高性能篦子粘土砂整体铸造方法转让专利

申请号 : CN200910019640.6

文献号 : CN101508006B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 常云青耿占海翟召武常玉林刘成林刘喜俊

申请人 : 青岛和德隆机械有限公司

摘要 :

本发明公开了一种高性能篦子粘土砂整体铸造方法,即采用普通粘土砂造型铸造高性能篦子的方法,其具体方案如下:以普通粘土砂为主要造型材料,通过加入粘土砂总量5-6%的膨润土、3-5%煤粉干混后再加入粘土砂总量的3-4%水混制配制成造型砂,然后通过带有铜质造型模具的顶模机造型,经抛丸清理,涂漆、包装、入库等工艺完成高性能篦子的整体铸造。本发明采用普通粘土砂替代树脂砂整体铸造高性能篦子,不需要脱模剂,无需要机械加工安装槽和卡口,具有配方和工艺简单,容易实现产业化,生产过程中无二次污染,生产成本低和铸件成品率高的特点。

权利要求 :

1.一种高性能篦子粘土砂整体铸造方法,该高性能篦子以普通粘土砂为主要造型材料,通过加入膨润土、煤粉和水配制成造型砂,具体按重量比例如下:新、旧粘土砂∶膨润土∶煤粉∶水=1∶0.05-0.06∶0.03-0.05∶0.03-0.04,其特征在于,a、型砂混制:

①称取粘土砂,按粘土砂总重量,称取总砂重量的5-6%膨润土、3-5%的煤粉和3-4%的水;

②先加粘土砂、膨润土、煤粉,干混3-5分钟,再加入水混制5-7分钟;

③型砂混好后运到造型区指定地点;

b、造型:

①造型,采用顶模机造型,造型前先用滚筒筛将面砂筛分,将面砂加入砂箱仔细捣实,再加入背砂紧实后起箱;

②砂型摆放,为了便于现场管理和安全生产,将所有的砂型排列整齐,逐一用型砂将砂型之间的空隙填实,等待浇注;

③压箱浇注,用废篦子放到铸型上表面,再加压箱铁,压箱重量是铸件重量的4-5倍,然后浇注,浇注完毕后待篦子铸件完全冷却后再扒出铸件;

c、抛丸清理:

①篦子抛丸时必须竖立吊挂、抛丸时间6-8分钟,直到抛光至表面没有粘砂为止,抛砂后规则摆放;

②清理工清磨时必须每人面前一副检具,打磨后先经检具自己检测一次,防止打磨过度、尺寸过短此类问题发生、打磨好的铸件规则摆放;

③篦子打磨好入库进行平行度检测、尺寸检测,合格篦子规则摆放 到干燥的地方等待涂漆;

d、涂漆、包装:篦子涂漆后必须晒干后再打垛包装,防止粘漆,然后入成品库。

2.根据权利要求1所述一种高性能篦子粘土砂整体铸造方法,所述新、旧粘土砂为普通的70-140目的海沙,其特征在于,旧粘土砂占总砂重量的95%,新粘土砂占总砂重量的

5%。

3.根据权利要求1所述一种高性能篦子粘土砂整体铸造方法,所述顶模机造型,其特征在于,顶模机砂箱内的造型模具为铜质模具,并且该铜质模具上设有安装槽和卡口,该安装槽和卡口能满足篦子的安装尺寸要求和整体铸造要求。

说明书 :

高性能篦子粘土砂整体铸造方法

技术领域:

[0001] 本发明属于铸造技术领域,具体涉及一种采用粘土砂整体铸造高性能篦子的方法。
[0002] 技术背景:
[0003] 高性能篦子对材质要求和尺寸要求非常严格。根据国际标准EN1433:2002的相关规定,被试压体上标有F900压力等级的,必须依照高等级进行试压,符合此等级的篦子,称为高性能篦子。对这类篦子的生产,国外传统的生产工艺,德国和西班牙等国外公司是采用树脂砂生产线造型,先生产出铸件毛坯,再通过加工中心进行加工,使篦子的外轮廓尺寸、卡口和安装尺寸达到技术要求。国外的篦子模具,全部采用铝模具、铝型板、分上箱和下箱、定位销定位,每生产一型都要在模具上喷脱模剂,以便容易起箱,从而保证造型成品率。国内传统生产工艺与国外类似,如,专利申请号为96115047.5的专利公告了一种“轻质高强排水篦子及其制备方法”,其工艺是采用环氧树脂进行铸造生产,铸造材料主要成分为E-5环氧树脂、固化剂、二氧化硅粉、苯二甲酸二丁脂、脂肪胺、R-环氧丙氧基三甲氧基硅烷、防老剂4010组成,并按以下工艺进行:(1)将称量好的E-51环氧树脂倒入大桶中,然后依次放入称量好的苯二甲酸二丁酯、脂肪胺、r-环氧丙氧基三甲氧基硅烷、防老剂4010在大桶中进行顺时针方向的充分搅拌,直到不出现气泡为止,温度保持为室温;(2)在室温状态下,将称量好的二氧化硅粉(50~200目)填料倒入搅拌好的混合溶液中进行顺时针方向的充分搅拌,直到填料完全溶入环氧树脂混合溶液中,不出现气泡方为合格,形成环氧胶泥状;(3)在室温状态下,将称量好的固化剂T31固化剂倒入环氧胶泥中,进行顺时针方向的充分搅拌,搅拌时间为五分钟左右;(4)、在搅拌环氧胶泥的同时,要将钢筋网固定在产品的模具中,要找正位置,正负偏差为1mm;(5)将搅拌好的环氧胶泥倒入产品模具中,边倒入边震捣,浇注完毕后,用小平铲将其表面抹平压实为止;(6)将浇注好的产品放入养护间,摆放整齐有序并静养2小时,然后养护间开始升温每隔1小时升温10℃,直至80℃为止,最后恒温护养24小时,达到产品脱模;(7)产品脱模后,进行整修,经检查合格后产品包装,最后进入成品库保管。
[0004] 国内外生产高性能篦子生产工艺存在的缺点是:1.生产成本高,树脂的价格约12000元/吨,固化剂的价格约3200元/吨,并且树脂砂使用以后还要进行再生处理,处理费用约120元/吨,总的造型费约1100元/吨铸件。2.树脂砂在灼烧过程中会产生大量的二氧化碳等废气,对人体和自然环境产生很大的危害。3成品率低,仅为85%左右。4.没有将篦子的安装槽和卡口一次生产完成,即必须通过机械加工来完成安装槽和卡口,工艺复杂。
[0005] 同时与国内外现有工艺配套的模具还存在下列缺点:1.必须采用树脂砂生产线进行造型,装备投资非常大,一般树脂砂生产线需要投资1000~1800万元/套。2.树脂砂造型线所配的模具费用较高,一般5~8万元/套。3.模具的使用寿命短,一般约3万件/套。发明内容:
[0006] 为了解决国内外现有篦子生产成本高、具有二次污染、成品率低、工艺复杂、投资大、模具使用寿命短等问题,本发明提出了一种高性能篦子粘土砂整体铸造方法,即采用普通粘土砂造型铸造高性能篦子的方法,其具体方案如下:
[0007] 以普通粘土砂为主要造型材料,通过加入膨润土、煤粉和水配制成造型砂,具体按重量比例如下:
[0008] 新、旧粘土砂∶膨润土∶煤粉∶水=1∶0.05-0.06∶0.03-0.05∶0.03-0.04[0009] 按上述配方,其具体工艺过程和特征如下:
[0010] 1、型砂混制:
[0011] ①称取粘土砂,其中旧粘土砂约占总砂重量的95%,新粘土砂约占总砂重量的5%;称取总砂重量的5-6%膨润土、3-5%的煤粉和3-4%的水。
[0012] ②先加粘土砂、膨润土、煤粉,干混3-5分钟,再加入水混制5-7分钟。
[0013] ③型砂混好后运到造型区指定地点。
[0014] 2、造型:
[0015] ①造型。根据高性能篦子的结构特点,采用顶模机造型。顶模机设砂箱、砂箱内采有铜质造型模具;造型前先用滚筒筛将面砂筛分,将面砂加入砂箱仔细捣实,再加入背砂紧实后起箱。
[0016] ②砂型摆放。为了便于现场管理和安全生产,将所有的砂型排列整齐,逐一用型砂将砂型之间的空隙填实,等待浇注。
[0017] ③压箱浇注。用废篦子放到铸型上表面,再加压箱铁,压箱重量是铸件重量的4-5倍;然后浇注,浇注完毕后待篦子铸件完全冷却后再扒出铸件。
[0018] 3、抛丸清理:
[0019] ①篦子抛丸时必须竖立吊挂、抛丸时间6-8分钟,直到抛光至表面没有粘砂为止,抛砂后规则摆放。
[0020] ②清理工清磨时必须每人面前一副检具,打磨后先经检具自己检测一次,防止打磨过度、尺寸过短此类问题发生、打磨好的铸件规则摆放。
[0021] ③篦子打磨好入库进行平行度检测、尺寸检测,合格篦子规则摆放到干燥的地方等待涂漆。
[0022] 4、涂漆、包装:篦子涂漆后必须晒干后再打垛包装,防止粘漆,然后入成品库。
[0023] 上述配方中,所述新、旧粘土砂为普通的70-140目的海沙。因为粘土砂可以重复利用,用过的粘土砂称为旧砂,经过简单的破碎和筛分就可以重复利用。为了节约成本,旧粘土砂约一般占总砂重量的95%,新粘土砂约占总砂量的5%。
[0024] 上述配方中,所述膨润土为(Bentonite)按译音,是以蒙脱石为主的含水粘土矿,蒙脱石的化学成分为:(Al2,Mg3)[Si4O10][OH]2·nH2O,由于它具有特殊的性质。如:膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等等,所以广泛用于各个工业领域。
[0025] 上述配方中,所述煤粉为使用洗精煤,即进厂原煤全部经洗选生产线洗选,以选除其中煤矸石、煤泥、木块等杂质,其各项理化指标均达到或超过JB/T9222-1999标准。在型砂中的加入少量煤粉,型砂性能因而得以明显改善,铸件表面质量明显提高,气孔、粘砂、夹