CN106270407B - 解决金属型航空铸件缩松、夹渣的模具及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及解决金属型航空铸件缩松、夹渣的模具，包括模具本体、外壳砂芯和管道内砂芯，其特征在于：所述外壳砂芯采用低发气的覆膜砂制成，所述管道内砂芯采用高强度覆膜砂制成。本发明还公开解决金属型航空铸件缩松、夹渣的方法。本发明通过综合运用各种技术方法，包括使用高强度和低发气的覆膜砂替代普通覆膜砂、在砂芯表面刷激冷涂料、合理的金属型浇道设计、暗冒口和排渣通道的合理布局、以及模具防熔炼时铝液的精炼处理，能够大幅减少金属型航空铸件生产过程中的缩松和夹渣问题，使铸件的合格率达到80%以上。
Description
技术领域
本发明涉及解决金属型航空铸件缩松、夹渣的模具及方法，属于航空金属型铸造合金领域。
背景技术
目前我厂生产一种航空盖体类铸件，其内腔形状复杂，尺寸、荧光、x-ray等级要求高，且加工后表面不允许有任何夹渣缺陷。现有的技术为采用金属型+砂芯的工艺铸造，使用覆膜砂作型腔内芯。由于铸件的结构是曲线加深腔，铸件最小壁厚仅为2mm，且浇铸材料为C355，流动性差，导致该件批量生产过程中出现缩松、夹渣等缺陷，严重影响铸件成本及发运要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种解决金属型航空铸件缩松、夹渣的模具及方法，其能够大幅减少金属型航空铸件生产过程中的缩松和夹渣问题，使铸件的合格率达到80%以上。
按照本发明提供的技术方案：解决金属型航空铸件缩松、夹渣的模具，包括模具本体、外壳砂芯和管道内砂芯，其特征在于：所述外壳砂芯采用低发气的覆膜砂制成，所述管道内砂芯采用高强度覆膜砂制成。
作为本发明的进一步改进，所述低发气覆膜砂采用灼烧减量介于1.0~1.6之间的低发气覆膜砂，所述高强度覆膜砂采用常温抗弯≥10的高强度覆膜砂。
作为本发明的进一步改进，所述管道内砂芯的至少外端部表面涂覆有激冷涂料。所述管道内砂芯的全部表面涂覆有激冷涂料。所述管道内砂芯的外端部钻设有排气孔。所述模具本体内部设有用于补缩铸件的暗冒口和用于夹渣引流的排渣槽。
作为本发明的进一步改进，所述模具本体的浇道内壁上设有保温层。所述保温层通过先均匀涂抹耐火纤维糊然后刷保温涂料形成。所述保温涂料采用FOSECO 34#保温涂料。
解决金属型航空铸件缩松、夹渣的方法，其特征在于：所述金属型航空铸件的铸造按下述步骤进行：
（1）、采用高强度覆膜砂制成管道内砂芯，采用低发气覆膜砂制成外壳砂芯，然后给砂芯浸涂料，干燥以后在管道内砂芯的表面刷上一层激冷涂料，并钻上排气孔；
（2）、先将模具水平放置，加热至150~200℃，模具到温后准备上涂料，在模具本体的浇道、浇冒口和暗冒口上均匀抹上耐火纤维糊后刷FOSECO 34#保温涂料；
（3）、以上工序都准备好后开始浇铸，打开模后，将步骤（1）制好的管道内砂芯和外壳砂芯轻轻的放入模具本体中的对应位置，然后合模，倾转90°后用精炼合格的铝水浇注；浇注完成后将铸件放入烘箱中，加热至380~420℃烘烤1.5~2.5h，然后取出，管道内砂芯和外壳砂芯就发生溃散，从而得到所需铸件。
作为所述方法的进一步改进，所述精炼合格的铝水是指经过99.9%的氩气精炼，氢元素的当量检测小于0.5%的铝水。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明通过综合运用各种技术方法，包括使用高强度和低发气的覆膜砂替代普通覆膜砂、在砂芯表面刷激冷涂料、合理的金属型浇道设计、暗冒口和排渣通道的合理布局、以及模具防熔炼时铝液的精炼处理，能够大幅减少金属型航空铸件生产过程中的缩松和夹渣问题，使铸件的合格率达到80%以上。
附图说明
图1为本发明模具产品实施例的结构示意图之一。
图2为本发明模具产品实施例的结构示意图之二。
图3为本发明模具产品实施例中管道内砂芯的结构示意图。
图4为图3的俯视图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1~图4所示，实施例中的解决金属型航空铸件缩松、夹渣的模具主要由模具本体1、外壳砂芯2和管道内砂芯3组成，所述外壳砂芯2采用低发气的覆膜砂制成，所述管道内砂芯3采用高强度覆膜砂制成。
本发明中，所述低发气覆膜砂优选采用灼烧减量介于1.0~1.6之间的低发气覆膜砂，所述高强度覆膜砂优选采用常温抗弯≥10的高强度覆膜砂。
如图3、图4所示，本发明中，所述管道内砂芯3的至少外端部3a表面涂覆有激冷涂料，这样可以解决表面缩松问题。在实际使用中，根据要求，所述管道内砂芯3的全部表面都可以涂覆有激冷涂料。所述管道内砂芯3的外端部3a钻设有排气孔。
本发明中，所述模具本体1的浇道1a内壁上设有保温层，所述保温层是通过先均匀涂抹耐火纤维糊然后刷保温涂料形成，所述保温涂料优选采用FOSECO 34#保温涂料。
如图1、图2所示，本发明中，所述模具本体1内部设有用于补缩铸件的暗冒口1b和用于夹渣引流的排渣槽1c。
本发明中，由于管道内砂芯3为高强度覆膜砂，配合激冷涂料，能够经受高温铝液的冲击，形成光滑连续的内腔通道，大幅减少断芯、飞边；而外壳砂芯2的低发气量大幅降低了气孔、夹渣等缺陷的产生率。而浇道1a设置保温层，可以对金属型航空铸件进行保温，避免金属型航空铸件温度变化过快而影响质量。
制造实施例1
解决金属型航空铸件缩松、夹渣的方法，按下述步骤铸造金属型航空铸件：
（1）、采用高强度覆膜砂制成管道内砂芯3，采用低发气覆膜砂制成外壳砂芯2，然后给砂芯浸涂料，干燥以后在管道内砂芯3的表面刷上一层激冷涂料，并钻上排气孔；
（2）、先将模具水平放置，加热至150℃，模具到温后准备上涂料，在模具本体1的浇道1a、浇冒口和暗冒口1b上均匀抹上耐火纤维糊后刷FOSECO 34#保温涂料；
（3）、以上工序都准备好后开始浇铸，打开模后，将步骤（1）制好的管道内砂芯3和外壳砂芯2轻轻的放入模具本体1中的对应位置，然后合模，倾转90°后用精炼合格的铝水浇注；浇注完成后将铸件放入烘箱中，加热至380℃烘烤2.5h，然后取出，管道内砂芯3和外壳砂芯2就发生溃散，从而得到所需铸件。
制造实施例2
解决金属型航空铸件缩松、夹渣的方法，按下述步骤铸造金属型航空铸件：
（1）、采用高强度覆膜砂制成管道内砂芯3，采用低发气覆膜砂制成外壳砂芯2，然后给砂芯浸涂料，干燥以后在管道内砂芯3的表面刷上一层激冷涂料，并钻上排气孔；
（2）、先将模具水平放置，加热至175℃，模具到温后准备上涂料，在模具本体1的浇道1a、浇冒口和暗冒口1b上均匀抹上耐火纤维糊后刷FOSECO 34#保温涂料；
（3）、以上工序都准备好后开始浇铸，打开模后，将步骤（1）制好的管道内砂芯3和外壳砂芯2轻轻的放入模具本体1中的对应位置，然后合模，倾转90°后用精炼合格的铝水浇注；浇注完成后将铸件放入烘箱中，加热至400℃烘烤2h，然后取出，管道内砂芯3和外壳砂芯2就发生溃散，从而得到所需铸件。
制造实施例3
解决金属型航空铸件缩松、夹渣的方法，按下述步骤铸造金属型航空铸件：
（1）、采用高强度覆膜砂制成管道内砂芯3，采用低发气覆膜砂制成外壳砂芯2，然后给砂芯浸涂料，干燥以后在管道内砂芯3的表面刷上一层激冷涂料，并钻上排气孔；
（2）、先将模具水平放置，加热至200℃，模具到温后准备上涂料，在模具本体1的浇道1a、浇冒口和暗冒口1b上均匀抹上耐火纤维糊后刷FOSECO 34#保温涂料；
（3）、以上工序都准备好后开始浇铸，打开模后，将步骤（1）制好的管道内砂芯3和外壳砂芯2轻轻的放入模具本体1中的对应位置，然后合模，倾转90°后用精炼合格的铝水浇注；浇注完成后将铸件放入烘箱中，加热至420℃烘烤1.5h，然后取出，管道内砂芯3和外壳砂芯2就发生溃散，从而得到所需铸件。
上述制造实施例1~3中，所述精炼合格的铝水是指经过99.9%的氩气精炼，氢元素的当量检测小于0.5%的铝水，这样可以保证原料的纯净度，从源头减少夹渣。经实际生产试验验证，采用本发明的技术方案制作的金属型航空铸件的综合合格率可达到80%左右。
Claims (5)
1.解决金属型航空铸件缩松、夹渣的模具，包括模具本体（1）、外壳砂芯（2）和管道内砂芯（3），其特征在于：所述外壳砂芯（2）采用低发气的覆膜砂制成，所述管道内砂芯（3）采用高强度覆膜砂制成；
低发气覆膜砂采用灼烧减量介于1.0%~1.6%之间的低发气覆膜砂，所述高强度覆膜砂采用常温抗弯≥10MPa的高强度覆膜砂；
管道内砂芯（3）的至少外端部（3a）表面涂覆有激冷涂料；
所述管道内砂芯（3）的外端部（3a）钻设有排气孔；
模具本体（1）内部设有用于补缩铸件的暗冒口（1b）和用于夹渣引流的排渣槽（1c）；
模具本体（1）的浇道（1a）内壁上设有保温层。
2.如权利要求1所述的解决金属型航空铸件缩松、夹渣的模具，其特征在于：所述保温层通过先均匀涂抹耐火纤维糊然后刷保温涂料形成。
3.如权利要求2所述的解决金属型航空铸件缩松、夹渣的模具，其特征在于：所述保温涂料采用FOSECO 34#保温涂料。
4.解决金属型航空铸件缩松、夹渣的方法，此方法采用的模具包括模具本体（1）、外壳砂芯（2）和管道内砂芯（3），其特征在于：所述外壳砂芯（2）采用低发气的覆膜砂制成，所述管道内砂芯（3）采用高强度覆膜砂制成；
低发气覆膜砂采用灼烧减量介于1.0%~1.6%之间的低发气覆膜砂，所述高强度覆膜砂采用常温抗弯≥10MPa的高强度覆膜砂；
管道内砂芯（3）的至少外端部（3a）表面涂覆有激冷涂料；
所述管道内砂芯（3）的外端部（3a）钻设有排气孔；
模具本体（1）内部设有用于补缩铸件的暗冒口（1b）和用于夹渣引流的排渣槽（1c）；
模具本体（1）的浇道（1a）内壁上设有保温层；
所述金属型航空铸件的铸造按下述步骤进行：
（1）、采用高强度覆膜砂制成管道内砂芯（3），采用低发气覆膜砂制成外壳砂芯（2），然后给砂芯浸涂料，干燥以后在管道内砂芯（3）的表面刷上一层激冷涂料，并钻上排气孔；
（2）、先将模具水平放置，加热至150~200℃，模具到温后准备上涂料，在模具本体（1）的浇道（1a）、浇冒口和暗冒口（1b）上均匀抹上耐火纤维糊后刷FOSECO 34#保温涂料；
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5.如权利要求4所述的解决金属型航空铸件缩松、夹渣的方法，其特征在于：所述精炼合格的铝水是指经过99.9%的氩气精炼，氢元素的当量检测小于0.5%的铝水。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | "change of name, title or address" |
Address after: No.18 Furong 5th Road, Xishan Economic Development Zone, Wuxi City, Jiangsu Province Patentee after: Yingpu Aviation Technology Co., Ltd Address before: No.30 Changjiang South Road, Xinwu District, Wuxi City, Jiangsu Province Patentee before: IMPRO AVIATION COMPONENTS (WUXI) Co.,Ltd. |
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| CP03 | "change of name, title or address" |