樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，用于解決現有樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯烘烤工藝存在氣孔和針孔多等鑄造缺陷問題。本發明包括以下步驟，將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；將溫度加熱至210℃—230℃，并保溫3.5—4.5小時；將溫度調至95℃—105℃進行保溫處理，直至合箱。本發明的烘烤工藝能夠降低外型、砂芯的水分和排氣量，解決了現有樹脂砂造型氣孔、針孔多等鑄造缺陷問題，提高了鑄件的質量。本發明的烘烤工藝不僅能夠適用于樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，還能夠適用于其他用樹脂制作的外型、砂芯的烘烤。
【專利說明】樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于天然氣動力缸體【技術領域】，具體涉及一種樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝。
【背景技術】
[0002]現有技術中，天然氣的壓縮方式主要采用管道釋然汽輪機和離心式天然氣壓縮機進行壓縮。
[0003]目前國內、外的天然氣壓縮機主要分為高速大功率往復活塞式壓縮機和低速往復式壓縮機。其中，高速大功率往復活塞式壓縮機，轉速η達到1000r/min、功率P達到6000kW，主要用于天然氣的集輸增壓、儲氣庫注氣，是天然氣勘探開發、儲存必不可少的設備。動力缸是天然氣壓縮機在壓縮天然氣的過程中提供動力的主要部件，動力缸的質量直接決定著天然氣壓縮機的工效。
[0004]目前的天然氣動力缸體制造工藝技術都是采用先實施整體式缸體澆注，然后進行后期機加工的方式生產。具體的工藝步驟為:先按照設計圖紙的要求制作鑄造用模具；然后采用鑄鐵的方式進行澆注；澆注完成后對動力缸體進行清理；然后進行內外加工；對表面進行硬化處理等后續加工處理。
[0005]現有技術中也有采用樹脂砂進行造型的，例如申請號為200910116912.4的發明專利公開了一種用樹脂砂制型芯的鑄造工藝方法，按照以下順序進行:I)鐵水熔化，將計量好的原料投入工頻感應電爐內，加熱使之熔化成鐵水；2)將型砂送入烘干爐內進行烘干，烘干后放入混砂機內，并將酚基樹脂、固化劑同時加入到混砂處理劑內進行混合，固化劑由酚基聚異氰酸酯和三乙胺組成，酚基樹脂的重量為三乙胺的10 — 20倍，將混合砂放入鑄造模型機內，進行造型制芯工序；3)對經過造型制芯后的型芯進行噴涂處理，涂料主要為水基涂料，后在烘干機內進行烘干處理。
[0006]申請號為201010249487.9的發明專利公開了一種樹脂砂新型制芯工藝，根據機體技術要求即結構特點，機體的材質設計為HT250，抗拉強度不小于250MPa，硬度HB190—HB240，不允許有氣孔、針孔、裂紋等缺陷。機體加工后100%進行耐壓性實驗，無滲漏。其次制芯原材料選擇:天然石英砂、胺法樹脂、固化劑。然后制定科學合理的制芯工藝為:射砂壓力0.5—0.7Mpa，射砂時間5秒，吹胺壓力為0.25—0.35MPa，吹胺時間為10 —12秒，清
洗壓力0.6一0.7MPa,清洗時間為60—90秒,制芯流程為:射砂一吹胺-砂芯脫模一涂料烘干。
[0007]然而現有的樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝存在著氣孔、針孔多等鑄造缺陷，從而影響鑄件質量。
【發明內容】
[0008]本發明為解決現有技術存在的缺陷，而提供一種樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，解決了現有樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯烘烤工藝中的氣針、針孔多的鑄造缺陷。
[0009]為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:
樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，其特征在于，包括以下步驟:
(1)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至210°C—230°C，并保溫3.5—4.5小時；
(3)將溫度調至95°C— 105°C進行保溫處理，直至合箱。
[0010]進一步地，所述加熱溫度為220°C。
[0011]進一步地，所述溫度加熱至210°C—230°C，保溫時間為4小時。
[0012]進一步地，所述樹脂砂包括原砂、樹脂和固化劑。
[0013]進一步地,所述樹脂的重量為原砂重量的1.2%一 1.5%,所述固化劑的重量為原砂重量的 0.36% — 1.05%。
[0014]進一步地,所述樹脂的重量為原砂重量的1.4%,所述固化劑的重量為原砂重量的
0.5% 或者 0.7%ο
[0015]進一步地，所述樹脂為呋喃樹脂，所述固化劑為對甲苯磺酸。
[0016]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
本發明采用的烘烤工藝能夠使得樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型和砂芯水分和排氣量降低，解決了現有樹脂砂造型氣孔、針孔多等鑄造缺陷問題，提高了鑄件的質量。
[0017]由于原砂、樹脂和對甲苯磺酸中含有水分、游離甲醛、糠醇等，并且在制作砂芯時使用蠟線對砂芯進行排氣。溫度設為210— 230°C，保溫3.5-4.5小時，有利于水分、游離甲醛、糠醇等的揮發，減少了游離甲醛和糠醇在澆注高溫下燃燒產生的氣體，并且該溫度下保證了打樹脂砂芯時加入的蠟線熔化，形成空孔，起到排氣作用。再調至95°C — 105°C，保證合箱時補刷涂料能夠完全干燥，不含水分。
[0018]本發明的加熱溫度為220°C，能夠進一步地提高鑄件的質量。
[0019]本發明的樹脂砂包括原砂、樹脂和固化劑混合而成的樹脂砂制作天然氣動力缸體的外型和砂芯，能夠提聞鑄件外形尺寸精度，表面光潔度，并且減少了夾砂、脹砂等鑄造缺陷的產生，提高了鑄件的質量，滿足天然氣動力缸體鑄造要求。
[0020]本發明選用對甲苯磺酸作為固化劑，經硫化后可得到酸度較高的二甲苯磺酸，由于天然氣動力缸體形狀復雜、壁較薄，需要較強的才能硬度保證尺寸精度。因此本發明的樹脂砂由原砂、樹脂和對甲苯磺酸混合而成的樹脂砂來制作外型和砂芯。
[0021]本發明樹脂的重量為原砂重量的1.4%，固化劑的重量為原砂重量的0.5%—
0.7%。能夠進一步的提聞鑄造的質量。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例對本發明作進一步的描述，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，并不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域的普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的其他所用實施例，都屬于本發明的保護范圍。
[0023]本發明的樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，包括以下步驟:
(1)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至210°C—230°C，并保溫3.5—4.5小時。[0024](3)將溫度調至95°C — 105°C進行保溫處理，直至合箱。
[0025]進一步地，加熱溫度為220°C。
[0026]進一步地，溫度加熱至210°C—230°C，保溫時間為4小時。
[0027]本發明采用的烘烤工藝能夠使得樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型和砂芯水分和排氣量降低，從而解決了現有樹脂砂造型氣孔、針孔多等鑄造缺陷問題，提高了鑄件的質量。
[0028]由于原砂、樹脂和對甲苯磺酸中含有水分、游離甲醛、糠醇等，并且在制作砂芯時使用蠟線對砂芯進行排氣。溫度設為210— 230°C，保溫3.5-4.5小時，有利于水分、游離甲醛、糠醇等的揮發，減少了游離甲醛和糠醇在澆注高溫下燃燒產生的氣體，從而解決了氣孔、針孔多等鑄造缺陷問題。并且該溫度下保證了打樹脂砂芯時加入的蠟線熔化，形成空孔，起到排氣作用。再調至95 V— 105°C，保證合箱時補刷涂料能夠完全干燥，不含水分。
[0029]本發明的加熱溫度為220°C，能夠進一步地提高鑄件的質量。
[0030]進一步地，樹脂砂包括原砂、樹脂和固化劑。
[0031]進一步地,樹脂的重量為原砂重量的1.2%一 1.5%,所述固化劑的重量為原砂重量的 0.36% — L 05%。
[0032]進一步地，樹脂的重量為原砂重量的1.4%，所述固化劑的重量為原砂重量的0.5%或者0.7%。
[0033]進一步地，所述樹脂為呋喃樹脂，所述固化劑為對甲苯磺酸。
[0034]本發明所選用的樹脂也可以采用其他種類的樹脂，本領域的技術人員都能明白和理解，在此不再贅述。
[0035]原砂的粒度可以具體情況參照標準進行選用，例如中小型鑄件，選用粒度為40—70目的原砂，本領域的技術人員都能明白和理解，在此不再贅述。
[0036]同時作為固化劑的對甲苯磺酸的用量可以根據氣候進行調整，例如在春、夏、秋季選用量為原砂重量的0.5%，冬季選用量為原砂重量的0.7%。
[0037]作為本發明的一種優選的方式，本發明樹脂的重量為原砂重量的1.4%，固化劑的重量為原砂重量的0.5%,固化劑的重量為原砂重量的0.5%。能夠進一步的提高鑄造的質量。
[0038]本發明采用樹脂砂制作天然氣動力缸體的外型、砂芯具體包括以下步驟；
(O按照上述比例的原砂、樹脂和固化劑進行混合；
(2)樁砂；
(3)修型；
(4)刷涂料；
進一步地，所述造外型的刷涂料為刷兩遍鋯英粉。
[0039]進一步地，所述造砂芯的刷涂料為先一遍鋯英粉后再刷一遍碲粉。這些步驟本領域的技術人員都能明白和理解，在此不再贅述。
[0040]實施例一
本實施例樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，包括以下步驟，(I)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至210°C，并保溫4.5小時； (3)將溫度調至95°C進行保溫處理，直至合箱。
[0041]實施例二
本實施例樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，包括以下步驟，(I)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至230°C，并保溫3.5小時;
(3)將溫度調至105°C進行保溫處理，直至合箱。
[0042]實施例三
本實施例樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，包括以下步驟，(I)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至220°C，并保溫4小時；
(3)將溫度調至100°C進行保溫處理，直至合箱。
[0043]實施例四
本實施例樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，包括以下步驟，(I)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至215°C，并保溫4.2小時；
(3)將溫度調至105°C進行保溫處理，直至合箱。
[0044]實施例五
本實施例樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，包括以下步驟，(I)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至219°C，并保溫4.1小時;
(3)將溫度調至97°C進行保溫處理，直至合箱。
[0045]本實施例的樹脂砂由原砂、樹脂和固化劑混合而成，樹脂的重量為原砂重量的1.2%,固化劑的重量為原砂重量的0.36%。
[0046]實施例六
本實施例樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，包括以下步驟，(I)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至210°C，并保溫4.5小時；
(3)將溫度調至102°C進行保溫處理，直至合箱。
[0047]本實施例的樹脂砂由原砂、樹脂和固化劑混合而成，樹脂的重量為原砂重量的
1.5%，固化劑的重量為原砂重量的1.05% 。
[0048]實施例七
本實施例樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，包括以下步驟，(I)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至220°C，并保溫4小時；
(3)將溫度調至104°C進行保溫處理，直至合箱。
[0049]本實施例的樹脂砂由原砂、樹脂和固化劑混合而成，樹脂的重量為原砂重量的1.4%，固化劑的重量為原砂重量的0.5% 。
[0050]實施例八
本實施例樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，包括以下步驟，(I)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至230°C，并保溫3.5小時;
(3)將溫度調至lOrC進行保溫處理，直至合箱。
[0051]本實施例的樹脂砂由粒度為40目的原砂、呋喃樹脂和對甲苯磺酸混合而成，呋喃樹脂的重量為原砂重量的1.5%，對甲苯磺酸的重量為原砂重量的1.0%。
[0052]實施例九
本實施例樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，包括以下步驟，(I)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至228°C，并保溫3.7小時;
(3)將溫度調至99°C進行保溫處理，直至合箱。
[0053]本實施例的樹脂砂由粒度為70目的原砂、呋喃樹脂和對甲苯磺酸混合而成，呋喃樹脂的重量為原砂重量的1.35%，對甲苯磺酸的重量為原砂重量的0.8%。
[0054]實施例十
本實施例樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，包括以下步驟，(I)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐；
(2)將溫度加熱至215°C，并保溫4.4小時；
(3)將溫度調至95°C進行保溫處理，直至合箱。
[0055]本實施例的樹脂砂由粒度為60目的原砂、呋喃樹脂和對甲苯磺酸混合而成，呋喃樹脂的重量為原砂重量的1.42%，對甲苯磺酸的重量為原砂重量的0.4%。
[0056]本發明的烘烤工藝不僅能夠適用于樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，還能夠適用于其他用樹脂制作的外型、砂芯的烘烤。本發明的烘烤工藝能夠降低外型、砂芯的水分和排氣量，解決了現有樹脂砂造型氣孔、針孔多等鑄造缺陷問題，提高了鑄件的質量。
【權利要求】
1.樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯的烘烤工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)將用樹脂砂制作的天然氣動力缸體外型、砂芯裝入干燥爐； (2)將溫度加熱至210°C—230°C，并保溫3.5—4.5小時； (3)將溫度調至95°C— 105°C進行保溫處理，直至合箱。
2.根據權利要求1所述的樹脂砂制作的天然氣缸體外型、砂芯的烘烤工藝，其特征在于，所述加熱溫度為220°C。
3.根據權利要求1所述的樹脂砂制作的天然氣缸體外型、砂芯的烘烤工藝，所述溫度加熱至210°C—230°C，保溫時間為4小時。
4.根據權利要求1一3任一所述的樹脂砂制作的天然氣缸體外型、砂芯的烘烤工藝，所述樹脂砂包括原砂、樹脂和固化劑。
5.根據權利要求4所述的樹脂砂制作的天然氣缸體外型、砂芯的烘烤工藝，所述樹脂的重量為原砂重量的1.2%—1.5%，所述固化劑的重量為原砂重量的0.36%—1.05%。
6.根據權利要求4所述的樹脂砂制作的天然氣缸體外型、砂芯的烘烤工藝，所述樹脂的重量為原砂重量的1.4%,所述固化劑的重量為原砂重量的0.5%或者0.7%。
7.根據權利要求4所述的樹脂砂制作的天然氣缸體外型、砂芯的烘烤工藝，所述樹脂為呋喃樹脂，所述固化劑為對甲苯磺酸。
【文檔編號】B22C9/12GK103537630SQ201310569874
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】張鈺, 劉銳, 張前, 李榮飛, 李振波, 廖渝隆, 朱文武, 吳中麒, 譚昭金, 楊鵬, 劉明星, 姜超, 譚學木, 段悅洪, 李勝, 鐘明春, 李健, 凌波 申請人:中國石油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠