[發明專利]一種大型鋁合金殼體手工低成本鑄造方法

有效

• 申請號: 201810424316.1
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108526396B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 孫彥華;胥福順;邱哲生;魯俐;譚國寅;李家奇;岳有成;陳越;曹瑞珂
• 申請（專利權）人: 昆明冶金研究院
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C9/10;C22C21/12;B22C1/00;B22D27/04
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業) 53116
• 代理人: 姜開遠;謝喬良

本發明公開一種大型鋁合金殼體手工低成本鑄造方法，包括加工木模并平面在上且內腔朝下置于框中，用樹脂砂填埋模具作為下砂型，并在模具壁厚處放置冷鐵及倒角處放置激冷砂；在上砂型設頂注式澆注系統，冒口位于上砂型厚大部位，在上砂型頂部均勻鉆多個出氣孔；將樹脂砂填入木模中，并預埋出氣繩及吊鉤，在壁厚處放置冷鐵；將Al升溫至730～740℃，添加的Cu并保溫9～11min，然后升溫至750～760℃加入Mn保溫5～8min，最后降溫至740～750℃加入Ti，經除渣并通氬氣除氣13～17min，得鋁合金液；將鑄型、砂芯配型與合箱，然后將鋁合金液通過澆口杯澆入后冷卻。本發明具有成本低、工裝簡單、合格率高的特點。

技術領域

本發明屬于有色金屬鑄造技術領域，具體涉及一種具有成本低、工裝簡單、合格率高的大型鋁合金殼體手工低成本鑄造方法。

背景技術

鑄造是多種零件生產的主要方法，鑄造幾乎不受零件大小、壁厚限制，適用范圍廣，列如柴油機機體、汽缸蓋等零部件。砂型鑄造，鑄型制造簡便，對鑄件的單件生產、成批生產和大量生產均能適應，長期以來，一直是鑄造生產中的基本工藝。

砂型鑄造是在砂型中生產鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由于砂型鑄造所用的造型材料價廉易得，鑄型制造簡便，對鑄件的單件生產、成批生產和大量生產均能適應，長期以來，一直是鑄造生產中的基本工藝。

現有技術中，鋁合金殼體一般形狀不規則、不易加工，所以大部分采用鑄造的方式來實現。對于鋁合金大型殼體鑄件，由于手工生產技術難度較大，國內外主要采用機器造型，由于殼體平面朝下放置不僅可以平穩安放復雜的型芯，而且也便于測量尺寸，便于保證精度，因此目前基本都采用內腔朝上且平面在下的砂箱鑄造方式。隨著個性化、訂單化的發展，單件乃至小批量生產的鑄件需求越來也多，但由于采用機器造型工裝多且復雜，整體工裝成本較高，而且準備時間較長，難以適應短平快的需求。雖然采用手工造型及鑄造的工裝較為簡單、準備時間短、成本較低，但對于大型鋁合金殼體來說，采用現有技術中的內腔朝上且平面在下的鑄造方式，由于底部較厚的平面凝固較慢，容易形成縮孔等缺陷。而采用內腔朝下且平面在上的鑄造，雖然可以使整體實現由下向上順序凝固，從而可以避免出現諸如縮孔等缺陷，卻又很難消除裂紋和氣孔，導致鑄造難度較大，廢品率較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有具有成本低、工裝簡單、合格率高的大型鋁合金殼體手工低成本鑄造方法。

本發明的目的是這樣實現的：包括造型、制芯、熔煉、澆鑄步驟，具體步驟如下：

A、造型：按殼體鑄造圖加工出零件形狀的木模，將木模平面在上且內腔向下放置于事先準備的框中，用混好的呋喃樹脂砂填埋模具作為下砂型，并在模具局部厚大部位放置冷鐵Ⅰ及倒角放置激冷砂；在上砂型設置頂注式澆注系統，冒口位于上砂型厚大部位，在上砂型頂部均勻鉆多個出氣孔，得到鑄型；

B、制芯：將混好的呋喃樹脂砂填入木模中，并預埋出氣繩及吊鉤，在局部厚大部位放置冷鐵Ⅱ，得到砂芯；

C、熔煉：將至少93.3wt%的Al升溫至730～740℃，添加4.5～5.6wt%的Cu并保溫9～11min，然后升溫至750～760℃加入0.4～1.1wt%的Mn保溫5～8min，最后降溫至740～750℃加入0.05～0.6wt%的Ti，經除渣并通入720℃氬氣除氣13～17min，得到鋁合金液；

D、澆鑄：按照要求將A步驟及B步驟得到的鑄型、砂芯進行配型與合箱，然后將上述鋁合金液通過澆口杯澆入后冷卻。