CN1562524A - 络筒机槽筒的整体精密铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种络筒机槽筒的整体精密铸造方法，按以下步骤进行：制作槽筒蜡模和形成槽筒蜡模组；将上述槽筒蜡模组制成型壳；熔金浇注制成槽筒整体铸件，进行后处理得到槽筒成品；制作槽筒蜡模和形成槽筒蜡模组的步骤有，选用的模具由两个半模组成，本体两端有两个硬质活块，型腔中设有分别固定联接在两半模块内壁上的软质弹性活块，型腔中还配置尿素材质轴向型芯，型芯的轴向两端各为可定位芯头，在各硬质活块朝向型腔的内端面设有相应的联接芯座；射蜡及溶出型芯制成槽筒蜡模；槽筒蜡模与浇注***模样组成槽筒蜡模组。其可用于上述槽筒的蜡模成型，进而实现槽筒整体成型制造，提高该类产品的生产效率和降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及络筒机槽筒的制造方法。
背景技术
随着我国纺织工业的发展，全自动络筒机已成为纺织设备中日益重要的机型。而作为络筒机的重要零件-槽筒，以其结构形状复杂难以加工制造，严重影响着络筒机的国产化进程。槽筒的大致结构特点如下：外表面有左右往复的螺旋沟槽；该螺旋沟槽的螺旋线为不等螺距；螺旋沟槽各点的深度不等；各点槽口宽度不等；各点槽深线(即槽口中心到槽底中心的连线)对槽底轴线具有不同的倾角；在轴向截面上具有槽口窄、槽中部宽、槽底部又窄的花瓶状(法向截面也具有此特点)。某些有能力生产这类槽筒的国家如意大利、日本等，生产制造槽筒过程方法都是先铸造出毛坯体，再对毛坯体采用精密的数控加工完成外表面复杂沟槽成型，这种生产方式存在生产装备投资规模大，加工技术繁杂，生产成本非常高，国内的制造业难以承受。以至于目前该类槽筒主要是通过从意大利、日本进口实现，进口价格之昂贵是众所周知的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种络筒机槽筒的整体精密铸造方法。
其主要技术解决方案是：
本发明一种络筒机槽筒的整体精密铸造方法，主要按以下步骤进行：制作槽筒蜡模和形成槽筒蜡模组；上述槽筒蜡模组制成型壳；熔金浇注制成槽筒整体铸件，进行后处理得到槽筒成品；上述制作槽筒蜡模和形成槽筒蜡模组的步骤有，①加工制造模具，该模具本体由两个半模组成，上述模具本体设有可定位于模样本体轴向两端的两个硬质活块，两个半模可组合构成型腔，该型腔可由模具本体上的射液孔与外部射蜡装置连通，上述型腔中设有分别固定联接在两个半模内壁上的软质弹性活块，上述软质弹性活块有用于联接的基部和槽筒蜡模表面沟槽段成型的成型部，某一段成型部在某一点处轴向和法向截面与其在槽筒蜡模表面相应段沟槽对应点处轴向和法向截面相同，上述型腔中还配置下述轴向型芯，型芯的轴向两端各为可定位芯头，在各硬质活块朝向型腔的内端面设有相应的联接芯座；②轴向型芯的制备，采用适宜芯盒结构，制成适应槽筒轴孔及内腔形态的尿素材质芯体；③射蜡成型，将上述模具合型，然后由射蜡装置通过射液孔向模样型腔中注射液体蜡，待液体蜡凝固，开模脱出后浸入水中溶出型芯即为槽筒蜡模；④将上述槽筒蜡模与浇注***模样组成槽筒蜡模组。
上述半模内壁与软质弹性活块联接部位可设有固定凹槽，上述软质弹性活块的基部可嵌入固定凹槽中；上述固定凹槽与上述基部相对接合面中，其中一个相对面可设置若干突起部，另一个相对面可设置相应凹进部。
上述软质弹性活块可采用具有遇热无收缩性或较小收缩性的橡胶材料制作。
本发明由于采用在模具型腔中设有软质弹性活块技术方式，能针对槽筒蜡模表面螺旋沟槽不同沟槽段的截面样式，将软质弹性活块的成型部分设定相同截面起皱形状，如前述轴向截面和法向截面为槽口窄、槽身寛、槽底又窄花瓶状样式沟槽段，相应成型部段轴向截面和法向截面也同为基部侧窄、中部寛、顶部窄的突起状，模具型腔经射注成型蜡液后，待其凝固形成设定形状，其中包括对应软质弹性活块成型部分所形成的包覆沟槽，在成型过程中由于软质弹性活块***同时受到型腔中液体均衡压力，因此可保持形状不变，不会影响到型体表面的设定成型，当受到抽拉等单向不均衡压力时，软质弹性活块会随之产生相应形变，可将其成型部分从包覆其的特形沟槽中抽出，因此，其可用于上述槽筒或其他类似的表面设置特异形状沟槽等凹进结构部件蜡模成型，进而实现部件整体成型制造，能有效促进这类部件在较长时间内一直难以得到改变的习惯性生产加工方式的变革，提高该类产品的生产效率和降低生产成本。上述方式中半模内壁与软质弹性活块联接部位可设有固定凹槽，上述软质弹性活块的基部可嵌入固定凹槽中；上述固定凹槽与上述基部相对接合面中，其中一个相对面可设置若干突起部，另一个相对面可设置相应凹进部；一则可有效防止软质弹性活块轴向移位，还可防止软质弹性活块绕轴向串动，另外，模样出模时可将软活块带出型腔，便于在外手工直接将软活块抽出，操作便利。软质弹性活块可采用具有遇热无收缩性或较小收缩性的橡胶材料制作，便于形成完好的设定形态。
上述软质弹性活块可采用下述技术方式制取，选用对开式两个半模，及成品槽筒作为型芯组成软质弹性活块成型模具；该活块成型模具各半模内壁采用与槽筒蜡模成型模具对应半模内壁相同的结构形式，或槽筒蜡模成型模具各半模内壁采用与活块成型模具对应半模内壁相同的结构形式；选取胶料，软质弹性活块成型模具合型后采用橡胶成形技术方式成型，脱模得到软质弹性活块。上述活块成型模具两个半模块内壁与槽筒蜡模成型模具两个半模块内壁结构相同，可制出外形大小与成品槽筒完全相同的蜡模，制得的软质弹性活块能够准确在槽筒蜡模成型模具各半模相应位置上固定联接。
上述槽筒蜡模组制成型壳可包括以下方式：①制壳材料选用，硅溶胶、锆砂、锆粉、莫来砂、莫来粉，其中硅溶胶和锆粉混合作为浆料，锆砂、莫来砂、莫来粉作为覆砂；②涂挂浆料和覆砂；③干燥和硬化；④模组脱蜡和焙烧成为铸型。
上述涂挂浆料和覆砂方式可有：涂挂面层浆第1层→涂挂面层浆第2层+覆锆砂第1层→涂挂面层浆第3层+覆锆砂第2层→涂挂背层浆第1层+覆莫来粉第1层→涂挂背层浆第2层+覆莫来粉第2层→涂挂背层浆第3层+覆莫来砂第1层→涂挂背层浆第4层+覆莫来砂第2层→封口浆。
上述熔金浇注制成槽筒整体铸件的方式可有：①选取金属材料，其化学成分为，3.3％C、2.4％Si、0.6％Mn、0.06％P、0.028％S、0.024％Re、0.024％Mg、0.15％Ti、1.0％Cu、1.5％Ni；②熔炼过程为，熔炼温度1450℃，熔清后用废玻璃+石黄砂+石灰石打渣，加硅孕育处理，及加稀土镁合金及硅铁进行蠕化处理；③浇注，上述金属液静置5～10分钟，温度调整至1350℃，浇注铸型。
附图说明
图1为本发明槽筒蜡模模具的一种实施方式整体结构示意图。
图2为槽筒蜡模组结构示意图。
图3为本发明所制造出的络筒机槽筒结构示意图。
下面结合附图对本发明进行描述：
具体实施方式
本发明未述及的技术内容及下述技术内容的相应部分均可为现有技术方式。
本发明可按以下步骤进行，制作槽筒蜡模和形成槽筒蜡模组，上述槽筒蜡模组制成型壳，熔金浇注制成槽筒整体铸件，进行后处理得到槽筒成品。
制作槽筒蜡模和形成槽筒蜡模组可通过下述方式实现：
1、制取轴向型芯，选定可制取圆柱型或在圆柱型表面兼设有适应现有槽筒内腔壁突出皱相应凹进结构型芯模样的芯盒，该型芯用于形成槽筒的轴孔部分模样，在环境温度为常温的情形下，选用尿素作为型芯的铸成材料，将上述原材料在加热炉中加热至130℃时熔化后，在略降至110℃左右时将上述芯盒合型浇注，后待其凝固，脱模得到尿素材质的轴向型芯。该轴向型芯也可用相类似性质的材质制成。
2、射蜡，选取下述结构的槽筒蜡模成型模具，在温度控制在20～25℃的恒温环境中，选取中温蜡料作为模料，选用MYY10-1型或MYY0.8-2型射蜡机，MQY0.6-2型模头机；在下述参数下完成操作过程，其中蜡缸温度55℃，射蜡嘴温度60℃，射蜡压力2.5MPa，模压力4.5MPa，射蜡时间2分钟左右，后得到槽筒蜡模。当然，上述各参数略有变化也未尝不可。
3、形成槽筒蜡模组，结合参看图2，选用的浇注***模样由浇口杯9、横浇道91、两个内浇道92构成，将上述槽筒蜡模与浇注***模样联接形成槽筒蜡模组。也可采用其他现有技术中适宜的浇注***模样。
下面具体介绍槽筒蜡模成型模具结构，结合参看图1，本实用新型精密铸造用模具，其模具本体1由两个半模11、12组成，两个半模11、12可对开和组合，半模11、12构成型腔2，模具本体上设有射液孔(未示出)，型腔2在射注时通过射液孔与外部液体灌注装置连通，型腔2内的软质弹性活块可分设两个(或两组)，其中一个(或一组)软质弹性活块3固定联接半模11内壁上，另一个(或一组)软质弹性活块4固定联接半模12内壁上，软质弹性活块3有用于联接的基部31和模样表面凹进部分成型的成型部32，软质弹性活块4有用于联接的基部41和槽筒蜡模表面凹进部分成型的成型部42，上述半模11内壁与软质弹性活块3联接部位可设有固定凹槽111，上述软质弹性活块的基部31可嵌入固定凹槽111中，上述半模12内壁与软质弹性活块4联接部位可设有固定凹槽121，上述软质弹性活块的基部41可嵌入固定凹槽121中，上述每个活块的成型部32、42可由若干条起皱块组成，其中个别起皱块轴向截面为靠近基部侧窄、中部寛、顶部窄的突起状；上述软质弹性活块3、4可采用具有遇热无收缩性或较小收缩性的橡胶材料制作，或其他适宜的材质制成；上述模具本体1还设有两个硬质活块5、6，硬质活块可定位于模具本体1轴向两端，型腔2中还可配置一采用尿素材质的轴向型芯7，型芯的轴向两端各为可定位芯头，在各硬质活块5、6朝向型腔2的内端面设有相应的联接芯座，定位芯头与联接芯座接合实现轴向型芯的位置确定，上述各有关定位方式直接采用或借鉴现有技术即可。上述软质弹性活块与对应半模内壁间还可采用其他可拆分固定联接方式，或不可拆分的固定联接方式。
本方法制作的络筒机槽筒的结构为，结合参看图3，在筒体8表面有左右往复的螺旋沟槽81；螺旋线82为不等螺距；各点槽口宽度不等；个别槽段在轴向截面上还成槽口窄、槽身寛、槽底又窄花瓶状。采用上述成型模具，将软质弹性活块3、4对应相应沟槽段的成型部设定成适宜形状，在这类特异沟槽件体模样成型后能顺利脱模，从而利用该模具实现这类部件的整体铸造。
上述软质弹性活块3可采用下述技术方式制取，选用对开式两个半模，及成品槽筒(指现有技术中络筒机采用的槽筒)筒体8作为型芯组成软质弹性活块成型模具，该活块成型模具各半模内壁采用与槽筒蜡模成型模具对应半模内壁相同的结构形式，即活块成型模具的一个半模与上述半模11内壁面相同，并设有与固定凹槽111相应的软活块基部31成型槽，活块成型模具的另一个半模与上述半模12内壁面相同，并设有与固定凹槽121相应的软活块基部41成型槽，选取适宜的胶料，软质弹性活块成型模具合型后采用橡胶成形技术方式成型，脱模后，得到软质弹性活块，该软质弹性活块具有与槽筒筒体表面螺旋沟槽相对应的成型部。上述方式中，根据先后顺序，也可表述为槽筒蜡模成型模具各半模内壁采用与活块成型模具对应半模内壁相同的结构形式。
上述槽筒蜡模组制成型壳由以下方式实现：1、涂挂浆料和覆砂：在温度控制在22～25℃恒温环境下进行；浆料选用硅溶胶和锆粉，沙料选用锆砂、莫来砂、莫来粉等；设备选用沾浆机和浮砂机；将浆料按比例加入浆筒后连续搅拌24小时，粘度用粘度杯测量为8～12S；沾浆撒沙过程是，涂挂面层浆第1层→涂挂面层浆第2层+覆锆砂第1层→涂挂面层浆第3层+覆锆砂第2层→涂挂背层浆第1层+覆莫来粉第1层→涂挂背层浆第2层+覆莫来粉第2层→涂挂背层浆第3层+覆莫来砂第1层→涂挂背层浆第4层+覆莫来砂第2层→封口浆。2、脱蜡：选用蒸汽发生器、MLT0.8-702型脱蜡釜各一台；在后述参数下完成槽筒蜡模组脱蜡，如蒸汽温度150～160℃、蒸汽压力0.8MPa、脱蜡时间20分钟。3、焙烧：选用燃油焙烧炉，焙烧参数为，焙烧温度1000℃，焙烧时间45分钟，浇注时型壳温度800℃，得到铸型。
上述熔金浇注制成槽筒整体铸件的方法可采取如下方式：1、金属熔炼：选用100kg中频感应电炉，选取金属材料，其化学成分为：3.3％C、2.4％Si、0.6％Mn、0.06％P、0.028％S、0.024％Re、0.024％Mg、0.15％Ti、1.0％Cu、1.5％Ni，熔炼温度为1450℃，在熔清后用废玻璃+石黄砂+石灰石打渣，进行加硅孕育处理及加稀土镁合金及硅铁进行蠕化处理。2、浇注：将上述方式制得金属液，静置5～10分钟，温度调整至1350℃，进行铸型浇注得到槽筒整体铸件。
上述槽筒整体铸件的后处理可采取下述方式：震壳→锯浇口→磨浇口→抛丸清砂→槽面抛光，还可进行镀层及相应检测等等。
Claims (10)
1、一种络筒机槽筒的整体精密铸造方法，按以下步骤进行：制作槽筒蜡模和形成槽筒蜡模组；将上述槽筒蜡模组制成型壳；熔金浇注制成槽筒整体铸件；进行后处理得到槽筒成品；上述制作槽筒蜡模和形成槽筒蜡模组的步骤有，①加工制造模具：该模具本体由两个半模组成，上述模具本体设有可定位于模样本体轴向两端的两个硬质活块，两个半模可组合构成型腔，该型腔可由模具本体上的射液孔与外部射蜡装置连通，上述型腔中设有分别固定联接在两半模内壁上的软质弹性活块，上述软质弹性活块有用于联接的基部和模样表面沟槽段成型的成型部，某一段成型部在某一点处轴向和法向截面与其在槽筒模具表面相应段沟槽对应点处轴向和法向截面相同，上述型腔中还配置下述轴向型芯，型芯的轴向两端各为可定位芯头，在各硬质活块朝向型腔的内端面设有相应的联接芯座；②轴向型芯的制备：采用适宜芯盒结构，制成适应槽筒轴孔及内腔形态的尿素材质芯体；③射蜡成型：将上述模具合型，然后由射蜡装置通过射液孔向模样型腔中注射液体蜡，待液体蜡凝固，开模脱出后浸入水中溶出型芯即为槽筒蜡模；④将上述槽筒蜡模与浇注***模样组成槽筒蜡模组。
2、根据权利要求1所述的络筒机槽筒的整体精密铸造方法，其特征在于：所述半模内壁与软质弹性活块联接部位设有固定凹槽，上述软质弹性活块的基部可嵌入固定凹槽中；上述固定凹槽与上述基部相对接合面中，其中一个相对面可设置若干突起部，另一个相对面可设置相应凹进部。
3、根据权利要求1或2所述的络筒机槽筒的整体精密铸造方法，其特征在于：所述软质弹性活块采用具有遇热无收缩性或较小收缩性的橡胶类材料制作。
4、根据权利要求3所述的络筒机槽筒的整体精密铸造方法，其特征在于：所述软质弹性活块采用下述技术方式制取，选用对开式两个半模，及成品槽筒作为型芯组成软质弹性活块成型模具；该活块成型模具各半模内壁采用与槽筒蜡模成型模具对应半模内壁相同的结构形式，或槽筒蜡模成型模具各半模内壁采用与活块成型模具对应半模内壁相同的结构形式；选取胶料，软质弹性活块成型模具合型后采用橡胶成形技术方式成型，脱模得到软质弹性活块。
5、根据权利要求1或2所述的络筒机槽筒的整体精密铸造方法，上述槽筒蜡模组制成型壳包括以下方式：①制壳材料选用：硅溶胶、锆砂、锆粉、莫来砂、莫来粉，其中硅溶胶和锆粉混合作为浆料，锆砂、莫来砂、莫来粉作为覆砂；②涂挂浆料和覆砂；③干燥和硬化；④槽筒蜡模脱蜡和焙烧成为铸型。
6、根据权利要求4所述的络筒机槽筒的整体精密铸造方法，上述槽筒蜡模组制成型壳包括以下方式：①制壳材料选用：硅溶胶、锆砂、锆粉、莫来砂、莫来粉，其中硅溶胶和锆粉混合作为浆料，锆砂、莫来砂、莫来粉作为覆砂；②涂挂浆料和覆砂；③干燥和硬化；④槽筒蜡模脱蜡和焙烧成为铸型。
7、根据权利要求5所述的络筒机槽筒的整体精密铸造方法，上述涂挂浆料和覆砂方式有：涂挂面层浆第1层→涂挂面层浆第2层+覆锆砂第1层→涂挂面层浆第3层+覆锆砂第2层→涂挂背层浆第1层+覆莫来粉第1层→涂挂背层浆第2层+覆莫来粉第2层→涂挂背层浆第3层+覆莫来砂第1层→涂挂背层浆第4层+覆莫来砂第2层→封口浆。
8、根据权利要求6所述的络筒机槽筒的整体精密铸造方法，上述涂挂浆料和覆砂方式有：涂挂面层浆第1层→涂挂面层浆第2层+覆锆砂第1层→涂挂面层浆第3层+覆锆砂第2层→涂挂背层浆第1层+覆莫来粉第1层→涂挂背层浆第2层+覆莫来粉第2层→涂挂背层浆第3层+覆莫来砂第1层→涂挂背层浆第4层+覆莫来砂第2层→封口浆。
9、根据权利要求1或2所述的络筒机槽筒的整体精密铸造方法，上述熔金浇注制成槽筒整体铸件的方式有：①选取金属材料：其化学成分为，3.3％C、2.4％Si、0.6％Mn、0.06％P、0.028％S、0.024％Re、0.024％Mg、0.15％Ti、1.0％Cu、1.5％Ni；②熔炼过程是，熔炼温度为1450℃，熔清后用废玻璃+石黄砂+石灰石打渣，加硅孕育处理，及加稀土镁合金及硅铁进行蠕化处理；③浇注，上述金属液静置5～10分钟，温度调整至1350℃，浇注铸型。
10、根据权利要求8所述的络筒机槽筒的整体精密铸造方法，上述熔金浇注制成槽筒整体铸件的方式为：①选取金属材料，其化学成分为，3.3％C、2.4％Si、0.6％Mn、0.06％P、0.028％S、0.024％Re、0.024％Mg、0.15％Ti、1.0％Cu、1.5％Ni；②熔炼过程是，熔炼温度为1450℃，熔清后用废玻璃+石黄砂+石灰石打渣，加硅孕育处理，及加稀土镁合金及硅铁进行蠕化处理；③浇注，上述金属液静置5～10分钟，温度调整至1350℃，浇注铸型。
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Assignee: Qingdao Tongchun Electromechanical Technology Co., Ltd. Assignor: Cui Peizhi|Cui Zhaoxing Contract record no.: 2010370000631 Denomination of invention: Method of integral precision casting groove traverse drum in bobbin winder Granted publication date: 20090708 License type: Exclusive License Open date: 20050112 Record date: 20101224 |
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