[發(fā)明專利]鋁合金電磁金屬殼型鑄造工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410279440.5
• 申請(qǐng)日: 2014-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104107880A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卜基山;卜詩(shī)宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天長(zhǎng)市鑄緣鑄造機(jī)械科技有限公司;卜基山;卜詩(shī)宇
• 主分類號(hào): B22C9/04
• 分類號(hào): B22C9/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 周海斌;何朝旭

技術(shù)領(lǐng)域　

本發(fā)明涉及一種鋁合金電磁金屬殼型鑄造工藝，屬于機(jī)械鑄造技術(shù)領(lǐng)域。　?

背景技術(shù)　

現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)中，無(wú)論汽車、航空航天、鐵路運(yùn)輸、武器裝備等眾多領(lǐng)域還是日常生活中都離不開(kāi)鋁合金鑄造。在選擇鋁合金鑄造工藝方法時(shí)，金屬型鑄造工藝是工程師們心中理想方案。因?yàn)榻饘傩丸T鋁件具有尺寸準(zhǔn)確，表面光潔，機(jī)械性能好的優(yōu)點(diǎn)。但由于金屬型制造周期很長(zhǎng)，制造成本較高，鑄件出模時(shí)需要很大的推力才能將鑄件從金屬型中頂出。因?yàn)榻饘傩蜎](méi)有透氣性，往往造成鑄件澆不足、氣孔，金屬型沒(méi)有退讓性，容易引起鑄件的裂紋。這些缺點(diǎn)限制了金屬型鋁合金鑄造中的應(yīng)用和發(fā)展。　?

但是，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對(duì)鑄造鋁合金的質(zhì)量要求越來(lái)越高。希望鋁合金鑄件既有優(yōu)異的機(jī)械性能，精確美觀的外形尺寸，還希望易于制造，費(fèi)用較低，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保?！?

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)?00810136435.3授權(quán)公告號(hào)CN101486073B的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種電磁金屬型及其制造方法，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用、透氣性較好的特點(diǎn)，能降低在鑄造過(guò)程中由于鑄造缺陷而產(chǎn)生的廢品率。然而，該專利技術(shù)方案的不利之處在于：由于鐵丸難以形成光滑內(nèi)表面、且不利于保證鑄件尺寸的精準(zhǔn)度，因此僅能以鐵丸形成下型，無(wú)法改善上型的透氣性，仍然存在不小的改進(jìn)空間。　?

發(fā)明內(nèi)容　

本發(fā)明的主要目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種鋁合金金屬殼型鑄造工藝，無(wú)需復(fù)雜設(shè)備和大筆投資，即可獲得機(jī)械性能高、外形美觀尺寸精確的鋁合金鑄件，且有效地大幅提高成品率。　?

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述主要目的的技術(shù)方案如下：　?

一種鋁合金電磁金屬殼型鑄造工藝，其特征是，包括以下步驟：　?

第一步、將95－105重量份的不銹鋼砂、0.6－1.3重量份的粘結(jié)劑、0.1－0.25重量份的固化劑、以及0.25－0.45重量份的硬脂酸鈣混勻制得金屬覆膜砂；所述不銹鋼砂的粒度為80－180目；　?

第二步、在預(yù)熱好的模具外側(cè)套設(shè)預(yù)先根據(jù)鑄件制作的砂框，然后向砂框內(nèi)填入金屬覆膜砂、并待其結(jié)殼硬化形成金屬殼型，所述金屬殼型由兩半殼形構(gòu)成；將金屬殼型取下，在金屬殼型內(nèi)側(cè)涂覆鑄鋁用涂料，然后將兩半殼形對(duì)合合型；　?

第三步、將合型的金屬殼型置于電磁鐵兩極之間，先接通電磁鐵電源產(chǎn)生磁場(chǎng)，再將鋁液注入金屬殼型，待鋁液完成凝固成鑄件后切斷電磁鐵電源；待鑄件冷卻后，打開(kāi)金屬殼型，取出鑄件即可。　?

申請(qǐng)人經(jīng)深入地實(shí)踐研究后，終于在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上研發(fā)出采用金屬殼型的鑄鋁工藝，并在電磁場(chǎng)力的作用下澆注結(jié)晶，獲得高強(qiáng)鑄造鋁合金，避免金屬型的缺點(diǎn)，消除其所引起的缺陷。　?

本發(fā)明進(jìn)一步完善的技術(shù)方案如下：　?

優(yōu)選地，第一步的具體過(guò)程如下：　?

先將不銹鋼砂加熱至120℃－175℃，再將不銹鋼砂與粘接劑、固化劑、硬脂酸鈣放入覆膜砂混砂機(jī)內(nèi)混合45－65s；然后，打開(kāi)出料口，把金屬覆膜砂放入破碎機(jī)中進(jìn)行破碎、篩分，在破碎篩分的同時(shí)對(duì)金屬覆膜砂進(jìn)行冷卻，冷卻時(shí)間不短于80s；最后，將制好的金屬覆膜砂作防潮包裝。更優(yōu)選地，篩分時(shí)采用40－60目的篩網(wǎng)?！?

優(yōu)選地，第二步中，所述砂框的材質(zhì)為鐵質(zhì)材料、鋁質(zhì)材料、硬木材料或復(fù)合材料；當(dāng)砂框材質(zhì)為鋁質(zhì)材料時(shí)，所述砂框內(nèi)壁預(yù)先涂有隔熱材料并使其充分干燥；模具預(yù)熱溫度為200℃－270℃；采用射入方式或手工方式填入金屬覆膜砂；取下金屬殼型時(shí)連同砂框一起取下。　?

優(yōu)選地，第三步中，接通電磁鐵電源后產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度為310－350高斯，且磁場(chǎng)磁力線均勻穿過(guò)金屬殼型的型腔；鑄件冷卻時(shí)間為16－25min。　?

優(yōu)選地，還包括：第四步、將金屬殼型進(jìn)行再生處理，獲得用以配制金屬覆膜砂的不銹鋼砂；所述再生處理采用機(jī)械方法或焚燒法。?

優(yōu)選地，第一步中，所述不銹鋼砂為1Cr13不銹鋼砂或ZG2Cr17不銹鋼砂，所述粘結(jié)劑為酚醛樹(shù)脂，所述固化劑為烏洛托品；第二步中，所述鑄鋁用涂料為醇基鋁礬土涂料?！?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝可獲得高強(qiáng)鑄造鋁合金，避免金屬型的缺點(diǎn)，消除其所引起的缺陷；由于金屬殼型的兩半殼型均由粒度適宜的金屬覆膜砂制成，不僅能使殼型內(nèi)壁光滑，并確保鑄件尺寸精準(zhǔn)度，還可以保證金屬殼型具有更加優(yōu)良的透氣性，進(jìn)而有效地大幅提高成品率。　?

具體實(shí)施方式　

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子?！?

實(shí)施例1　?