[發明專利]一種薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注設備及澆鑄方法

有效

• 申請號: 201810908249.0
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN108941512B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 陳強;崔春柳;萬元元;林曉暉;柴舒心;邢志輝;王茂川;趙祖德
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第五九研究所;國家國防科技工業局軍工項目審核中心
• 主分類號: B22D18/06
• 分類號: B22D18/06;B22D35/04
• 代理公司: 50209 重慶弘旭專利代理有限責任公司
• 代理人: 韓紹興

1.一種薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注設備，包括砂箱（2），在砂箱（2）內設置有石膏鑄型（3），石膏鑄型（3）的上冒口（301）連接低真空容器，在砂箱（2）下部設置有進料口（201），其特征在于：所述設備還包括液壓升降平臺（1），砂箱（2）設置在液壓升降平臺（1）上；低真空容器的真空度為-0.02 ~-0.03MPa；在上冒口（301）內設置有用于制動液壓升降平臺（1）的限位觸點（10）；進料口（201）連接柔性澆注裝置；

所述柔性澆注裝置包括澆注支架（5）、設置于澆注支架（5）上的柔性澆道（6），柔性澆道（6）上端連接盛液杯（7）并固定在澆注支架（5）上，柔性澆道（6）下端連接進料口（201），且柔性澆道（6）下端隨液壓升降平臺（1）同步上升或同步下降以實現柔性澆道（6）伸縮；

所述柔性澆道（6）由內層（601）、中間層（602）和外層（603）構成，內層（601）為噴涂有石墨涂料的高硅氧布層，中間層（602）為石棉纖維氈，外層（603）為柔性鋼絲網。

2.根據權利要求1所述的薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注設備，其特征在于：所述高硅氧布層厚度為1-2.5mm，所述石棉纖維氈厚度為3-5mm，所述柔性鋼絲網厚度為1.6-2.4mm。

3.根據權利要求2所述的薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注設備，其特征在于：所述石膏鑄型（3）的上冒口（301）通過鋼制連通器（8）連接所述低真空容器（4），鋼制連通器（8）下端面貼合于所述石膏鑄型（3）上端面，且在鋼制連通器（8）與所述石膏鑄型（3）的連接部位設置有厚度為4-8mm的石棉纖維氈，鋼制連通器（8）上部的轉接口連接所述低真空容器（4）的出氣口。

4.根據權利要求1、2或3所述的薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注設備，其特征在于：所述上冒口（301）至少為兩個，在不同的上冒口（301）內設置有至少兩個相互獨立的限位觸點（10），且不同上冒口（301）內的限位觸點（10）可通過鋁合金熔體導通。

5.一種薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注方法，其特征在于：采用如權利要求4所述的薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注設備進行澆鑄，步驟包括：

步驟1：將成分檢測合格的鋁合金熔體溫度調整為760-780℃，然后將鋁合金熔體轉移至澆包內，對鋁合金熔體進行精煉和變質處理，再將澆包內的鋁合金熔體溫度調整為720-740℃；

步驟2：將柔性澆道溫度調整為175-210℃，保溫1-2小時；

步驟3：將澆包澆口與盛液杯上端面之間的間距調整為100-160mm，將砂箱下端面與盛液杯上端面之間的間距調整為120-160mm，

步驟4：將液壓升降平臺的下降限位觸點設置于砂箱的上冒口處；

步驟5：將鋼制連通器下端面貼合于石膏鑄型上端面，石膏鑄型與鋼制連通器連接部位用4-8mm厚的石棉纖維氈隔開；將鋼制連通器與真空度為-0.02 ~ -0.03MPa的低真空容器連通，并關閉低真空容器出氣口閥；

步驟6：往盛液杯內通入純度≥99.98%、流量為2.2-2.6L/min的氬氣，打開低真空容器出氣口閥；翻轉澆包開始澆注、充型，澆注速度控制為3-6kg/s，澆注進行2-5s后啟動液壓升降平臺下降，液壓升降平臺和砂箱同步下降，下降速度控制為20-60mm/s；

步驟7：當鋁合金熔體充型至上冒口時，限位觸點通過鋁合金熔體導通，使液壓升降平臺和砂箱停止下降，停止翻轉澆包，停止通入氬氣，關閉低真空容器出氣口閥。

6.根據權利要求5所述的薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注方法，其特征在于：所述氬氣通入方向與盛液杯軸線之間的夾角呈30-45°。

7.根據權利要求6所述的薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注方法，其特征在于：所述低真空容器的容積為10-15m³。