消失模鑄造裝載機大型變速箱體的方法技術

本發明專利技術公開了一種消失模鑄造裝載機大型變速箱體的方法，包括模具的設計，將整個箱體模型設計成３０個模塊，８套模具，其工藝步驟為：準備模型，包括珠粒預發泡、成型、烘干；組型，用工裝將３０個模塊順序拼裝組合；在箱體模型上噴涂涂料及烘干，噴涂及烘干交替進行三次，采用工作振動臺造型，造型前在箱體模型大的方形開口部位設置工藝筋支撐，埋箱造型時，將模型在砂箱中傾斜６０°，然后填砂振動，用薄膜將箱口蓋嚴，放上澆口杯；澆注鐵水，澆注２小時后開箱落砂；用拋丸清砂機清理１５分鐘，然后打磨、涂漆、入庫。本發明專利技術方法鑄造的裝載機大型變速箱體鑄造表面光滑，加工留量小，鑄件重量精度高，而且金屬材料用量少，經濟效益大大提高。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于鑄造大型鑄件
，涉及一種消失模鑄造裝載機大型變速箱體的方法。
技術介紹
裝載機大型變速箱體，屬于大型、內腔復雜的薄壁殼體件，其外型尺寸一般為1035×569.5×607mm，外型為三層階梯結構，內腔為雙層多腔室結構，鑄件主壁厚為12mm，最大壁厚為30mm，鑄件的機加工面較多。這樣大而復雜的箱體，加工是很復雜的。通常，用傳統粘土砂型鑄造，需用五層砂箱組成外皮，用14個砂芯組成內腔，鑄造的箱體質量大致如下鑄件尺寸精度為GBCT12級，表面粗糙度50μm，表面起伏不平；重量精度GBMT10級以下；壁厚偏差達30mm；鑄件錯箱、飛邊、毛刺嚴重；鑄件重量大于310kg。由此可見，用傳統粘土砂型鑄造裝載機大型變速箱體，尺寸精度差、表面粗糙度高，偏差大，加工留量大，而且箱體重，用金屬材料多。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服上述工藝的缺陷，提供一種消失模鑄造裝載機大型變速箱體的方法，從而使鑄件的鑄造表面光滑，加工留量小，偏差小，重量精度高，并降低金屬材料的用量。為實現上述目的，本專利技術消失模鑄造裝載機大型變速箱體的方法，包括模具的設計，將整個箱體模型設計成30個模塊，8套模具；其鑄造步驟為(1)準備模型采用分塊制造模型，然后膠合；(1.1)珠粒預發泡將預發機打開，預熱夾層溫度至80-88℃，內腔溫度至83℃，將聚苯乙烯(EPS501)珠粒加入蒸缸內，通入蒸汽，使氣壓保持在0.5MPa，直至發泡高度400mm時關閉蒸汽閥，再通入壓縮空氣使之熟化15-20分鐘放料(1.2)成型將熟化后的珠粒預發泡充入模具進行充型，充型氣壓不大于0.4MPa； (1.3)烘干模型將模型從模具中取出放入烘干室，烘干室內溫度為35℃，烘干8小時；(2)組型組型分型面粘結劑為851強粘劑，粘貼分型面紙條的粘貼劑為乳白劑，所述紙條的寬度為內腔10mm，外壁6mm，所述組型用工裝將30個模塊順序拼裝組合，澆冒口粘結組合；(3)噴涂涂料及烘干噴涂烘干交替進行三次，先在箱體摸型上噴一層厚度為0.3-0.4mm的涂層，在40-50℃的烘干室內烘干8小時后，再噴第二次涂料，烘干9-10小時后噴第三次涂料，再烘干10小時，涂層的總厚度為0.8-1.2mm，澆鑄部位的涂層的厚度為1.0-1.2mm；. (4)造型采用工作振動臺造型，振幅1mm，振動9分鐘；(4.1)箱體模型預處理將烘干噴涂后的箱體模型上的小孔及死角用樹脂砂填補，在箱體模型大的方形開口部位設置工藝筋支撐；(4.2)埋箱造型在沙箱底部均勻地鋪一層厚度為150mm的12-18目的干石英砂振實，再把箱體模型放入砂箱內，使箱體模型在沙箱中傾斜60°，然后填砂振動，將上述模型除了部分直澆口外全部埋在型砂中，最后用薄膜把整個砂箱上口蓋嚴，用砂壓好，在直澆口上方放上澆口杯，用水玻璃砂將直澆口和澆口杯之間的縫隙封閉嚴，等待澆注鐵水；(5)澆注先將砂箱和真空泵之間的管子連接好，開始澆注時，先開啟真空泵，調整負壓值為0.035-0.036MPa，鐵水的澆注溫度為1470-1480℃，每箱從鑄造開始到結束真空泵開啟10分鐘即可停機，2小時后開箱落砂；(6)清理將開箱后的變速箱體鑄件用拋丸清砂機清理15分鐘，直至箱體內的涂料、夾砂清理干凈，然后打磨，檢查合格后涂漆、入庫。本專利技術消失模鑄造工藝生產裝載機大型變速箱體的質量比傳統粘土砂型鑄造工藝生產的裝載機大型變速箱體的質量相比，鑄件的鑄造表面光滑，加工留量小，鑄件的重量精度，而且金屬材料用量少，經濟效益大大提高，由于無飛邊毛刺產生，清理工作減少了50％以上，工人的操作條件大大改善。下面對本專利技術消失模鑄造裝載機大型變速箱體的方法的有益效果結合所鑄造的鑄件產品質量的實驗數據進一步說明一、鑄件表面粗糙度見表1表1消失模鑄造箱體表面粗糙度單位um 可見，表面粗糙度不大于12.5um二、鑄件的尺寸精度表2、表3分別為消失模鑄造箱體和粘土砂型鑄造箱體的幾個重要尺寸的實際測量結果。表2消失模鑄造箱體尺寸公差單位mm 表3砂型鑄造箱體尺寸公差單位mm 可見，傳統砂型鑄造箱體的尺寸精度為GBCT12級，而消失模鑄造箱體尺寸精度可達GBCT8級。三、鑄件的重量精度表4為消失模鑄造箱體與粘土砂型鑄造箱體的重量實測結果單位kg 從表中可見，消失模鑄造箱體每件平均重量為260kg，重量波動在0.75％之內，低于國標GBMT5級重量精度；而粘土砂型鑄造箱體每件平均重314.5kg，重量波動在6.36％，相當于國標GBMT10級重量精度。采用消失模鑄造工藝箱體每件可減輕重量54.5kg，按年產1萬件計算，每年節省金屬材料就達545噸。四、機加工表面質量采用消失模鑄造裝載機大型變速箱體工藝解決了鑄件的內部的鑄造缺陷，使加工表面無鑄造缺陷，廢品率為0；而采用傳統粘土砂型鑄造，由于加工面產生鑄造缺陷而造成的廢品在10％左右。具體實施例方式首先進行模具的設計根據砂型鑄造的芯子的特點，將裝載機大型變速箱體模型設計成30個模塊，8套模具；具體鑄造方法依次如下述步驟進行一、準備模型將組成變速箱體的30個模塊，采用分塊制造消失模型，然后膠合；1、珠粒預發泡珠粒預發泡設備間隙珠粒預發機；原料EPS501料，原始珠粒Φ0.4～0.7mm 預發泡后的珠粒密度25～26.5克/升；將預發機打開，預熱夾層溫度至85℃，內腔至83℃，將EPS501料2kg讓入蒸缸通入蒸汽，使氣壓保持在0.5MPa，直至發泡高度400mm關閉蒸汽閥，再通入壓縮氣使之熟化15～20分鐘放料；注意預發泡后的珠粒放置最多不超過48小時。2、成型2.1大塊模具用成型機成型，將模具內送入蒸汽進行預熱，用手觸摸燙手為宜，然后用壓縮空氣吹干模具內的水分，再將預發泡充進模具，此時的壓縮空氣壓力不大于0.4MPa，待預發泡后的珠粒充滿型后，停止充型注入蒸汽，此時管道壓力調至0.12MPa，直至模具內的壓力達到0.1MPa為止，關閉蒸汽閥，打開排水閥，注入自來水，使模具冷卻，最后取出做好的模型；2.2小塊模具用蒸缸成型，將模具放入蒸缸預熱至80℃，取出放入冷水冷卻模具的外表面，吹干模具內的水分，將預發后的珠粒充型，此時壓力不大于0.4MPa，待預發泡充滿型后，將模具放入蒸缸，緊固好蒸缸門，注入蒸汽，直至缸內壓力升至0.08MPa，連續三次(均勻送汽)之后取出放入冷水中冷卻，冷卻后將模型取出；3.烘干模型，分別將成型機和蒸缸中做好的模型放入烘干室內的貨架上，擺放一定要平整，烘干室內溫度35℃，烘干時間為8小時，即可開始下道組型工序；二、組型組型分型面粘結劑為851強粘劑，粘貼分型面紙條的粘結劑為乳白膠，粘結分型面用紙條的寬度為內腔10mm、外壁6mm，組型用工裝將30個模塊順序拼接組合，澆冒口粘結組合以保證組模尺寸；將分型面用毛刷均勻的涂抹一層851強粘劑，(越薄越好，粘牢為宜)放入工裝內壓緊即可，逐層粘貼，然后用紙條抹乳白膠粘貼分型面的邊縫，最后用851強粘劑貼好內澆道和冒口，粘貼好后轉入下道涂料工序；三、噴涂涂料及烘干1、涂料組成，石英粉200目13kg、270目、12kg，膨潤土1.2kg，纖維素0.9kg，白乳膠3kg，洗衣粉0.025kg，面粉0.9kg；2、涂料混制，稱取13kg2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種消失模鑄造裝載機大型變速箱體的方法，包括模具的設計，其特征在于將整個箱體模型設計成３０個模塊，８套模具；其鑄造步驟為：（１）準備模型：采用分塊制造模型，然后膠合；（１．１）珠粒預發泡：將預發機打開，預熱夾層溫度至８０－８ ８℃，內腔溫度至８３℃，將聚苯乙烯（ＥＰＳ５０１）珠粒加入蒸缸內，通入蒸汽，使氣壓保持在０．５ＭＰａ，直至發泡高度４００ｍｍ時關閉蒸汽閥，再通入壓縮空氣使之熟化１５－２０分鐘放料；（１．２）成型：將熟化后的珠粒預發泡充入模具進行充型 ，充型氣壓不大于０．４ＭＰａ；（１．３）烘干模型：將模型從模具中取出放入烘干室，烘干室內溫度為３５℃，烘干８小時；（２）組型：組型分型面粘結劑為８５１強粘劑，粘貼分型面紙條的粘貼劑為乳白劑，所述紙條的寬度為內腔１０ｍｍ，外壁 ６ｍｍ，所述組型用工裝將３０個模塊順序拼裝組合，澆冒口粘結組合；（３）噴涂涂料及烘干：噴涂烘干交替進行三次，先在箱體模型上噴一層厚度為０．３－０．４ｍｍ的涂層，在４０－５０℃的烘干室內烘干８小時后，再噴第二次涂料，烘干９－１０小時后 噴第三次涂料，再烘干１０小時，涂層的總厚度為０．８－－１．２ｍｍ，澆鑄部位的涂層的厚度為１．０－１．２ｍｍ；（４）造型：采用工作振動臺造型，振幅１ｍｍ，振動９分鐘；（４．１）箱體模型預處理：將烘干噴涂后的箱體模型上的小孔及死 角用樹脂砂填補，在箱體模型大的方形開口部位設置工藝筋支撐；（４．２）埋箱造型：在沙箱底部均勻地鋪一層厚度為１５０ｍｍ的１２－１８目的干石英砂振實，再把箱體模型放入砂箱內，使箱體模型在沙箱中傾斜６０°，然后填砂振動，將上述模型除了部分 直澆口外全部埋在型砂中，最后用薄膜把整個砂箱上口蓋嚴，用砂壓好，在直澆口上方放上澆口杯，用水玻璃砂將直澆口和澆口杯之間的縫隙封閉嚴，等待澆注鐵水；（５）澆注：先將砂箱和真空泵之間的管子連接好，開始澆注時，先開啟真空泵，調整負壓值為０ ．０３５－０．０３６ＭＰａ，鐵水的澆注溫度為１４７０－１４８０℃，每箱從鑄造開始到結束真空泵開啟１０分鐘即可停機，２小時后開箱落砂；（６）清理：將開箱后的變速箱體鑄件用拋丸清砂機清理１５分鐘，直至箱體內的涂料、夾砂清理干凈，然后打磨 ，檢查合格后涂漆、入庫。...

【技術特征摘要】
1.一種消失模鑄造裝載機大型變速箱體的方法，包括模具的設計，其特征在于將整個箱體模型設計成30個模塊，8套模具；其鑄造步驟為(1)準備模型采用分塊制造模型，然后膠合；(1.1)珠粒預發泡將預發機打開，預熱夾層溫度至80-88℃，內腔溫度至83℃，將聚苯乙烯(EPS501)珠粒加入蒸缸內，通入蒸汽，使氣壓保持在0.5MPa，直至發泡高度400mm時關閉蒸汽閥，再通入壓縮空氣使之熟化15-20分鐘放料；(1.2)成型將熟化后的珠粒預發泡充入模具進行充型，充型氣壓不大于0.4MPa；(1.3)烘干模型將模型從模具中取出放入烘干室，烘干室內溫度為35℃，烘干8小時；(2)組型組型分型面粘結劑為851強粘劑，粘貼分型面紙條的粘貼劑為乳白劑，所述紙條的寬度為內腔10mm，外壁6mm，所述組型用工裝將30個模塊順序拼裝組合，澆冒口粘結組合；(3)噴涂涂料及烘干噴涂烘干交替進行三次，先在箱體模型上噴一層厚度為0.3-0.4mm的涂層，在40-50℃的烘干室內烘干8小時后，再噴第二次涂料，烘干9-10小時后噴第三次涂料，再烘干10小時，涂層的總厚度為.8-1.2mm，澆鑄部位的涂層的厚度為1.0-1.2mm；(4)造型采用工作振動臺造型，振幅1mm，振動9分鐘；(4.1)箱體模型預處理將烘干噴涂后的箱體模型上的小孔及死角用樹...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王玉和，邵明剛，邵明金，邵長夫，劉文奇，
申請(專利權)人：王玉和，
類型：發明
國別省市：37[中國|山東]