[发明专利]采用复合冲头式加压保温浇冒的金属型旋转浇注工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属型铸造工艺，尤其涉及一种采用复合冲头式加压保温浇冒的金属型旋转浇注工艺。

背景技术

在传统的金属型铸造工艺中，排气与补缩一直是铸造工艺设计的重点、难点；原因是：(1)金属型型壁自身不能排气，其排气问题比砂型铸造要复杂得多；在浇铸过程中，冒口及排气槽的设置位置，尤其是充型方式的选择、都可能引起型腔排气不畅，使铸件很容易形成气孔；对于复杂铸件更是如此；(2)冒口对铸件的补缩基本上是依靠重力，也很容易因补缩不足出现缩孔、缩松，尤其是厚大铸件出现铸造缺陷的几率更大；或者浇冒口要设计得体积很大，有时甚至超过铸件重量；(3)排气与补缩还是一对相互对立的矛盾；比如：底注式排气好，补缩功能差；顶注式补缩功能好，排气功能又差，导致铸体质量差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用复合冲头式加压保温浇冒的金属型旋转浇注工艺，该金属型旋转浇注工艺底注式排气好，补缩功能也好。

本发明是这样来实现的，其复合冲头式加压保温浇冒装置主要由浇冒口和复合冲头组成，浇冒口类似蜂窝，分保温层与内室，复合冲头主要由密封冲头、挤压冲头和弹簧组成，其特征是浇注方法为：(1)中小型金属型在箱形电炉中预热，预热温度为200-300℃，喷涂料后安装到旋转浇铸机上，复合冲头安装时，冲头与浇冒口密封法兰配合间隙不大于0.05mm，分型面间隙应在0.05mm以内；大型金属型安装到旋转浇注机上后直接加热，喷涂料；(2)浇注前根据不同铸件特点，使金属型合模后预先倾斜一定角度，合金液在金属型回转过程中缓慢浇入型腔，应定量浇铸，合金液不要越过密封法兰底线，以低于密封法兰底线3-5mm为宜；为避免浇铸过程中合金液滴落在密封法兰边上，浇注时采用浇口杯，浇完后移去；为保证充型过程平稳、便于气体排出，金属型回转速度不能太快；(3)当金属型停止旋转，浇、冒口与复合冲头对齐，浇冒口周边开始凝固结壳、中心还是液态时，复合冲头立即对浇冒口中的金属液加压，使浇冒口里的金属液在压力作用下产生挤滤作用而补缩铸件；比压范围：2-30Mpa，在保压时间1-3分钟后，开模取出铸件。

本发明的优点是：与传统的金属型铸造工艺相比，复合冲头式加压保温浇冒系统的排气功能强，补缩效果好，铸件缺陷大大减少.质量大大提高。达到了同时解决排气与补缩的目的。

附图说明

图1为本发明的复合冲头式加压保温浇冒装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的复合冲头式加压保温浇冒装置主要由浇冒口和复合冲头组成，浇冒口类似蜂窝，分保温层与内室2，保温层由保温材料3填充在金属骨架4的圆孔中而形成，保温层的厚度不小于30mm，其分型面合模后间隙不大于0.05mm；内室的粗糙度为1.6--3.2，并设有与复合冲头相配合的密封法兰边；金属骨架4用热作模具钢制造，为使内室2能承受较大的比压，金属骨架的最小厚度应不小于3mm；金属骨架与填充保温材料的圆孔体积比为30-40％，保温材料可为硅酸铝纤维棉，也可为钙质绝热材料；这样整个浇冒口既耐压又保温；对于一般铸件浇冒口也可以比传统设计体积小15％，根据铸件不同特点，浇冒口还可以设计为一体，部分零件也可在多个部位设置冒口；复合冲头主要由密封冲头5、挤压冲头7和弹簧6组成，密封冲头与挤压冲头由热作模具钢制造；当复合冲头开始施压时，首先密封冲头将浇冒口密封法兰压紧，复合冲头继续下行，在弹簧力的作用下，密封冲头将浇冒口密封法兰越压越紧，能确保浇冒口里的金属液1不外喷；在外力的继续作用下，挤压冲头7对浇冒口中心的金属液1进行挤压(比压为5-30Mpa)。保压数分钟后，挤压冲头从铸件中抽出，上行到一定高度，固定支架9带动导杆8，导杆带动密封冲头整体一起上行，在复合冲头下次施压前，可先对冲头喷涂料。

浇注工艺方法步骤为：

1、中小型金属型可在箱形电炉中预热(预热温度一般为200-300℃)，喷涂料后安装到旋转浇铸机上，要确保复合冲头安装冲头与浇冒口密封法兰配合间隙不大于0.05mm，分型面间隙应在0.05mm以内；大型金属型可安装到旋转浇注机上后直接加热，喷涂料。

2、浇注前根据不同铸件特点，使金属型合模后预先倾斜一定角度，合金液在金属型回转过程中缓慢浇入型腔，应定量浇铸，合金液不要越过密封法兰底线，以低于密封法兰底线3-5mm为宜；为避免浇铸过程中合金液滴落在密封法兰边上，浇注时最好采用浇口杯，浇完后移去；为保证充型过程平稳、便于气体排出，金属型回转速度不能太快(一般在1-3分钟内完成旋转)。

3、当金属型停止旋转，浇、冒口与复合冲头对齐，浇冒口周边开始凝固结壳、中心还是液态时，复合冲头立即对浇冒口中的金属液加压，使浇冒口里的金属液在压力作用下产生挤滤作用而补缩铸件；比压范围：2-30Mpa，在保压时间1-3分钟后，开模取出铸件。