CN108480563B - 铝合金铸造用石膏模 - Google Patents
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Abstract
一种铝合金铸造用石膏模，可适用于低压铸造，包括模壳和由所述模壳所围成的用于铝合金铸件成型的模腔，所述模腔内壁设置有附着层，所述附着层材料包括NaCl、KCl、NaF、CaF2、K3AlF6、Na2SO4、K2SO4、石墨和CaCO3，所述附着层厚度可以为0.5‑5mm，所述模腔优选具有位于顶部的冒口结构或者与产品对应的工艺加工余部。
Description
技术领域
本申请涉及铸造技术领域，具体涉及一种铝合金铸造用石膏模。
背景技术
在铸造领域，铝合金铸件由于强度高、质量轻，是产量较大、应用较广的一种铸件，通常来说，各种铸造方式如砂型铸造和特种铸造中的金属型铸造、高压铸造、低压铸造、熔模铸造、消失模铸造等，都适用于铝合金零件的制造。其中，低压铸造是一种技术先进的铸造方式，生产的铸件密度高、强度好，低压铸造的浇注原理是模型放置于坩埚的上方，铝合金液在一定的压力下通过升液管、浇道，上升到模腔内，充满模腔后保压一段时间，使铝合金液在压力下结晶、凝固，直至达到要求的冷却温度后，卸压、脱模，石膏模是低压铸造中尤其常用的一类模具。
低压铸造遵循一般的铸造工艺流程，先要对铝合金溶液进行精炼、除杂，现有技术中，铝合金的除杂除了可以在熔炼炉中进行，也可以在低压铸造机的保温炉或坩埚中进行，不同于普通重力浇注方式中可以在浇包、料斗、浇道的多个位置放置过滤器对铝合金液进行反复多次除气、除杂，低压铸造的铝合金液有时在保温炉或坩埚中熔炼并直接通过升液管进入模腔，除气、除杂条件受到诸多限制。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种铝合金铸造用石膏模，通过在石膏模模腔内壁设置附着层，不但可以有效地对铝合金进行最后一步除气、除杂，而且，该附着层的存在还可增加石膏模与铸件的可剥离性，能够显著提高产品质量和生产效率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种铝合金铸造用石膏模，包括模壳和由所述模壳所围成的用于铝合金铸件成型的模腔，所述模腔内壁至少部分地设置有附着层，所述附着层材料包括NaCl、KCl、NaF、CaF2、K3AlF6、Na2SO4、K2SO4、石墨和CaCO3。
如上所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述附着层材料组成为：NaCl+KCl：15-25重量份；NaF：8-12重量份；CaF2：5-8重量份；K3AlF6：5-8重量份；Na2SO4+K2SO4：3-5重量份；石墨：1-3重量份；CaCO3：4-6重量份。
如上所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述15-25重量份的NaCl+KCl中，NaCl和KCl的重量比为1：0.5-2。
如上所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述3-5重量份的Na2SO4+K2SO4中，Na2SO4和K2SO4的重量比为1：0.5-2。
如上所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述附着层均匀涂满所述模腔内壁。
如上所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述附着层厚度为0.5-5mm。
如上所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述模壳包括上模壳和下模壳，所述上模壳和下模壳围成所述用于铝合金铸件成型的模腔。
如上所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述模腔具有位于顶部的冒口结构或者与产品对应的工艺加工余部。
如上所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述石膏模是用于低压铸造的石膏模。
如上所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述石膏模底部具有与升液管连接的进液口。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的铝合金铸造用石膏模，通过在石膏模模腔内壁设置附着层，可以有效地对铝合金进行最后一步除气、除杂，由于该附着层均匀附着于模腔内壁，增加了与铝合金液的接触面积，通过采用熔料喷涂或浸涂的方式向模腔内壁涂覆该附着层，增加了该附着层与石膏模的附着力，通过控制附着厚度来调整其冲刷剥离动态过程。
2、本发明的铝合金铸造用石膏模，通过对附着层材料的选择和搭配，确保了与石膏模模腔内壁的结合，在铝合金液刚流入模腔时对热熔和冲刷有一定程度的抵抗能力，确保发挥其除气、除杂作用，而在接下来受铝合金液的热熔和冲刷作用脱离模腔内壁后，也能及时冲刷和上浮到模腔顶部的冒口处（无冒口的模具也通常具有与产品对应的工艺加工余部）。
3、本发明的铝合金铸造用石膏模，同样是基于对附着层材料的选择和搭配，不但可以有效地对铝合金进行最后一步除气、除杂，还增加了石膏模与铸件的可剥离性，而普通的石膏模具是并不会设置易剥层的，这也提高了铸件打箱清理的效率。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明的一种铝合金铸造用石膏模结构示意图。
图2为图1所示的一种铝合金铸造用石膏模局部放大图。
图中各附图标记所代表的组件为：1、上模壳，2、下模壳，3、附着层，4、冒口部，5、进液口。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例1
参见图1，图1为本发明的一种铝合金铸造用石膏模结构示意图。所述石膏模包括由上模壳1和下模壳2构成的模壳和由所述模壳所围成的用于铝合金铸件成型的模腔。
参见图2，图2是图1中圆圈处的局部放大图，从图中可看出所述模腔内壁至少部分地设置有附着层3。
所述附着层材料以可对铝合金液除气和除非金属夹杂的熔盐类物质为主，其搭配同时可考虑与石膏模腔内壁的附着能力和铸件的可剥离性（这种附着力和可剥离性需要配合涂覆厚度来控制）。
根据以上原则，选择由合适配比的NaCl、KCl、NaF、CaF2、K3AlF6、Na2SO4、K2SO4、石墨和CaCO3构成上述附着层材料。
在本实施例中，要浇注的铝合金为最常见的Al-Si合金，将所述附着层的厚度控制在1.5mm左右可很好地在Al-Si合金液刚流入模腔时对热熔和冲刷有一定程度的抵抗能力，确保发挥其除气、除杂作用，而在接下来受铝合金液的热熔和冲刷作用脱离模腔内壁后，也能及时冲刷和上浮到模腔顶部的冒口部4。
根据所需要的附着力，上述附着层最佳的涂覆方式是将各材料混合热熔后喷涂或浸涂的所述模腔内壁。
另外，由图1可以看出该石膏模底部具有进液口5，这是在低压铸造过程中与升液管相连接的部位，由此可确定，本实施例的石膏模是可用于低压铸造的石膏模。
实施例2
本实施例是针对实施例1提出的铝合金铸造用石膏模中所述附着层材料具体组成的说明，具体地，所述附着层由以重量份计的以下材料组成：
NaCl+KCl：15-25重量份；NaF：8-12重量份；CaF2：5-8重量份；K3AlF6：5-8重量份；Na2SO4+K2SO4：3-5重量份；石墨：1-3重量份；CaCO3：4-6重量份。
其中，所述15-25重量份的NaCl+KCl中，NaCl和KCl的重量比为1：0.5-2。
其中，所述3-5重量份的Na2SO4+K2SO4中，Na2SO4和K2SO4的重量比为1：0.5-2。
上述各材料混合热熔后浸涂于所述模腔内壁。
实施例3
本实施例是对实施例2提出的所述附着层材料的进一步优选，具体地，所述附着层由以重量份计的以下材料组成：
NaCl：12重量份；KCl：10重量份；NaF：9重量份；CaF2：6重量份；K3AlF6：6重量份；Na2SO4：1.5重量份； K2SO4：2重量份；石墨：2重量份；CaCO3：4.5重量份。
实施例4
本实施例是对实施例2提出的所述附着层材料的另一优选实例，具体地，所述附着层由以重量份计的以下材料组成：
NaCl：12重量份；KCl：12重量份；NaF：10重量份；CaF2：6重量份；K3AlF6：5重量份；Na2SO4：1.5重量份； K2SO4：1.5重量份；石墨：1.5重量份；CaCO3：5重量份。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种铝合金铸造用石膏模，包括模壳和由所述模壳所围成的用于铝合金铸件成型的模腔，其特征在于，所述模腔内壁至少部分地设置有附着层，所述附着层材料包括NaCl、KCl、NaF、CaF2、K3AlF6、Na2SO4、K2SO4、石墨和CaCO3；所述附着层材料组成为：NaCl+KCl：15-25重量份；NaF：8-12重量份；CaF2：5-8重量份；K3AlF6：5-8重量份；Na2SO4+K2SO4：3-5重量份；石墨：1-3重量份；CaCO3：4-6重量份；所述石膏模是用于低压铸造的石膏模。
2.根据权利要求1所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述15-25重量份的NaCl+KCl中，NaCl和KCl的重量比为1：0.5-2。
3.根据权利要求1所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述3-5重量份的Na2SO4+K2SO4中，Na2SO4和K2SO4的重量比为1：0.5-2。
4.根据权利要求1-3任一项所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述附着层均匀涂满所述模腔内壁。
5.根据权利要求1-3任一项所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述附着层厚度为0.5-5mm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述模壳包括上模壳和下模壳，所述上模壳和下模壳围成所述用于铝合金铸件成型的模腔。
7.根据权利要求1-3任一项所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述模腔具有位于顶部的冒口结构或者与产品对应的工艺加工余部。
8.根据权利要求7所述的铝合金铸造用石膏模，其特征在于，所述石膏模底部具有与升液管连接的进液口。
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