一種多元組合式低壓澆注方法及組合式砂芯技術

本發明專利技術公開了一種多元組合式低壓澆注方法及組合式砂芯，方法包括：A、根據待鑄件的結構形狀制備由多個分砂芯組合而成的組合砂芯；B、采用組合砂芯進行低壓澆注，澆注用的金屬液從組合砂芯的主澆口進入組合砂芯底部的橫澆道，一部分金屬液從橫澆道進入設置在組合砂芯的內側用于澆注鑄件內蒙皮的雨淋澆道上的多個澆口，再進入型腔；另一部分金屬液從設置在橫澆道外側的縫隙澆道澆口進入縫隙澆道，再進入澆注鑄件外蒙皮的型腔。組合式砂芯包括包括一內砂芯、一外砂芯和一澆口砂芯，澆口砂芯上設置主澆口、橫澆道、雨淋澆道和縫隙澆道澆口。本發明專利技術的方法和砂芯將多種澆道的優點集中在一起，工藝更加合理，提高了鑄件的合格率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于鑄造
，涉及到一種多元組合低壓澆注方法，它適用于鋁合金、鎂合金等有色金屬具有內外蒙皮復雜筒形結構鑄件的樹脂砂型鑄造。
技術介紹
近年來，隨著航空、航天等制造業的快速發展，從設計上為了減輕結構重量、增加整體剛性和系統可靠性，將許多結構部件進行整體鑄造，同時對鑄件要求也向精密化、復雜化、大型化發展。低壓鑄造是大型薄壁鋁合金鑄造的最佳工藝方法之一，是利用坩堝內氣壓，將金屬液由下而上充填鑄型，在較低氣壓下保持澆道與補縮通道合二為一，維持鑄型溫度和壓力梯度的一致性，大大提高了鑄件的致密性。但是在大型薄壁復雜鑄件，傳統的低壓鑄造工藝不能很好地滿足鑄件成形和品質的要求。
技術實現思路
本專利技術的技術方案是提供一種多元組合低壓澆注方法，它針對大型薄壁復雜鑄件，能有效地保證鑄件的成形和品質，通用性強，鑄造出的鑄件致密性高、穩定性好、合格率聞。本專利技術的技術方案一種多元組合式低壓澆注方法，包括如下步驟A、根據待鑄件的結構形狀制備由多個分砂芯組合而成的組合砂芯；B、采用組合砂芯進行低壓澆注，澆注用的金屬液從組合砂芯的主澆口進入組合砂芯底部的橫澆道，一部分金屬液從橫澆道進入設置在組合砂芯的內側用于澆注鑄件內蒙皮的雨淋澆道上的多個澆口，再進入型腔；另一部分金屬液從設置在橫澆道外側的縫隙澆道澆口進入縫隙澆道，再進入澆注鑄件外蒙皮的型腔。所述組合砂芯的制備方法為a、根據待鑄件的腔體構成制備與待鑄件匹配的主砂芯；b、制備澆口砂芯，澆口砂芯設置主澆口，與主澆口相通的橫澆道，與橫澆道相通的雨淋澆道和縫隙澆道；C、將燒口砂芯與主砂芯組合為一體。所述主砂芯根據待鑄件的腔體構成由多個分砂芯組成。所述主砂芯與澆口砂芯的分型面為平面。所述雨淋澆道上的澆口均勻分布在雨淋澆道上。所述待鑄件是包含內外兩層蒙皮的鑄件。所述分砂芯是通過定位裝置進行組合。本專利技術還提供一種組合式砂芯，包括一內砂芯、一外砂芯和一燒口砂芯，內砂芯套在外砂芯內，內砂芯和外砂芯固定在澆口砂芯上，所述澆口砂芯上設置主澆口、橫澆道、雨淋澆道和縫隙澆道澆口，主澆口與橫澆道相通，橫澆道分別與雨淋澆道和縫隙澆道澆口相通，雨淋澆道上分布有多個澆口。雨淋澆道上的澆口均勻分布。本專利技術涉及以下幾個關鍵點首先是砂芯需要選取適當的工藝分型面，將待鑄件內外蒙皮形成的腔體分解為多個結構相對簡單的分砂芯，分型面選取平面，并具有足夠的接觸面積，以保證砂芯裝配精度和足夠的連接強度。雨淋澆道設計根據待鑄件內蒙皮的形狀，設計雨淋澆道，該澆道與內蒙皮形狀相對應，雨淋澆道上設置多個小型的澆口 ；根據鑄件的結構特點，可以對澆口數量和形狀進行優化調整。縫隙式澆道設計在待鑄件的外蒙皮處，均勻布置縫隙澆道，縫隙澆道中的合金液與雨淋澆道中的合金液由共同的橫澆道引入，縫隙澆道的數量隨著鑄件尺寸的增加而增多。砂芯組合通過金屬定位裝置的緊密配合，實現砂芯之間的準確定位，組合形成鑄件的砂型。低壓澆注采用升液、充型、結殼、增壓、保壓、卸壓的低壓澆注工藝規范，薄壁鑄件的澆注速度和澆注溫度可以適當提高。本專利技術的有益效果1、通過合金液進入雨淋澆道，對鑄件內蒙皮進行充型，能夠提高充型能力，有利于薄壁區的成形。2、通過縫隙式澆道，對鑄件外蒙皮進行充型，能夠保證外蒙皮的充分補縮通道，提高鑄件致密性。3、組合式的澆注工藝將多種澆道的優點集中在一起，工藝更加合理，提高了鑄件的合格率。附圖說明圖1是本專利技術多元組合式低壓澆注方法中所使用的組合砂芯的結構示意圖；圖2是圖1的A-A向示意圖；圖3是圖1的B-B向示意圖。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術的方法進行詳細說明。本實施例中待鑄件是具有內外兩層蒙皮結構的鑄件，多元組合式低壓澆注方法，包括如下步驟A、根據待鑄件的結構形狀制備由多個分砂芯組合而成的組合砂芯；由于待鑄件是內外兩層蒙皮結構，根據該結構可以將主砂芯分為內層砂芯I和外層砂芯2 ；制備澆口砂芯3，澆口砂芯3上設置主澆口 31，與主澆口 31相通的橫澆道32，與橫澆道32相通的雨淋澆道33和縫隙澆道34。將燒口砂芯3與內層砂芯I和外層砂芯2組合為一體,各分砂芯之間米用定位裝置4進行配合固定。通過上述步驟制備的組合砂芯的結構如圖1-3所示，組合砂芯包括內層砂芯1、外層砂芯2和澆口砂芯3，澆口砂芯3設置主澆口 31，與主澆口 31相通的橫澆道32，與橫澆道32相通的雨淋澆道33和縫隙澆道34。雨淋澆道33連通用于澆注內蒙皮的型腔5。縫隙澆道34連通用于澆注外蒙皮的型腔6。雨淋澆道33的形狀與澆注內蒙皮的型腔5的形狀相關聯，在本實施例中內蒙皮為筒狀，則雨淋澆道33可為環形，如果內蒙皮為其它形狀，則雨淋澆道33的形狀可適應性的變化。B、采用上述圖1的組合砂芯進行低壓澆注，澆注用合金液從組合砂芯的主澆口 31進入組合砂芯底部的橫澆道32，一部分合金液從橫澆道32進入環形設置的雨淋澆道33上的多個澆口 331，澆口均勻分布如圖3所示，合金液從雨淋澆道33的多個澆口 331進入用于澆注內蒙皮的型腔5中，可澆注出內蒙皮。另一部分合金液從設置在橫澆道32外側的縫隙澆道34澆口 341341進入縫隙澆道34，合金液再從縫隙澆道34進入用于澆注外蒙皮的型腔6。如圖2所示。低壓澆注的其它步驟如充型、結殼、增壓、保壓、卸壓等與現有低壓澆注工藝相同，在此不再贅述。對于圖1所示存在內外兩層蒙皮結構的鑄件，本實施例按以下步驟實現多元組合澆注工藝的設計(I)沿圖1所示分型面7將主砂芯和澆口砂芯3組合在一起，分型面為平面，澆口砂芯3底部留出橫澆道、雨淋澆道空間；(2)設計雨淋式底注澆道，如圖3所示，該澆道由環形的雨淋橫澆道和多個小型的澆注入口組成；(3)設計縫隙澆道，如圖2所示，為均勻布置的4根澆道，縫隙澆道和雨淋澆道由共同的橫澆道引入合金液；縫隙澆道的數量隨著鑄件外蒙皮的直徑增加而增多。(4)主砂芯與澆口砂芯3采用定位裝置4進行配合，實現砂芯之間的準確定位，組合形成鑄件的砂型。(5)從低壓澆注主澆口 31引入合金液，合金液從縫隙澆道34和雨淋澆道33進入鑄型，完成鑄件澆注。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多元組合式低壓澆注方法，包括如下步驟：A、根據待鑄件的結構形狀制備由多個分砂芯組合而成的組合砂芯；B、采用組合砂芯進行低壓澆注，澆注用的金屬液從組合砂芯的主澆口進入組合砂芯底部的橫澆道，一部分金屬液從橫澆道進入設置在組合砂芯的內側用于澆注鑄件內蒙皮的雨淋澆道上的多個澆口，再進入型腔；另一部分金屬液從設置在橫澆道外側的縫隙澆道澆口進入縫隙澆道，再進入澆注鑄件外蒙皮的型腔。

【技術特征摘要】
1.一種多元組合式低壓澆注方法，包括如下步驟 A、根據待鑄件的結構形狀制備由多個分砂芯組合而成的組合砂芯； B、采用組合砂芯進行低壓澆注，澆注用的金屬液從組合砂芯的主澆口進入組合砂芯底部的橫澆道，一部分金屬液從橫澆道進入設置在組合砂芯的內側用于澆注鑄件內蒙皮的雨淋澆道上的多個澆口，再進入型腔；另一部分金屬液從設置在橫澆道外側的縫隙澆道澆口進入縫隙澆道，再進入澆注鑄件外蒙皮的型腔。2.根據權利要求1所述的多元組合式低壓澆注方法，其特征在于，所述組合砂芯的制備方法為 a、根據待鑄件的腔體構成制備與待鑄件匹配的主砂芯； b、制備澆口砂芯，澆口砂芯設置主澆口，與主澆口相通的橫澆道，與橫澆道相通的雨淋澆道和縫隙澆道； C、將燒口砂芯與主砂芯組合為一體。3.根據權利要求2所述的多元組合式低壓澆注方法，其特征在于，所述主砂芯根據待鑄件的腔體...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉新超，李智偉，邊毅，孫建新，
申請(專利權)人：北京航星機器制造公司，
類型：發明
國別省市：