[發明專利]復雜薄壁鋁鎂合金鑄件及其鑄造方法

有效

• 申請號: 202010470495.X
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111515377B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 米瀝;連凱文;王代君;袁建華;姜智超;歐陽春芳;胡斌
• 申請（專利權）人: 中國航發南方工業有限公司
• 主分類號: B22D47/02
• 分類號: B22D47/02;B22D18/06;B22C3/00;B33Y80/00
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 李婷婷

1.一種復雜薄壁鋁鎂合金鑄件鑄造方法，適用于具有長油路、多內腔、壁薄、空間結構復雜的鑄件加工，其特征在于，包括以下步驟：

S1、設計預打印樹脂砂鑄型的三維模型，采用噴樹脂3D打印裝置以樹脂砂為原料進行3D打印獲得具有鑄件型腔、澆冒系統型腔的樹脂砂鑄型；

S2、將與所述樹脂砂鑄型外形相匹配的金屬砂箱套設在所述樹脂砂鑄型上，所述樹脂砂鑄型與所述金屬砂箱之間預留50mm～300mm的間隙；

S3、將填料填充在樹脂砂鑄型與金屬砂箱之間的間隙中，硬化，以實現樹脂砂鑄型與金屬砂箱緊密連接，獲得預澆注鑄型；

S4、將所述預澆注鑄型放入真空差壓鑄造裝置完成鑄造，獲得所述復雜薄壁鋁鎂合金鑄件；

在步驟S1中的設計三維模型階段，在樹脂砂鑄型外壁面設有用于與填料夾持固定的第一吃砂結構（1），所述第一吃砂結構（1）采用沿所述樹脂砂鑄型外壁面周向布設的第一凹槽結構，所述第一凹槽結構為多個，多個所述第一凹槽結構沿所述樹脂砂鑄型外壁面周向等距布設；

所述填料采用樹脂砂；

步驟S2中的所述金屬砂箱內壁面帶有加強筋（3），所述樹脂砂鑄型外壁面設有用于與所述金屬砂箱的加強筋（3）配合的凹腔（2），通過所述凹腔（2）與所述加強筋（3）一一對應配合，以使得所述金屬砂箱與所述樹脂砂鑄型之間的徑向方向上保持相同間距；

所述第一吃砂結構（1）布設在所述樹脂砂鑄型外壁面中部并與所述凹腔（2）相交；

所述金屬砂箱內壁面設有用于與填料夾持固定的第二吃砂結構（4）；

所述第二吃砂結構（4）采用沿所述金屬砂箱內壁面周向布設的第二凹槽結構；所述第二凹槽結構為多個，多個所述第二凹槽結構被所述加強筋（3）隔斷并沿所述金屬砂箱軸向等距排布。

2.根據權利要求1所述的復雜薄壁鋁鎂合金鑄件鑄造方法，其特征在于，

步驟S3中的獲得的所述預澆注鑄型后還包括對所述預澆注鑄型的型腔表面噴涂硼酸溶液，再進行加熱處理；

所述硼酸溶液中的硼酸質量百分比為20%～40%；

所述加熱處理采用烘烤處理，烘烤的溫度為110℃～130℃，烘烤的時間為6h～10h。

3.根據權利要求2所述的復雜薄壁鋁鎂合金鑄件鑄造方法，其特征在于，

所述真空差壓鑄造裝置包括上密封罐和下密封罐，布設在上密封罐與下密封罐之間的密封隔板；

所述下密封罐包括用于盛裝金屬液的坩堝，所述坩堝內部設有用于金屬液從所述下密封罐流通并貫穿所述密封隔板至所述上密封罐的升液管；

所述上密封罐包括用于將所述預澆注鑄型壓緊在所述密封隔板上并對所述預澆注鑄型頂部密封的壓板和壓緊件。

4.根據權利要求3所述的復雜薄壁鋁鎂合金鑄件鑄造方法，其特征在于，

步驟S4中將所述預澆注鑄型放置真空差壓鑄造裝置完成鑄造具體包括以下步驟：

將預澆注鑄型放置在真空差壓鑄造裝置中的上密封罐與下密封罐之間的密封隔板上，利用緊固壓板進行壓緊固定；

對真空差壓鑄造裝置內部進行抽真空，上密封罐與下密封罐同時抽氣至負壓狀態，此處上密封罐與下密封罐的壓差為0；

對下密封罐加壓，以使得上密封罐與下密封罐形成壓差，真空差壓鑄造裝置中底部的金屬液從升液管進入到樹脂砂鑄型的型腔內進行充型；

將上密封罐與下密封罐同時升壓至預定正壓300KPa～400KPa結晶凝固，完成鑄造。

5.一種復雜薄壁鋁鎂合金鑄件，其特征在于，采用權利要求1至4任一項所述的復雜薄壁鋁鎂合金鑄件鑄造方法制備得到。