[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201810908249.0
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN108941512B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)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(yè)第五九研究所;國家國防科技工業(yè)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

本發(fā)明提供了一種薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注設備及澆鑄方法，澆注設備包括液壓升降平臺，在液壓升降平臺上設置有砂箱，在砂箱內設置有石膏鑄型，石膏鑄型上冒口連接真空度為?0.02~?0.03MPa的低真空容器，在上冒口內設置有用于制動液壓升降平臺的限位觸點；在砂箱下部設置有進料口，進料口連接伸縮式柔性澆注裝置。采用本發(fā)明設備和方法不僅能夠在真空度為?0.02~?0.03MPa的低真空狀態(tài)下制備大型薄壁鋁合金鑄件，而且能夠在低真空狀態(tài)下解決鑄造過程中產生的氧化和卷渣問題，防止過度充型。

技術領域

本發(fā)明涉及一種薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注設備及澆鑄方法。

背景技術

鋁合金密度小、塑形高，具有優(yōu)良的導電性能和導熱性能，其表面能生成致密的氧化膜保護層，在大氣中具有較好的耐蝕性能。通過在純鋁的基礎上加入硅、鎂和鈦元素形成的鋁硅系鑄造鋁合金具有良好的綜合力學性能和耐海水腐蝕性能，廣泛應用于大型戰(zhàn)車、重型運輸裝備及航空器等裝備。

鋁合金鑄件主要通過石膏型精密鑄造的方法制得，其在制備過程中需要將石膏鑄型置于真空中充型，以滿足鋁合金鑄件大面積薄壁(本發(fā)明所述薄壁是指壁厚小于3mm)部位的充型性能。而對于制備直徑大于1200mm的薄壁鋁合金鑄件，更需要將鑄型置于高真空度環(huán)境下進行澆注成型，以解決鑄造過程中產生的氧化和卷渣問題；對于制備直徑大于1200mm、高度大于1000mm、直徑與高度之比(本發(fā)明所述直徑與高度之比又稱之為大徑長比)大于1的大型復雜薄壁鋁合金鑄件，則需要配置內徑大于1400mm的真空澆注罐體和相應3倍以上容積的真空系統(tǒng)及相關配套設施以解決鑄造過程中產生的氧化和卷渣問題，導致其設施成本急劇增高。基于如前所述大直徑、大徑長比薄壁鋁合金石膏型精密鑄件生產設備投入大、市場需求批量小和鑄件性能要求高的現(xiàn)狀，現(xiàn)有技術及常規(guī)設備難以滿足該類型鋁合金鑄件的發(fā)展需求，這不僅限制了我國大型國防裝備輕量化轉變之路，而且加劇了我國與軍事強國武器裝備之間的差距。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注設備，本發(fā)明的目的之二在于利用該澆注設備提供一種薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注方法，該方法能夠在低真空狀態(tài)下制備大型薄壁鋁合金鑄件。

為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明采用如下技術方案。

一種薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注設備，包括液壓升降平臺，在液壓升降平臺上設置有砂箱，在砂箱內設置有石膏鑄型，石膏鑄型上冒口連接真空度為-0.02～-0.03MPa的低真空容器，在上冒口內設置有用于制動液壓升降平臺的限位觸點；在砂箱下部設置有進料口，進料口連接伸縮式柔性澆注裝置；

其中，伸縮式柔性澆注裝置包括澆注支架、設置于澆注支架上的柔性澆道，柔性澆道上端連接盛液杯并固定在澆注支架上，柔性澆道下端連接進料口，且柔性澆道下端隨液壓升降平臺同步上升或下降以實現(xiàn)柔性澆道伸縮；

其中，柔性澆道由內層、中間層和外層構成，內層為噴涂有石墨涂料層的高硅氧布層，中間層為石棉纖維氈，外層為柔性鋼絲網(wǎng)。

進一步地，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(wǎng)厚度為1.6-2.4mm，也即是柔性鋼絲網(wǎng)的鋼絲直徑為1.6-2.4mm。

進一步地，所述石膏鑄型的上冒口通過鋼制連通器連接所述低真空容器，鋼制連通器下端面貼合于石膏鑄型上端面，且在鋼制連通器與于石膏鑄型的連接部位設置有厚度為4-8mm的石棉纖維氈，鋼制連通器上部的轉接口連接所述低真空容器的出氣口。

進一步地，所述上冒口至少為兩個，在不同的上冒口內設置有至少兩個相互獨立的限位觸點，且不同上冒口內的限位觸點可通過鋁合金熔體導通。

一種薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注方法，采用所述薄壁鋁合金石膏型鑄件澆注設備進行澆鑄，步驟包括：