CN110270676B - 一种铝硅合金铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铝硅合金铸造工艺，包括S1制备覆膜砂模型、S2制备冰层覆膜砂模型和S3制备铸造工件，向冰层覆膜砂模型中浇筑铝硅合金液，然后将铸造设备中的空气在2分钟内抽出，形成真空，真空铸造10分钟后，将铸造设备打开，与外部空气相同，铸造工件自然冷却至常温状态后，将铸造工件上的混砂清除，制备得到铝硅合金铸造工件。本发明通过将冰冻铸造的方法与真空铸造的方法相结合，有效的可以在不需要涂料的情况下或得表面非常光滑的逐渐，使铝硅合金液不与铸型相接触，从而减少混砂与铸件表面的接触量，并且在真空作用下减薄了铸件的平均厚度，减小了铸件表面的加工量，提高合金材料的利用率与合格率。

Description

一种铝硅合金铸造工艺
技术领域
本发明涉及铝硅合金铸造技术领域，尤其涉及一种铝硅合金铸造工艺。
背景技术
铸造铝硅合金密度小、比强度高，成形方便，在承受同样载荷条件下采用铝合金制件，可以减轻结构质量，因而在现代航空工业、飞机制造业、汽车、拖拉机、造船、仪器仪表、电力行业得到了广泛应用。
铝硅合金铸造方法有压力铸造、低压铸造、砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造等。对于大型、薄壁、复杂铸件，生产中常用自硬树脂砂型铸造和金属型铸造两种。采用金属型铸造时，所用金属模具尺寸大，加工困难，制造周期长，制造费用高(每套模具的价格在5-12万元之间)，且生产过程中金属液仅靠重力充型，薄壁部位不易充满、铸件合格率较低。采用自硬树脂砂型铸造时，对原砂质量要求高，生产中要采用21(0.300,0.212，0.150.筛)组和30(0.425、0.300、 0.212筛)组的砂，树脂成本较高、刺激性气味大，旧砂回收和再生成本高，型砂只能一次使用，费用昂贵，劳动强度较大，混砂、落砂时粉尘飞扬，空气污染严重，生产过程中金属液仅靠重力充型，薄壁部位不易充满，铸件合格率较低。
因此，发明一种铝硅合金铸造工艺来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝硅合金铸造工艺，以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
一种铝硅合金铸造工艺，包括以下步骤：
S1制备覆膜砂模型：根据需要铸造的工件造型，选用100份原砂、2.5-4.5 份树脂、1.5-2.5份溶剂、0.3-0.6份固化剂、0.2-0.4份隔离剂和1-3份粘土为原材料，先将树脂与原砂进行混合，形成混砂，将混砂加入溶解釜中，依次将粘土、固化剂、隔离剂和溶剂一次性加入溶解釜中，溶解形成树脂混合液，然后将树脂混合液分批定量加入混砂设备中，采用热风进行干燥，加快溶剂挥发，制备得到覆膜砂模型；
S2制备冰层覆膜砂模型：将步骤S1中制备得到的覆膜砂模型平扣在一块带孔的烘芯板上，使型腔面朝上，平的一面紧靠烘芯板，然后将模型与底板一起送入低温箱中，在低温箱的上方加入喷雾管，然后将造冰液经过喷雾管喷至型腔面上，冰冻5-10分钟后，制备得到冰层覆膜砂模型；
S3制备铸造工件：将步骤S2制备得到冰层覆膜砂模型放入可以抽真空的铸造设备中，并向冰层覆膜砂模型中浇筑铝硅合金液，然后将铸造设备中的空气在2分钟内抽出，形成真空，真空铸造10分钟后，将铸造设备打开，与外部空气相同，铸造工件自然冷却至常温状态后，将铸造工件上的混砂清除，制备得到铝硅合金铸造工件。
优选的，所述步骤S1中原砂为擦洗砂和擦磨砂中的任意一种，所述树脂为酚醛树脂，所述溶剂为大于95％乙醇含量的酒精。
优选的，所述步骤S2中造冰液为液态二氧化碳和液态氮中的任意一种。
优选的，所述步骤S2中冰冻时间取决于室内温度和造冰液的选择。
优选的，所述步骤S3中铸造设备中真空度为0.035MPa。
本发明的有益效果是：
(1)本发明经过将冰冻铸造的方法与真空铸造的方法相结合，有效的经过冰作为粘接剂，在铸腔表面形成蒸汽垫，可以在不需要涂料的情况下或得表面非常光滑的逐渐，并且在蒸汽垫的作用下，使铝硅合金液不与铸型相接触，从而减少混砂与铸件表面的接触量，并且在真空作用下提高铝硅合金的流动性，减薄了铸件的平均厚度，减小了铸件表面的加工量，提高合金材料的利用率与合格率。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例一：
本发明提供了一种铝硅合金铸造工艺，包括以下步骤：
S1制备覆膜砂模型：根据需要铸造的工件造型，选用100份原砂、2.5份树脂、2.5份溶剂、0.3份固化剂、0.4份隔离剂和3份粘土为原材料，先将树脂与原砂进行混合，形成混砂，将混砂加入溶解釜中，依次将粘土、固化剂、隔离剂和溶剂一次性加入溶解釜中，溶解形成树脂混合液，然后将树脂混合液分批定量加入混砂设备中，采用热风进行干燥，加快溶剂挥发，制备得到覆膜砂模型；
S2制备冰层覆膜砂模型：将步骤S1中制备得到的覆膜砂模型平扣在一块带孔的烘芯板上，使型腔面朝上，平的一面紧靠烘芯板，然后将模型与底板一起送入低温箱中，在低温箱的上方加入喷雾管，然后将造冰液经过喷雾管喷至型腔面上，冰冻5-10分钟后，制备得到冰层覆膜砂模型；
S3制备铸造工件：将步骤S2制备得到冰层覆膜砂模型放入可以抽真空的铸造设备中，并向冰层覆膜砂模型中浇筑铝硅合金液，然后将铸造设备中的空气在2分钟内抽出，形成真空，真空铸造10分钟后，将铸造设备打开，与外部空气相同，铸造工件自然冷却至常温状态后，将铸造工件上的混砂清除，制备得到铝硅合金铸造工件。
实施例二：
本发明提供了一种铝硅合金铸造工艺，包括以下步骤：
S1制备覆膜砂模型：根据需要铸造的工件造型，选用100份原砂、4.5份树脂、1.5份溶剂、0.6份固化剂、0.2份隔离剂和1份粘土为原材料，先将树脂与原砂进行混合，形成混砂，将混砂加入溶解釜中，依次将粘土、固化剂、隔离剂和溶剂一次性加入溶解釜中，溶解形成树脂混合液，然后将树脂混合液分批定量加入混砂设备中，采用热风进行干燥，加快溶剂挥发，制备得到覆膜砂模型；
S2制备冰层覆膜砂模型：将步骤S1中制备得到的覆膜砂模型平扣在一块带孔的烘芯板上，使型腔面朝上，平的一面紧靠烘芯板，然后将模型与底板一起送入低温箱中，在低温箱的上方加入喷雾管，然后将造冰液经过喷雾管喷至型腔面上，冰冻5-10分钟后，制备得到冰层覆膜砂模型；
S3制备铸造工件：将步骤S2制备得到冰层覆膜砂模型放入可以抽真空的铸造设备中，并向冰层覆膜砂模型中浇筑铝硅合金液，然后将铸造设备中的空气在2分钟内抽出，形成真空，真空铸造10分钟后，将铸造设备打开，与外部空气相同，铸造工件自然冷却至常温状态后，将铸造工件上的混砂清除，制备得到铝硅合金铸造工件。
实施例三：
本发明提供了一种铝硅合金铸造工艺，包括以下步骤：
S1制备覆膜砂模型：根据需要铸造的工件造型，选用100份原砂、3份树脂、2份溶剂、0.5份固化剂、0.4份隔离剂和2份粘土为原材料，先将树脂与原砂进行混合，形成混砂，将混砂加入溶解釜中，依次将粘土、固化剂、隔离剂和溶剂一次性加入溶解釜中，溶解形成树脂混合液，然后将树脂混合液分批定量加入混砂设备中，采用热风进行干燥，加快溶剂挥发，制备得到覆膜砂模型；
S2制备冰层覆膜砂模型：将步骤S1中制备得到的覆膜砂模型平扣在一块带孔的烘芯板上，使型腔面朝上，平的一面紧靠烘芯板，然后将模型与底板一起送入低温箱中，在低温箱的上方加入喷雾管，然后将造冰液经过喷雾管喷至型腔面上，冰冻5-10分钟后，制备得到冰层覆膜砂模型；
S3制备铸造工件：将步骤S2制备得到冰层覆膜砂模型放入可以抽真空的铸造设备中，并向冰层覆膜砂模型中浇筑铝硅合金液，然后将铸造设备中的空气在2分钟内抽出，形成真空，真空铸造10分钟后，将铸造设备打开，与外部空气相同，铸造工件自然冷却至常温状态后，将铸造工件上的混砂清除，制备得到铝硅合金铸造工件。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，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 (5)

1.一种铝硅合金铸造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1制备覆膜砂模型：根据需要铸造的工件造型，选用100份原砂、2.5-4.5份树脂、1.5-2.5份溶剂、0.3-0.6份固化剂、0.2-0.4份隔离剂和1-3份粘土为原材料，先将树脂与原砂进行混合，形成混砂，将混砂加入溶解釜中，依次将粘土、固化剂、隔离剂和溶剂一次性加入溶解釜中，溶解形成树脂混合液，然后将树脂混合液分批定量加入混砂设备中，采用热风进行干燥，加快溶剂挥发，制备得到覆膜砂模型；
S2制备冰层覆膜砂模型：将步骤S1中制备得到的覆膜砂模型平扣在一块带孔的烘芯板上，使型腔面朝上，平的一面紧靠烘芯板，然后将模型与底板一起送入低温箱中，在低温箱的上方加入喷雾管，然后将造冰液经过喷雾管喷至型腔面上，冰冻5-10分钟后，制备得到冰层覆膜砂模型；
S3制备铸造工件：将步骤S2制备得到冰层覆膜砂模型放入可以抽真空的铸造设备中，并向冰层覆膜砂模型中浇筑铝硅合金液，然后将铸造设备中的空气在2分钟内抽出，形成真空，真空铸造10分钟后，将铸造设备打开，与外部空气相同，铸造工件自然冷却至常温状态后，将铸造工件上的混砂清除，制备得到铝硅合金铸造工件。
2.根据权利要求1所述的一种铝硅合金铸造工艺，其特征在于：所述步骤S1中原砂为擦洗砂和擦磨砂中的任意一种，所述树脂为酚醛树脂，所述溶剂为大于95％乙醇含量的酒精。
3.根据权利要求1所述的一种铝硅合金铸造工艺，其特征在于：所述步骤S2中造冰液为液态二氧化碳和液态氮中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种铝硅合金铸造工艺，其特征在于：所述步骤S2中冰冻时间取决于室内温度和造冰液的选择。
5.根据权利要求1所述的一种铝硅合金铸造工艺，其特征在于：所述步骤S3中铸造设备中真空度为0.035MPa。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111360199A (zh) * 2020-04-08 2020-07-03 安徽羿维表面工程技术有限公司 合金铸造侧导板合金成分
CN114850449A (zh) * 2022-04-22 2022-08-05 南京航空航天大学 一种复杂金属产品的负压式冷冻砂型铸造装置及方法
CN114888265B (zh) * 2022-05-17 2022-11-25 南京航空航天大学 一种负压覆膜冷冻砂型制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104846240A (zh) * 2015-04-17 2015-08-19 安徽中原内配有限责任公司 一种过共晶铝硅合金缸套及其制备方法
CN105665637A (zh) * 2016-03-11 2016-06-15 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种冰冻砂型的无模铸造成形方法
CN106799469A (zh) * 2017-02-10 2017-06-06 重庆大学 一种金属型铸造用复合砂芯及其制备方法
CN106825425A (zh) * 2017-02-08 2017-06-13 重庆大学 一种金属型铸造用型芯的制备方法
CN109332578A (zh) * 2018-10-23 2019-02-15 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种冷冻粘土砂的无模铸造成形方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104846240A (zh) * 2015-04-17 2015-08-19 安徽中原内配有限责任公司 一种过共晶铝硅合金缸套及其制备方法
CN105665637A (zh) * 2016-03-11 2016-06-15 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种冰冻砂型的无模铸造成形方法
CN106825425A (zh) * 2017-02-08 2017-06-13 重庆大学 一种金属型铸造用型芯的制备方法
CN106799469A (zh) * 2017-02-10 2017-06-06 重庆大学 一种金属型铸造用复合砂芯及其制备方法
CN109332578A (zh) * 2018-10-23 2019-02-15 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种冷冻粘土砂的无模铸造成形方法

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