一種長、大型有色金屬鑄件的砂型低壓鑄造工裝設備的製作方法
2023-05-28 07:27:16 1
本發明屬於鑄造工裝技術領域，特別涉及一種長、大型有色金屬鑄件的砂型低壓鑄造工裝設備。
背景技術：
低壓鑄造從萌芽到現在發展成熟只有近百年的歷史，傳統的鑄造方法大多是靠金屬液體在重力作用下充填型腔，而低壓鑄造是自下而上充型因而又稱反重力鑄造。其原理是在密閉的金屬液表面上施加比大氣壓大的純淨空氣壓力或惰性氣體壓力，金屬液通過浸放在金屬液裡的升液管上升，被壓進與升液管連接著的模具內。金屬液是從型腔的下部慢慢開始充填，充型完成後保持一定的壓力，金屬液在壓力下凝固，凝固是從產品上部開始向澆口方向轉移，在凝固過程中金屬液通過升液管通道對鑄件補縮，在澆口部分剛凝固時刻卸除壓力。因為採用了底注式充型，金屬液充型平穩，無飛濺現象，可以避免捲入氣體及對型壁和型芯的衝刷，提高了鑄件的合格率；鑄件在壓力下結晶，鑄件組織緻密、輪廓清晰、表面光潔，力學性能較高，對於大薄壁件的鑄造尤為有利；省去了補縮冒口，金屬利用率提高到90～98％。低壓鑄造的缺點是澆注工藝設置的自由度小，傳統工藝為單個升液管充型，對於長大型鑄件一個充型通道會導致金屬液流距過長，充型通道補縮距離有限，難以鑄造出高質量的鑄件。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題便是針對上述現有技術的不足，提供一種長、大型鑄件的低壓鑄造工裝設備，保證長、大型鑄件橫向均勻充型，縮短澆道的補縮距離，避免流道過長引起的欠鑄、補縮能力不足引起的疏鬆、縮孔等缺陷。
本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。
依據本發明提出的一種長、大型有色金屬鑄件的砂型低壓鑄造工裝設備，長、大型有色金屬鑄件的長度大於等於2000mm、重量大於等於50kg，其包括蓋板、坩堝、保溫爐、升液管，所述坩堝置於保溫爐中，蓋板蓋在坩堝上；蓋板與坩堝之間通過螺栓固接，蓋板與坩堝之間還設有密封墊；
所述蓋板上設置有多個預留孔，多個升液管穿過預留孔向坩堝內部延伸設置，升液管的下端與坩堝的底部留有空間；升液管的上端設有法蘭，法蘭與蓋板之間設有密封墊，升液管通過法蘭和密封墊與蓋板實現密封；
蓋板上還設置有進氣孔，通過該進氣孔向坩堝內充入氣體，使坩堝內的氣體壓力大於外界大氣壓力。
本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
前述的一種長、大型有色金屬鑄件的砂型低壓鑄造工裝設備，其中，所述坩堝底部設有凹槽，該凹槽與升液管的下端對應設置。
前述的一種長、大型有色金屬鑄件的砂型低壓鑄造工裝設備，其中，通過進氣孔向坩堝內充入的氣體是純淨空氣或惰性氣體。
前述的一種長、大型有色金屬鑄件的砂型低壓鑄造工裝設備，其中，鑄造時，升液管的使用數量根據鑄件大小調整，無需放置升液管的預留孔用密封墊和密封蓋封堵，該密封墊放置於密封蓋與蓋板之間，並用螺栓將密封蓋12和蓋板鎖緊。
本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，藉由上述技術方案，本發明一種長、大型有色金屬鑄件的砂型低壓鑄造工裝設備可達到相當的技術進步性及實用性，並具有產業上的廣泛利用價值，其至少具有下列優點：
本發明設計合理，改變了現有技術生產長、大型鑄件存在的不足，根據鑄件的大小型號不同，合理選用升液管的個數及位置，保證金屬液橫向填充均勻，縮短澆道的補縮距離，避免了原有的單升液管由於流道過長引起的欠鑄及補縮能力不足引起的疏鬆、縮孔等缺陷，並且提高了工作效率，成本低，滿足產業發展所需，得到的鑄件組織均勻，結構緻密，質量高，滿足使用要求。
綜上所述，本發明一種長、大型有色金屬鑄件的砂型低壓鑄造工裝設備在技術上有顯著的進步，並具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
附圖說明
圖1是本發明的剖面圖。
【主要元件符號說明】
1：蓋板 2：坩堝
3：保溫爐 4：升液管
5：螺栓 6：密封墊
7：法蘭 8：密封墊
9：進氣孔 10：凹槽
11：密封墊 12：密封蓋
13：預留孔
具體實施方式
為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的一種長、大型有色金屬鑄件的砂型低壓鑄造工裝設備，其具體實施方式、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
本發明的長、大型有色金屬鑄件的砂型低壓鑄造工裝設備，尤其適合對長度大於等於2000mm、重量大於等於50kg的超大型鑄件的進行砂型低壓鑄造，本發明的設備包括蓋板1，坩堝2，保溫爐3和升液管4，其中，坩堝2置於保溫爐3中，蓋板1蓋在坩堝2上；蓋板1與坩堝2之間通過螺栓5固接，且蓋板與坩堝之間還墊有密封墊6，通過該密封墊6對蓋板和坩堝進行密封，如圖1所示。
蓋板上還設置有多個預留孔13，多個升液管4穿過該多個預留孔向坩堝內部延伸設置，升液管的下端與坩堝的底部留有空間；坩堝底部設有凹槽10，該凹槽10與升液管下端對應設置；升液管4的上端設有法蘭7，法蘭7與蓋板1之間還設有密封墊8，通過該密封墊8對升液管和蓋板及坩堝之間進行密封。蓋板上方放置鑄造砂箱，升液管口部對準砂箱上設置的澆口，在實際操作時法蘭7與砂箱之間要墊一層保溫棉做密封，防止漏金屬液，砂箱和蓋板之間有鎖緊裝置鎖緊。
蓋板上還設置有進氣孔9，通過該進氣孔向坩堝2內充入純淨的空氣或惰性氣體使坩堝內的氣體壓力大於外界空氣壓力，從而壓迫坩堝內的金屬液沿著升液管向上移動進入鑄造模具，進行長、大型鑄件的砂型低壓鑄造工藝。
傳統的低壓鑄造為單升液管結構，遇到一些長大型鑄件，導致單升液管充型時流程長，補縮距離達不到，形成的鑄件易出現冷隔、縮孔、疏鬆等缺陷，難以獲得組織均勻，結構緻密的鑄件。
本發明的蓋板上設置有多個預留孔，可放置多個升液管，鑄造時，根據實際鑄件的長度、大小型號選擇升液管的使用數量，一般而言，若遇到特別長、大的鑄件，可使用所有升液管進行鑄造。保證長、大型鑄件在低壓鑄造時能橫向均勻充型，從而縮短澆道的補縮距離，避免流道過長引起的欠鑄及補縮能力不足引起的疏鬆、縮孔等缺陷，保證得到高質量的鑄件，使鑄件組織均勻，結構緻密。
而根據鑄件長度、大小型號的不同，若只需要使用其中部分升液管，可根據情況將不需要放置升液管的預留孔用密封墊11和密封蓋12封堵，具體是在預留孔沉檯面上墊上密封墊11，然後再放置密封蓋12，再用螺栓將密封蓋鎖緊到蓋板上，如圖1所示。這種低壓鑄造工裝設備能夠靈活調整具體升液管的使用數量，根據鑄件的實際大小和長度靈活選用升液管，確保鑄造時金屬液能橫向均勻充型，縮短澆道的補縮距離，得到高質量、組織均勻、結構緻密、滿足要求的鑄件。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。