[其他]薄壁金屬鑄型鑄造法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87102954
• 申請日: 1987-04-21
• 公開（公告）號: CN87102954A
• 公開（公告）日: 1988-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 崔爾信
• 申請（專利權）人: 崔爾信
• 主分類號: B22C9/00
• 分類號: B22C9/00
• 代理公司: 西安交通大學專利事務所
• 代理人: 嚴暉

本發(fā)明介紹一種薄壁金屬鑄型鑄造法，所屬的技術領域為工業(yè)鑄造。

傳統(tǒng)金屬型鑄造又稱“硬模鑄造”，就是用鑄鐵、鋼或其他金屬材料制造鑄型，用以澆注各種鑄件的工藝方法。金屬型鑄造時可以使用金屬型芯或砂芯，但一般多用金屬型芯。一付金屬型可以澆注幾百次至幾萬次。其一般工藝工程在機械工業(yè)出版社1978年出版的“特種鑄造手冊”下冊中有詳盡的介紹。

目前，還有一種用低熔點金屬制造鑄造金屬型的技術。據(jù)上海科技文獻出版社的“鑄造專利文摘”第一輯介紹了日本專利（專利號51099622，分類號B22C-03）“用于鑄造的低熔點金屬型-型的熔點低于鑄造金屬的熔點”，其要點是制造金屬型的金屬熔點低于所鑄造的金屬熔點;型的表面復以金屬膜，其熔點高于所鑄造的金屬，型芯和凹穴部用低熔點金屬制造可以回用。

本發(fā)明的目的在于提出一種具有新特點的鑄造工藝方法，以便在生產(chǎn)鑄件時，擴大對鑄造工藝的選擇范圍，從而使某些鑄件的生產(chǎn)更加便利。

本發(fā)明是一種薄壁金屬鑄型鑄造法，采用金屬材料制造鑄型，利用低熔點金屬承受鑄造時的壓力，并吸收和傳導熱量，采用傳統(tǒng)的澆口、冒口和常規(guī)的鑄型型腔表面噴涂料技術，發(fā)明要點在于制造鑄型的金屬材料為金屬薄板或金屬網(wǎng)，將加工成型的鑄型各部件組合后安置在澆注箱內(nèi)。整個澆注過程在澆注箱內(nèi)完成，起支撐和激冷薄壁鑄型作用的液態(tài)低熔點金屬液在澆注前或后，或澆注過程中適時進入澆注箱內(nèi)，鑄件適度冷卻后，液態(tài)低熔點金屬排出澆注箱，然后將充滿凝固澆注金屬的薄壁鑄型從澆注箱內(nèi)取出并脫型。對于制造薄壁金屬鑄型的材料基本要求是：

1.能夠采用通常的板金成形技術成形，且保持成形后的形狀穩(wěn)定。

2.澆注時能抵抗金屬液的重力作用而不易變形。

3.能夠在金屬的熱作用下不致破壞。

其第2、第3條可以與其他因素的輔助作用綜合考慮，如低熔點金屬液對鑄型的支撐作用，冷卻作用以及涂料層的隔熱作用等等。

由于液態(tài)金屬具有一定的表面張力，因而采用一定規(guī)格的金屬網(wǎng)制作鑄型，并在表面噴涂與金屬液不相潤濕的涂料，金屬液就不能透過金屬網(wǎng)，例如，據(jù)計算證明，采用小孔直徑（邊長）小于0.23毫米的金屬網(wǎng)，750℃的液態(tài)純鋁在40cm的壓力頭下即不能透過網(wǎng)孔。0.23毫米孔邊長大約相當于規(guī)格為60目的絲網(wǎng)，考慮到噴涂料后孔徑的減少，因而可以用50～60目的金屬網(wǎng)。然而由于金屬網(wǎng)的剛性差和價格貴，使金屬網(wǎng)作為薄壁金屬鑄型的材料受到限制，僅適用于薄而輕的鑄件。采用金屬薄板作為薄壁鑄型的材料，具有剛性好，成本低的特點，為了克服透氣性差的缺陷，除了采用傳統(tǒng)方法在鑄型需要透氣部位打孔外，也可以采用帶有許多微孔的金屬薄板作鑄型材料，其微孔可以是采用各種廉價工藝方法預先在金屬薄板上加工出來的。金屬薄板的熔點一般應高于或等于所鑄造金屬的熔點，但不排除采用低于鑄造金屬熔點的可能性，主要取決于澆注中是否破壞。

一般情況下均可以選擇薄鋼板，厚度在2mm之下可以滿足要求，選擇厚度時考慮的因素是：①鑄型的剛性，②成型的工藝性，③鑄造的冷卻條件。

澆注前的鑄型可以采用傳統(tǒng)的噴涂料技術在型腔表面噴適當?shù)耐苛稀Ｔ趪娡苛现埃话氵€需將成型過程中薄壁型腔表面的油污除去，還可以在熱水中進行，噴涂料后還應使涂層干燥。涂料的種類和成份可以根據(jù)傳統(tǒng)的鑄造涂料技術選擇。

將噴過涂料的鑄型組合裝配好后，可以將其安置在澆注箱內(nèi)，澆注箱最低部位有一升液管。該升液管延伸至澆注箱下面的熔化保溫坩堝內(nèi)的液態(tài)低熔點金屬，使其與澆注箱內(nèi)腔相連通，在壓力作用下，液態(tài)低熔點金屬通過所說的升液管進入澆注箱內(nèi)，上升至鑄型的預定高度位置，如冒口根部。澆注后的金屬鑄件冷卻至形成一層堅固硬殼時，撤除該壓力作用，液態(tài)低熔點金屬自動排出澆注箱，回流入坩堝。

低熔點金屬的選擇影響到鑄件的質量。一個重要原則是應選擇有較高沸點的低熔點金屬。不同的鑄造金屬，不同的鑄件，可以選擇不同種類的低熔點金屬。如澆注鋁合金鑄件可選用錫或錫合金作低熔點金屬;而澆注鋼或鐵鑄件又可選用鋁或鋁合金作為低熔點金屬。

液態(tài)低熔點金屬上升進入澆注箱，可以先于澆注過程，也可以滯后于澆注過程，還可以與澆注過程同步進行。最佳的升液時機應該根據(jù)每種鑄件的澆注試驗確定。一般來講，液態(tài)低熔點金屬比澆注金屬滯后上升的好處是：

1.澆注過程中，金屬溫度下降少，薄的鑄件部位易于充滿;

2.薄壁鑄型內(nèi)外壁溫差小，型壁變形小，鑄件尺寸準確;