[發明專利]一種半型預填充的可傾轉式重力鑄造工藝

在審

• 申請號: 201711484864.5
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109396350A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 李云翔;蘇為強;羅銀軍;劉海濱
• 申請（專利權）人: 湖北航特裝備制造股份有限公司
• 主分類號: B22C9/06
• 分類號: B22C9/06;B22C9/08;B22D27/08
• 代理公司: 荊門市首創專利事務所 42107
• 代理人: 董聯生

一種半型預填充的可傾轉式重力鑄造工藝，在金屬型下模的澆口杯和冒口連接處設置阻流截面F_下阻cm²，將金屬型上的澆口杯底面墊高，使鋁合金液澆入澆口杯中時經過澆口杯中緩沖窩的緩沖后直接經阻流截面充填型腔，澆口杯容積V_澆口杯≥Q_{上半型鑄件}+Q_{上半型澆冒口}／ρ；本發明優點是：采用半型預填充工藝可以減小了鋁合金液在傾轉澆注過程中的落差，使流體平穩地充填型腔，也降低了熱損失，減少了澆注過程中二次氧化夾雜物的產生，同時未充滿的上半型在傾轉過程中又可起到排渣排氣的作用,大大降低孔洞的發生率。

技術領域

本發明涉及機械設備領域，具體涉及一種半型預填充的可傾轉式重力鑄造工藝。

背景技術

鋁合金傾轉重力鑄造工藝結合了底注和頂注的優點，使鋁合金液充型平穩，減少了渣氣孔等鑄造缺陷。該鑄造工藝是一種新興發展的先進的澆注工藝，在世界很多鑄造業較發達的國家被廣泛使用，尤其在歐洲、日本等一些國家，被用于鑄造如汽車冷凝器氣室等較大的薄壁鑄件和缸蓋、進氣歧管等較大型的汽車鋁合金鑄件。鋁合金傾轉重力鑄造工藝雖然和傳統的頂注、階梯澆注和底注相比，能減少合金液澆注過程中二次氧化夾雜的產生。但對于一些復雜或大型鑄件，旋轉澆注過程中鋁合金液落差很大，填充型腔的速度也很大，會產生紊流，生產出來的鑄件會產生較大比例的渣氣孔缺陷。

發明內容

本發明的目的就是針對上述之不足，而提供一種半型預填充的可傾轉式重力鑄造工藝。

本發明在金屬型下模的澆口杯和冒口連接處設置阻流截面F_下阻cm²，其中 F_下阻=Q_{下半型鑄件}∕ρν_maxг,

式中：Q_{下半型鑄件}為鑄件處于下模部分的金屬重量kg；

ρ為鋁合金液的密度kg∕cm³；

ν_max為鋁合金液流經阻流截面的允許最大流動線速度，一般ν_max＜150cm﹒s^-1；

г為鋁合金液充滿下模型腔所需的時間s，г=H／ν, Hcm為鑄件在下模的高度，ν為下模型腔金屬液面的上升速度cm﹒s^-1，ν=3～4.2／b，b為鑄件壁厚cm；

通過計算，F_下阻=7.5cm²,將阻流截面設計為等腰梯形截面，上下底長分別為2.5cm、1.8cm，高為3.5cm，阻流截面處上模部分為冒口截面；

將金屬型上的澆口杯底面墊高，使鋁合金液澆入澆口杯中時經過澆口杯中緩沖窩的緩沖后直接經阻流截面充填型腔，澆口杯容積V_澆口杯≥Q_{上半型鑄件}+ Q_{上半型澆冒口}／ρ；

澆注時，鋁合金液經澆口杯緩沖窩直接通過阻流截面進入下半型腔，直至充滿下半型腔，再通過鑄機的傾轉使鋁合金液連續不斷順序充填上半型腔，直至轉到90°。

本發明優點是：采用半型預填充工藝可以減小了鋁合金液在傾轉澆注過程中的落差，使流體平穩地充填型腔，也降低了熱損失，減少了澆注過程中二次氧化夾雜物的產生，同時未充滿的上半型在傾轉過程中又可起到排渣排氣的作用,大大降低孔洞的發生率。

附 圖 說 明

圖1是本發明澆口杯結構示意圖。

圖2是原澆口杯結構示意圖。

圖3是本發明鋁液澆注示意圖。

圖4是本發明鋁液澆注時模具傾轉30°示意圖。