CN113732266A - 铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置及其串铸方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于铝合金件低压或差压铸造技术领域，具体涉及一种铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置及其串铸方法。该铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置，包括自下而上放置的底型、下型、至少两个中型、至少一个过渡型、上型，其中过渡型位于相邻的两个中型之间；底型、下型、中型、过渡型以及上型共同构成浇注腔，铝合金壳体类铸件成型于中型上。本发明实现了低压或差压铸造设备一炉次铸造两件以上的铝合金壳体类铸件，解决了现有低压或差压铸造一炉次只铸造一件壳体而导致的铸造出品率低、成本高、效率低的问题。

Description

铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置及其串铸方法

技术领域

本发明属于铝合金件低压或差压铸造技术领域，具体涉及一种铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置及其串铸方法。

背景技术

低压铸造，是将液态金属在压力作用下由下而上压入铸型型腔，并在压力作用下凝固获得铸件的铸造方法。其原理为：密封的坩埚内通入压缩空气，金属液在压力作用下沿升液管自下而上通过浇道平稳地充满铸型。当铸件完全凝固后，解除液面上的气体压力，使升液管和浇道中没有凝固的金属液靠自重回流到坩埚中，然后打开铸型，取出铸件。

差压铸造又称“反压铸造”，是液态金属在压差作用下，充填到预先有一定压力的铸型中，进行结晶、凝固而获得铸件的一种工艺方法。差压铸造按压差产生的方法不同分为增压法和减压法。

增压法：把干燥的压缩空气进入互通的上下压力筒内，当达到工艺要求压力值，关闭进气阀门；此时上下筒压力平衡，坩埚内金属液也处于平衡状态；然后关闭上下筒互通阀门，使上下筒隔绝；打开向下筒充气阀门使下筒压力增加产生压力差；在压力差的作用下，坩埚内的金属液沿升液管进入型腔；充型结束后，继续充气升压达到工艺保压值要求时，关闭进气阀门，保持一段时间，使铸件在较高的压力下结晶凝固；待铸件完全凝固后，打开上下筒互通阀门及排气阀门，使上下筒同时放气，升液管中未凝固的金属液靠自重流回坩埚。

减压法：减压法工作原理在充气阶段与增压法相同；不同的是打开上筒的排气阀门降低上筒压力，使上下筒产生压力差；在压力差的作用下，坩埚内的金属液沿升液管进入型腔；充型结束后，关闭阀门，保持一段时间，待铸件完全凝固后，打开上下筒互通阀门及排气阀门，使上下筒同时放气，升液管中未凝固的金属液靠自重流回坩埚。

铸件是在较高的压力下结晶凝固，因而晶粒细小，提高补缩能力和抑制金属液中气体的析出，使疏松和针孔大大降低，可获得致密度更高的铸件。

在铝合金件低压或差压铸造领域中，一般低压或差压铸造一炉次只铸造一件壳体；对于铸造小型壳体类铸件而言，其铸造出品率低，因此铸造过程中存在成本高、效率低的问题。

发明内容

针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置及其串铸方法，以解决现有低压或差压铸造一炉次只铸造一件壳体而导致的铸造出品率低、成本高、效率低的问题。

本发明提供一种铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置，包括：

底型，底型设有直浇道和横浇道；直浇道竖向贯通底型，直浇道的底端与低压或差压铸造设备的升液管连接；横浇道周向设于直浇道的外围，并凹陷设置于底型的顶面，且横浇道与直浇道相连通；

下型，下型位于底型的顶面，下型设有多个内浇道，内浇道竖向贯通下型，且内浇道与横浇道相连通；

至少两个中型，中型位于下型的顶面，中型内设有与内浇道一一对应且连通的缝隙浇道，缝隙浇道竖向贯通中型；

至少一个过渡型，过渡型位于相邻的两个中型之间，过渡型内设有与缝隙浇道一一对应且连通的串联浇道，串联浇道竖向贯通过渡型；

上型，上型位于最上层的中型的顶面，上型的底面设有与缝隙浇道一一对应且连通的暗冒口；

底型、下型、中型、过渡型以及上型共同构成浇注腔，中型用于成型铝合金壳体类铸件。

本技术方案通过过渡型的设置，实现了多个中型在高度上的叠加和连通，进而实现了低压或差压铸造设备一炉次铸造两件以上的铝合金壳体类铸件，解决了现有低压或差压铸造一炉次只铸造一件壳体而导致的铸造出品率低、成本高、效率低的问题。

在其中一些实施例中，上型的顶面开设有与暗冒口一一对应且连通的排气孔。本技术方案防止铸件顶部发生卷气或浇不足的现象，提高暗冒口的补缩效果。

在其中一些实施例中，底型、下型、中型、过渡型以及上型均为砂型。

在其中一些实施例中，中型内设有砂芯，砂芯的内部竖向设置有芯架。本技术方案增强了砂芯的整体结构强度。

在其中一些实施例中，中型内设有多处用以提升铝合金壳体类铸件成型质量的冷铁。

本发明还提供一种铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置的串铸方法，包括如下步骤：

造型步骤，用于制作底型、下型、过渡型、上型、中型的外型腔；

制芯步骤，用于制作中型的砂芯；

合型步骤，将所有砂型合在一起并紧固连接各箱体，成为铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置；

浇注步骤，通过低压或差压铸造设备对铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置进行浇注，凝固后打箱、清理，一次得到多个铝合金壳体类铸件。

本技术方案实现了铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置的制作，并实现了一次铸造多个铝合金壳体类铸件。

在其中一些实施例中，在合型步骤中，自下而上放置底型、下型、至少两个中型、至少一个过渡型、上型，组合成串，用于一次性铸造两个以上铝合金壳体类铸件。

在其中一些实施例中，在制芯步骤中，固定芯盒，放置上端框冷铁和下端框冷铁，放入芯架，然后填砂、捣实、打开芯盒；芯盒主要由两个对半芯盒组合而成。

在其中一些实施例中，在造型步骤中，制作中型的外型腔时，固定壳体模型和缝隙浇道的模型，放置外型成型冷铁，放中箱，然后填砂、捣实。

在其中一些实施例中，在造型步骤中，制作上型时，固定暗冒口模型，放上箱，然后填砂、捣实、翻箱；用气眼针在暗冒口顶部及上型扎出排气孔。

基于上述技术方案，本发明实施例中的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置及其串铸方法，实现了低压或差压铸造设备一炉次铸造两件以上的铝合金壳体类铸件，解决了现有低压或差压铸造一炉次只铸造一件壳体而导致的铸造出品率低、成本高、效率低的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置的结构简图；

图2为图1的A-A剖视图。

图中：

1、底型；2、直浇道；3、横浇道；4、过滤网；5、下型；6、内浇道；7、下端框冷铁；8、缝隙浇道；9、型腔；10、芯架；11、砂芯；12、中型；13、上端框冷铁；14、过渡型；15、串联浇道；16、暗冒口；17、上型；18、排气孔；19、外型成型冷铁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2所示，本发明的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置，包括底型1、下型5、至少两个中型12、至少一个过渡型14、上型17。

其中，

底型1设有直浇道2和横浇道3；直浇道2竖向贯通底型1，直浇道2的底端与低压或差压铸造设备的升液管连接；横浇道3周向设于直浇道2的外围，并凹陷设置于底型1的顶面，且横浇道3与直浇道2相连通。

下型5位于底型1的顶面，下型5设有多个内浇道6，内浇道6竖向贯通下型5，且内浇道6与横浇道3相连通。进一步说明，底型1顶面的横浇道3上覆盖有过滤网4，用于过滤金属液中的夹灰氧化物以及各种夹杂物等有害杂质，以使经底型1的横浇道3进入下型5的内浇道6的金属液更为纯净清洁，消除铸件的砂眼、夹杂物等缺陷，提高铸件质量。

中型12位于下型5的顶面，中型12内设有与内浇道6一一对应且连通的缝隙浇道8，缝隙浇道8竖向贯通中型12。多个中型12在高度上叠加放置。相邻的两个中型12之间装有过渡型14，过渡型14内设有与缝隙浇道8一一对应且连通的串联浇道15，串联浇道15竖向贯通过渡型14。可以理解的是，过渡型14的数量比中型12的数量少一个。

上型17位于最上层的中型12的顶面，上型17的底面设有与缝隙浇道8一一对应且连通的暗冒口16。

底型1、下型5、中型12、过渡型14以及上型17共同构成浇注腔，中型12用于成型铝合金壳体类铸件。

上述示意性实施例，通过过渡型14的设置，实现了多个中型12在高度上的叠加和连通，进而实现了低压或差压铸造设备一炉次铸造两件以上的铝合金壳体类铸件，解决了现有低压或差压铸造一炉次只铸造一件壳体而导致的铸造出品率低、成本高、效率低的问题。

在一些实施例中，上型17的顶面开设有与暗冒口16一一对应且连通的排气孔18。该示意性实施例，防止铸件顶部发生卷气或浇不足的现象，提高暗冒口16的补缩效果。

在一些实施例中，底型1、下型5、中型12、过渡型14以及上型17均为砂型。

在一些实施例中，中型12内设有砂芯11，砂芯11的内部竖向设置有芯架10。该示意性实施例，增强了砂芯11的整体结构强度。

在一些实施例中，中型12内设有多处用以提升铝合金壳体类铸件成型质量的冷铁。本实施例中，根据实际工艺需要，在砂芯11上设置有上端框冷铁13和下端框冷铁7，在中型12的外型腔上设置有若干外型成型冷铁19。但可以理解的是，本发明并不以此为限，本领域技术人员可根据具体产品的成型工艺需要，灵活布设冷铁的位置和数量。

本发明还提供一种铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置的串铸方法，包括如下步骤：

造型步骤，用于制作底型1、下型5、过渡型14、上型17、中型12的外型腔；

制芯步骤，用于制作中型12的砂芯11；

合型步骤，将所有砂型合在一起并紧固连接各箱体，成为铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置；

浇注步骤，通过低压或差压铸造设备对铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置进行浇注，凝固后打箱、清理，一次得到多个铝合金壳体类铸件。

可以理解的是，中型12的外型腔和砂芯11之间形成了用于成型铝合金壳体类铸件的型腔9。

上述示意性实施例，实现了铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置的制作，并实现了一次铸造多个铝合金壳体类铸件，提高生产效率，节约生产成本。

在一些实施例中，在合型步骤中，自下而上放置底型1、下型5、至少两个中型12、至少一个过渡型14、上型17，组合成串，用于一次性铸造两个以上铝合金壳体类铸件。可以理解的是，一次铸造铝合金壳体类铸件的数量取决于中型12的数量；相邻的两个中型12之间需放置一个过渡型14，即过渡型14的数量比中型12的数量少一个。

该示意性实施例，将各铸型像串冰糖葫芦一样串起来铸造，充分利用低压或差压铸造设备的高度空间，实现一次铸造多个铝合金壳体类铸件。

在一些实施例中，在制芯步骤中，固定芯盒，放置上端框冷铁13和下端框冷铁7，放入芯架10，然后填砂、捣实、打开芯盒；芯盒主要由两个对半芯盒组合而成。

在一些实施例中，在造型步骤中，制作中型12的外型腔时，固定壳体模型和缝隙浇道8的模型，放置外型成型冷铁19，放中箱，然后填砂、捣实。

在一些实施例中，在造型步骤中，制作上型17时，固定暗冒口16模型，放上箱，然后填砂、捣实、翻箱；用气眼针在暗冒口16顶部及上型17扎出排气孔18。

下面结合图1、图2，进一步说明铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置的串铸步骤：

1)制下型5：

将下砂箱起吊至造型平台上，根据划线及定位销放置内浇道6模型，然后填砂，捣实；刮去表面浮砂，翻箱，取出内浇道6模型。

2)制砂芯11：

吊起所需芯盒至下砂箱，用定位销柱定位芯盒和砂箱；然后根据工艺放置上端框冷铁13、下端框冷铁7，放入芯架10填入芯砂，逐层捣实，一直至口部，然后刮去表面的浮砂；松开芯盒紧固螺母，打开两个对半芯盒；修补砂芯11、喷刷涂料、烘烤砂型。

3)制过渡型14：

将过渡箱起吊至造型平台上，根据划线及定位放置串联浇道15模型，然后填砂，捣实；刮去表面浮砂，翻箱，取出串联浇道15模型。

4)制中型12的外型腔：

起吊中箱造中型12的外型腔，根据底板上的销孔位置，用定位销固定壳体模型、缝隙浇道8模型，放中箱，放置外型成型冷铁19，逐层捣实，一直至口部，然后刮去表面的浮砂；翻箱；取出壳体模型、缝隙浇道8模型，修补中型12的外型腔及缝隙浇道8、刷涂料。

5)制上型17：

起吊上箱造上型17，根据底板上的销孔位置，用定位销固定暗冒口16，放上箱，逐层捣实，一直至口部，然后刮去表面的浮砂；翻箱；取出暗冒口16模型；用气眼针在暗冒口16顶部及上型17扎出排气孔18、刷涂料。

6)造底型1：

起吊底箱造底型1，根据底板上的销孔位置，用定位销固定横浇道3模型、直浇道2模型，放底箱，逐层捣实，一直至口部，然后刮去表面的浮砂；翻箱；取出横浇道3模型、直浇道2模型；修型、刷涂料。

7)合箱：

将一中型12与下型5用合箱导杆定位、合箱；微调该中型12的外型腔与砂芯11之间距离；将合好的该中型12、下型5与底型1用合箱导杆定位、合箱；

将另一中型12与过渡型14用合箱导杆定位、合箱；微调该中型12的外型腔与砂芯11之间距离；将合好的该中型12、过渡型14与上一中型12用合箱导杆定位、合箱；

将上型17与最上层的中型12用合箱导杆定位、合箱；

将全部合好的砂型用紧箱螺杆连接在一起。

8)浇注：

利用低压或差压铸造设备进行浇注，浇注后打箱、清理、划线、热处理。

通过对本发明的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置及其串铸方法的多个实施例的说明，可以看到本发明至少具有以下一种或多种优点：

1、通过过渡型14的设置，实现了低压或差压铸造设备一炉次铸造两件以上的铝合金壳体类铸件，解决了现有低压或差压铸造一炉次只铸造一件壳体而导致的铸造出品率低、成本高、效率低的问题；

2、本发明的结构及工艺简单、实用性强，充分利用低压或差压铸造设备的高度空间，显著提升了铝合金壳体类铸件低压或差压铸造的生产效率，降低了生产成本，具有良好的推广应用价值。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置，其特征在于，包括：

底型，所述底型设有直浇道和横浇道；所述直浇道竖向贯通所述底型，所述直浇道的底端与低压或差压铸造设备的升液管连接；所述横浇道周向设于所述直浇道的外围，并凹陷设置于所述底型的顶面，且所述横浇道与所述直浇道相连通；

下型，所述下型位于所述底型的顶面，所述下型设有多个内浇道，所述内浇道竖向贯通所述下型，且所述内浇道与所述横浇道相连通；

至少两个中型，所述中型位于所述下型的顶面，所述中型内设有与所述内浇道一一对应且连通的缝隙浇道，所述缝隙浇道竖向贯通所述中型；

至少一个过渡型，所述过渡型位于相邻的两个所述中型之间，所述过渡型内设有与所述缝隙浇道一一对应且连通的串联浇道，所述串联浇道竖向贯通所述过渡型；

上型，所述上型位于最上层的所述中型的顶面，所述上型的底面设有与所述缝隙浇道一一对应且连通的暗冒口；

所述底型、所述下型、所述中型、所述过渡型以及所述上型共同构成浇注腔，所述中型用于成型铝合金壳体类铸件。

2.根据权利要求1所述的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置，其特征在于，所述上型的顶面开设有与所述暗冒口一一对应且连通的排气孔。

3.根据权利要求1或2任一项所述的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置，其特征在于，所述底型、所述下型、所述中型、所述过渡型以及所述上型均为砂型。

4.根据权利要求3所述的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置，其特征在于，所述中型内设有砂芯，所述砂芯的内部竖向设置有芯架。

5.根据权利要求3所述的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置，其特征在于，所述中型内设有多处用以提升所述铝合金壳体类铸件成型质量的冷铁。

6.根据权利要求1-5任一项所述的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置的串铸方法，其特征在于，包括如下步骤：

造型步骤，用于制作所述底型、所述下型、所述过渡型、所述上型、所述中型的外型腔；

制芯步骤，用于制作所述中型的砂芯；

合型步骤，将所有所述砂型合在一起并紧固连接各箱体，成为所述铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置；

浇注步骤，通过低压或差压铸造设备对所述铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置进行浇注，凝固后打箱、清理，一次得到多个所述铝合金壳体类铸件。

7.根据权利要求6所述的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置的串铸方法，其特征在于，在所述合型步骤中，自下而上放置所述底型、所述下型、至少两个所述中型、至少一个所述过渡型、所述上型，组合成串，用于一次性铸造两个以上所述铝合金壳体类铸件。

8.根据权利要求6所述的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置的串铸方法，其特征在于，在所述制芯步骤中，固定芯盒，放置上端框冷铁和下端框冷铁，放入芯架，然后填砂、捣实、打开所述芯盒；所述芯盒主要由两个对半芯盒组合而成。

9.根据权利要求6所述的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置的串铸方法，其特征在于，在所述造型步骤中，制作所述中型的外型腔时，固定壳体模型和所述缝隙浇道的模型，放置外型成型冷铁，放中箱，然后填砂、捣实。

10.根据权利要求6所述的铝合金壳体类铸件低压或差压铸造串铸装置的串铸方法，其特征在于，在所述造型步骤中，制作所述上型时，固定暗冒口模型，放上箱，然后填砂、捣实、翻箱；用气眼针在暗冒口顶部及上型扎出排气孔。

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