專利名稱：一種采用樹脂砂生產翻板閥蓋的方法
技術領域：
本發明涉及一種采用樹脂砂生產翻板閥蓋的方法。
背景技術：
翻板閥蓋是焦爐排煙除塵設備煙道出口部件，已有的翻板閥蓋一般采用材質為QT500-7的球墨鑄鐵件，鑄件壁厚8毫米，在實際生產過程中，由于鑄件為大平面、壁薄件，不僅鑄造難度大，而且鑄造時冷隔、翹曲變形等鑄造缺陷占到很大比例，鑄件中存在滲碳體組織，影響鑄件質量。
發明內容
本發明目的是克服上述已有技術的不足，提供一種可有效減少鑄件中滲碳體組織、提高成品率的采用樹脂砂生產翻板閥蓋的方法。本發明方法是
(1)制作模具、砂箱模具為一體結構，在模具的模底板上設有澆注用直澆道、橫澆道和內澆道；砂箱采用球鐵整體鑄造，砂箱上設有定位孔，定位孔內鑲過渡圓套與過渡扁套，砂箱之間采用定位銷定位；砂箱的上下面經刨床加工，砂箱上下面(接合面)平行度偏差小于I. 5mm,粗糙度Ra6. 3 u m—Ral2. 5 u m ;砂箱與模具相配套；模具采用ZL105鋁合金材料加工制成；
(2)制備樹脂砂按照質量單位份計的樹脂砂的配比是原砂100份，鋰輝石4-5份，鈦鐵礦4-5份，呋喃樹脂I. 0-2. 0份，固化劑0. 4-1. 0份；樹脂砂總的灼減量應在4%以下，氮質量百分比含量小于0. 1% ；
原砂采用優質天然石英砂，Si02質量百分比含量大于90%，酸耗值小于5ml，含泥量小于0. 2%，粒度40-70目，140目以下微粉含量小于0.8%;鋰輝石采用低鐵鋰輝石，按照質量百分比計的鋰含量為I. 5-2. 5% ;鈦鐵礦采用鈦含量按照質量百分比計在10-25%的普通礦砂；所述固化劑采用對甲苯磺酸，密度I. 2-1. 4g/cm3，黏度10-40/mPa. S，總酸度24_30%，游離酸I. 5-6% ;所述呋喃樹脂按照質量百分比計的含氮量小于2%，游離甲醛小于4%，含水量小于2% ；
制備樹脂砂時，先將原砂與固化劑混均勻，再按比列加入呋喃樹脂混合均勻；
(3)裝砂并震實將模具及配套砂箱定位好，砂箱內填充上述樹脂砂至砂箱裝滿，刮平；將砂箱放在震實臺上機械震實15-20分鐘，依模具成型的樹脂砂外層硬化，內層具有一定強度但尚未完全硬化；就可以進行起模了 ；
(4)制備涂料按照質量單位份計的涂料配方為土狀石墨粉70份，鱗片石墨粉30-35份，膨脹石墨粉10-15份，呋喃樹脂3-5份，硅銑粉5-8份，鋁粉I. 5-2. 0份，酒精0. 5-1. 0份，鈦鐵礦粉4-5份；
上述的酒精采用乙醇含量為95%的工業酒精；鈦鐵礦粉采用鈦含量按照質量百分比計在10-25%的普通礦砂，粒度為200-260目；土狀石墨又稱微晶石墨；所用呋喃樹脂與制備樹脂砂時相同；涂料的總體性能要求懸浮性2小時大于97% ;涂刷性以涂刷時不帶砂為基本要求；流平性涂敷后涂層能夠自動清除刷痕。抗裂紋性在點燃酒精烘干和澆注時不產生裂紋；制備涂料時，各組分按上述質量配比加入攪拌器中，攪拌混制2小時即可；按上述配方所配制的涂料具有耐火度高、抗爆熱性高、流平性好特性。 (5)涂敷涂料、合箱將涂料涂敷在成型的樹脂砂表面，以防止鑄件產生粘砂、夾砂缺陷；涂敷方法采用淋涂法，共涂敷2次，每次涂敷厚度0. 3-0. 5mm ;涂料干燥后，將涂敷涂料后的樹脂砂表面用噴燈再烘烤一遍，烘烤溫度150-200°C，烘烤時間3分鐘；
將砂箱吊至澆注臺，檢查確認涂敷涂料后的樹脂砂表面無雜質異物等問題后合箱；
(6)電爐熔煉按照常規的球鐵配比將球鐵原料加入中頻爐中進行熔煉，溫度達到1400°C后用爐前快速分析儀分析鐵液的碳含量、硅含量，碳當量控制在4. 3-4. 6%之間，硅含量與碳含量比值(Si/C)在0. 7內，選用75號硅鐵作孕育劑，孕育劑加入量按照鐵液總質量的I. 4%計，當性能指標和主要成分達到上述要求后，將鐵水溫度迅速提升到1550°C后出爐、球化；球化按照常規方法進行；
(7)澆注、落砂將球化后的鐵水運至澆注臺，在1450°C溫度條件下進行澆注，澆注I小時后松開箱卡，保溫2小時；溫度降低至200度以下后落砂；
(8)鑄件清理鑄件切割澆冒口后，用拋丸機進行清砂處理。清砂處理后，鑄件需逐件通過金相、超聲檢驗，合格后送到成品庫。
本發明采用特殊的樹脂砂混制方法，在樹脂砂中加入鋰輝石與鈦鐵礦，在涂料中加入硅銑粉、鋁粉相互配合，有效控制鐵液成分，在樹脂砂500-60(TC處于最大膨脹值時，特種礦砂起到的負膨脹作用，減小了型砂的熱膨脹值，型砂熱應力變小，增加型砂熱塑性，杜絕型砂開裂現象，在鐵水凝固過程中，型砂強度高、熱膨脹值小，消除鑄件在塑性變形區發生的彎曲變形，增強鑄件致密度。有效消除了鑄態球鐵件滲碳體組織，降低了翻板閥蓋球墨鑄鐵件冷隔、翹曲變形等缺陷造成的廢品率，使廢品率控制在0. 8%以下。后期檢測表明，本發明方法對避免大平面、薄壁球鐵鑄件出現冷隔、翹曲等變形缺陷，以及對滲碳體組織的控制具有很明顯的效果，微觀組織致密鑄件本體的力學性能明顯得到改善，鑄件抗拉強度達到520MPa以上，延伸率穩定在8%以上，最好的可以達到15%,是優化薄壁球鐵件凝固組織的有效工藝措施。
具體實施例方式( I)采用鋁合金材料制作模具，模具為一體結構，砂箱采用球鐵整體鑄造，砂箱的上下面經機加工，使分箱面、箱口平面間平行；在模具的模底板上設有澆注用直澆道、橫澆道和內澆道；砂箱上設有定位孔，砂箱之間采用定位銷定位；砂箱與模具配套。(2)制備樹脂砂樹脂砂采用原砂為骨料，呋喃樹脂作為粘結劑，固化劑作為硬化催化劑。按照質量單位份計的樹脂砂的配比是原砂100份，鋰輝石4-5份，鈦鐵礦4-5份，呋喃樹脂I. 0-2. 0份，固化劑0. 4-1. 0份；樹脂砂總灼減量在4%以下，含氮量小于0. 1%。原砂采用優質天然石英砂，實際使用證明，加入原砂總質量4%的鋰輝石，4%的鈦鐵礦，加入量已可達激冷效果。將原砂與固化劑混均勻后再按比例加入呋喃樹脂，混合均勻。
將原砂與固化劑混均勻后再按比列加入呋喃樹脂，混合均勻。(3)裝砂并震實將模具及配套砂箱定位好，砂箱內填充上述配制好的樹脂砂至砂箱裝滿，刮平；將砂箱放在震實臺上進行機械震實，15分鐘后，樹脂砂依模具成型，就可以進行起模了。(4)制備涂料按照質量單位份計的涂料配方為土狀石墨粉70份，鱗片石墨粉30-35份，膨脹石墨粉10-15份，呋喃樹脂3-5份，硅銑粉5_8份，鋁粉I. 5-2. 0份，酒精0. 5-1.0份，鈦鐵礦粉4-5份；
(5 )涂敷涂料、合箱將涂料涂敷在成型的樹脂砂表面，涂料涂敷方法采用淋涂法， 涂敷2次，每次厚度0. 3-0. 5mm ;涂敷后涂層能夠自動清除刷痕并具有抗裂紋性。涂料在鐵水進入型腔時起到與樹脂砂隔離作用，防止鑄件產生粘砂、夾砂缺陷。涂料干燥后，將涂料涂敷過的成型的樹脂砂表面，用噴燈再烘烤一遍，噴燈距離砂表面約500mm，烘烤溫度150_200°C，烘烤時間3分鐘。將砂箱吊至澆注臺，檢查確認涂敷了涂料后的樹脂砂表面無遺留任何雜質異物等問題后進行合箱。(6)電爐熔煉按照常規的球鐵配比將球鐵原料加入中頻爐中進行熔煉，溫度達到1400°C后用爐前快速分析儀分析鐵液的碳含量、硅含量，當性能指標和主要成分達到要求后，將鐵水溫度迅速提升到1550°C后出爐、球化。球化按照常規方法進行。(7)澆注、落砂將球化后鐵水運至澆注臺，在1450°C溫度條件下進行澆注，澆注I小時后松開箱卡，保溫2小時，溫度降低至200度以下后落砂。(8)鑄件清理鑄件切割澆冒口后，在雙鉤拋丸機中進行清砂處理。逐件通過金相、超聲檢驗合格后，送到成品庫。
權利要求
1.一種采用樹脂砂生產翻板閥蓋的方法，其特征是 (1)制作模具、砂箱模具為一體結構，在模具的模底板上設有澆注用直澆道、橫澆道和內澆道；砂箱采用球鐵整體鑄造，砂箱上設有定位孔，定位孔內鑲過渡圓套與過渡扁套，砂箱之間采用定位銷定位；砂箱的上下面經刨床加工后，平行度偏差小于I. 5mm，粗糙度Ra6. 3 u m—Ral2. 5 u m ； (2)制備樹脂砂樹脂砂按照質量單位份計的配方是原砂100份，鋰輝石4-5份，鈦鐵礦4-5份，呋喃樹脂I. 0-2. 0份，固化劑0. 4-1. 0份；樹脂砂總的灼減量應在4%以下，氮質量百分比含量小于0. 1% ； 原砂采用優質天然石英砂，Si02質量百分比含量大于90%，酸耗值小于5ml，含泥量小于0. 2%，粒度40-70目，140目以下微粉含量小于0. 8% ;鋰輝石采用低鐵鋰輝石，鋰含量按照質量百分比計為I. 5-2. 5% ;鈦鐵礦中鈦含量按照質量百分比計在10-25% ;固化劑采用對甲苯磺酸，密度I. 2-1. 4g/cm3,黏度10-40/mPa. s,總酸度24_30%，游離酸I. 5-6% ;呋喃樹脂中含氮量按照質量百分比計小于2%，游離甲醛小于4%，含水量小于2% ；制備樹脂砂時，先將原砂與固化劑混合均勻，再按比列加入呋喃樹脂混合均勻； (3)裝砂并震實將模具及配套的砂箱定位好，砂箱內填充上述樹脂砂至砂箱裝滿，并刮平；將砂箱放在震實臺上機械震實15-20分鐘，按照模具成型的樹脂砂表面初步硬化，而內層具有一定強度但尚未完全硬化； (4)制備涂料涂料按照質量單位份計的配方為土狀石墨粉70份，鱗片石墨粉30-35份，膨脹石墨粉10-15份，呋喃樹脂3-5份，硅銑粉5-8份，鋁粉I. 5-2. 0份，酒精0. 5-1. 0份，鈦鐵礦粉4-5份； 上述酒精采用乙醇含量為95%的工業酒精；鈦鐵礦粉中鈦含量按照質量百分比計為10-25%，粒度為200-260目；土狀石墨又稱微晶石墨；所用呋喃樹脂與制備樹脂砂時相同； 涂料的總體性能要求懸浮性2小時大于97% ;涂刷性涂刷時不帶砂；流平性涂敷后涂層能自動清除刷痕；抗裂紋性在點燃酒精烘干和澆注時不產生裂紋； 制備涂料時，將各組分按上述配比加入攪拌器中，攪拌混制2小時； (5)涂敷涂料、合箱將涂料涂敷在已成型的樹脂砂表面，以防止鑄件產生粘砂、夾砂缺陷；涂敷方法采用淋涂法，共涂敷2次，每次涂敷厚度為0. 3-0. 5mm ;待涂料干燥后，將涂敷涂料后的樹脂砂表面用噴燈烘烤一遍，烘烤溫度150-200°C，烘烤時間3分鐘；然后，將砂箱吊至澆注臺，檢查確認已涂敷涂料后的樹脂砂表面無雜質異物等問題后合箱； (6)電爐熔煉按照常規的球鐵配比將原料加入中頻爐中進行熔煉，溫度達到1400°C后用爐前快速分析儀分析鐵液的碳含量和硅含量，碳當量控制在4. 3-4. 6%之間，硅含量與碳含量比值Si/C在0. 7內；選用75號硅鐵作孕育劑，孕育劑加入量按照鐵液總質量的I.4%計；當性能指標達到上述要求后，將鐵水溫度迅速提升到1550°C后出爐并球化；球化按照常規方法進行； (7)澆注、落砂將球化后的鐵水運至澆注臺，在1450°C溫度條件下進行澆注，澆注I小時后松開箱卡，保溫2小時；溫度降低至200度以下后落砂； (8)鑄件清理鑄件切割澆冒口后，用拋丸機進行清砂處理。
2.如權利要求I所述的采用樹脂砂生產翻板閥蓋的方法，其特征是模具采用ZL105鋁合金材料加工制成。
全文摘要
一種采用樹脂砂生產翻板閥蓋的方法，目的是有效減少鑄件中滲碳體組織、提高成品率；本發明先制作模具、砂箱，模具為一體結構，砂箱采用球鐵整體鑄造；將原砂與固化劑混合均勻，按比列加入呋喃樹脂混合均勻；將砂箱內填充樹脂砂至砂箱裝滿并刮平，放在震實臺上機械震實；制備涂料，將涂料涂敷在已成型的樹脂砂表面，涂敷方法采用淋涂法；待涂料干燥后，將涂敷涂料后的樹脂砂表面用噴燈烘烤一遍；將砂箱吊至澆注臺后合箱；按照常規的球鐵配比將原料加入中頻爐中進行熔煉，球化按照常規方法進行；將球化后的鐵水運至澆注臺，在1450℃溫度條件下進行澆注，澆注1小時后松開箱卡，保溫2小時；溫度降低至200度以下后落砂；鑄件清理。
文檔編號B22C9/22GK102773403SQ20121023354
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月7日 優先權日2012年7月7日
發明者薛忠 申請人:山西宇清環保有限公司