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

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。