CN102642009B

CN102642009B - 一种薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法及其所用设备

Info

Publication number: CN102642009B
Application number: CN201210154050.6A
Authority: CN
Inventors: 陈国诗; 董鹏
Original assignee: YANTAI LUTONG PRECISION ALUMINIUM CO Ltd
Current assignee: Yantai Lutong precision Polytron Technologies Inc
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2032-05-17
Also published as: CN102642009A

Abstract

本发明涉及一种薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法及所用设备，先将金属材料融化，封闭炉体，准备模具，在密闭的容器中，通入干燥的压缩空气，在气体压力的作用下，液体金属沿多管多浇口升液管上升，通过浇口平稳的进入型腔，并保持坩埚内液面上的气体压力；到铸件完全凝固后，解除液面上的气体压力，使升液管中未凝固的液体金属回流到坩埚，再取出铸件。该方法制造薄壁、长尺寸铸件，充型平稳产品成型良好、金属液在压力下充型，流动性好，便于浇注此类薄壁铸件，铸件在压力下结晶凝固，铸件组织致密，力学性能提高、浇注系统简单，减少浇冒口、实现机械化和自动化，减少工人劳动强度实现一模多腔，提高生产效率等。

Description

一种薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法及其所用设备

技术领域

本发明涉及一种低压铸造方法及其所用设备，尤其涉及一种薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法及其所用设备。

背景技术

目前的铸造厂对薄壁、长尺寸铸件的铸造方式为重力铸造的方式，重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型模具的工艺。重力铸造容易出现浇不满、气孔、缩料、渣孔、变形、冷隔接痕、排气不良、模具浇注系统设计复杂等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法及其所用设备，克服现有技术中采用重力铸造的方式容易导致浇不满、气孔、缩料、渣孔、变形、冷隔接痕、排气不良、模具浇注系统设计复杂等问题的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法，薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法，先将金属材料融化，封闭炉体，准备模具，还包括以下步骤：

（1）检查设备；

（2）模具预热：上模开约100mm，加热器放入模具型腔内，点火预热，所述预热温度为280～300度，加热时间为1～1.5小时；

（3）保温炉加铝：将溶解的金属液体加入保温炉中；

（4）砂芯准备：砂芯安装在制芯机上，利用压缩空气将覆膜砂充满模型后加热烧结而成。

（5）设定工艺参数、清理模具型腔、放入砂芯、合模；

（6）压射：采用低压浇注充型，所述浇注温度为700～720度，升液压力为0.044～0.045兆帕，充型压力为0.044～0.045+0.05～0.1兆帕；

（7）增保压：充型完毕后，增加压力，所述压力为0.044～0.045+0.01～0.02兆帕，保压时间为180秒～220秒。

（8）泄压、冷却30至60秒，开模，铸件顶出，取件。

本发明的有益效果是：充型平稳产品成型良好、金属液在压力下充型，流动性好，便于浇注此类薄壁铸件，铸件在压力下结晶凝固，铸件组织致密，力学性能提高、浇注系统简单，减少浇冒口、实现机械化和自动化，减少工人劳动强度实现一模多腔，提高生产效率。

本发明还提供一种权利要求1所述薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法所用设备，包括主机框架、保温炉、压紧油缸、顶出油缸、动板、锁紧机构，

所述主机框架包括上板、下板及四支方立柱、滑动导套、圆导柱，所述四支方立柱的上下端均分别通过螺钉与所述上板、下板固定连接；所述滑动导套通过螺钉均匀固定在所述上板上；所述圆导柱设置在所述滑动导套内，所述圆导柱的下端通过螺钉与动板固定连接；

所述保温炉与所述主机框架的下板固定连接；所述压紧油缸与所述主机框架的上板固定连接；所述顶出油缸固定在所述压紧油缸的固定座上；所述动板与所述压紧油缸的固定座的下端固定连接；所述锁紧机构固定在所述圆导柱的外侧的上板上。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括模具，所述模具位于所述主机框架下部，所述模具包括上模、下模，所述上模固定在所述动板的下端面；所述下模可拆卸的与下板连接；所述下模具上设置有模具浇口。

进一步，所述保温炉内设置有升液装置，包括方形孔、方形固定座、圆形通孔、升液管；所述方形孔设置在所述保温炉的顶部，所述下板上与保温炉的顶部的方形孔相应的位置设置方形孔；所述方形固定座放在所述上板和所述保温炉的方形孔中；所述圆形通孔设置在所述固定座的中心；所述升液管安装在所述通孔内，所述升液管下端的进液口伸入所述保温炉内的炉液中，所述升液管上端的出液口与所述下模上的浇口相连通。

进一步，所述升液管所述升液管包括管体和设置在所述管体上端部的盖板，所述盖板与多个管体上端相连。该升液管为多管多浇口升液管。可以根据需要液体的量确定需要开设几个升液管。

进一步，所述压紧油缸包括油缸、活塞杆、油缸法兰、固定座，所述油缸固定在所述上板上；所述活塞杆穿过上板设置在油缸的下端；所述活塞杆的下端设置油缸法兰；所述油缸法兰通过螺钉固定在所述固定座上；所述固定座的下端与所述动板固定连接；

进一步，所述顶出油缸包括油缸、顶杆、导向套、导向杆、退料板，所述油缸固定在所述压紧油缸的固定座上；所述顶杆通过动板与油缸固定连接，另一端与所述退料板固定连接；所述导向套固定在所述动板上；所述导向杆设置在所述导向套内；所述退料板与所述导向杆的下端相连接。

进一步，还包括一个手动接料装置，所述手动接料装置固定在其中一个所述方立柱的内侧。

进一步，所述手动接料装置包括支承座、轴、支撑件、转套、固定杆、接料盘，所述支撑座固定在所述方立柱上；所述轴设置在所述支撑座之间；所述转套套设在所述轴上；所述支撑件设置在所述转套的下方；所述固定杆固定在所述转套上；所述接料盘固定在所述固定杆上。

附图说明

图1为本发明薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法所用设备结构示意图；

图2为本发明薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法所用设备结构示意图图；

图3为本发明薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法所用设备锁紧机构局部放大示意图；

图4为本发明薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法所用设备锁紧机构局部放大示意图；

图5为本发明薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法所用设备中升液管结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、主机框架，2、保温炉，3、压紧油缸，4、顶出油缸，5、动板，6、锁紧机构，7、底座，11、上板，12、下板，13、四支方立柱，14、滑动导套，15、圆导柱，16、锁紧槽口，17、插销孔，21、方形孔，22、方形固定座，24、升液管，241、管体，242、升液管的盖板，29、出液口，31、活塞杆，32、油缸法兰，33、固定座，35、螺栓、36、压缩弹簧、37、插销，39、进液口，41、顶杆，42、退料板，43、导向套，44、导向杆，45、上模，46、下模，61、支承座，62、轴，63、支撑件，64、转套，65、固定杆，66、接料盘，71、垫板，72、盖板，73、侧板，74、拔销油缸，75、活塞杆，76、销轴座，77、圆螺母，78、长条形孔，79、销轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：

本发明薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法，薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法，先将金属材料融化，封闭炉体，准备模具，

（1）检查设备；

（3）保温炉加铝：将溶解的金属液体加入保温炉中；

（5）设定工艺参数、清理模具型腔、放入砂芯、合模；

（6）压射：采用低压浇注充型，所述浇注温度为700～720度，升液压力为0.044～0.045兆帕，充型压力为0.044～0.045+0.005～0.01兆帕；

（7）增保压：充型完毕后，增加压力，所述压力为0.044～0.045+0.01～0.02兆帕，保压时间为180秒。

（8）泄压、冷却30秒，开模，铸件顶出，取件。

该方法制备的铸件的性能参数：抗拉强度≥180Mpa 延伸率≥2.5%；布氏硬度HB≥55。

实施例2：

（1）检查设备；

（3）保温炉加铝：将溶解的金属液体加入保温炉中；

（5）设定工艺参数、清理模具型腔、放入砂芯、合模；

（8）泄压、冷却30至60秒，开模，铸件顶出，取件。

本发明薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法使用的设备，

如图1至图5所示，所述薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法使用的设备，包括主机框架1、保温炉2、压紧油缸3、顶出油缸4、动板5、锁紧机构6，

所述主机框架1包括上板11、下板12及四支方立柱13、滑动导套14、圆导柱15，所述四支方立柱13的上下端均分别通过螺钉与所述上板11、下板12固定连接；所述滑动导套14通过螺钉均匀固定在所述上板11上；所述圆导柱15设置在所述滑动导套14内，所述圆导柱15的下端通过螺钉与动板5固定连接；

所述保温炉2与所述主机框架1的下板12固定连接；所述压紧油缸3与所述主机框架1的上板11固定连接；所述顶出油缸4固定在所述压紧油缸3的固定座33上；所述动板5与所述压紧油缸3的固定座33的下端固定连接；所述锁紧机构6固定在所述圆导柱15的外侧的上板上。

还包括模具，所述模具位于所述主机框架1下部，所述模具包括上模45、下模46，所述上模45固定在所述动板5的下端面；所述下模46可拆卸的与下板12连接；所述下模46具上设置有模具浇口。

所述保温炉2内设置有升液装置，包括方形孔21、方形固定座22、圆形通孔23、升液管24；所述方形孔21设置在所述保温炉2的顶部，所述下板12上与保温炉2的顶部的方形孔21相应的位置设置方形孔；所述方形固定座22放在所述下板12和所述保温炉2的方形孔21中；所述圆形通孔23设置在所述固定座22的中心；所述升液管24安装在所述圆形通孔23内，所述升液管24下端的进液口39伸入所述保温炉2内的炉液中，所述升液管24上端的出液口29与所述下模46上的浇口相连通。

所述升液管24所述升液管包括管体241和设置在所述管体上端部的盖板242，所述盖板242与多个管体上端相连。该升液管24为多管多浇口升液管。可以根据需要液体的量确定需要开设几个升液管。

所述压紧油缸3包括油缸、活塞杆31、油缸法兰32、固定座33，所述油缸固定在所述上板11上；所述活塞杆31穿过上板11设置在油缸的下端；所述活塞杆31的下端设置油缸法兰32；所述油缸法兰32通过螺钉固定在所述固定座33上；所述固定座33的下端与所述动板5固定连接；

所述顶出油缸4包括油缸、顶杆41、导向套43、导向杆44、退料板42，所述油缸固定在所述压紧油缸的固定座33上；所述顶杆41通过动板5与油缸固定连接，另一端与所述退料板42固定连接；所述导向套43固定在所述动板5上；所述导向杆44设置在所述导向套43内；所述退料板42与所述导向杆44的下端相连接。

还包括一个手动接料装置，所述手动接料装置固定在其中一个所述方立柱13的内侧。

包括支承座61、轴62、支撑件63、转套64、固定杆65、接料盘66，所述两个支撑座61固定在所述方立柱13上；所述轴62设置在所述两个支撑座61之间；所述转套64套设在所述轴62上；所述支撑件63设置在所述转套64的下方；所述固定杆65固定在所述转套64上；所述接料盘66固定在所述固定杆65上。

锁紧装置包括均匀设置在其中一个圆导柱15的外侧面的若干锁紧槽口16、该圆导柱15外部的滑动导套14上设置的插销孔17及固定在该圆导柱15的外侧的上板11上的锁紧机构6，结合图3和图4所示，锁紧机构6包括底座7，底座7上通过螺钉固定有垫板71，垫板71的前部通过螺钉固定有两块侧立板，侧立板的顶部通过螺钉固定有盖板72，底座7的侧板73上固定有拔销油缸74，拔销油缸74的活塞杆75穿过侧板73与销轴座76螺纹连接，并通过圆螺母77锁紧，销轴座76在拔销油缸74作用下可沿垫板71左右滑动。销轴座76上开有长条形孔78，螺栓35穿过长条形孔78及销轴79的右端并用螺母锁紧，螺栓35可在长条形孔78内滑动，初始安装时将螺栓35装在长条形孔78的左端，当销轴79向右移时使其能在长条形孔78内向右滑动。销轴79上套有压缩弹簧36，销轴79的前端与插销37螺纹连接，压缩弹簧36的一端顶在销轴座76上，另一端顶在插销37上，压缩弹簧36为预紧状态，插销37穿过垫板71、两块侧立板及盖板72围成的方槽并可在该方槽内滑动，插销37的前端与锁紧槽口16相配合。当插销37进入锁紧槽口16时，圆导柱15可以向上移动而不能向下移动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法，先将金属材料融化，封闭炉体，准备模具，其特征在于，还包括以下步骤：

(1)检查设备；

(2)模具预热：上模开约100mm，加热器放入模具型腔内，点火预热，所述预热温度为280～300度，加热时间为1～1.5小时；

(3)保温炉加铝：将溶解的金属液体加入保温炉中；

(4)砂芯准备：砂芯是安装在制芯机上，利用压缩空气将覆膜砂充满模型后加热烧结而成；

(5)设定工艺参数、清理模具型腔、放入砂芯、合模；

(6)压射：采用低压浇注充型，所述浇注温度为700～720度，升液压力为0.044～0.045兆帕，充型压力为0.044～0.045+0.005～0.01兆帕；

(7)增保压：充型完毕后，增加压力，所述压力为0.044～0.045+0.01～0.02兆帕，保压时间为180秒～220秒；

(8)泄压、冷却30至60秒，开模，铸件顶出，取件。

2.一种权利要求1所述薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法所用设备，包括主机框架、保温炉、压紧油缸、顶出油缸、动板、锁紧机构，

所述保温炉与所述主机框架的下板固定连接；所述压紧油缸与所述主机框架的上板固定连接；所述顶出油缸固定在所述压紧油缸的固定座上；所述动板与所述压紧油缸的固定座的下端固定连接；所述锁紧机构固定在所述圆导柱的外侧的上板上；

还包括模具，所述模具位于所述主机框架下部，所述模具包括上模、下模，所述上模固定在所述动板的下端面；所述下模可拆卸的与下板连接；所述下模具上设置有模具浇口；

所述保温炉内设置有升液装置，包括方形孔、方形固定座、圆形通孔、升液管；所述方形孔设置在所述保温炉的顶部，所述下板上与保温炉的顶部的方形孔相应的位置设置方形孔；所述方形固定座放在所述上板和所述保温炉的方形孔中；所述圆形通孔设置在所述固定座的中心；所述升液管上端安装在所述通孔内，所述升液管下端的进液口伸入所述保温炉内的炉液中，所述升液管上端的出液口与所述下模上的浇口相连通；

所述升液管包括管体和设置在所述管体上端部的盖板，所述盖板与多个管体上端相连。

3.根据权利要求2所述薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法所用设备，其特征在于，所述压紧油缸包括油缸、活塞杆、油缸法兰、固定座，所述油缸固定在所述上板上；所述活塞杆穿过上板设置在油缸的下端；所述活塞杆的下端设置油缸法兰；所述油缸法兰通过螺钉固定在所述固定座上；所述固定座的下端与所述动板固定连接。

4.根据权利要求2所述薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法所用设备，其特征在于，所述顶出油缸包括油缸、顶杆、导向套、导向杆、退料板，所述油缸固定在所述压紧油缸的固定座上；所述顶杆通过动板与油缸固定连接，另一端与所述退料板固定连接；所述导向套固定在所述动板上；所述导向杆设置在所述导向套内；所述退料板与所述导向杆的下端相连接。

5.根据权利要求2所述薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法所用设备，其特征在于，还包括一个手动接料装置，所述手动接料装置固定在其中一个所述方立柱的内侧。

6.根据权利要求5所述薄壁、长尺寸铸件的低压铸造方法所用设备，其特征在于，所述手动接料装置包括支承座、轴、支撑件、转套、固定杆、接料盘，所述支撑座固定在所述方立柱上；所述轴设置在所述支撑座之间；所述转套套设在所述轴上；所述支撑件设置在所述转套的下方；所述固定杆固定在所述转套上；所述接料盘固定在所述固定杆上。