CN1666830A - 大型复杂薄壁镁合金铸件铸造方法 - Google Patents

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CN1666830A CN 200510031431 CN200510031431A CN1666830A CN 1666830 A CN1666830 A CN 1666830A CN 200510031431 CN200510031431 CN 200510031431 CN 200510031431 A CN200510031431 A CN 200510031431A CN 1666830 A CN1666830 A CN 1666830A
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陈力
张永才
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中国南方航空动力机械公司
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Abstract

大型复杂薄壁镁合金铸件铸造方法,采用砂型重力铸造,铸件分型主要是内外函道分型、分流锥分型、铸件外形分型;型板模分型和浇铸。有效解决了大型薄壁铸件尺寸成形难题,提高了铸件表面质量和内部冶金质量,同时工艺稳定,操作简单,节约工时和能源。

Description

大型复杂薄壁镁合金铸件铸造方法
技术领域
本发明涉及一种铸造方法,特别涉及一种大型复杂薄壁镁合金铸件铸造方法。
背景技术
随着现代科技的发展,飞行器上镁合金结构件的应用越来越多,同时对其结构、性能等要求也越来越高。其中大型、薄壁、整体、复杂的镁合金构件的铸造技术,由于结构复杂,镁液填充速度、开箱、清理、打磨等难度大,难以铸造成形,且尺寸精度和冶金质量也难以保证。同时,受镁合金易燃的局限,大型铸件基本上采用砂型重力铸造方法进行生产。在砂型铸造中,铸件分型面选择是否合理直接影响到模具芯盒的复杂程度、铸型定位尺寸精度、模具制造难易和铸件质量的好坏。尤其是机匣类具有分流锥结构的内外函道和外表众多高度位置不一的安装座凸台结构的高难度铸件分型,及这类最薄壁厚5mm,最大壁厚差50mm,尺寸精度CT9的复杂薄壁铸件。
发明内容
本发明提出了一种大型复杂薄壁镁合金铸件的铸造方法,以达到合理选择分型面,有效解决大型薄壁铸件尺寸成形难题,同时降低成本,节省能源,提高生产效率。
本发明是通过如下方法实现的。
采用砂型重力铸造,铸件分型,模具分型,浇铸,主要特点是:A.铸件分型a.内外函道分型空心支板联结内锥形体、外锥形体及分流锥构成的内外函道,由片状支板芯与内腔砂芯做成一个整体,气道芯沿铸件支板水平方向最大尺寸处分型;b.分流锥分型将砂芯沿分流锥外侧面的环形分型面分型,分为内圆锥环形砂芯和外圆锥环形砂芯;c.铸件外形分型采用上箱、中箱、下箱和浇注底板及至少30个砂芯组合结构,浇注系统为三个片状直浇道、两段圆弧形横浇道以及上下两层八个内浇口的复合结构;B.型板模分型将出模方向基本相同的凸台分为一组活块,一个圆周至少分为六组,每组活块以综合选定的出模方向作内抽芯,并根据活块的受力特点,制定圆周活块平键导向、外圆打箍内圈撑紧的方法进行综合定位;C.浇铸采用直浇道+横浇道+内浇口的复合结构进行浇注,浇注温度:725℃~735℃;充型时间:16s~28s;取出浇口杯堵塞时间:待合金液充满至略低于浇口杯上平面10mm时。
本发明与现有技术相比的积极效果是:生产的铸件表面质量和内部冶金质量高,尺寸精确,同时工艺稳定,操作简单易行,节约了工时,缩短了生产周期,提高了生产效率。
图1为本发明内外函道分型的原理示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
图3为本发明分流锥分型的原理示意图。
图4为图3的俯视图。
图5为本发明形成分流锥的内圆锥环形砂芯模型结构图。
图6为本发明形成分流锥的外圆锥环形砂芯模型结构图。
图7为本发明铸型组合原理结构示意图。
图8为本发明型板模分型的模型结构示意图。
图中1内外函道,2片状支板芯,3内腔砂芯,4气道上部砂芯,5气道下部砂芯,6分流锥,7冒口,8环形分型面,9内圆锥环形砂芯,10外圆锥环形砂芯,11上箱,12中箱,13下箱,14浇注底板,15导向键,16活块,17模具底板,18上模型具体实施方式大型动力复杂薄壁镁合金机匣的铸造方法,采用砂型重力铸造。
A、铸件分型。铸件分型由内外函道分型,分流锥分型和铸件外形分型构成。
a、内外函道分型由6个空心支板联结内锥形体、外锥形体及分流锥6构成内外函道1。为易于调整砂芯位置,同时又保证片状支板芯2有足够的抗变形能力,将厚20mm、高140mm、长155mm的片状支板芯2与内腔砂芯3做成一个整体,气道芯沿铸件支板水平方向最大尺寸处分成气道上部砂芯4和气道下部砂芯5。
b.分流锥分型由图1、图2及图3的分型结构可以看出,分流锥6处于铸型函道上部砂芯中。分流锥6呈上大下小结构,因此在其顶部放置冒口7进行补缩。沿环形分型面8将砂芯沿强度最弱的分流锥外侧面分为内圆锥环形砂芯9和外圆锥环形砂芯10。
c.铸件外形分型由于大型铸件安装座多,机匣箱高度位置不一,将铸型设置为上箱11、中箱12、下箱13和浇注底板14及至少30个砂芯,浇注系统设置为三个片状直浇道、两段圆弧形横浇道以及上、下两层八个内浇口的复合结构。
B、型板模分型对于大型复杂的圆锥体铸件,凸出部位多,出模方向各不相同,需要以活动块的形式抽芯出模。为保证铸件尺寸精度,将出模方向基本相同的凸台分为一组活块16,一个圆周至少分为六组,每组活块16以综合选定的出模方向沿导向键15做内抽芯。
导向键15起着导向和消除活块16之间间隙积累的双重作用。活块16圆周下部由模具底板17的圆形止口箍紧,圆周上部由上模型18的槽沟箍紧。活块16的内侧为锥面,利用上模型18的外锥面将活块16撑紧。随着舂砂力的增大,活块16承受砂分力的能力加强,使整个模型紧固在模具底板17上。取模时,只要向上取出上模型18,活块16失去径向撑力,即很容易沿导向键15抽出。
C、浇铸:采用直浇道+横浇道+内浇口的复合结构进行浇注,浇注温度:725℃~735℃;充型时间:16s~28s;取出浇口杯堵塞时间:待合金液充满至略低于浇口杯上平面10mm时。

Claims (1)

1.一种大型复杂薄壁镁合金铸件铸造方法,其特征在于:A.铸件分型a.内外函道分型空心支板联结内锥形体、外锥形体及分流锥(6)构成的内外函道(1),由片状支板芯(2)与内腔砂芯(3)做成一个整体,气道芯沿铸件支板水平方向最大尺寸处分型;b.分流锥分型将砂芯沿分流锥外侧面的环形分型面(8)分型,分为内圆锥环形砂芯(9)和外圆锥环形砂芯(10);c.铸件外形分型采用上箱(11)、中箱(12)、下箱(13)和浇注底板(14)及至少30个砂芯组合结构,浇注系统为三个片状直浇道、两段圆弧形横浇道以及上下两层八个内浇口的复合结构;B.型板模分型将出模方向基本相同的凸台分为一组活块(16),一个圆周至少分为六组,每组活块(16)以综合选定的出模方向沿导向键(15)作内抽芯,整个圆周打箍撑紧;C.浇铸采用直浇道+横浇道+内浇口的复合结构进行浇注,浇注温度:725℃~735℃;充型时间:16s~28s;取出浇口杯堵塞时间:待合金液充满至略低于浇口杯上平面10mm时。
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