[发明专利]薄壁铸件防止局部孤立热节缩松的铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属铸造领域，尤其涉及一种薄壁铝合金零件防止局部孤立热节缩松的铸造方法。

背景技术

目前，对于无法使用冒口补缩，且热节部分由砂芯部分形成，无法采用水冷措施的薄壁类零件而言，在铸造过程中其孤立热节部位容易出现缩松缺陷，因此难以获得合格铸件。例如：12L中冷管，是大型柴油发动机的关键部件，重量3.2Kg，材质为AlSi9Cu1，壁厚4.5mm，其内腔有一处Φ16mm凸台。在铸造过程中该凸台无法采取常规的冒口补缩及冷却水激冷，致使该凸台产生缩松缺陷导致铸件产生泄露。如图1所示，是中冷管零件的剖面图，图上显示零件上一处孤立厚大的热节，其壁厚与周围部分壁厚差别较大，铸造时薄壁的部分先凝固，厚大的部分后凝固，而后凝固的厚大部分因体积收缩且得不大补充的铝液，因此厚大的部分就会出现缩松缺陷。

因此，如何防止局部孤立热节缩松，获得合格的薄壁铸件是本申请人致力于解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄壁铸件防止局部孤立热节缩松的铸造方法，通过冷铁对热节部位进行激冷，使该热节先行凝固，避免出现缩松缺陷，从而得到合格铸件。

实现上述目的的技术方案是：

一种薄壁铸件防止局部孤立热节缩松的铸造方法，包括步骤：

步骤S1，制作用于铸造薄壁铸件的砂芯；

步骤S2，根据薄壁铸件的孤立热节的形状，制作相应的冷铁模具；

步骤S3，利用所述冷铁模具，获得与薄壁铸件的孤立热节相契合的铝合金冷铁；

步骤S4，将所述铝合金冷铁粘接到所述砂芯对应的孤立热节部位；

步骤S5，将铝合金熔料投入熔炉化为液体，并在700℃-750℃的温度内通过铝液处理工序得到洁净的铝液；

步骤S6，将步骤S4得到的砂芯下入薄壁铸件模具的型腔；

步骤S7，将所述铝液浇注到薄壁铸件模具的型腔，并冷却形成铸件；

步骤S8，将步骤S7所得铸件进行去除砂芯和浇冒口的操作，得到成品的薄壁铸件。

上述的薄壁铸件防止局部孤立热节缩松的铸造方法，其中，所述步骤S3中得到的铝合金冷铁体积大于或者等于薄壁铸件的孤立热节部分的3倍。

上述的薄壁铸件防止局部孤立热节缩松的铸造方法，其中，所述步骤S3中得到的铝合金冷铁可以重复利用。

上述的薄壁铸件防止局部孤立热节缩松的铸造方法，其中，所述步骤S4中铝合金冷铁粘接到所述砂芯对应的孤立热节部位所使用的粘结剂是冷补胶。

本发明的有益效果是：本发明通过制作与薄壁铸件的孤立热节相契合的铝合金冷铁，由于冷铁温度低、导热快的特性，使得铸造过程中由冷铁对热节部位进行激冷作用，使得该热节先行凝固，避免出现缩松缺陷，从而得到合格铸件。同时，通过合理的工序安排以及工艺条件的精确控制，在改善了劳动环境条件的同时，降低了操作工人的劳动强度，提高了生产效率。

附图说明

图1是中冷管零件的剖面图；

图2是本发明薄壁铸件防止局部孤立热节缩松的铸造方法的流程图；

图3a、图3b和图3C分别是本发明中实施例的铝合金冷铁的正视图、侧视图和仰视图；

图4是本发明中实施例的砂芯和冷铁组装图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图2、图3和图4，本发明的薄壁铸件防止局部孤立热节缩松的铸造方法，包括下列步骤：

步骤S1，制作用于铸造薄壁铸件的砂芯；本实施例中，薄壁铸件选用中冷管为例，如图1所示；

步骤S2，根据薄壁铸件的孤立热节的形状，制作相应的冷铁模具；

步骤S3，利用冷铁模具，获得与薄壁铸件的孤立热节相契合的铝合金冷铁，如图3a、图3b和图3C所示；并且，铝合金冷铁体积大于或者等于薄壁铸件的孤立热节部分的3倍，因为体积越大，蓄热能力越强，其激冷效果越好；

步骤S4，将铝合金冷铁粘接到砂芯对应的孤立热节部位，如图4所示，所使用的粘结剂是冷补胶，该种粘结剂在高温下发气量小，铸件不易产生气孔等缺陷；

步骤S5，将铝合金熔料投入熔炉化为液体，并在700℃-750℃的温度内通过铝液处理工序得到洁净的铝液；

步骤S6，将步骤S4得到的砂芯下入薄壁铸件模具的型腔；

步骤S7，将所述铝液浇注到薄壁铸件模具的型腔，铝液在模具型腔的冷却过程中，由于铝合金冷铁温度低、导热快，铝液与冷铁接触后能快速冷却凝固，避免出现缩松缺陷，从而形成合格的铸件；