[發(fā)明專利]一種多元組合式低壓澆注方法及組合式砂芯

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210458402.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN103008612A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉新超;李智偉;邊毅;孫建新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航星機(jī)器制造公司
• 主分類號(hào): B22D18/04
• 分類號(hào): B22D18/04;B22C9/10;B22C9/08
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 符彥慈

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種多元組合低壓澆注方法，它適用于鋁合金、鎂合金等有色金屬具有內(nèi)外蒙皮復(fù)雜筒形結(jié)構(gòu)鑄件的樹脂砂型鑄造。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著航空、航天等制造業(yè)的快速發(fā)展，從設(shè)計(jì)上為了減輕結(jié)構(gòu)重量、增加整體剛性和系統(tǒng)可靠性，將許多結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行整體鑄造，同時(shí)對(duì)鑄件要求也向精密化、復(fù)雜化、大型化發(fā)展。低壓鑄造是大型薄壁鋁合金鑄造的最佳工藝方法之一，是利用坩堝內(nèi)氣壓，將金屬液由下而上充填鑄型，在較低氣壓下保持澆道與補(bǔ)縮通道合二為一，維持鑄型溫度和壓力梯度的一致性，大大提高了鑄件的致密性。但是在大型薄壁復(fù)雜鑄件，傳統(tǒng)的低壓鑄造工藝不能很好地滿足鑄件成形和品質(zhì)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種多元組合低壓澆注方法，它針對(duì)大型薄壁復(fù)雜鑄件，能有效地保證鑄件的成形和品質(zhì)，通用性強(qiáng)，鑄造出的鑄件致密性高、穩(wěn)定性好、合格率高。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種多元組合式低壓澆注方法，包括如下步驟：

A、根據(jù)待鑄件的結(jié)構(gòu)形狀制備由多個(gè)分砂芯組合而成的組合砂芯；

B、采用組合砂芯進(jìn)行低壓澆注，澆注用的金屬液從組合砂芯的主澆口進(jìn)入組合砂芯底部的橫澆道，一部分金屬液從橫澆道進(jìn)入設(shè)置在組合砂芯的內(nèi)側(cè)用于澆注鑄件內(nèi)蒙皮的雨淋澆道上的多個(gè)澆口，再進(jìn)入型腔；另一部分金屬液從設(shè)置在橫澆道外側(cè)的縫隙澆道澆口進(jìn)入縫隙澆道，再進(jìn)入澆注鑄件外蒙皮的型腔。

所述組合砂芯的制備方法為：

a、根據(jù)待鑄件的腔體構(gòu)成制備與待鑄件匹配的主砂芯；

b、制備澆口砂芯，澆口砂芯設(shè)置主澆口，與主澆口相通的橫澆道，與橫澆道相通的雨淋澆道和縫隙澆道；

c、將澆口砂芯與主砂芯組合為一體。

所述主砂芯根據(jù)待鑄件的腔體構(gòu)成由多個(gè)分砂芯組成。

所述主砂芯與澆口砂芯的分型面為平面。

所述雨淋澆道上的澆口均勻分布在雨淋澆道上。

所述待鑄件是包含內(nèi)外兩層蒙皮的鑄件。

所述分砂芯是通過定位裝置進(jìn)行組合。

本發(fā)明還提供一種組合式砂芯，包括一內(nèi)砂芯、一外砂芯和一澆口砂芯，內(nèi)砂芯套在外砂芯內(nèi)，內(nèi)砂芯和外砂芯固定在澆口砂芯上，所述澆口砂芯上設(shè)置主澆口、橫澆道、雨淋澆道和縫隙澆道澆口，主澆口與橫澆道相通，橫澆道分別與雨淋澆道和縫隙澆道澆口相通，雨淋澆道上分布有多個(gè)澆口。

雨淋澆道上的澆口均勻分布。

本發(fā)明涉及以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：首先是砂芯需要選取適當(dāng)?shù)墓に嚪中兔妫瑢⒋T件內(nèi)外蒙皮形成的腔體分解為多個(gè)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的分砂芯，分型面選取平面，并具有足夠的接觸面積，以保證砂芯裝配精度和足夠的連接強(qiáng)度。

雨淋澆道設(shè)計(jì)：根據(jù)待鑄件內(nèi)蒙皮的形狀，設(shè)計(jì)雨淋澆道，該澆道與內(nèi)蒙皮形狀相對(duì)應(yīng)，雨淋澆道上設(shè)置多個(gè)小型的澆口；根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以對(duì)澆口數(shù)量和形狀進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

縫隙式澆道設(shè)計(jì)：在待鑄件的外蒙皮處，均勻布置縫隙澆道，縫隙澆道中的合金液與雨淋澆道中的合金液由共同的橫澆道引入，縫隙澆道的數(shù)量隨著鑄件尺寸的增加而增多。

砂芯組合：通過金屬定位裝置的緊密配合，實(shí)現(xiàn)砂芯之間的準(zhǔn)確定位，組合形成鑄件的砂型。

低壓澆注：采用升液、充型、結(jié)殼、增壓、保壓、卸壓的低壓澆注工藝規(guī)范，薄壁鑄件的澆注速度和澆注溫度可以適當(dāng)提高。

本發(fā)明的有益效果：

1、通過合金液進(jìn)入雨淋澆道，對(duì)鑄件內(nèi)蒙皮進(jìn)行充型，能夠提高充型能力，有利于薄壁區(qū)的成形。

2、通過縫隙式澆道，對(duì)鑄件外蒙皮進(jìn)行充型，能夠保證外蒙皮的充分補(bǔ)縮通道，提高鑄件致密性。

3、組合式的澆注工藝將多種澆道的優(yōu)點(diǎn)集中在一起，工藝更加合理，提高了鑄件的合格率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明多元組合式低壓澆注方法中所使用的組合砂芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A向示意圖；

圖3是圖1的B-B向示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本實(shí)施例中待鑄件是具有內(nèi)外兩層蒙皮結(jié)構(gòu)的鑄件，多元組合式低壓澆注方法，包括如下步驟：

A、根據(jù)待鑄件的結(jié)構(gòu)形狀制備由多個(gè)分砂芯組合而成的組合砂芯；

由于待鑄件是內(nèi)外兩層蒙皮結(jié)構(gòu)，根據(jù)該結(jié)構(gòu)可以將主砂芯分為內(nèi)層砂芯1和外層砂芯2；

制備澆口砂芯3，澆口砂芯3上設(shè)置主澆口31，與主澆口31相通的橫澆道32，與橫澆道32相通的雨淋澆道33和縫隙澆道34。