[發(fā)明專利]一種適用于多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件的低壓鑄造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911393132.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN110899665B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李東;徐慧;馬薇;蔣煜;彭寶斌;張勁松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): B22D18/04
• 分類號(hào): B22D18/04;B22D18/08
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 康海燕

本發(fā)明涉及一種適用于多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件的低壓鑄造方法，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜低壓鑄造件的平穩(wěn)充型。其包括：升液階段：將壓力為P_升的壓縮氣體通入密封的坩堝內(nèi)，使坩堝中的合金液通過升液管平穩(wěn)上升至鑄型的澆口處；充型階段：將通入至坩堝內(nèi)的氣體壓力增大至P_充，使合金液從鑄型的澆口充入型腔，直至型腔被完全充滿；結(jié)晶增壓階段：鋁液充滿型腔后，將通入至坩堝內(nèi)的氣體壓力按照預(yù)設(shè)的升壓速率增大至保壓壓力P_保；結(jié)晶保壓階段：在一段時(shí)間段內(nèi)保持通入坩堝內(nèi)的氣體壓力為保壓壓力P_保，使型腔內(nèi)的金屬液完全凝固；卸壓階段：解除坩堝內(nèi)的氣體壓力；在所述充型階段中，存在至少一個(gè)使通入至坩堝內(nèi)的氣體壓力保持不變的滯壓階段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有色金屬鑄造領(lǐng)域，具體是一種適用于多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件的低壓鑄造方法。

背景技術(shù)

鋁合金低壓鑄造工藝過程主要分為升液充型和凝固補(bǔ)縮兩個(gè)階段，而鑄造行業(yè)工程師的關(guān)注重點(diǎn)主要是凝固補(bǔ)縮。因?yàn)榈蛪鸿T造是介于重力鑄造和壓力鑄造之間的一種鑄造工藝，它兼具重力鑄造中底注式平穩(wěn)充型和壓力鑄造中鑄件補(bǔ)縮更好的優(yōu)點(diǎn)。也就是說，低壓鑄造誕生之初就被貼上了充型平穩(wěn)的標(biāo)簽，這一結(jié)論對(duì)于絕大部分的鑄件是成立的。但是，以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋為例，隨著渦輪增壓、缸內(nèi)直噴、排氣集成等新技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜化、多層化，使得充型過程鑄件各個(gè)部位充型背壓不一致，充型不平穩(wěn)，有的部位充型快，有的部位充型慢，最終導(dǎo)致鑄件毛坯充型不完整，形成廢品。

目前，國內(nèi)外生產(chǎn)排氣集成發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋主要以重力鑄造為主，原因之一是重力鑄造有開放式的冒口，排氣條件優(yōu)良，鑄造成型難度低。低壓鑄造雖有排氣塞、分型面排氣、頂桿排氣等輔助排氣措施，但相對(duì)于重力鑄造，排氣效果較差。 因此，如何解決類似排氣集成缸蓋這樣的多層、復(fù)雜低壓鑄造件的平穩(wěn)充型問題，成為亟待解決的技術(shù)難點(diǎn)。

中國發(fā)明專利CN201811528334.0 鑄錠件電磁泵低壓鑄造工藝及零件電磁泵低壓鑄造工藝，是通過施加低頻脈沖式壓力的方式實(shí)現(xiàn)更好的補(bǔ)縮和細(xì)化組織，但這是在型腔充型完畢之后。

中國發(fā)明專利CN200810011491.4 低壓鑄造充型方法及其所使用的低壓鑄造充型設(shè)備，是通過在卸壓時(shí)保留一定的壓力值，使鎂合金液懸浮在升液管某一高度值，直至下一輪充型開始，目的是為了防止鎂合金液氧化。

上述發(fā)明的關(guān)注點(diǎn)都不在低壓鑄造模具型腔本身充型過程，認(rèn)為一般鑄件平穩(wěn)充型模具型腔，即采用圖1所示的傳統(tǒng)的勻速壓力曲線設(shè)置方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種適用于多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件的低壓鑄造方法，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜低壓鑄造件的平穩(wěn)充型，得到外形輪廓完好的鑄件。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供了一種適用于多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件的低壓鑄造方法，包括：

升液階段：將壓力為P_升的壓縮氣體通入密封的坩堝內(nèi)，使坩堝中的合金液通過升液管平穩(wěn)上升至鑄型的澆口處；

充型階段：將通入至坩堝內(nèi)的氣體壓力增大至P_充，使合金液從鑄型的澆口充入型腔，直至型腔被完全充滿；

結(jié)晶增壓階段：鋁液充滿型腔后，將通入至坩堝內(nèi)的氣體壓力按照預(yù)設(shè)的升壓速率增大至保壓壓力P_保；

結(jié)晶保壓階段：在一段時(shí)間段內(nèi)保持通入坩堝內(nèi)的氣體壓力為保壓壓力P_保，使型腔內(nèi)的金屬液完全凝固；

卸壓階段：解除坩堝內(nèi)的氣體壓力，使未凝固的合金液依靠自重回流至坩堝中；

其中，在所述充型階段中，存在至少一個(gè)使通入至坩堝內(nèi)的氣體壓力保持不變的滯壓階段。