專利名稱：一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型的制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造工藝，具體的說(shuō)是一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝。
背景技術(shù)：
鑄造是指將室溫中為液態(tài)但不久后將固化的物質(zhì)倒入特定形狀的鑄模待其凝固成形的加工方式，是一種古老的金屬熱加工工藝，鑄造工藝包括材料制備、造型、制芯、金屬熔煉、澆注和凝固等步驟，鑄造過(guò)程中常用冷鐵，在鑄造生產(chǎn)中，冷鐵對(duì)提高冒口的作用和防止鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松，保證鑄件質(zhì)量起著較為重要的作用，冷鐵的作用機(jī)理是加速鑄鐵件某部分在澆注過(guò)程中的冷卻速度，鑄鐵件因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的需要造成各個(gè)部分壁厚不均勻，鑄件較厚的部位在冷卻過(guò)程中冷卻速度較慢，壁厚較薄的部位冷卻速度快，這種冷卻速度的不均極易造成鑄件產(chǎn)生縮孔或者拉裂，為了避免這種現(xiàn)象，鑄造時(shí)常用冷鐵用來(lái)平衡鑄件各部位的冷卻速度；傳統(tǒng)的鑄造工藝所用的冷鐵材料多為插片式或一些塊狀金屬，但這種冷鐵效果較差易使鑄件產(chǎn)生裂紋，后來(lái)有使用落礦砂作為冷鐵材料，但由于落礦砂價(jià)格昂貴，且對(duì)于一些形狀較為復(fù)雜的鑄件在使用時(shí)難以制作，常給鑄造生產(chǎn)帶來(lái)很大的困擾。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝，該發(fā)明采用新型冷鐵材料，結(jié)合整體鑄造工藝，很好的解決了使用傳統(tǒng)冷鐵存在的各種困擾。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型的制作工藝，工藝步驟如下
步驟一、鑄造用原砂一份,添加相當(dāng)于原砂總重量3 0 %-10 0 %的鋼丸，鋼丸的粒徑為
0.5-1. 3_，之后加入原砂與鋼丸總重量2. 5-7%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用；
步驟二、按鑄件鑄造過(guò)程所需用砂量選取鑄造用原砂，添加相當(dāng)于原砂總量6%-8%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用；
步驟三、取步驟二所得混合料進(jìn)行造型、造芯，在造型、造芯的過(guò)程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用；
步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設(shè)透氣孔，之后備用；
步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設(shè)好的透氣孔中通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行干燥處理，通入二氧化碳?xì)怏w溫度為5-40°C，通氣時(shí)間為5-30s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。有益效果1.本發(fā)明一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝采用鑄造原砂與鋼丸混合制成的新型冷鐵，與傳統(tǒng)的鑄造工藝相比，本發(fā)明充分利用鋼丸與原砂混合物優(yōu)良的散熱性，結(jié)合整體鑄造工藝，能夠有效的控制鑄件較厚部位的冷卻速度，避免鑄件由于冷卻速度不均勻而導(dǎo)致的裂紋、縮松等技術(shù)問(wèn)題；
2.本發(fā)明一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝易于實(shí)施，與傳統(tǒng)的鑄造工藝相比，本發(fā)明所使用的新型冷鐵更容易制作，且使用方便，可以結(jié)合鑄造時(shí)砂型、芯子的制作過(guò)程，在造型、造芯時(shí)根據(jù)鑄件壁厚放置本發(fā)明中所用新型冷鐵，能夠有效的避免傳統(tǒng)工藝中冷鐵放置困難的問(wèn)題；
3.本發(fā)明一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝與傳統(tǒng)的鑄造工藝相t匕，本發(fā)明采用新型冷鐵并結(jié)合整體工藝所制得的砂型、芯子具有較高的強(qiáng)度，使得鑄造時(shí)砂型、芯子不需要芯撐即可保持原有型體，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)鑄造工藝步驟，提高了鑄造生產(chǎn)效率；
4.本發(fā)明一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝成本低廉、易于實(shí)施，適合推廣。
具體實(shí)施例方式下面具體闡述本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝，工藝步驟如下
步驟一、鑄造用原砂一份,添加相當(dāng)于原砂總重量30%-100%的鋼丸，鋼丸的粒徑為
0.5-1. 3_，之后加入原砂與鋼丸總重量2. 5-7%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用；
步驟二、按鑄件鑄造過(guò)程所需用砂量選取鑄造用原砂，添加相當(dāng)于原砂總量6%-8%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用；
步驟三、取步驟二所得混合料進(jìn)行造型、造芯，在造型、造芯的過(guò)程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用；
步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設(shè)吹氣孔，所述吹氣孔為從砂型外表面延伸至砂型內(nèi)部的盲孔，之后備用；
步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設(shè)好的透氣孔中通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行干燥處理，通入二氧化碳?xì)怏w溫度為5-40°C，通氣時(shí)間為5-30s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。本發(fā)明所用鑄造原砂為優(yōu)質(zhì)石英砂，所使用鋼丸粒徑為0. 5-1. 3_，可直接在市場(chǎng)上采購(gòu)，原砂與鋼丸混合后加入相應(yīng)比例的水玻璃，混合后作為新型冷鐵使用，在造型、造芯時(shí)，可根據(jù)鑄件砂型的相應(yīng)部位需要放置新型冷鐵，在加入冷鐵時(shí)，可根據(jù)鑄件的形狀需要，在相應(yīng)位置加入一定量的砂子后，根據(jù)鑄件相應(yīng)部位的體積加入所需冷鐵量，等造型、造芯過(guò)程完成后，冷鐵隨即成為砂型、芯子的一部分，基于此砂型、芯子的整體強(qiáng)度得以提高，且冷鐵與砂型、芯子的結(jié)合更為緊密，省去了芯撐的同時(shí)，也使得冷鐵的放置變得簡(jiǎn)單易行；
造型、造芯結(jié)束后再砂型上扎設(shè)透氣孔，透氣孔的扎設(shè)依據(jù)生產(chǎn)需要設(shè)置，透氣孔的深度、孔徑大小以及位置分布在行業(yè)內(nèi)均無(wú)固定的以及統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，此在行業(yè)內(nèi)屬于公知，隸屬于現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；
砂型、芯子的干燥過(guò)程采用二氧化碳?xì)怏w干燥法，利用二氧化碳產(chǎn)生裝置通過(guò)通氣管將氣體通入砂型、芯子上的透氣孔中，通入二氧化碳?xì)怏w溫度為5-40°C，時(shí)間為5-30s，其中氣體的通入時(shí)間也可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)操作人員經(jīng)驗(yàn)而定，具體的判斷方法為人工手持釘子，直到用力扎砂型、芯子表面，扎不動(dòng)時(shí)，砂型、芯子的硬化強(qiáng)度即達(dá)到要求，完成所有步驟后的砂型、芯子即可用于澆注。實(shí)施例一、
一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝，工藝步驟如下
步驟一、鑄造用原砂一份,添加相當(dāng)于原砂總重量30%的鋼丸，鋼丸的粒徑為0. 5mm，之后加入原砂與鋼丸總重量7%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用；
步驟二、按鑄件鑄造過(guò)程所需用砂量選取鑄造用原砂，添加相當(dāng)于原砂總量6%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用；
步驟三、取步驟二所得混合料進(jìn)行造型、造芯，在造型、造芯的過(guò)程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用；
步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設(shè)吹氣孔，所述吹氣孔為從砂型外表面延伸至砂型內(nèi)部的盲孔，之后備用；
步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設(shè)好的透氣孔中通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行干燥處理，通入二氧化碳?xì)怏w溫度為5°C，通氣時(shí)間為5s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。實(shí)施例二、
一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝，其特征在于工藝步驟如下步驟一、鑄造用原砂一份,添加相當(dāng)于原砂總重量70%的鋼丸，鋼丸的粒徑為0. 9mm，之后加入原砂與鋼丸總重量5%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用；
步驟二、按鑄件鑄造過(guò)程所需用砂量選取鑄造用原砂，添加相當(dāng)于原砂總量7%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用；
步驟三、取步驟二所得混合料進(jìn)行造型、造芯，在造型、造芯的過(guò)程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用；
步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設(shè)吹氣孔，所述吹氣孔為從砂型外表面延伸至砂型內(nèi)部的盲孔，之后備用；
步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設(shè)好的透氣孔中通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行干燥處理，通入二氧化碳?xì)怏w溫度為25°C，通氣時(shí)間為20s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。實(shí)施例三、
一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝，其特征在于工藝步驟如下步驟一、鑄造用原砂一份,添加相當(dāng)于原砂總重量100%的鋼丸，鋼丸的粒徑為1. 3mm,之后加入原砂與鋼丸總重量2. 5%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用；
步驟二、按鑄件鑄造過(guò)程所需用砂量選取鑄造用原砂，添加相當(dāng)于原砂總量8%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用； 步驟三、取步驟二所得混合料進(jìn)行造型、造芯，在造型、造芯的過(guò)程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用；
步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設(shè)吹氣孔，所述吹氣孔為從砂型外表面延伸至砂型內(nèi)部的盲孔，之后備用；
步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設(shè)好的透氣孔中通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行干燥處理，通入二氧化碳?xì)怏w溫度為40°C，通氣時(shí)間為30s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。
權(quán)利要求
1.一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝，其特征在于工藝步驟如下 步驟一、選取鑄造用原砂，添加相當(dāng)于原砂總重量30%-100%的鋼丸，鋼丸的粒徑為·0.5-1. 3_，之后加入原砂與鋼丸總重量2. 5-7%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用； 步驟二、選取鑄造用原砂，添加相當(dāng)于原砂總重量6%-8%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機(jī)中混合均勻后得混合料備用； 步驟三、取步驟二所得混合料進(jìn)行造型、造芯，在造型、造芯的過(guò)程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用； 步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設(shè)吹氣孔，所述吹氣孔為從砂型外表面延伸至砂型內(nèi)部的盲孔，之后備用； 步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設(shè)好的透氣孔中通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行干燥處理，通入二氧化碳?xì)怏w溫度為5-40°C，通氣時(shí)間為5-30s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑄造工藝，即一種添加有新型冷鐵的高強(qiáng)度砂型、芯子的制作工藝，包括制作冷鐵、造型、造芯、干燥等步驟，很好的解決了使用傳統(tǒng)冷鐵存在的各種困擾。
文檔編號(hào)B22C9/10GK103056300SQ20121057704
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者萬(wàn)榮華, 楊永乾, 桂建元, 申小莉, 李鋒亮, 李建立 申請(qǐng)人:天瑞集團(tuán)鑄造有限公司