【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于冷凍砂型鑄造，具體涉及一種用于冷凍砂型鑄造的復(fù)合砂型及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、冷凍砂型鑄造是鑄造領(lǐng)域中的一種變革性工藝，將傳統(tǒng)鑄造中的固化劑替換為純水，將水和砂子充分混合后進(jìn)行冷凍并得到冷凍砂型，采用冷凍砂型鑄造可以加快鑄件澆注后的冷卻速率，提升鑄件性能，同時(shí)冷凍鑄造過程中不產(chǎn)生刺激性氣體，具有綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，砂型澆注后可以對砂子直接回收，不用進(jìn)行砂處理，能夠降低生產(chǎn)成本。
2、目前冷凍砂型鑄造主要采用無模減材成型，首先是制備冷凍砂坯，然后對冷凍砂坯進(jìn)行減材加工，最后將得到的冷凍砂型合箱后，就可以進(jìn)行冷凍鑄造得到相應(yīng)鑄件。然而在冷凍砂型的制備、減材加工及砂型澆注過程中存在一些問題：
3、首先，砂坯制備及加工過程中會(huì)導(dǎo)致水分散失，砂型出現(xiàn)表面浮砂，影響砂型尺寸精度；
4、其次，冷凍砂型的加工性較差，砂型加工過程中刀具產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致砂型局部融化，也會(huì)影響砂型強(qiáng)度及尺寸；
5、最后，砂型澆注過程水分的汽化會(huì)產(chǎn)生大量氣體，部分氣體在型腔中無法排出，容易在鑄件上產(chǎn)生氣孔等缺陷。
6、因此，現(xiàn)有冷凍砂型鑄造仍有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的主要目的是提出一種用于冷凍砂型鑄造的復(fù)合砂型及其制備方法，本專利技術(shù)的制備方法至少能夠改善冷凍砂型制坯、無模減材過程中的浮砂問題，同時(shí)提高砂型的加工性能并改善澆注時(shí)砂型的發(fā)氣量多。
2、為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)提供了以下技術(shù)方案。
3、本專
4、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述上冷凍砂坯包括上型砂砂坯以及沿其厚度方向設(shè)置在其一側(cè)面上的上樹脂砂坯。
5、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述上冷凍砂坯的制備包括：將水與型砂充分混合后倒入第一砂箱中，充分壓實(shí)并保持表面平整，令上型砂砂坯厚度達(dá)到目標(biāo)厚度；將樹脂與型砂充分混合后繼續(xù)倒入第一砂箱中，并均勻鋪設(shè)在上型砂砂坯表面，充分壓實(shí)并保持表面平整，令上樹脂砂坯厚度達(dá)到目標(biāo)厚度；將砂坯整體轉(zhuǎn)運(yùn)至冷凍環(huán)境中進(jìn)行冷凍，得到所述上冷凍砂坯。
6、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述下冷凍砂坯包括下型砂砂坯以及沿其厚度方向設(shè)置在其一側(cè)面上的下樹脂砂坯。
7、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述下冷凍砂坯的制備包括：將水與型砂充分混合后倒入第二砂箱中，充分壓實(shí)并保持表面平整，令下型砂砂坯厚度達(dá)到目標(biāo)厚度；將樹脂與型砂充分混合后繼續(xù)倒入第二砂箱中，并均勻鋪設(shè)在下型砂砂坯表面，充分壓實(shí)并保持表面平整，令下樹脂砂坯厚度達(dá)到目標(biāo)厚度；將砂坯整體轉(zhuǎn)運(yùn)至冷凍環(huán)境中進(jìn)行冷凍，得到所述下冷凍砂坯。
8、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述冷凍環(huán)境的環(huán)境溫度為-15℃～-10℃。
9、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，基于所述上樹脂砂坯或所述下樹脂砂坯的總質(zhì)量，所述樹脂占所述型砂質(zhì)量的百分比為1％～2％。
10、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述上型砂砂坯或所述下型砂砂坯的含水量為其型砂質(zhì)量的3％～5％。
11、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述樹脂包括堿酚醛樹脂、呋喃樹脂中的至少一種。
12、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，按照預(yù)設(shè)減材加工程序分別對所述上冷凍砂坯的上樹脂砂坯和所述下冷凍砂坯的下樹脂砂坯進(jìn)行減材加工，其中減材加工的厚度＜樹脂砂坯厚度。
13、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述制備方法還包括在減材加工之前對所述上冷凍砂坯和所述下冷凍砂坯進(jìn)行快速冷凍。
14、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述快速冷凍的環(huán)境溫度≤-30℃。
15、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述上冷凍砂坯和所述下冷凍砂坯的形狀都各自獨(dú)立的包括方形。
16、本專利技術(shù)第二方面，提供了一種采用第一方面所述的制備方法制得的用于冷凍砂型鑄造的復(fù)合砂型，所述復(fù)合砂型包括相互配合的上砂型和下砂型，所述上砂型具有上冷凍砂型及設(shè)置在其一側(cè)的上樹脂砂型，所述下砂型具有下冷凍砂型及設(shè)置在其一側(cè)的下樹脂砂型，所述上樹脂砂型與所述下樹脂砂型合圍形成型腔。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)達(dá)到了以下技術(shù)效果：
18、1、本專利技術(shù)中采用冷凍砂型與樹脂砂型結(jié)合的方式制備，冷凍砂型厚度遠(yuǎn)大于樹脂砂型，仍具備冷凍砂型鑄造中綠色的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于冷凍砂型占比最大，澆注后砂型會(huì)潰散，可以直接回收，且與鑄件接觸的樹脂砂型層厚較薄，清理較為簡單。
19、2、本專利技術(shù)中通過在冷凍砂型表面覆蓋一層樹脂砂型，減少了冷凍成型過程、減材加工過程中冷凍砂型與空氣的接觸，減少了整個(gè)過程中的水分散失，解決了冷凍砂型鑄造過程中的浮砂問題。
20、3、本專利技術(shù)中在減材加工過程中，主要對樹脂砂坯進(jìn)行加工，樹脂砂坯的加工性能較好，避免了冷凍砂型減材加工過程中由于刀具生熱導(dǎo)致的砂型局部融化問題，保證了砂型整體的強(qiáng)度。
21、4、本專利技術(shù)中減材加工后冷凍砂型表面為樹脂砂型，澆注時(shí)鐵水與樹脂砂型接觸，避免了冷凍砂型中的大量氣體進(jìn)入鑄件，減少了鑄件氣孔的問題，且冷凍砂型仍能提高鑄件的冷卻速率，細(xì)化鑄件的組織，提高鑄件性能。
22、上述說明僅是本專利技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術(shù)的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本專利技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式。
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1.一種用于冷凍砂型鑄造的復(fù)合砂型的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述上冷凍砂坯包括上型砂砂坯以及沿其厚度方向設(shè)置在其一側(cè)面上的上樹脂砂坯。
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述上冷凍砂坯的制備包括：
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述下冷凍砂坯包括下型砂砂坯以及沿其厚度方向設(shè)置在其一側(cè)面上的下樹脂砂坯。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述下冷凍砂坯的制備包括：
6.如權(quán)利要求3或5所述的制備方法，其特征在于，所述冷凍環(huán)境的環(huán)境溫度為-15℃～-10℃。
7.如權(quán)利要求3或5所述的制備方法，其特征在于，基于所述上樹脂砂坯或所述下樹脂砂坯的總質(zhì)量，所述樹脂占所述型砂質(zhì)量的百分比為1％～2％；
8.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，按照預(yù)設(shè)減材加工程序分別對所述上冷凍砂坯的上樹脂砂坯和所述下冷凍砂坯的下樹脂砂坯進(jìn)行減材加工，其中減材加工的厚度＜樹脂砂坯厚度。
9.如權(quán)利要求1所述的
10.一種采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的制備方法制得的用于冷凍砂型鑄造的復(fù)合砂型，其特征在于，所述復(fù)合砂型包括相互配合的上砂型和下砂型，所述上砂型具有上冷凍砂型及設(shè)置在其一側(cè)的上樹脂砂型，所述下砂型具有下冷凍砂型及設(shè)置在其一側(cè)的下樹脂砂型，所述上樹脂砂型與所述下樹脂砂型合圍形成型腔。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于冷凍砂型鑄造的復(fù)合砂型的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述上冷凍砂坯包括上型砂砂坯以及沿其厚度方向設(shè)置在其一側(cè)面上的上樹脂砂坯。
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述上冷凍砂坯的制備包括：
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述下冷凍砂坯包括下型砂砂坯以及沿其厚度方向設(shè)置在其一側(cè)面上的下樹脂砂坯。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述下冷凍砂坯的制備包括：
6.如權(quán)利要求3或5所述的制備方法，其特征在于，所述冷凍環(huán)境的環(huán)境溫度為-15℃～-10℃。
7.如權(quán)利要求3或5所述的制備方法，其特征在于，基于所述上樹...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱海杰，蔣輝，董志鵬，孫玉成，王煥寧，魯棟，戚鵬超，張同樂，孫浩梅，
申請(專利權(quán))人：濰柴動(dòng)力股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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