專利名稱：一種薄壁半球型鑄造鋁合金鑄件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造鋁合金制造領(lǐng)域，具體地說(shuō)是提供了一種薄壁半球型鑄造鋁合金鑄件的制造方法。
對(duì)薄壁半球型鋁鑄件而言，如

圖1所示，從鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率方面考慮，采用金屬型鑄造來(lái)生產(chǎn)較為合理，以往金屬型設(shè)計(jì)為底注形式、蛇形直澆道和環(huán)形橫澆道，在鑄件的頂部開(kāi)設(shè)冒口，這樣就帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題，一是澆冒口及內(nèi)澆道占用了很多鋁，材料利用率降低，另外冒口開(kāi)在頂部，容易在此處形成氣孔、夾雜及縮松等缺陷，從而不能滿足技術(shù)要求。
本發(fā)明的目的在于提供一種薄壁半球型鑄造鋁合金鑄件的制造方法，既能提高材料的利用率，又能改善鑄件的質(zhì)量，工藝易于實(shí)現(xiàn)，適于生產(chǎn)。
本發(fā)明提供的薄壁半球型鑄造鋁合金鑄件的制造方法，制造裝置由保溫過(guò)濾澆冒口、型腔兩部分組成，澆口又當(dāng)作冒口，同時(shí)在其中又放有陶瓷過(guò)濾器，工藝過(guò)程如下預(yù)熱過(guò)濾澆冒口→插入上模孔內(nèi)→澆注鑄件為半球形，軸對(duì)稱，采用上、下兩半金屬型，上模中心開(kāi)孔，插入保溫過(guò)濾澆冒口，實(shí)施澆注，可獲得滿足技術(shù)要求的薄壁半球型鑄件。
該工藝過(guò)程剩去了原有金屬型的內(nèi)部環(huán)形澆道及冒口，金屬液澆入保溫過(guò)濾澆冒口后，通過(guò)陶瓷過(guò)濾器而進(jìn)入型腔，由于陶瓷過(guò)濾器的存在，使金屬液進(jìn)入型腔時(shí)會(huì)更為平穩(wěn)，可避免更多的卷氣現(xiàn)象，同時(shí)，對(duì)氧化皮、夾雜物應(yīng)起到阻隔作用。保溫套的存在，澆口里的金屬應(yīng)始終處于液體狀態(tài)，這在鑄件順序凝固過(guò)程中可起到冒口補(bǔ)縮作用。
該保溫過(guò)濾澆冒口的設(shè)計(jì)主要考慮把它當(dāng)做冒口，同時(shí)要把夾雜、氧化皮及氣體阻當(dāng)住，構(gòu)成如圖2所示，保溫材料可選用用硅酸鋁、硼硅酸鋁等陶瓷纖維，耐熱度＞1000℃，過(guò)濾器可選用氧化鋁、炭化硅及氧化鋯等多孔陶瓷耐熱度＞1200℃。
陶瓷纖維保溫效果較好，保溫套壁厚δ為10～20mm，同時(shí)參考鐵模鑄造冒口的設(shè)計(jì)，保溫套的高度H160～230mm，斜度β3°～5°，內(nèi)徑D＝50mm。
陶瓷過(guò)濾器高度大于20mm，孔徑15～20ppi(孔數(shù)/每平方英寸)。
保溫過(guò)濾澆冒口內(nèi)徑D應(yīng)不小于50毫米，高度H應(yīng)不小于鑄件高度的兩倍，厚度δ應(yīng)不小于10毫米，陶瓷過(guò)濾器厚應(yīng)大于20毫米。
陶瓷過(guò)濾器可以是氧化鋁、碳化硅、氧化鋯等。
保溫套是由陶瓷纖維制成。
陶瓷纖維可以是硅酸鋁、硼硅酸鋁等。
澆注溫度為715～740℃。
槳料攪均后倒入模具，加壓濾水、出模，40℃干燥。
首先將陶瓷過(guò)濾器放入保溫套內(nèi)壓緊，然后放入保溫爐在500～700℃保溫備用。
鑄造鋁合金熔煉，從保溫爐中拿出澆口，插入上模內(nèi)，實(shí)施澆注，澆注溫度控制在715～740℃，如圖3所示。
鋁液凝固后，去掉保溫套，打開(kāi)模具，拿出樣件，機(jī)加去掉中間冒口及澆道，可得成品。
本發(fā)明詳細(xì)制造及裝置如附圖及實(shí)施例給出。
圖1為本實(shí)用新型鋁半球鑄件示意圖。
圖2為本實(shí)用新型過(guò)濾保溫澆冒口示意圖。
圖3為本實(shí)用新型過(guò)濾保溫澆冒口金屬型制備薄壁半球鑄件示意圖。
其結(jié)構(gòu)如附圖所示，1為鑄件，2為保溫套，3為過(guò)濾器，4為模具。
實(shí)施例1選用了氧化鋁過(guò)濾器，厚20mm、孔徑15ppi，放入保溫套內(nèi)，組成保溫過(guò)濾澆冒口，將其置于保溫爐中，700℃，保溫20分鐘以上，拿出插入模具中心孔，把熔融的鋁合金(740℃)，經(jīng)保溫過(guò)濾澆冒澆入模具中。等凝固后，打開(kāi)模具，去掉保溫套，即得到帶澆口的產(chǎn)品，機(jī)加掉澆口得到成品。實(shí)物取樣，在T5狀態(tài)下σb＝250MPa、HB＝80、δ＝8(％)、φ＝8(％)。
實(shí)施例2過(guò)程如實(shí)施例1，但陶瓷過(guò)濾器孔徑為20ppi，鋁液的透過(guò)率應(yīng)能滿足要求，鋁液充型性良好，制品性能達(dá)到要求。
實(shí)施例3過(guò)程如實(shí)施例1，保溫過(guò)濾澆冒口預(yù)熱溫度500℃，鋁液的透過(guò)率應(yīng)能滿足要求，鋁液充型性良好，制品性能達(dá)到要求。
權(quán)利要求
1.一種薄壁半球型鑄造鋁合金鑄件的制造方法，其特征是該制造裝置由保溫過(guò)濾澆冒口、型腔兩部分組成，澆口又當(dāng)作冒口，同時(shí)在其中又放有陶瓷過(guò)濾器，工藝過(guò)程如下預(yù)熱過(guò)濾澆冒口→插入上?？變?nèi)→澆注鑄件為半球形，軸對(duì)稱，采用上、下兩半金屬型，上模中心開(kāi)孔，插入保溫過(guò)濾澆冒口，實(shí)施澆注，可獲得滿足技術(shù)要求的薄壁半球型鑄件。
2.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是保溫材料可選用用硅酸鋁、硼硅酸鋁等陶瓷纖維，耐熱度＞1000℃，過(guò)濾器可選用氧化鋁、炭化硅及氧化鋯等多孔陶瓷耐熱度＞1200℃。
3.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是保溫套壁厚δ為10～20mm，同時(shí)參考鐵模鑄造冒口的設(shè)計(jì)，保溫套的高度H160～230mm，斜度β3°-5°，內(nèi)徑D＝50mm。
4.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是陶瓷過(guò)濾器高度大于20mm，孔徑15～20ppi(孔數(shù)/每平方英寸)。
5.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是保溫過(guò)濾澆冒口內(nèi)徑D應(yīng)不小于50毫米，高度H應(yīng)不小于鑄件高度的兩倍，厚度δ應(yīng)不小于10毫米，陶瓷過(guò)濾器厚應(yīng)大于20毫米。
6.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是陶瓷過(guò)濾器可以是氧化鋁、碳化硅、氧化鋯等。
7.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是保溫套是由陶瓷纖維制成，陶瓷纖維可以是硅酸鋁、硼硅酸鋁等。
8.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是澆注溫度為715～740℃，槳料攪均后倒入模具，加壓濾水、出模，40℃干燥。
9.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是將陶瓷過(guò)濾器放入保溫套內(nèi)壓緊，然后放入保溫爐在500～700℃保溫備用。
10.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是鑄造鋁合金熔煉，從保溫爐中拿出澆口，插入上模內(nèi)，實(shí)施澆注，澆注溫度控制在715～740℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域,即提供一種薄壁半球型鋁鑄件的制造方法。適用于對(duì)稱性好、尺寸適中的鋁鑄件。本發(fā)明的制造方法是采用了保溫澆口,同時(shí)它又作為冒口的生產(chǎn)工藝,同時(shí)是在澆冒口中放入陶瓷過(guò)濾器,本發(fā)明的具體工藝路線如下:預(yù)熱過(guò)濾澆冒口→插入上?？變?nèi)→澆注。本發(fā)明制造的半球鑄件性能良好,工藝簡(jiǎn)單明了,制造成本低,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B22D21/00GK1360985SQ00136019
公開(kāi)日2002年7月31日 申請(qǐng)日期2000年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月26日
發(fā)明者胡宛平, 閻德勝, 高捷, 蘇國(guó)躍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所