CN1693011A - 一种金属型真空重力精密铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属型真空重力精密铸造方法,它首先制作金属型并按传统方法在底板上装配出铸件的型腔,其特征是:在金属型上还加工有若干气道,在金属型外部套上真空罩,然后用胶泥和泡沫塑料进行密封,由真空泵强制排气,抽真空后进行浇注金属液,边浇边抽,形成真空下的激冷工艺,待金属液完成液态收缩和凝固收缩后停止抽气,立即开型取出铸件,使铸件在固态收缩阶段自由收缩,形成成品。优点是:金属液在真空中流动性好,能形成完整的真空下的激冷工艺,金属利用率高,工艺适用性强,操作方法简单,易掌握,容易推广,可部分取代真空吸铸和低压铸造等反重力铸造方法。

Description

一种金属型真空重力精密铸造方法
技术领域
本发明属于铸造方法,尤其涉及金属型重力铸造方法。
背景技术
铸造是当今机械制造业中应用最为广泛的成形方法之一,有金属型铸造和砂型铸造等。
金属型铸造是将金属液在重力作用下注入金属模型中,冷凝成形获得铸件。其优点是:1、金属型有高的导热性和蓄热性,金属液在型内冷却速度快,有强制激冷作用,故铸件晶粒细化,组织致密,机械性能明显提高。
2、具有较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。
3、同一种铸型可反复使用,无需另外造型,生产工序简化,效率高,改善了劳动条件和生产环境。
4、易于实现生产线连续生产。
但是金属型铸造方法是在常压下进行的,生产的铸件常出现以下缺陷:(1)因金属型本身无透气性,排气道细小,且易被涂料及金属堵塞,造成排气困难,铸件易产生气孔。(2)由于金属型激冷作用大,金属液降温快,流动性和补缩性变差,在铸件拐角等处易出现浇不足和内部疏松,也不易生产薄壁铸件,)尤其是型腔中的气体在金属液热作用下急剧膨胀,形成较大的气体反压力,在排气不畅的情况下更易产生气孔、冷隔和浇不足等铸造缺陷。(3)由于金属型无退让性,铸件在固态收缩阶段易开裂。所以对金属型的设计、内表面涂料、预热温度、浇注温度、浇注速度、开型时间等工艺参数要求严格,不易控制。
发明内容
:本发明的目的,在于克服目前传统的金属型重力铸造方法的不足,提供一种金属型真空重力精密铸造方法。
本发明的技术方案是:1、首先制作金属型,在金属型上部加工上与型腔相通的若干气道,然后按传统方法在底板上装配出铸件的型腔。
2、在装配好的金属型外部套上真空罩,真空罩上部留有与金属型浇口杯形状一致的孔,将浇口杯套在孔里,然后用胶泥密封所有间隙,用泡沫塑料将浇口封住。
3、将真空罩的抽气孔与真空系统连接,启动真空泵,强制排气。
4、抽真空后进行浇注金属液,边浇边抽,形成真空下的激冷工艺,待金属液完成液态收缩和凝固收缩后停止抽气,立即开型取出铸件,使铸件在固态收缩阶段自由收缩,形成成品。
本发明的优点是:1、金属液在真空中流动性好,可适当降低浇注温度,提高凝固结晶的形核率,使铸件内部组织细化,减少铸件凝固时的壁厚效应;2、在重力、真空、激冷的共同作用下,形成完整的真空下的激冷工艺,金属液补缩充分,对小型的结构简单的铸件可不设冒口,对大中型铸件可适当减小冒口,充分利用浇口直接补缩,提高了金属利用率;3、由于强制排气,最大限度的减少了气孔、缩松等常见的铸造缺陷,提高了铸件的致密度和精度;4、工艺适用性强,适合各种合金的铸造,特别是易于氧化和疏松的金属与合金;5、操作方法简单,易掌握,容易推广,可部分取代真空吸铸和低压铸造等反重力铸造方法。
附图说明
图1是铸造空心铸件气缸套的实施例主视剖视图。
图2是铸造小型盲孔铸件的实施例主视剖视图。
图中:1——底板,2——模座,3——金属型,4——铸件,5——砂芯,6——真空罩,7——保温砂套,8——模盖,9——砂芯排气孔,10——密封胶泥,11——气道,12——真空系统,13——管道,14——手动截止阀,15——集气室,16——砂芯排气道,17——砂芯排气孔,18-顶料杆,19-金属芯。
具体实施方式
结合附图1对空心铸件实施本铸造方法作进一步说明。
在底板1上放置模座2,以模座2内孔定位,放置预制的砂芯5,以模座2凸台定位,安装垂直分型的金属型3,并将两半金属型3紧固,上端套上预制好的保温砂套7,盖上带有保温砂垫和气道11的模盖8,然后,在金属型3的外部,套上真空罩6,真空罩6上端留有比砂芯5直径大1毫米的圆孔,此圆孔套住砂芯5,其上端与模盖8上端面应留有约10毫米的空隙,最后用密封胶泥10将砂芯5与真空罩6配合的一周密封,将真空罩6下端与底板1接触的一周密封,将砂芯顶部密封。图1为底注式浇注系统,砂芯5中心设计有直浇道和下面的内浇道,在其上端预制出若干排气孔9。浇注前用锥状泡沫塑料封住直浇道的上口部(图中未画出),真空系统12中的管道13和手动截止阀14连接,启动真空系统12,打开手动截止阀14,金属型型腔内气体经气道11和集气室15抽出,使型腔内达到真空系统的真空度,这时可快速浇注,形成闭式浇铸系统,边浇注边抽气,直到浇口杯中的液面达到预定的高度为止。等金属液完成液态收缩和凝固收缩后,关闭手动截止阀14,打开真空罩6,尽快开型取出铸件4。手动截止阀14的数量可根据金属型的数量配置多个,形成循环生产线连续生产。
结合附图2对小型盲孔铸件实施本铸造方法,作进一步的说明。
在底板1上,安装金属型3,金属芯19紧固装配在金属型3的型腔内的,在内滑动装配顶料杆18上部套上垂直分型并作好冒口及浇道的模盖8,然后套上真空罩6,真空罩6上端在相应位置留有与浇口杯外轮廓形状相同的孔(方形或圆形的),配合间隙小于1毫米。真空罩6内部上顶端距模盖8上端面应有约10毫米的空隙。模盖8下端止口部分应做有气道11并与金属型3上口端的气道相通。用密封胶泥10密封真空罩6与浇口外缘间隙及真空罩6与底板1的间隙。浇注前用锥状泡沫塑料将直浇道上口封住(图中未画出),真空系统12中的管道13用接头与手动截止阀14接通,启动真空系统12,打开手动截止阀14,金属型3腔中的气体经气道11抽出,使型腔内达到真空系统的真空度,这时可快速浇注,形成闭式浇注系统,边浇注边抽气,直到浇口杯中的液面达到预定的高度为止。等腔内金属液完成液态收缩和凝固收缩后,关闭手动截止阀14,打开真空罩6,尽快开型,先打开模盖8再用顶料杆18顶出铸件4。手动截止阀14的数量可根据金属型的数量配置多个,形成循环生产线连续生产。
为了证明本发明的效果,利用本发明的技术铸造了大型柴油机用硼合金铸铁气缸套1千余件,合格率达95%以上,质量稳定,综合机械性能均比砂型铸造和离心铸造的同种产品要高。

Claims (1)

1.一种金属型真空重力精密铸造方法,它首先制作金属型,按传统方法在底板上装配出铸件的型腔,其特征是:在金属型上还加工有与型腔相通的若干气道,并按下述步骤进行:(1)在装配好的金属型外部套上真空罩,真空罩上部留有与金属型浇口杯形状一致的孔,将浇口杯套在孔里,然后用胶泥密封所有间隙,用泡沫塑料将浇口封住;(2)将真空罩的抽气孔与真空系统连接,启动真空泵,强制排气;(3)抽真空后进行浇注金属液,边浇边抽,形成真空下的激冷工艺,待金属液完成液态收缩和凝固收缩后停止抽气,立即开型取出铸件,使铸件在固态收缩阶段自由收缩,形成成品。
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