CN114147178A - 一种铝合金消失模铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消失模铸造技术领域，更具体地，涉及一种铝合金消失模铸造方法，具体步骤如下：将珠粒预发泡及熟化；制作铸件和浇注系统的模片及烘干；组装模串；将模串浸渗涂料；将模串填砂造型获取砂型：熔炼；储存；浇注；取件落砂；铸件清理。本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可减少铸件变形与减少铸造产生气孔的铝合金消失模铸造方法，可大大降低废品率。

Description

一种铝合金消失模铸造方法

技术领域

本发明涉及消失模铸造技术领域，更具体地，涉及一种铝合金消失模铸造方法。

背景技术

消失模铸造可成型形状非常复杂的一体件，特别是内腔形状复杂，铸件气密性，变形量和油道清砂要求高的铸铝件，利用其工艺简单，产能高，成本低，绿色铸造的工艺优点，去替代工艺落后，环境污染严重的一些传统工艺，堪称是一场工艺革命。但在铸造过程中，高温铝液会大量吸入空气中水蒸汽里的氢，而从液态到固态时，氢的溶解度又会下降19倍之多，过饱和的氢气泡来不及上浮析出，就在铸件里形成针孔气孔；又由于形状复杂铸件内腔砂型很难充填紧密，铸件容易粘砂无法清理干净；由于泡沫模串强度低容易变形；消失模铸铝件容易产生气孔，变形，清砂不干净等缺陷。

现有专利公开了一种内置螺旋盘管水道的铝合金消失模铸造工艺，由于内部水道形状复杂填砂震实难度大，又由于铝液中夹杂着大量氢气，在铸造过程中极易产生气泡，而该现有技术并没有攻克对复杂水道内腔震实成型和对铝液进行除气处理的难关，铸件内腔成型不完整，残留颗粒达不到使用要求，并且气孔多，又由于消失模串强度低，在填砂震实等过程无法控制其变形量，铸件变形。铸件水道粘砂，气孔，变形成为废品率高的三大主要问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可减少铸件变形与减少铸造产生气孔并内腔清砂干净的铝合金消失模铸造方法，可大大降低废品率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种铝合金消失模铸造方法，具体步骤如下：

S1：将珠粒预发泡及熟化；

S2：制作铸件和浇注系统的模片及烘干；

S3：组装模串：将铸件与浇注系统组合粘结成模串；

S4：将模串浸渗涂料；

S5：将模串填砂造型获取砂型：将砂子往涂覆了涂料的模串中填充后用智能多角度震实台进行分段填砂震实；

S6：熔炼：在中频炉中加入铝锭进行熔化，除渣，变质，除气；

S7：储存：将铝液输进保温炉中储存保温，对铝液二次除气；

S8：浇注：从保温炉舀出铝液浇注进砂型；

S9：取件落砂：待砂型冷却后取出铸件，并对铸件进行水爆清砂；

S10：铸件清理：将铸件浇注系统除掉，清理铸件内腔及外壳。

本发明的消失模铸铝工艺可制造内外型腔形状都非常复杂的铸件，且获得的铸件气密性好，变形量小，同时还具有工艺简单，环保的优点。在现有的消失模铸铝工艺中，由于模串的熔融消失是个吸热反应，导致铸件成型的浇铸温度需要提高到720℃～780℃，铝液在此高温下大量吸取周边环境的氢气，容易形成针孔，而本发明通过对铝液在熔炼过程及在储存过程中全程进行除氢气处理，可去除铝液中的绝大部分氢气，因此，可达到减少或消除铸件气孔的目的；由于铝液从中频炉往保温炉中转移时，难免会吸入空气，因此，即使在熔炼过程在中频炉中已经进行了一次除气处理，在保温炉中还需要再次进行除气处理；现有技术中为了省事，有时候会省略利用保温炉进行保温这个步骤，但保温炉的设置是必要的，熔化后的铝液不会马上都被浇注完，待浇铝液暴露在空气中会重新吸气且放置过程中可能引起温度的下降，因此需要将中频炉中的铝液往保温炉中进行保温及除气；再者，在浇注之前，本发明是采用智能多角度震实台对模串进行填砂造型，可具有良好的震实效果，砂型充填饱满无死角，铸件清砂容易不变形。

进一步地，步骤S1中的珠粒为含有溴化物的泡沫珠粒。

进一步地，步骤S1中的珠粒的收缩率为0.1％～0.2％。

进一步地，步骤S2及S3中浇注系统为空心的且壁厚大于4mm且小于8mm，浇注系统中设有加长的直浇道和环形集渣包，环形集渣包设于直浇道底部并与其连通。

进一步地，步骤S3中铸件与浇注系统粘结时形成的粘结层厚度为0.1mm～0.2mm。

进一步地，在步骤S4采用了涂层厚度为0.2mm～0.4mm的涂料。

进一步地，在步骤S5中采用圆珠形砂填充，通过控制智能多角度震实台的震动加速度和电机转速、振幅、运动角度进行复合运动，对砂型进行分段填砂震实。

进一步地，步骤S5中采用智能多角度震实台在填砂后进行砂子震实处理，将单次震动过程分8～12段且垂直方向与水平方向交错进行，电机转速为1000r/min～3000r/min，激震力为15N～30N，单次震动时长为2min～3min。

进一步地，步骤S5中砂温＜50℃，湿度≤35％。

进一步地，在步骤S6中利用中频炉的驼峰值在熔化期对铝液持续除气，在温度达到浇注温度后，再对铝液进行除渣、变质、除气处理。

进一步地，在步骤S7中将保温炉置于保护气下储存待浇铝液，并进行二次除气。

进一步地，在步骤S7中的保护气为氮气、氩气或氦气，除气时长为5min～20min。

进一步地，在步骤S7后及在步骤S8后分别进行除气效果检测：若测出样块比重≥2.65g/cm³，则除气合格，进入步骤S8，若测出样块比重<2.65g/cm³，则除气不合格，返回步骤S7进行除气处理。

进一步地，在步骤S6后及在步骤S7后分别进行除气效果检测：若测出样块比重≥2.65g/cm³，则除气合格，进入下一步骤，若测出样块比重<2.65g/cm³，则除气不合格，返回本步骤进行除气处理。

进一步地，在步骤S8中，采用了机器人浇注。

进一步地，在步骤S9中，通过机器人夹持可正反连续旋转的夹具使铸件落砂及进行水爆清砂处理。

进一步地，在步骤S10中，用高压水枪或冲击波对铸件内腔进行清砂处理。

进一步地，在步骤S10后包括步骤S11：对铸件进行性能测试，测试合格后进行包装出厂。

进一步地，所述步骤S1中模片烘干的温度为40℃～60℃，湿度≤65％，烘干时长为48h～96h；步骤S4中涂层烘干的温度为40℃～60℃，湿度为10％～30％，烘干时长为24h～48h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.气孔的消除：

(1)采用可抑制气体进入铝液的含有溴化物的泡沫珠粒，可减少材料发气量，从而减少铸件气孔；

(2)使用薄壁中空的浇注系统，减少模串发气量。

(3)可使用浸润性和强度均佳的涂料形成超薄涂料层，该涂层不开裂而且透气性非常好。

(4)组装模串使用发气很低的胶粒，并用黏胶机粘结，粘结层厚度可低至近0.1mm，发气量很小。

(5)采用了圆珠形砂粒，砂型透气性好，又将型砂在使用前先加热烘干，防止铝液从砂型吸气。砂子加热到温度50℃～55℃，湿度<25％，利于降低铝液浇注温度。减少其吸气量。

(6)使用中频炉熔炼，利用它的驼峰搅拌在熔炼过程持续排气。‘

(7)使用保温炉储存待浇铝液，并在浇注前再次对其除气，保障其含气量最低。

(8)使用机器人浇注，保障了工艺参数的有效执行，避免了浇注时铝液的飞溅和捲气，减少因不当操作导致的废品。

(9)出厂检测中，每件必作X光检测并记录，以及气密性试验，及时发现追踪分析废品原因，采取有效措施，保障了气孔废品率的减少。

上述各步骤相辅相成，达到消除铸件气孔的最终效果，从源头的珠粒开始管控至最后的铸件成型，在每一个步骤中均会对铸件是否产生气孔有影响，因此，需要对整个生产过程的全程管控，少一步则可能导致废品率大增。

2.铸件变形量的控制：

(1)采用了收缩量0.1％～0.2％的珠粒，先天保障了模片的低变形量。

(2)用黏胶机和定位夹具粘结模串，在工艺过程保障模串的尺寸精度。

(3)根据铸件形状对震实所需要的条件，利用伺服控制系统分时段设定速度和电机转速，振幅，运动角度的复合运动，对砂型进行分段充砂震实，并限制加速度，在模串不会变形的前提下，充填震实好砂型。

(4)采用热分布平衡的，底铸的浇注系统，顺序凝固设计，取得铸造应力少，铸件变形量少的效果。

(5)铸件冷却到200℃～300℃落砂，使用机器人和夹具取件，避免铸件高温塑性变形和取件时铸件被碰撞变形。

上述各步骤系统控制了生产过程中，会引起铸件变形的因数，抑制了铸件的变形。

3.清砂即落砂及铸件清理过程，清砂的先决条件是铸件不粘砂，后天措施是清砂力>砂粒的运动阻力。

(1)采用目数合适，粒度不要太小的耐高温高强度型砂，减少铸件粘砂机会。

(2)采用耐高温，高强度的涂料，避免因涂层开裂导致铝液渗进砂型引起粘砂。

(3)采用智能多角度震实台震实砂型，获得紧密的充型效果，使砂子在承受铝液充型压力时不会退缩从而引起涂层开裂，导致铝液外渗引起粘纱。

(4)对于铸件内腔形状复杂，清砂阻力大，采用了高压水枪或冲击波清砂。

附图说明

图1为本发明一种铝合金消失模铸造方法的流程图；

图2为浇注系统的结构示意图；

图3为集渣包的俯视图；

图4为智能多角度震实台的结构示意图；

图5为带减速器座的水冷电机壳铸件的结构示意图；

图6为带减速器座的水冷电机壳铸件的爆炸图；

图7为铸件经X光检测的检测结果示意图。

1、浇道；2、集渣包；3、智能多角度震实台；31、加砂斗；32、砂箱；33、振动电机；4、带减速器座的水冷电机壳铸件；41、外壳；42、内芯；421、螺旋水道。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

实施例

如图1所示为本发明一种铝合金消失模铸造方法的实施例，具体以带减速器座的水冷电机壳铸件4的制造过程为例进行说明，带减速器座的水冷电机壳铸件4(下文简称铸件4)包括一体成型的外壳41及内芯42，如图5和图6所示，铸造过程具体步骤如下：

S1：将珠粒预发泡及熟化；

先进行珠粒预发泡，选用可抑制气体进入铝液的珠粒，减少铝液吸气量。优选采用含有溴化物的且收缩率为0.1％～0.2％的泡沫珠粒制作模片，先天保障了模片的低变形量，溴化物可抑制珠粒在熔融过程产生的气体进入铝液；采用收缩量≤0.2％的珠粒，可保障高精度铸件4的尺寸精度；预发泡的温度为90℃～110℃，压力为0.2bar～1bar，时间为20min～50min,密度为22g/L～26g/L；现有技术中的珠粒为不含溴化物的泡沫珠粒，发气量大，模样收缩率0.3％～0.5％，铸件4尺寸收缩量大了2～4倍，波动量大了一倍。可控精度较差。又由于精度差了，加工余量需加大，导致铸件4壁厚加大，铸件4组织致密度降低。

S2：制作铸件4和浇注系统的模片及烘干；

模片成型，蒸汽压力1bar～2bar，加压10s～40s，水冷10s～50s。制作的模片密度尽量低，控制模型各处密度均匀度，进一步提升铝液充填效果。优选地，模片烘干的温度为40℃～60℃，湿度≤25％，烘干时长为48h～96h；控制模型各处密度均匀度，使密度公差≤1g/cm³；

制作设有中空长直浇道1且薄壁的浇注系统，具体地，浇注系统的壁厚为大于4mm且小于8mm，浇注系统中设有加长的直浇道1和环形集渣包2，环形集渣包2设于直浇道1底部并与其连通。全部浇注系统均采用了薄壁空心结构的浇注系统，因白模材料为泡沫。该材料在接触高温铝液后裂解发气，气体进入金属液会形成铸件4里的气孔。高质量铸铝件浇注系统重量一般高达铸件4重量的50％～100％，因此，薄壁空心结构的浇注系统大大减少了泡沫用量，也就大大减少了型腔的发气量。本发明采用的是具有中空直浇道1的浇注系统进行浇注，相比现有技术中的实心浇道，在铝液浇注过程中，铝液进入到膜片前，浇道是必经之路，高温的铝液会与实心的泡沫浇道反应，产生大量气体，此过程也会致使后续铝液浇注产生气孔，因此，本发明采用的空心直浇道1可以减少浇注过程中气体的产生。又由于氢在铝液中的溶解度随温度升高而升高，为减少铝液吸气量，降低了铝液的浇注温度。见附图2和图3，为了防止浇铸温度降低引起铝液充填效果降低，采用了特长的直浇道1，以增加铝液重力加速度的方法提高浇注速度，得到组织致密的铸件4；又由于浇注速度快，为防止杂渣随金属液卷进铸件4型腔，在直浇道1和型腔之间设计采用了特别有效的环形集渣包2。

S3：组装模串：将铸件4与浇注系统组合粘结成模串；

消失模铸件形状非常复杂时，其分型出来的模片数量也多，因而粘结层也多，使用的黏胶在浇注时会产生气体，因此，采用发气量较低的胶水和黏胶机，定位夹具，粘结层单层厚度可控制到低至0.1mm，总发气量可大大降低，在工艺过程保障模串的尺寸精度。

S4：将模串浸渗涂料；

型腔内的气体通过涂层排出，涂层又可以隔开铝液和型砂的接触，防止铸件4粘砂，所以涂层的作用很重要，本步骤中，采用高强度高浸润性的，涂层厚度为0.2mm～0.4mm的涂料，透气性非常好，大大减少了铸件4的气孔和粘砂缺陷。采用高韧度高透气性的且低粘度涂料，是解决复杂内腔成型和粘砂问题的必要条件，优选涂料粘度为450cps～2000cps，将涂料涂覆1层～4层。涂料的厚度及透气性是工序的关键，与铸件4成型后是否产生气孔具有不可忽视的影响。同时采用耐高温，高强度的涂料，可避免后续浇注中因涂层开裂导致铝液渗进砂型引起粘砂，可进一步提升后续落砂及清理的效果。

由于铸件4的外壳41及内芯42的形状都非常复杂，模串涂料质量难以用人工操作去保障，因此，可采用机器人和夹具按指定的动作和参数去完成模串涂料，具体地，使用机器人和可以通过连续正转和反转的夹具给模串浸渗涂料，得到均匀完整的合格涂层。

进一步地，进行涂层烘干处理；

涂层烘干的温度为40℃～60℃，湿度≤25％，烘干时长为24h～48h。

S5：将模串填砂造型获取砂型：将砂子往涂覆了涂料的模串中填充后用智能多角度震实台3进行分段填砂震实；

本发明是消失模干砂铸造工艺，砂型采用的是纯净干砂，如果砂子选用得当，其砂型(铸型)透气性远高于各种传统工艺的空腔铸型，在本步骤中，采用无灰分的圆珠型高强度的砂粒，并且粒度合适且均匀，有很好的透气性，砂型排气效果好。现有技术中采用的是不规则形状的石英砂，砂型的排气能力差。按模串各段形状震实所需的不同条件，通过控制智能多角度震实台3的震动加速度和电机转速、振幅、频率、运动角度分别组合进行复合运动，填砂震实，获得充填饱满的砂型。

进一步地，采用目数合适，粒度不要太小的耐高温高强度型砂，可减少铸件4粘砂机会，为后续步骤的落砂及清理做准备。砂子在使用前先加热烘干，防止铝液从砂型吸气。砂子加热到温度50℃～55℃，湿度＜25％，利于降低铝液浇注温度，减少其吸气量。

如图4为智能多角度震实台3，从加砂斗31处添加砂子，加砂斗31底部与砂箱32连通，振动电机33与砂箱32连接，驱动砂箱32进行多角度振动。对砂型进行分段填砂震实，将单次震动过程分8～12段且垂直方向与水平方向交错进行，电机转速为1000r/min～3000r/min，激震力为15N～30N，单次震动时长为2min～3min。根据不同产品铸件的形状的不同，需要采用重复循环进行单次震动，具体循环的次数视产品铸件的形状而定，在震动过程中，可以根据需要调整单次震动的段数和电机转速，也可以对震动的方向进行及时地调整，以满足将整个造型的孔隙都填满砂子。

先以单箱震动过程分10段为例进行说明，电机转速为1000r/min～2200r/min，激震力为15N～30N，单箱震动周期为3min；根据产品铸件各段形状的不同，分10段参数填砂震实，可调参数为电机转速，震动的方向，加速度，振幅。分段设计它们的复合运动组合，可满足模串各段充砂震实饱满。

该件每段震实的参数如下：(振幅1～1.5mm)

矢量方向	区域时间(秒)	电机转速(转/分)	水平加速度(米/秒<sup>2</sup>)	垂直加速度(米/秒<sup>2</sup>)
					1水平	20	1000	0.302	0.322
1水平	20	2000	0.433	0.168
					3垂直	30	2000	0.096	0.158
1水平	20	2000	0.53	0.145
					3垂直	30	2000	0.117	0.166
1水平	20	2000	0.573	0.195
					3垂直	30	2200	0.113	0.185
1水平	20	2000	0.532	0.172
					3垂直	30	2200	0.123	0.18
1水平	20	2000	0.513	0.165
					1水平	5	1000	0.36	0.142

采用智能多角度震实台3，型砂充填效果好，模串复杂内腔充填快速紧密且不变形，产品铸件不容易粘砂，清砂干净。现有技术中大多使用不能执行合适的加速度和电机转速，振幅，运动角度的复合运动的震实台，效果较差，不能成功地制造出带减速器座的水冷电机壳铸件4的内芯42上设置的螺旋水道421。

该步骤属于关键步骤，震动效果的优劣直接影响到后续产品铸件是否会变形以及是否会产生气孔，粘砂。优选，采用智能多角度震实台3，利用水平方向震动和垂直方向震动的复合运动对砂子进行震实；型砂充填效果好，模串复杂内腔充填快速紧密且不变形，铸件4不容易粘砂，清砂干净。进一步地，将型砂进行加热，降低型砂的湿度，以降低浇铸温度和铝液吸气量，利于铸件4不粘砂，气孔少。由于采用的珠粒的耐温有限，需要使加热后的砂温＜50℃，湿度≤35％，可达到较好的填砂造型效果。

该步骤中，采用智能多角度震实台3震实砂型，可获得紧密的充型效果，使砂子在浇注过程中承受铝液充型压力时不会退缩从而引起涂层开裂，导致铝液外渗引起粘纱，为后续落砂及清理作准备，进一步提升落砂及清理的效果。

S6：熔炼：在中频炉中加入铝锭进行熔化，除渣，变质，除气；

在中频炉中加入铝锭进行铝液熔炼：熔炼温度为720℃～780℃；熔炼到铝液温度720℃开始精炼；中频炉利用电磁感应加热，电磁力对铝液产生驼峰搅拌，合适的驼峰高度有助于铝液中的气体被搅动上浮逸出，因此，中频炉具有一般铝合金熔炼炉没有的除气功能，在本步骤中，采用了中频炉熔化铝合金，并在溶液温度达到浇注温度后对其进行精炼除气，除渣、变质处理。现有技术认为驼峰会把气搅进铝液，因此一般不考虑利用中频炉驼峰进行除气。

往中频炉中加入处理剂除渣变质后，将纯度99.99％的氩气或氮气通入转子除气机对铝液除气，除气时长5min～20min；使用中频炉熔炼，可以在铝液熔化期利用其驼峰搅拌不断地除气，在铝液温度达到浇注温度后，再用转子除气机进行除气，可以得到含气量很少的铝液。现有技术中铝液除气方法较随意效果差，铝液含气量高。

进一步地；除气后进行除气效果检测：若测出样块比重≥2.65g/cm³，则除气合格，进入下一步骤，若测出样块比重<2.65g/cm³，则除气不合格，返回本步骤再次进行除气处理。铝液里有气体，不可直接测，只能把铝液放在抽真空密闭容器里，气体被抽出，再测留下的且凝固了的样块比重。

S7：储存：将铝液输进保温炉中储存保温，对铝液二次除气；

熔化后的铝液不会马上都被浇注完，待浇铝液暴露在空气中会重新吸气，在本步骤中，采用有保护气氛的保温炉把待浇铝液储存起来，并在浇注前对其再次除气。具体地，在铝液保温待浇期间对铝液再次用通进99.99％氩气或氮气的转子除气机除气。该铸件4属于对气密性要求高的，型腔形状复杂的薄壁铸件，因此除气过程尤为关键。

进一步地，除气后进行除气效果检测：若测出样块比重≥2.65g/cm³，则除气合格，进入下一步骤，若测出样块比重<2.65g/cm³，则除气不合格，返回本步骤进行除气处理。

现有技术中一般不用保温炉，会导致待浇铝液暴露于空气吸气，含气量高。

S8：浇注：从保温炉舀出铝液浇注进砂型；

采用了机器人操作，保障了浇注工艺参数的稳定执行，以及铝液落点准确铝液流动稳定无飞溅，而现有技术中通常采用人工进行浇注，浇注落点不稳定，浇注效果较差，会导致产生较多气孔。往模串中浇注：在温度750℃～780℃后舀汤浇注，保证浇注铝液确实无气无渣并达到设定的浇注温度，浇注时间为0.5min～2min。

浇注时间越短，浇注速度越快，在铝合金铸件的铸造过程中，由于铝液在浇注至模串过程中容易产生大量气体，因此，采用中空的高压头长直浇道1可减少模串发气量，提升浇注速度。同时采用底浇，浇道1加环型集渣包2的设置，可提升排气排渣效果。

本发明采用热分布平衡的，底铸的浇注系统，顺序凝固设计，取得铸造应力少，铸件变形量少的效果。

S9：取件落砂：待砂型冷却后取出铸件4，并对铸件4进行水爆清砂；

冷却1.5h～2h后，铸件4冷却到200℃～300℃取出铸件4进行落砂，通过机器人和可以正反多圆周旋转的夹具挟持铸件4落砂，保障了复杂内腔铸件4的内芯42内部砂子顺利抖落，同时可避免铸件4高温塑性变形和取件时铸件4被碰撞变形。夹具可以作超过360°连续正转和反转，保障了内芯42上设置的螺旋水道421的砂子最大限度被抖落，落砂后再把铸件4放进水池，高温铸件4入水产生大量蒸汽，蒸汽把附在铸件4表面的泡沫裂变成的液体洗出，铸件4外壳41露出光洁金属面，此过程被称作水爆清砂。上述各步骤系统地控制了生产过程中，会引起铸件4变形的因数，抑制了铸件的变形。

现有技术中大多没有采用机器人进行取件落砂，更没有可以作正反连续转的夹具，而此举可确保落砂的效果。

进一步地，进行型砂处理：从铸件4上抖落的砂子，夹杂了各种材料被烧灼后的残渣灰分和铝片，温度偏高，不能直接回用。把用过的砂子全部输进砂处理线，清除垃圾灰分降温后再回用。

S10：铸件清理：将铸件4浇注系统除掉，清理铸件4内腔及外壳。

把水爆清砂后的铸件4浇注系统去掉，把铸件4送进抛丸机，用粒径0.5mm的不锈钢丸做抛丸清砂20min～40min，再用高压水或冲击波把铸件内水道的残留颗粒清理干净。清砂的先决条件是铸件不粘砂，后天措施是清砂力大于砂粒的运动阻力。一般的清砂设备很难清理铸件4复杂内腔的砂子，取件后用高压水或冲击波清理铸件4内芯42的内水道可避免铸件内腔中残留砂子。现有技术中只是将铸件4浸泡于水中或者用普通流动水进行冲洗，与本发明采用的高压水或冲击波进行清砂相比，本发明对铸件4的清理效果更优，可以将复杂的铸件4内芯42的内部腔体清理干净。

S11：对铸件4进行性能测试，测试合格后进行包装出厂。

按客户对铸件的验收标准进行测试，测试合格后进行包装出厂。该件验收标准如下：

铸件4公差与机械加工余量应符合“GB/T6414-CT6”的要求。

铸件4表面不允许有冷隔，裂纹，缩孔，和穿透性缺陷和严重的缺失性缺陷，铸件4内部气孔和缺陷应符合“SJ-03-049-2018铝合金压铸件标准规范”的要求，加工面不允许有气孔，砂眼存在。

铸件4内部的水道气密性在23℃±5℃条件下，测试压力0.3MPa，保压40s,测试10s，泄漏量≤2.5cm³/min。

铸件4的减速器腔体气密性在23℃±5℃条件下，测试压力0.3MPa，零件沉入水中无气泡泄露。

水道内腔不允许有大颗粒存在，特别是沙砾。杂质颗粒物直径≤0.4mm,总质量<100mg。

铸件4外壳41表面清洁度：单个零件表面沉淀物最大重量要求<8mg/件，单个颗粒最大允许直径<0.8mm，滤网筛孔规格20um。

可采用X光测量孔洞裂纹等缺陷，检具测量尺寸精度合格后再进行气密性试验合格，最终包装出厂。出厂检测中，每件必作X光检测并记录，以及气密性试验，及时发现追踪分析废品原因，采取有效措施，保障了降低气孔废品率。

以下为针对上述步骤生产出来的铸件4进行检测的数据：

内部复杂水道件的质检报告：

铸件一：X光检测，没有直径≥0.4的缺陷(见附图7)。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铝合金消失模铸造方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1：将珠粒预发泡及熟化；

S2：制作铸件和浇注系统的模片及烘干；

S3：组装模串：将铸件与浇注系统组合粘结成模串；

S4：将模串浸渗涂料；

S5：将模串填砂造型获取砂型：将砂子往涂覆了涂料的模串中填充后用智能多角度震实台(3)进行分段填砂震实；

S6：熔炼：在中频炉中加入铝锭进行熔化，除渣，变质，除气；

S7：储存：将铝液输进保温炉中储存保温，对铝液二次除气；

S8：浇注：从保温炉舀出铝液浇注进砂型；

S9：取件落砂：待砂型冷却后取出铸件，并对铸件进行水爆清砂；

S10：铸件清理：将铸件浇注系统除掉，清理铸件内腔及外壳。

2.根据权利要求1所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，步骤S1中的珠粒为含有溴化物的泡沫珠粒。

3.根据权利要求2所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，步骤S1中的珠粒的收缩率为0.1％～0.2％。

4.根据权利要求3所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，步骤S2及S3中浇注系统为空心的且壁厚大于4mm且小于8mm，浇注系统中设有加长的直浇道(1)和环形集渣包(2)。

5.根据权利要求4所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，在步骤S4采用了涂层厚度为0.2mm～0.4mm的涂料。

6.根据权利要求1至5任一项所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，在步骤S5中采用圆珠形砂填充，通过控制智能多角度震实台(3)的震动加速度和电机转速、振幅、运动角度进行复合运动，对砂型进行分段填砂震实。

7.根据权利要求6所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，在步骤S6中利用中频炉的有效驼峰值在熔化期对铝液持续除气，在温度达到浇注温度后，再对铝液进行除渣、变质、除气处理。

8.根据权利要求7所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，在步骤S9中，通过机器人夹持可正反连续旋转的夹具使铸件落砂及进行水爆清砂处理。

9.根据权利要求1所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，在步骤S10中，用高压水枪或冲击波对铸件内腔进行清砂处理。

10.根据权利要求1所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，在步骤S6后及在步骤S7后分别进行除气效果检测：若测出样块比重≥2.65g/cm³，则除气合格，进入下一步骤；若测出样块比重<2.65g/cm³，则除气不合格，返回本步骤进行除气处理。

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