CN103894549A - 自动络筒机金属槽筒毛坯的整体精铸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了自动络筒机金属槽筒毛坯的整体精铸方法，它包括以下步骤：（1）、制作出和金属槽筒内部形状相对应的水溶性陶瓷芯，在200±10℃下保温30-50min出炉，空冷至室温；在水溶性陶瓷芯外表面涂覆有机防水涂料，烘干；（2）、将水溶性陶瓷芯置入射蜡模内，合模后由射蜡口将蜡料射入射蜡模内，形成蜡模，冷却至室温打开射蜡模，取出包覆有水溶性陶瓷芯的蜡模；（3）、将包覆有水溶性陶瓷芯的蜡模焊制成浇铸用的蜡模模组；（4）、在蜡模模组上涂挂耐火材料，再对蜡模模组脱蜡形成模壳，模壳焙烧待用；（5）、铸铁熔炼，浇注成金属槽筒铸件，模壳清理、去除浇注系统；（6）、将金属槽筒铸件浸入热水中浸泡，等水溶性陶瓷芯溃散后取出金属槽筒毛坯。
Description
技术领域
本发明涉及自动络筒机金属槽筒铸造技术领域，尤其是涉及一种自动络筒机金属槽筒毛坯的整体精铸方法。
背景技术
金属槽筒是纺织行业自动络筒机的重要配件，随着我国纺织工业的发展，对自动络筒机金属槽筒的需求量大幅上升，十二五期间国家出台政策将针对我国的纺机进行更新换代以达到国际先进水平，金属槽筒的需求量将更大。
如图1和图2所示，金属槽筒的槽形结构复杂，左右旋往复式螺旋沟槽；各点螺距不同；各点槽宽不同；各点槽深不同；各点槽倾角不同；各点槽形的截面形状不同，部分槽段为花瓶状截面。正是因为以上的技术难点，能生产出符合质量要求的厂家很少，主要技术被国外公司垄断，国内的金属槽筒进口赖度很大，金属槽筒已成为阻碍我国自动络筒机国产化进程的“瓶颈”。
金属槽筒复杂的技术要求和广阔的利益空间，一直吸引着众多的企业参与研发，许多有实力的企业采用超塑方法解决金属槽筒沟槽的成型问题，但经过无数次的尝试之后，全部以失败而告终，究其原因为成型模具的制造中解决不了槽筒沟槽部分的倒拔模问题。
现有金属槽筒的铸造工艺采用轴向对开、水溶性芯子与活块相结合的开模技术，其中活块采用特质活块和硬质活块相结合的压注蜡模的方法，解决了金属槽筒花瓶状槽形部分的倒拔模问题，成功开发出了符合金属槽筒槽形的压蜡模具，再采用硅溶胶精密铸造工艺整体铸造金属槽筒。但现有金属槽筒的铸造工艺存在以下不足：1、槽筒内部形状采用的是水溶性的尿素材料制作成的水溶性芯子来辅助成形，该材料不能承受高温金属的浇注，尿素芯子只是用于槽筒蜡模的成形阶段，包有尿素芯子的蜡模放入水中将芯子完全溶解，尿素芯子溶失的部分形成与金属槽筒一致的蜡模内腔，因此槽筒蜡模的内腔是和外形一起逐层涂挂硅溶胶耐火涂料并干燥、脱蜡、焙烧制成模壳的，对于形状复杂的金属槽筒而言，其内腔除了与外形的沟槽对应的复杂形状外，由于还有轴承孔等机械方面的结构影响，故形状更加复杂，极端不利于硅溶胶耐火涂料的均匀涂挂，也不利于涂层的干燥和硬化，严重影响模壳的质量从而影响金属槽筒的浇注质量；
2、形成槽筒内部形状的尿素芯子在具有一定湿度的空气中会自行潮解，因此对操作环境的湿度要求较高，否则即使是少量的局部潮解和变形均会影响槽筒内部形状，从而影响槽筒的壁厚均匀性和一致性，影响铸件质量的稳定性，也给精加工阶段的动平衡试验带来难度；
3、硅溶胶耐火涂料固化烧结后模壳高温强度确实很高，对金属槽筒的浇注极为有利，但金属浇注后其溃散性很差，在复杂的金属槽筒内腔很难将其清理出来，这不仅增加了清理的工作量和成本，生产效率低，更重要的是很难清理干净，如果有少量模壳残留在槽筒内部某处，直到上机使用过程中再脱落下来，其后果是严重影响槽筒的动平衡性能，高速运转下的槽筒可能产生剧烈振动而造成设备故障，严重的会引起事故。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，现有的自动络筒机金属槽筒毛坯的整体精铸方法采用水溶性尿素芯子来辅助成型，尿素芯子溶失后的槽筒蜡模内部形状非常复杂，极端不利于硅溶胶耐火涂料的均匀涂挂，也不利于涂层的干燥和硬化，从而影响金属槽筒的生产效率和浇注质量；对操作环境的湿度要求较高；金属浇注后其溃散性很差、难于清理，为此提供一种自动络筒机金属槽筒毛坯的整体精铸方法。
本发明的技术方案是：自动络筒机金属槽筒毛坯的整体精铸方法，其特征是它包括以下步骤：
（1）、制作出和金属槽筒内部形状相对应的水溶性陶瓷芯，在200±10℃下保温30-50分钟出炉，空冷至室温；在所述水溶性陶瓷芯外表面涂覆有机防水涂料，烘干后待用；
（2）、将所述水溶性陶瓷芯置入射蜡模内，合模后由射蜡口将蜡料射入射蜡模内，形成蜡模，冷却至室温打开射蜡模，取出包覆有水溶性陶瓷芯的蜡模；
（3）、将包覆有水溶性陶瓷芯的蜡模焊制成浇铸用的蜡模模组；
（4）、在所述蜡模模组上涂挂耐火材料，再对所述蜡模模组脱蜡形成模壳，模壳焙烧待用；
（5）、铸铁熔炼，浇注成金属槽筒铸件，模壳清理、去除浇注系统；
（6）、将所述金属槽筒铸件浸入热水中浸泡，等水溶性陶瓷芯溃散后取出金属槽筒毛坯。
上述方案中所述水溶性陶瓷芯材料组份的重量百分比为：耐火骨料100%、磷酸三钠8%、粘结剂3%和水20%，所述粘结剂是陶土或糊精。
上述方案步骤（2）中将水溶性陶瓷芯置入射蜡模内射制蜡模时，水溶性陶瓷芯端部设有和射蜡模内的限位面对应的定位面。
上述方案所述的步骤（6）中先将水溶性陶瓷芯的两端芯头破坏后，再浸入60-80℃的热水中浸泡。
本发明的有益效果是水溶性陶瓷芯能够承受铸铁浇注的高温，因此蜡模压注成形可以将水溶性陶瓷芯继续留在蜡模内，以形成金属槽筒的内腔，直到槽筒浇注后；水溶性陶瓷芯可先行烘烤干燥硬化，且涂敷耐水涂料保护，这样就可以避免槽筒蜡模内腔难以涂挂涂料和干燥、影响槽筒浇注质量的问题；水溶性陶瓷芯可以在热水中溃散，槽筒浇注后将铸件连同水溶性陶瓷芯一起在热水中浸泡后，就能非常方便地去除槽筒内腔的水溶性陶瓷芯；水溶性陶瓷芯的溃散需要吸收足够的水份，对一般的潮湿空气耐受力较强、不会潮解，因此可在普通的湿度环境条件下操作，不会影响槽筒的质量。
附图说明
图1为本发明金属槽筒外部构造示意图；
图2为本发明金属槽筒内部构造示意图；
图3为本发明水溶性陶瓷芯构造示意图；
图4为本发明射蜡模构造示意图；
图5为本发明射蜡模左模构造示意图。
图6为本发明包覆水溶性陶瓷芯的槽筒蜡模构造示意图；
图7为本发明蜡模模组构造示意图；
图中，1、小芯头、2、水溶性陶瓷芯、3、大芯头、4、定位面、5、限位面、6、大芯头座、7、射蜡口、8、小芯头座、9、射蜡模、10、蜡模。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
实施例1：（1）、制作出和金属槽筒内部形状相对应的水溶性陶瓷芯2，水溶性陶瓷芯的组成成分重量百分比是：耐火骨料100%、磷酸三钠8%、陶土3%和水20%，，在190℃下保温30min出炉，空冷至室温；在水溶性陶瓷芯外表面涂覆有机防水涂料，烘干后待用；
（2）、将水溶性陶瓷芯置入射蜡模9内，如图3、图4、图5所示，将陶瓷芯的小芯头1、大芯头3、定位面4分别与射蜡模的小芯头座8、大芯头座6、限位面5对应，合模后由射蜡口7将蜡料射入射蜡模内，形成蜡模10，冷却至室温打开射蜡模，取出蜡模；
（3）、将包覆有水溶性陶瓷芯的蜡模如图6所示焊制成浇铸用的蜡模模组，如图7所示；
（4）、在蜡模模组上涂挂耐火材料并干燥后，再将蜡模模组脱蜡，此时水溶性陶瓷芯和外围耐火材料一起形成槽筒的精铸模壳，模壳焙烧待用；
（5）、将模壳铸铁熔炼，浇注成金属槽筒铸件，模壳清理、去除浇注系统；
（6）、先将水溶性陶瓷芯的两端芯头破坏后，再将金属槽筒铸件浸入60°热水中浸泡，水溶性陶瓷芯溃散后取出金属槽筒毛坯。
实施例2：（1）、制作出和金属槽筒内部形状相对应的水溶性陶瓷芯2，水溶性陶瓷芯的组成成分重量百分比是：耐火骨料100%、磷酸三钠8%、糊精3%和水20%，在210℃下保温50min出炉，空冷至室温；在水溶性陶瓷芯外表面涂覆有机防水涂料，烘干后待用；
（2）、将水溶性陶瓷芯置入射蜡模9内，如图3、图4、图5所示，将陶瓷芯的小芯头1、大芯头3、定位面4分别与射蜡模的小芯头座8、大芯头座6、限位面5对应，合模后由射蜡口7将蜡料射入射蜡模内，形成蜡模10，冷却至室温打开射蜡模，取出蜡模；
（3）、将包覆有水溶性陶瓷芯的蜡模如图6所示焊制成浇铸用的蜡模模组，如图7所示；
（4）、在蜡模模组上涂挂耐火材料并干燥后，再将蜡模模组脱蜡，此时水溶性陶瓷芯和外围耐火材料一起形成槽筒的精铸模壳，模壳焙烧待用；
（5）、将模壳铸铁熔炼，浇注成金属槽筒铸件，模壳清理、去除浇注系统；
（6）、先将水溶性陶瓷芯的两端芯头破坏后，再将金属槽筒铸件浸入80°热水中浸泡，水溶性陶瓷芯溃散后取出金属槽筒毛坯。
本发明中的水溶性陶瓷芯是针对铸铁及与之浇注温度相近的金属材料而言的；在针对是浇注温度较低的金属材料（如铜、铝、镁、锌等金属合金）时，可以是水溶性石膏芯等；在针对浇注温度较高的金属材料（如钛合金、合金钢）时，可以是水溶性盐陶瓷芯等。
本发明中的有机防水涂料可以是沥青防水涂料、高聚物沥青防水涂料、合成高分子聚合物防水涂料等，耐火骨料可以是中铝耐火骨料或是高铝耐火骨料，可以是粗骨料或是细骨料，耐火材料可以是硅质类、硅酸铝质类、刚玉质类、镁质、镁钙质、铝镁质、镁硅质等。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.自动络筒机金属槽筒毛坯的整体精铸方法，其特征是它包括以下步骤：
（1）、制作出和金属槽筒内部形状相对应的水溶性陶瓷芯，在200±10℃下保温30-50分钟出炉，空冷至室温；在所述水溶性陶瓷芯外表面涂覆有机防水涂料，烘干后待用；
（2）、将所述水溶性陶瓷芯置入射蜡模内，合模后由射蜡口将蜡料射入射蜡模内，形成蜡模，冷却至室温打开射蜡模，取出包覆有水溶性陶瓷芯的蜡模；
（3）、将包覆有水溶性陶瓷芯的蜡模焊制成浇铸用的蜡模模组；
（4）、在所述蜡模模组上涂挂耐火材料，再对所述蜡模模组脱蜡形成模壳，模壳焙烧待用；
（5）、铸铁熔炼，浇注成金属槽筒铸件，模壳清理、去除浇注系统；
（6）、将所述金属槽筒铸件浸入热水中浸泡，等水溶性陶瓷芯溃散后取出金属槽筒毛坯。
2.如权利要求1所述的自动络筒机金属槽筒毛坯的整体精铸方法，其特征是所述水溶性陶瓷芯材料组份的重量百分比为：耐火骨料100%、磷酸三钠8%、粘结剂3%和水20%。
3.如权利要求2所述的自动络筒机金属槽筒毛坯的整体精铸方法，其特征是所述粘结剂是陶土或糊精。
4.如权利要求1所述的自动络筒机金属槽筒毛坯的整体精铸方法，其特征在于：所述步骤（2）中将水溶性陶瓷芯置入射蜡模内射制蜡模时，水溶性陶瓷芯端部设有和射蜡模内的限位面对应的定位面。
5.如权利要求1-4任一所述的自动络筒机金属槽筒毛坯的整体精铸方法，其特征是所述的步骤（6）中先将水溶性陶瓷芯的两端芯头破坏后，再浸入60-80℃的热水中浸泡。
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