鑄鋁件砂模低壓鑄造成型工藝的製作方法

2023-09-18 06:49:55

專利名稱：鑄鋁件砂模低壓鑄造成型工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及鋁或鋁合金零件砂模低壓鑄造的生產技術領域，具體地說是一種鑄鋁件砂模低壓鑄造成型工藝。
背景技術：
傳統的鑄鋁件砂模鑄造是用手工澆注，靠金屬液的自重自然流動充型。此種工藝方法的鑄件易產生組織縮松、砂眼等鑄造缺陷，打壓滲漏現象非常嚴重，造成廢品率較高。

發明內容
本發明的目的是克服現有鑄鋁件鑄造工藝的不足，提供一種砂模低壓鑄造工藝的新方法。本發明解決其技術問題所採用的工藝步驟是(1)將經過預熱，溫度為350 400°C的上、下砂型定位夾緊頂壓放在密封蓋上進行密封的型腔中，將密封蓋與坩堝連接密封；密封前，先在上砂型頂部距型腔表面10 20mm處均勻開設不貫通上砂型的排氣孔，排氣孔底部距型腔頂部距離10 20mm ； (2)將裝有700 720°C鋁液的密封坩堝中，通入壓力控制為0. 01 0. 03Mpa的壓縮空氣；(；3)控制鋁液沿著升液管自下而上的經鑄型的澆道進入型腔，用20 30秒左右的時間，把鋁液壓入密封的型腔中；(4)待鋁液充滿型腔後，增高氣壓至0. 05 0. 08MPa，保壓7 10分鐘，待型腔裡的鋁液結晶凝固後，卸除壓力，打開鑄型取出鋁鑄件。本發明的有益效果是鑄鋁件砂模鑄造是在短時間、一定壓力作用下充型、凝固， 可得到充分的補縮，鑄件組織緻密，力學性能高，工藝出品率高。充型時可避免金屬液產生翻騰、衝擊和飛濺，減少二次氧化，提高鑄件質量。生產效率比手工砂型鑄造提高了 3 5 倍。由於低壓鑄造的澆注系統較簡單，並可減少澆口、省去冒口，節約材料；易於實現機械化與自動化，投資少，佔地少；鋁液充型平穩，充型速度可根據鑄件的不同結構和鑄型的不同材料等因素進行控制。下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。


圖1是本發明砂模低壓鑄造成型工藝澆注時示意圖。圖中1、坩堝，2、升液管，3、鋁液，4、進氣管5、密封蓋，6、澆道，7、型腔，8、鑄型。
具體實施例方式如圖1所示，採用的工藝步驟是(1)將經過預熱，溫度為350 400°C的上、下砂型定位夾緊頂壓放在密封蓋上進行密封的型腔中，將密封蓋5與坩堝1連接密封；密封前， 先在上砂型8頂部距型腔7表面10 20mm處均勻開設不貫通上砂型的排氣孔，排氣孔底部距型腔7頂部距離10 20mm ； (2)將裝有700 720°C鋁液的密封坩堝中，通入壓力控制為0. 01 0. 03Mpa的壓縮空氣；(；3)控制鋁液沿著升液管自下而上的經鑄型的澆道進入型腔，用20 30秒左右的時間，把鋁液壓入密封的型腔中；(4)待鋁液充滿型腔後，增高氣壓至0. 05 0. 08MPa，保壓7 10分鐘，待型腔裡的鋁液結晶凝固後，卸除壓力，打開鑄型取出鋁鑄件。鑄鋁件殼體砂模低壓鑄造的澆注形成過程包括升液、充型、增壓、保壓、卸壓並延時冷卻等階段，卸壓之前各個階段是通過控制氣體壓力來實現的。由於砂模低壓鑄型上部常是封閉的不易排氣(如充型時出現窩氣，會使充型時金屬液上升速度出現波動，嚴重時甚至澆不成鑄件)。本發明在鑄型8(由上、下砂型直接定位夾緊構成)頂部，距型腔7上表面10 20mm處均勻分布有不貫通上砂型的、直徑為Φ4 Φ 5mm的排氣孔，孔間距為10 15mm。澆注時如出現窩氣現象，氣體可由砂型的縫隙排至砂型中，通過排氣孔排出。砂模低壓鑄造時，鋁液凝固是自上而下，故鑄件補縮應自下向上，澆道本身最後凝固。澆注時升液和充型時鋁液流穩定，並能擋渣，有利於鑄件順序凝固和在壓力作用下補縮。砂模低壓鑄造時，鋁液在壓力作用下凝固，有較好的補縮能力，常可經內澆道進行補縮，故鑄件不用專設冒口。本實施例採用材料為ZL104，模型結構及澆注系統採用水平分型，底柱開澆口， 饒道尺寸50 60mm ；工藝規程鑄型預熱溫度為350 400°C，預熱時間為10 16小時；澆注溫度700 720°C ； 充型壓力0. 01 0. 03Mpa，充型時間20 30秒；結晶壓力0. 05 0. 08Mpa，保壓時間 7 10分鐘。
權利要求
1.一種鑄鋁件砂模低壓鑄造成型工藝，其特徵是其工藝步驟如下(1)將經過預熱， 溫度為350 400°C的上、下砂型定位夾緊頂壓放在密封蓋上進行密封的型腔中，將密封蓋與坩堝連接密封；密封前，先在上砂型頂部距型腔表面10 20mm處均勻開設不貫通上砂型的排氣孔，排氣孔底部距型腔頂部距離10 20mm; (2)將裝有700 720°C鋁液的密封坩堝中，通入壓力控制為0. 01 0. 03Mpa的壓縮空氣；(3)控制鋁液沿著升液管自下而上的經鑄型的澆道進入型腔，用20 30秒左右的時間，把鋁液壓入密封的型腔中；(4)待鋁液充滿型腔後，增高氣壓至0. 05 0. 08MPa，保壓7 10分鐘，待型腔裡的鋁液結晶凝固後， 卸除壓力，打開鑄型取出鋁鑄件。
2.根據權利1所述的一種鑄鋁件砂模低壓鑄造成型工藝，其特徵是所述的排氣孔直徑為Φ4 Φ 5mm，孔間距為10 15mm。
全文摘要
本發明涉及鋁或鋁合金零件砂模低壓鑄造的生產技術領域，具體地說是一種鑄鋁件砂模低壓鑄造成型工藝。傳統的鑄鋁件砂模鑄造是用手工澆注，靠金屬液的自重自然流動充型，造成廢品率較高。本發明將經過預熱的上、下砂型定位夾緊頂壓放在密封蓋上進行密封的型腔中，將密封蓋與坩堝連接密封；將裝有鋁液的密封坩堝中通入壓力控制為0.01～0.03MPa的壓縮空氣，控制鋁液沿著升液管自下而上的經鑄型的澆道進入型腔，把鋁液壓入密封的型腔中，鋁液充滿型腔後，增大氣壓為0.05～0.08MPa，保壓7～10分鐘，待鋁液結晶凝固後卸除壓力，開型取出鋁鑄件。本發明的鑄鋁件在壓力作用下凝固，可自動補縮，成品率高。
文檔編號B22D18/04GK102211166SQ20101015463
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月2日 優先權日2010年4月2日
發明者劉國良, 劉彪, 張學工, 張志斌, 李國平, 範國傑, 黃靜華 申請人:中煤張家口煤礦機械有限責任公司