CN108176838A - 改善铸件缩孔缩松的铸造工艺和铸造模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了改善铸件缩孔缩松的铸造工艺，包括：步骤1，使用合模压力机将上模和下模合在一起，使得上模和下模之间形成成形模腔；步骤2，对下模进行预加热；步骤3，将铸件材料熔化至液态，并且向铸件材料中加入C、Si微量元素；步骤4，将调好的铸件材料从下模侧部的注料口注入至成形模腔中；铸件材料以一定的压力注入注料口中，至成形模腔被铸件材料充满；步骤5，步骤4中将成形模腔充满后持续加压2‑5秒；步骤6，冷却至常温后，启动合模压力机将上模和下模分开。该铸造工艺克服现有技术中铸造时，液态金属的冷却凝固速度很快，在浇道中流动时，液态金属的温度已经明显降低，造成冷却不均匀，导致缩孔、缩松地形成的问题。

Description

改善铸件缩孔缩松的铸造工艺和铸造模具
技术领域
本发明涉及铸造模具领域，具体地，涉及一种改善铸件缩孔缩松的铸造工艺和铸造模具。
背景技术
在金属铸造过程中，铸件的缩孔缩松缺陷的产生是由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足，或者，因合金呈糊状凝固，被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所至，机加工时，造成产品报废率高，影响客户加工节拍，使公司利益受损，如何设计模具的浇注系统，改进熔炼控制工艺对缩孔缩松缺陷的控制起到决定性作用。
因此，提供一种在使用过程中可以有效地防止铸件发生缩孔、缩松问题的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺和铸造模具是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有技术中的铸件模具在使用过程中由于模具上的浇道较长，高温的液态金属的冷却凝固速度很快，在浇道中流动时，液态金属的温度已经明显降低，造成冷却不均匀，从而导致缩孔、缩松地形成的问题，从而提供一种在使用过程中可以有效地防止铸件发生缩孔、缩松问题的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺和铸造模具。
为了实现上述目的，本发明提供了一种改善铸件缩孔缩松的铸造工艺，所述改善铸件缩孔缩松的铸造工艺包括：步骤1，使用合模压力机将上模和下模合在一起，使得上模和下模之间形成成形模腔；步骤2，对所述上模和所述下模进行预加热；步骤3，将铸件材料熔化至液态，并且向铸件材料中加入C、Si微量元素；步骤4，将调好的铸件材料从所述下模侧部的注料口注入至所述成形模腔中；其中，铸件材料以一定的压力注入所述注料口中，至所述成形模腔被铸件材料充满；步骤5，所述步骤4中将成形模腔充满后持续加压2-5秒；步骤6，冷却至常温后，启动合模压力机将所述上模和所述下模分开。
优选地，所述步骤3中加入的C元素在调好的铸件材料的含量范围是3.3％-4.0％；加入的Si元素在调好的铸件材料的含量范围是2.0％-2.5％。
优选地，所述步骤3中加入的C元素在调好的铸件材料的含量范围是3.6％-3.7％；加入的Si元素在调好的铸件材料的含量范围是2.1％-2.2％。
优选地，所述步骤4中铸件材料注入的压力为125-150MPa。
优选地，所述步骤4中铸件材料注入的压力为130MPa。
优选地，所述步骤5中持续加压4秒。
本发明还提供了一种改善铸件缩孔缩松的铸造模具，所述改善铸件缩孔缩松的铸造模具包括：相配合的上模和下模；所述下模上设置有成形模腔，所述下模的一侧设置有注料口，所述注料口通过浇道与所述成形模腔相连通。
优选地，所述改善铸件缩孔缩松的铸造模具还包括加热器，所述加热器设置在所述下模的内部，且位于所述浇道以及所述形模腔的下方。
优选地，所述浇道呈圆柱状。
根据上述技术方案，本发明提供的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺在使用时，首先通过预加热将模具内部的温度升高，防止熔化的铸件材料遇到冷的模具后容易凝固，造成凝固不均匀的问题，从而易导致缩孔的产生；其次，本发明中还在熔化的材料中添加C(碳)、Si(硅)微量元素，这样可以使基体内石墨球不断增加，对于避免铸件产生缩松；再次，本发明中还以利用的压力注入铸件材料，这样铸件材料与模具之间的摩擦作用而升温，可以防止铸件材料凝固不均匀，而且充满所述成形模腔后持续加压，使得所述铸件的致密度更高，从而不易产生缩孔和缩松问题。本发明提供的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺克服现有技术中的铸件模具在使用过程中由于模具上的浇道较长，高温的液态金属的冷却凝固速度很快，在浇道中流动时，液态金属的温度已经明显降低，造成冷却不均匀，从而导致缩孔、缩松地形成的问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的一种优选的实施方式中提供的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺的流程图；
图2是本发明的一种优选的实施方式中提供的改善铸件缩孔缩松的铸造模具的结构示意图。
附图标记说明
1上模 2下模
3注料口 4浇道
5加热器 6成形模腔
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
如图1所示，本发明提供了一种改善铸件缩孔缩松的铸造工艺，所述改善铸件缩孔缩松的铸造工艺包括：步骤1，使用合模压力机将上模和下模合在一起，使得上模和下模之间形成成形模腔；步骤2，对所述下模进行预加热；步骤3，将铸件材料熔化至液态，并且向铸件材料中加入C、Si微量元素；步骤4，将调好的铸件材料从所述下模侧部的注料口注入至所述成形模腔中；其中，铸件材料以一定的压力注入所述注料口中，至所述成形模腔被铸件材料充满；步骤5，所述步骤4中将成形模腔充满后持续加压2-5秒；步骤6，冷却至常温后，启动合模压力机将所述上模和所述下模分开。
根据上述技术方案，本发明提供的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺在使用时，首先通过预加热将模具内部的温度升高，防止熔化的铸件材料遇到冷的模具后容易凝固，造成凝固不均匀的问题，从而易导致缩孔的产生；其次，本发明中还在熔化的材料中添加C、Si微量元素，这样可以使基体内石墨球不断增加，对于避免铸件产生缩松；再次，本发明中还以利用的压力注入铸件材料，这样铸件材料与模具之间的摩擦作用而升温，可以防止铸件材料凝固不均匀，而且充满所述成形模腔后持续加压，使得所述铸件的致密度更高，从而不易产生缩孔和缩松问题。本发明提供的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺克服现有技术中的铸件模具在使用过程中由于模具上的浇道较长，高温的液态金属的冷却凝固速度很快，在浇道中流动时，液态金属的温度已经明显降低，造成冷却不均匀，从而导致缩孔、缩松地形成的问题。
本发明中为了有效地降低铸件缩松缩孔缺陷率，在本发明的一种优选的实施方式中，所述步骤3中加入的C元素在调好的铸件材料的含量范围是3.3％-4.0％；加入的Si元素在调好的铸件材料的含量范围是2.0％-2.5％。
为了进一步降低铸件缩松缩孔缺陷率，本发明的一种优选的实施方式中，所述步骤3中加入的C元素在调好的铸件材料的含量范围是3.6％-3.7％；加入的Si元素在调好的铸件材料的含量范围是2.1％-2.2％，而且当C、Si元素的设置成这个范围内，铸件缩松缩孔缺陷率小于0.05％。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述步骤4中铸件材料注入的压力为125-150MPa。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述步骤4中铸件材料注入的压力为130MPa，在这个压力下，铸件材料可以很好地注入至所述成形模腔中，不会发生凝固等问题。
为了有效地降低铸件缩松缩孔缺陷率，在本发明的一种优选的实施方式中，所述步骤5中持续加压4秒。
如图2所示，本发明还提供了一种改善铸件缩孔缩松的铸造模具，所述改善铸件缩孔缩松的铸造模具包括：相配合的上模1和下模2；所述下模2上设置有成形模腔6，所述下模2的一侧设置有注料口3，所述注料口3通过浇道4与所述形模腔6相连通，在使用时，利用合模压力机将上模1和下模2合在一起，再从所述注料口3向所述成形模腔6中注入铸件材料。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述改善铸件缩孔缩松的铸造模具还包括加热器5，所述加热器5设置在所述下模2的内部，且位于所述浇道4以及所述成形模腔6的下方，所述加热器5用于对所述下模2进行预加热，防止熔化的铸件材料遇到冷的模具造成凝固，从而出现缩孔等问题。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述浇道4呈圆柱状，从而增大所述浇道4的宽度，从而使得铸件材料快速有效地流入至所述成形模腔6中，防止出现提前凝固，从而出现缩孔等问题。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种改善铸件缩孔缩松的铸造工艺，其特征在于，所述改善铸件缩孔缩松的铸造工艺包括：
步骤1，使用合模压力机将上模和下模合在一起，使得上模和下模之间形成成形模腔；
步骤2，对所述上模和所述下模进行预加热；
步骤3，将铸件材料熔化至液态，并且向铸件材料中加入C、Si微量元素；
步骤4，将调好的铸件材料从所述下模侧部的注料口注入至所述成形模腔中；其中，铸件材料以一定的压力注入所述注料口中，至所述成形模腔被铸件材料充满；
步骤5，所述步骤4中将成形模腔充满后持续加压2-5秒；
步骤6，冷却至常温后，启动合模压力机将所述上模和所述下模分开。
2.根据权利要求1所述的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺，其特征在于，所述步骤3中加入的C元素在调好的铸件材料的含量范围是3.3％-4.0％；加入的Si元素在调好的铸件材料的含量范围是2.0％-2.5％。
3.根据权利要求2所述的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺，其特征在于，所述步骤3中加入的C元素在调好的铸件材料的含量范围是3.6％-3.7％；加入的Si元素在调好的铸件材料的含量范围是2.1％-2.2％。
4.根据权利要求1所述的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺，其特征在于，所述步骤4中铸件材料注入的压力为125-150MPa。
5.根据权利要求4所述的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺，其特征在于，所述步骤4中铸件材料注入的压力为130MPa。
6.根据权利要求1所述的改善铸件缩孔缩松的铸造工艺，其特征在于，所述步骤5中持续加压4秒。
7.一种改善铸件缩孔缩松的铸造模具，其特征在于，所述改善铸件缩孔缩松的铸造模具包括：相配合的上模(1)和下模(2)；所述下模(2)上设置有成形模腔(6)，所述下模(2)的一侧设置有注料口(3)，所述注料口(3)通过浇道(4)与所述形模腔(6)相连通。
8.根据权利要求7所述的改善铸件缩孔缩松的铸造模具，其特征在于，所述改善铸件缩孔缩松的铸造模具还包括加热器(5)，所述加热器(5)设置在所述下模(2)的内部，且位于所述浇道(4)以及所述成形模腔(6)的下方。
9.根据权利要求7所述的改善铸件缩孔缩松的铸造模具，其特征在于，所述浇道(4)呈圆柱状。
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