CN1748899A - 复合玻璃型铸造 - Google Patents

Abstract

本发明复合玻璃型铸造是铸造领域的一种适用与多种铸造合金，尤其特别适用于高熔点的钢、铁、铜和高温合金获得尺寸精确、表面光洁又可少无切削加工的优质铸件的铸造新技术。其特征是；在重力或外力作用下，将金属液直接浇注入用按玻璃制品生产工艺预制的薄壁玻璃型壳作为形成铸件本体的铸型型腔和用树脂砂或其他材料制成的浇注系统按一定方式组合而成的铸型；或直接将形成铸件本体的玻璃型壳复合到其他铸型中而形成的复合玻璃型获得铸件。附图某高合金细长管熔模铸件与复合玻璃型铸造对比：图1产品零件图；图2熔模铸件图；图3复合玻璃型铸件图；图4复合玻璃型铸造示意图1、直浇口2、冒口3、型芯4、铸件5、横浇口6、玻璃型壳7、铸件8、箱子。

Description

复合玻璃型铸造

技术领域：本发明复合玻璃型铸造是金属铸造领域，特别是关于铸造工艺方法的发明。

背景技术：铸造生产中使用的铸型有砂型、金属型、陶瓷型、石膏型、石墨型等。在当今世界各国铸造生产中占80％以上。砂型铸造生产的铸件，尤其对于熔点较高的钢、铁、和高温合金铸件，表面粗糙、加工余量大、易出砂孔和气孔等铸造缺陷，很难得到高级优质的尺寸精确、表面光洁、可以少无切削加工的各类铸件。即使利用成本较高的金属型、陶瓷型和熔模型等特种工艺铸造，由于这些铸型本身的局限性，也影响铸件尺寸精度和表面质量的进一步提高。如何获得最优质的铸件是国家的重点科技攻关项目，也是铸造工作者共同追求的目标。

发明内容：本发明复合玻璃型铸造是以预制的薄壁玻璃型壳作为形成铸件本体的铸型型腔和用树脂砂或其他材料制成的浇注系统按一定方式复合成铸型，利用金属液自身的重力或借助外力把金属液浇注入铸型获得铸件的工艺方法。本发明复合玻璃型铸造可以方便地获得尺寸精确、、真正满足少无切削要求的高级优质铸件，特别是熔点较高的钢、铁、铜和高温合金铸件。本发明真正解决了目前铸造生产中铸件，特别是钢铁铸件、铜铸件和高温合金铸件。存在的表面粗糙、加工余量大、浪费严重这个难题。

1.复合玻璃型

本发明就是铸型中用来形成铸件本体的铸型型腔，全部或局部用预制的薄壁玻璃型壳构成，浇注系统由树脂砂或其它材料制成，并将玻璃型壳和浇注系统按一定方式组合后装箱填埋形成的铸型；也可以是在铸型制备过程中，直接将形成铸件本体某些部分的预制的薄壁玻璃型壳复合到其它铸型中，在复合过程中同时做出浇注系统而形成的铸型。这两种形式的铸型称为复合玻璃型。简而言之，复合玻璃型就是指铸型中含有预制的薄壁玻璃型壳作为型腔的铸型。它有如下特性：

(1)铸型型腔全部或局部是由预制的薄壁玻璃型壳构成；而薄壁玻璃型壳是玻璃制品的生产工艺制成；玻璃型壳可根据不同铸造合金选择不同的玻璃来制作。高合金钢铸件可选用石英玻璃。

(2)玻璃型壳化学性质稳定、致密、光洁、尺寸精确、传热速度适中、收缩阻力小，不用涂料，金属充型时不氧化，保证了铸件的尺寸精度和表面质量。表面粗糙度达到0.8-0.4微米以下。

(3)工艺适应性强，铸型可在加热状态下浇注。可利用各种特种铸造设备进行低压、差压、挤压、离心和真空(负压)铸造。

(4)玻璃型壳可由专业玻璃制品厂生产，铸件清理后的废玻璃作为玻璃型壳的原料循环使用，减轻了铸造垃圾的污染。

2.复合玻璃型铸造工艺

(1)复合玻璃型重力铸造：本发明是关于复合玻璃型铸造工艺方法的发明。它是利用金属液自身的重力将金属液浇注入复合玻璃型获得铸件的工艺方法。该铸造工艺方法是复合玻璃型的基本铸造方法，所以此铸造工艺方法也称为复合玻璃型铸造。

(2)复合玻璃型低压铸造：本发明是关于复合玻璃型铸造工艺方法的发明。是在复合玻璃型重力铸造的基础上，为进一步提高复合玻璃型铸造工艺出品率而发明的一种铸造工艺方法。

本发明是将复合玻璃型封严并紧固在坩埚上部，然后向坩埚内通入干燥的压缩空气。合金液在压力的作用下自下而上通过升液管和浇注系统平稳的进入型腔中，并保持液面上的气体压力，直到铸件完全凝固为止。然后解除压力，使升液管和浇注系统中未凝固的金属液，依靠自重返回熔池中。

(3)复合玻璃型差压铸造：本发明是关于复合玻璃型铸造工艺方法的发明。是在复合玻璃型重力铸造的基础上，为使复合玻璃型能生产高质量、大型复杂铸件而发明的一种铸造工艺方法。

本发明是金属液在差压作用下，充填到预先有一定压力的复合玻璃型中，进行结晶凝固而获得铸件的一种工艺方法。

(4)复合玻璃型挤压铸造：本发明是关于复合玻璃型铸造工艺方法的发明。是在复合玻璃型重力铸造的基础上，为了提高铸件的力学性能，扩大复合玻璃型的生产范围等而发明的一种铸造工艺方法。

本发明是在复合玻璃型铸造时借助于挤压铸造机的挤压头的机械压力，把浇注入复合玻璃型的液态或半固态金属挤压成形，并使其在压力下凝固。

(5)复合玻璃型离心铸造：本发明是关于复合玻璃型铸造工艺方法的发明。是在复合玻璃型重力铸造的基础上，为了方便具有旋转中心的铸件的生产等而发明的一种铸造工艺方法。

本发明是将金属液通过流槽流入旋转的复合玻璃型内，在离心力的作用下布满铸型，凝固成铸件的一种特殊铸造方法。

(6)复合玻璃型真空吸铸：本发明是关于复合玻璃型铸造工艺方法的发明。是在复合玻璃型重力铸造的基础上，为进一步提高管套类铸件的质量和生产率而发明的一种铸造工艺方法。

本发明是将管状复合玻璃型的一端连接真空设备，另一端插入熔池中，当复合玻璃型型腔中形成真空时，液态金属在大气压力作用下进入型腔内结晶凝固，待铸件达到一定壁厚时撤除真空，使型内未凝固的金属液依靠自重返回熔池中。

(7)复合玻璃型负压铸造：本发明是关于复合玻璃型铸造工艺方法的发明。是在复合玻璃型重力铸造的基础上，为进一步提高金属液的流动性、使铸件形状更完美而发明的一种铸造工艺方法。

本发明是将复合玻璃型置于负压装置中，浇口置于其外，当金属液浇满直浇口时启动负压装置，型腔和铸型处于负压状态，金属液在负压状态下迅速平稳地充填型腔直至浇满铸型，开始凝固后撤除负压。

3铸造优点

(1)适用范围广，特别是高熔点的钢、铁、铜和高温合金的铸造生产。

(2)铸件尺寸精确，表面光洁，粗糙度达0.8-0.4um。实现了少无切削。

(3)加强了专业化分工，进一步降低了生产成本。

(4)清理方便，清理下来的废玻璃可循环利用，减轻了铸造垃圾的污染。

具体实施方法：附图列举某高合金细长管铸造，通过该产品的熔模铸件和复合玻璃型铸造的铸件相比较，进一步证明本发明的创造性，先进性和实用性。尤其是获得高熔点合金精密光洁、少无切削铸件的最佳铸造工艺方法。图1产品的结构；图2该产品的熔模铸件；图3该产品的玻璃型铸造的铸件；图4是该产品的复合玻璃型铸造示意图。其中1、树脂砂直浇口2、冒口3、是型心4、铸件5、横浇口6、玻璃型壳7、填埋砂8、箱子。

Claims (9)

1、本发明复合玻璃型铸造是金属铸造技术领域的一种适用于多种铸造合金、尤其适用于黑色金属和具有较高熔点的铜、镍等有色金属获得尺寸精确、表面光洁、可少无切削的高级优质铸件的铸造新技术。

其特征是：用预制的薄壁玻璃型壳作为形成铸件本体的铸型型腔和用树脂砂或其他材料制成的浇注系统按一定方式组装复合成铸型，或直接将薄壁玻璃型壳复合到其他铸型中形成铸型，这两种形式的铸型就是复合玻璃型。经复合玻璃型铸造获得铸件。复合玻璃型铸造包括复合玻璃型重力铸造，复合玻璃型低压铸造，复合玻璃型差压铸造，复合玻璃型挤压铸造，复合玻璃型离心铸造，复合玻璃型真空吸铸和复合玻璃型负压铸造。

2、根据权利要求1所述的复合玻璃型铸造其特征是：复合玻璃型即是含有预制的薄壁玻璃型壳作为形成铸件本体的型腔的铸型，而这个薄壁玻璃型壳又是按玻璃制品的生产工艺预制的，不同的铸造合金选择不同的玻璃来制造玻璃型壳。薄壁的玻璃型壳化学性质稳定、致密、光洁、尺寸精确，传热速度适中、无须使用涂料，金属液充型时基本不氧化，保证了铸件质量。铸件尺寸精确，表面粗糙度达0.8-0.4微米，可以少无切削加工。

3、根据权利要求1所述的复合玻璃型铸造其特征是：复合玻璃型重力铸造是利用金属液自身的重力将其浇注入铸型获得铸件。

4、根据权利要求1所述的复合玻璃型铸造其特征是：复合玻璃型低压铸造是将复合玻璃型封严并紧固在坩埚上部，然后向坩埚内通入干燥的压缩空气。金属液在压力的作用下，自下而上地通过升液管和浇注系统平稳地进入型腔中，并保持液面上的压力，直到铸件完全凝固为止，然后解除压力，使升液管和浇注系统中未凝固的金属液依靠自重返回熔池中。

5、根据权利要求1所述的复合玻璃型铸造其特征是：复合玻璃型差压铸造是将金属液在压差的作用下，充填到预先有一定压力的复合玻璃型中，进行结晶凝固而获得铸件。

6、根据权利要求1所述的复合玻璃型铸造其特征是：复合玻璃型挤压铸造是再铸造时利用挤压铸造机挤压头的机械压力，把浇注入复合玻璃型型腔中的液态或半固态金属挤压成型，并使其在压力下凝固。

7、根据权利要求1所述的复合玻璃型铸造其特征是：复合玻璃型离心铸造是将金属液通过流槽流入旋转的复合玻璃型中，在离心力的作用下，布满铸型直到凝固而获得铸件。

8、根据权利要求1所述的复合玻璃型铸造其特征是：复合玻璃型真空吸铸是将一端接在真空装置上的管状复合玻璃型直接插入熔池中，当型腔处在真空状态时，熔池中的金属液在大气压力作用下充填型腔，待凝固到一定厚度时，除去真空，复合玻璃型内未凝固的金属液依靠自重返回到熔池中。

9、根据权利要求1所述的复合玻璃型铸造其特征是：复合玻璃型负压铸造是当金属液浇注满直浇口时，借助于负压装置使铸型和型腔处于负压状态，金属液在自身重力作用下迅速平稳地充填型腔，直至金属液浇满铸型为止。

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