[發明專利]真空差壓增壓鑄造方法及設備

無效

• 申請號: 200710050641.8
• 申請日: 2007-11-28
• 公開（公告）號: CN101168189A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 李澤奇
• 申請（專利權）人: 李澤奇
• 主分類號: B22D18/06
• 分類號: B22D18/06
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司
• 代理人: 江曉萍

技術領域：

本發明涉及與鑄造方法有關，特別與適用于制作高致密度，高質量鑄造件產品的需求的有關。

背景技術：

現有鑄造工藝中鑄件組織的致密度(針孔度)和鑄造質量無法保證，滿足不了科研及軍工產品的高質量要求；壓鑄件工藝又需昂貴的鋼質模具，并且模具生產周期長，鑄件內在氣孔等缺陷無法消除，不適合較大型零件鑄造；石膏型精密鑄造表面質量及尺寸精度，基本能滿足高標準的技術要求，但是，對于體積較大或壁厚的鑄件就不可避免產生鑄件缺陷；金屬型鑄造工藝，其表面質量和內部組織較好，但對復雜零件或厚薄差異大的零件就容易產生鑄造缺陷。因此，目前所有鑄造工藝均存在著這些不同程度、不同類型的缺陷或不足。特別對于結構復雜、質量要求高、尺寸較大、周期要求短的產品沒有可靠而先進的工藝和設備來保障。

發明內容：

本發明的目的是為了克服現有砂型、石膏型、金屬型等多種鑄造工藝及設備不足，提供一種能提高鑄件產品的致密度和質量，有效生產“無缺陷鑄件”，有效而可靠滿足科研、軍工及高質量鑄件要求的真空差壓增壓鑄造方法。

本發發明的另一個目的是為了提供真空差壓增壓鑄造設備。

本發明的目的是這樣來實現的：

本發明真空差壓增壓鑄造方法，該方法步驟如下：

1)將合模、定位、夾緊、安裝好的鑄型放置于上艙；

2)將裝滿金屬液的下艙與上艙對接，使上艙鑄型底部澆道口、咽喉和下艙升液管上口對準并密封好邊緣，使上下艙通過澆道口、咽喉、升液管形成通道；

3)對上下艙同時抽真空，使金屬液靜置凈化，使下艙、升液管和上艙型腔處于真空負壓狀態并保持上下艙真空負壓平衡；

4)關閉真空閥，停止抽真空；

5)打開下艙進氣閥，逐步加壓，使上下艙產生壓力差，壓差迫使下艙金屬液升至上艙，直到冒口或鑄型最高位置為止，然后關閉下艙進氣閥；

6)關閉下艙進氣閥后，封閉咽喉，防止上艙金屬液下漏；

7)打開上艙進氣閥開始對上艙加壓，并達到0.2-2兆帕壓力后保持5-15分鐘，直至上艙金屬液全部固化。

上述的鑄型為砂型、石膏型、金屬型、有機材料快速成型。

本發明真空差壓增壓鑄造設備，包括上艙1、下艙9，位于上、下艙間的與上艙連接的帶咽喉6的對接安裝平臺4，上艙中有裝含底部澆道口和冒口7的鑄型8的型腔5，下艙中裝有熔煉爐10，裝于熔煉爐中的壓力坩堝12，位于壓力坩堝中的上端與對接安裝平臺上的咽喉、鑄型底部澆道口連通的升液管13，位于對接安裝平臺和壓力坩堝間的密封環道14，分別通過管道28與上艙、下艙連通且通過操作控制臺26對上艙、下艙抽真空或加壓的真空罐18、壓力罐19，真空罐18與真空泵2連接，壓力罐18與空壓機21連接。

上述的溶煉爐與壓力坩堝間裝有發熱元件15。

上述的下艙中裝有平移機構16，舉升機構17，平移機構中有裝在下艙上的導軌29，位于熔煉爐底部的與導軌配合的導輪30，舉升機構17中有裝在下艙上的液壓缸31，下端伸入液壓缸而上端連接在熔煉爐底部的活塞桿32。

上述的咽喉處有受操作控制臺控制的止回閥27。

上述的真空罐上裝有真空負壓表22，壓力罐上裝有安全閥23、放水閥24、壓力表25。

按下述步驟使用本發明真空差壓增壓鑄造設備

A、裝型：將鑄型(砂型、金屬型、石膏型等)正確安裝在上艙安裝平臺上，用已有的專用夾具合模、定位、夾緊后，將下澆道口、咽喉和下艙升液管上口部對準密封；

B、將上艙蓋蓋好并與安裝平臺連接鎖緊；

C、將熔煉好的金屬液放置在下艙壓力坩堝中；

D、將下艙平移到固定位置；

E、將下艙升液管上口部對準安裝平臺咽喉下口部，升起下艙，使之與上艙對接密封邊緣；

F、通過操作控制臺開始抽真空：將上下艙同時抽成真空并保持上下艙真空負壓平衡；

G、通過操作控制臺，關閉真空閥，停止抽真空，打開下艙進氣閥并逐步加壓，使上下艙產生壓力差，壓差迫使下艙金屬熔液通過升液管上升至上艙鑄型腔內并升至冒口或鑄型最高點為止；

H、金屬溶液上升至冒口時，立即關閉下艙進氣閥，同時關閉咽喉止回閥，防止上艙金屬液下漏；

I、打開上艙進氣閥開始對上艙加壓，達到0.1-2兆帕壓力后保持5-15分鐘，直至上艙金屬液在較高壓力狀態下全部固化為止；

J、通過操作控制臺打開排氣閥，同時放掉上下艙的壓縮空氣，將下艙落回原位，打開上艙蓋，取出鑄型，清理出優質鑄件。