CN110355347A - 一种铝合金铸件低压浇铸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金铸件低压浇铸方法，它涉及低压铸造技术领域。它包括以下步骤：制备砂型和型芯：砂型包括筒体砂型、上盖砂型，型芯包括筒体型芯、上盖型芯，所述筒体砂型和筒体型芯之间形成一个筒体状型腔，所述上盖砂型和上盖型芯之间形成上盖型腔；所述筒体砂型的内圆周面上具有一对对称设置的法兰状凹腔；所述筒体型芯的外圆周面上具有一对圆柱形空腔，在圆柱形空腔内置有一可沿圆柱形空腔轴线水平移动的法兰型芯；该法兰型芯在圆柱形空腔内具有一个内止点和一个外止点；所述法兰型芯连接有一外端延伸至筒体砂型外部的法兰型芯拉杆；本发明的优点在于：它能使法兰管口和法兰管口附近的薄壁密实度增加，壁厚均匀，铸件的牢固度更好。
Description
技术领域
本发明涉及低压铸造技术领域，具体涉及一种铝合金铸件低压浇铸方法。
背景技术
铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经打磨等后续加工手段后，所得到的具有一定形状、尺寸和性能的物件。
现有技术中，铝合金铸件低压浇注时，是直接将冶炼好的液态金属注入型腔中，但是液态成型组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，使得铸件质量不够稳定，导致机械性能较低。尤其对于大型薄壁铝铸件而言，对壁厚的要求比较高，再加上薄壁上需要设置法兰管口，采用现有技术方案，直接将法兰型芯置于法兰管口，很容易导致产品的法兰管口和周边壁厚不均，影响产品质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铝合金铸件低压浇铸方法，能够使法兰管口和法兰管口附近的薄壁密实度增加，壁厚均匀，铸件的牢固度更好。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：包括以下步骤：
（1）制备砂型和型芯：砂型包括筒体砂型、上盖砂型，型芯包括筒体型芯、上盖型芯，所述筒体砂型和筒体型芯之间形成一个筒体状型腔，所述上盖砂型和上盖型芯之间形成上盖型腔，所述筒体状型腔和上盖型腔连通，所述上盖型腔上设有排气孔；
所述筒体砂型的内圆周面上具有一对对称设置的法兰状凹腔，该法兰状凹腔的轴线水平设置；
所述筒体型芯的外圆周面上具有一对与法兰状凹腔对应的圆柱形空腔，该圆柱形空腔的轴线水平设置，在圆柱形空腔内置有一可沿圆柱形空腔轴线水平移动的法兰型芯；
该法兰型芯在圆柱形空腔内具有一个内止点和一个外止点，在内止点位置，法兰型芯完全位于圆柱形空腔内，在外止点位置，法兰型芯伸出圆柱形空腔进入筒体状型腔内，且法兰型芯的外端面抵住筒体砂型法兰状凹腔的底面；
所述法兰型芯连接有一外端延伸至筒体砂型外部的法兰型芯拉杆，该法兰型芯拉杆连接液压油缸；所述筒体状型腔的底部设有浇注入口；
（2）升液：在升液前，控制法兰型芯处于内止点位置，将铝液从浇注入口注入筒体状型腔中，铝液进入筒体状型腔的温度为720℃-730℃，升液速度控制在50-100mm/s，加压速率为1.27-1.75kPa/s，有利于筒体状型腔中气体的排出；
（3）充型：铝液上升至筒体状型腔顶部，将筒体状型腔充满，控制充型时间为40-45s，然后继续上升至上盖型腔顶部，将上盖型腔充满，控制充型时间为45-70s；
（4）结壳：充型结束后，压力保持不变，结壳时间为15-30s；
（5）增压：结壳结束后，在充型压力的基础上增压，增压压力为1.15-1.20KPm，铝液在压力作用下对铸件进行补缩，消除缩孔、缩松，提高致密度；
（6）保压结晶：增压后保压时间为10-20min；在保压过程中，液压油缸通过法兰型芯拉杆驱动法兰型芯移动至外止点；
（7）卸压：结晶完成后进行卸压，卸压后再冷却1-2min开型。
进一步的，步骤（6）中，保压过程中，液压油缸通过法兰型芯拉杆控制法兰型芯的移动速度，确保在保压的前5min之内移动60%以上的距离，在10min之内移动至外止点。
进一步的，所述法兰型芯内置有局部防结壳用加热器，所述法兰型芯拉杆为中空的管体，加热器电源线穿过法兰型芯拉杆的空腔与加热器连接。
本发明的优点在于：
1、在法兰型芯处设置可供法兰型芯活动的圆柱形空腔，在冶炼好的液态金属注入型腔中时，圆柱形空腔内也会有液态金属的注入，通过法兰型芯拉杆拉动法兰型芯向外移动，将圆柱形空腔内的液态金属挤压出去进入周边的法兰状凹腔内，法兰状凹腔和附近的筒体状型腔内的液态金属会受到挤压重新均匀分布，使得法兰管口和法兰管口附近的薄壁密实度增加，壁厚均匀，铸件的牢固度更好；
2、充型后，通过法兰型芯拉杆将法兰型芯向外拉动，法兰型芯外移分为两步进行，使得圆柱形空腔内的铝液挤压至法兰状凹腔分为两部分进行，防止挤压太快导致压力太大而使得原筒体状型腔内的铝液失去稳定性。
附图说明
图1为本发明的浇铸示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示，本具体实施方式采用如下技术方案：包括以下步骤：
（1）制备砂型和型芯：砂型包括筒体砂型1、上盖砂型2，型芯包括筒体型芯3、上盖型芯4，所述筒体砂型1和筒体型芯3之间形成一个筒体状型腔5，所述上盖砂型2和上盖型芯4之间形成上盖型腔6，所述筒体状型腔5和上盖型腔6连通，所述上盖型腔6上设有排气孔；
所述筒体砂型1的内圆周面上具有一对对称设置的法兰状凹腔7，该法兰状凹腔7的轴线水平设置；
所述筒体型芯3的外圆周面上具有一对与法兰状凹腔7对应的圆柱形空腔8，该圆柱形空腔8的轴线水平设置，在圆柱形空腔8内置有一可沿圆柱形空腔轴线水平移动的法兰型芯9；
该法兰型芯9在圆柱形空腔8内具有一个内止点和一个外止点，在内止点位置，法兰型芯9完全位于圆柱形空腔8内，在外止点位置，法兰型芯9伸出圆柱形空腔8进入筒体状型腔5内，且法兰型芯9的外端面抵住筒体砂型1法兰状凹腔7的底面；
所述法兰型芯9连接有一外端延伸至筒体砂型1外部的法兰型芯拉杆10，该法兰型芯拉杆10连接液压油缸；所述筒体状型腔5的底部设有浇注入口11；
（2）升液：在升液前，控制法兰型芯9处于内止点位置，将铝液从浇注入口11注入筒体状型腔5中，铝液进入筒体状型腔5的温度为720℃-730℃，升液速度控制在50-100mm/s，加压速率为1.27-1.75kPa/s，有利于筒体状型腔5中气体的排出，气体可从排气孔中排出；
（3）充型：铝液上升至筒体状型腔5顶部，将筒体状型腔5充满，控制充型时间为40s，然后继续上升至上盖型腔6顶部，将上盖型腔6充满，控制充型时间为40-70s，升液阶段的升液速度应使铝液平稳上升，充型速度比升液速度要快一些，但要避免铝液产生涡流；
（4）结壳：充型结束后，压力保持不变，结壳时间为15s，可以避免铝液渗入砂型和型芯中，减少机械粘砂；
（5）增压：结壳结束后，在充型压力的基础上增压，增压压力为1.15KPm，铝液在压力作用下对铸件进行补缩，消除缩孔、缩松，提高致密度；
（6）保压结晶：增压后保压时间为10min，保压时间不足，铸件的凝固得不到充分补缩，易出现缩孔、缩松缺陷，严重时因铸件尚未完全凝固，铸型中的金属液会倒流至坩埚内，造成“中空”废品，若保压时间过长，轻则使生产周期长、生产率下降，严重时会使升液管上部“冻住”，造成疏通困难，甚至因此而停产；在保压过程中，液压油缸通过法兰型芯拉杆10驱动法兰型芯9移动至外止点，法兰型芯9将圆柱形空腔8内的所有铝液挤压至上下方的法兰状凹腔7内；
（7）卸压：结晶完成后进行卸压，卸压后再冷却1min开型，铸件完全凝固，开型后不易拉伤铸件。
步骤（6）中，保压过程中，液压油缸通过法兰型芯拉杆10控制法兰型芯9的移动速度，确保在保压的前5min之内移动60%以上的距离，在10min之内移动至外止点。
所述法兰型芯9内置有局部防结壳用加热器，所述法兰型芯拉杆10为中空的管体，加热器电源线穿过法兰型芯拉杆10的空腔与加热器连接。
本具体实施方式在法兰型芯处设置可供法兰型芯活动的圆柱形空腔，在冶炼好的液态金属注入型腔中时，圆柱形空腔内也会有液态金属的注入，通过法兰型芯拉杆拉动法兰型芯向外移动，将圆柱形空腔内的液态金属挤压出去进入周边的法兰状凹腔内，法兰状凹腔和附近的筒体状型腔内的液态金属会受到挤压重新均匀分布，使得法兰管口和法兰管口附近的薄壁密实度增加，壁厚均匀，铸件的牢固度更好；充型后，通过法兰型芯拉杆将法兰型芯向外拉动，法兰型芯外移分为两步进行，使得圆柱形空腔内的铝液挤压至法兰状凹腔分为两部分进行，防止挤压太快导致压力太大而使得原筒体状型腔内的铝液失去稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种铝合金铸件低压浇铸方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）制备砂型和型芯：砂型包括筒体砂型、上盖砂型，型芯包括筒体型芯、上盖型芯，所述筒体砂型和筒体型芯之间形成一个筒体状型腔，所述上盖砂型和上盖型芯之间形成上盖型腔，所述筒体状型腔和上盖型腔连通，所述上盖型腔上设有排气孔；
所述筒体砂型的内圆周面上具有一对对称设置的法兰状凹腔，该法兰状凹腔的轴线水平设置；
所述筒体型芯的外圆周面上具有一对与法兰状凹腔对应的圆柱形空腔，该圆柱形空腔的轴线水平设置，在圆柱形空腔内置有一可沿圆柱形空腔轴线水平移动的法兰型芯；
该法兰型芯在圆柱形空腔内具有一个内止点和一个外止点，在内止点位置，法兰型芯完全位于圆柱形空腔内，在外止点位置，法兰型芯伸出圆柱形空腔进入筒体状型腔内，且法兰型芯的外端面抵住筒体砂型法兰状凹腔的底面；
所述法兰型芯连接有一外端延伸至筒体砂型外部的法兰型芯拉杆，该法兰型芯拉杆连接液压油缸；所述筒体状型腔的底部设有浇注入口；
（2）升液：在升液前，控制法兰型芯处于内止点位置，将铝液从浇注入口注入筒体状型腔中，铝液进入筒体状型腔的温度为720℃-730℃，升液速度控制在50-100mm/s，加压速率为1.27-1.75kPa/s，有利于筒体状型腔中气体的排出；
（3）充型：铝液上升至筒体状型腔顶部，将筒体状型腔充满，控制充型时间为40-45s，然后继续上升至上盖型腔顶部，将上盖型腔充满，控制充型时间为45-70s；
（4）结壳：充型结束后，压力保持不变，结壳时间为15-30s；
（5）增压：结壳结束后，在充型压力的基础上增压，增压压力为1.15-1.20KPm，铝液在压力作用下对铸件进行补缩，消除缩孔、缩松，提高致密度；
（6）保压结晶：增压后保压时间为10-20min；在保压过程中，液压油缸通过法兰型芯拉杆驱动法兰型芯移动至外止点；
（7）卸压：结晶完成后进行卸压，卸压后再冷却1-2min开型。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金铸件低压浇铸方法，其特征在于：步骤（6）中，保压过程中，液压油缸通过法兰型芯拉杆控制法兰型芯的移动速度，确保在保压的前5min之内移动60%以上的距离，在10min之内移动至外止点。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金铸件低压浇铸方法，其特征在于：所述法兰型芯内置有局部防结壳用加热器，所述法兰型芯拉杆为中空的管体，加热器电源线穿过法兰型芯拉杆的空腔与加热器连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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