[发明专利]一种铝合金大型薄壁件砂模铸造工艺

说明书

本发明公开了一种铝合金大型薄壁件砂模铸造工艺，旨在提供一种成品质量好的铝合金大型薄壁件砂模铸造工艺。其步骤如下：(一)、制作砂模；(二)、铝合金熔炼及排气出渣处理；(三)、浇铸成型。本发明通过实验人员反复多次的研究实验及数据的系统整理，经过优化各种铝合金浇注工艺，解决了铝合金大型铸件缺陷较多的问题，特别是薄壁件浇注不满、有气孔、夹沙、表面成型不好等多种问题。

技术领域

本发明涉及铝合金的铸造技术领域，尤其是涉及一种铝合金大型薄壁件砂模铸造工艺。

背景技术

目前，关于铝合金铸件的成型技术发展迅速，工艺也相对成熟，如挤压成型、轧制、低压铸造、重力铸造等，一般大型薄壁铸件采用的金属模压铸成型，其压制成型的零件表面质量好，内部组织结构均匀，是理想的薄壁件浇注工艺。但其开模成本较高，如果没有形成规模生产的话其铸造成本较高，而现实生产中在规模生产前，往往需要进行试验性生产，确定浇注工艺，因此小批量生产往往通过砂模进行铸造。

砂模铝铜合金金属铸件存在着共性缺点就是流动性差，表面成型质量较差，铸件不能过大，特别是厚度在5mm~15mm的大型薄壁件，其浇注成型难度更是成倍增加，浇注不满或浇界分层缺陷在薄壁浇注中时有发生，其浇铸成品率一般低于90%。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供了一种致密性好，成品率高的铝合金大型薄壁件砂模铸造工艺。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铝合金大型薄壁件砂模铸造工艺，其包括以下步骤：

步骤（一）、砂模制造

首先把木模上盖放入预制好的木箱内，然后把粗石英砂、呋喃树脂、磺酸按一定比例在混砂机内搅拌混匀制成型砂，接着把型砂放入木箱内捣实刮平制成上模砂模；用制上模砂模一样的方法步骤制出下模砂模、模芯砂模及直浇道砂模；当型砂固定成型后，即可进行脱箱脱木模处理；脱模完成后对砂模进行烘干除气处理；完成以上步骤后即对型腔表面进行涂膜工艺；涂膜工艺具体是：把氧化锆和酒精按一定比例调和成糊状，用毛刷或喷枪涂膜型腔表面并点燃固化，重复2~3次方可；接着把已经制好的砂模按定位要求和顺序组合起来并放在斜面托盘上，形成整体；

步骤（二）、铝合金熔炼配料

首先把称好重量的纯铝锭放入中频炉中融化，待温度达760度后投放铜、锰、钛三种合金元素，其中铜元素添加量为合金总重的4.80~5.00%，锰元素为0.85~0.90%，钛元素为0.20~0.30%，加温搅拌后通入高纯度氩气让铝合金溶体不断翻滚从而把铝业中的气体带走，达到除气效果，除气约5~10分钟；最后把铝液上悬浮的渣清除，满足设计温度后转中间浇包中保温静置10分钟，铝液转入中间浇包时当温度降到720~730度时开始浇铸，按3.0kgAl/s~4.0kgAl/s流速进行浇注；

步骤（三）、铸件铸造

把配置好的铝液注入浇口杯中，铝液通过浇口杯和直浇道的重力压差流入横浇道及型腔内，直至冒口处有铝液冒出方可停止浇注，待铸件温度降到常温后即可敲碎砂模取出铸件。

优选的是，所述步骤（一）中，呋喃树脂比例为粗石英砂重的3%，磺酸比例为粗石英砂重的1.5%。

优选的是，所述步骤（一）中，粗石英砂、呋喃树脂、磺酸在混砂机内搅拌的时间为50秒。

优选的是，所述步骤（一）中，型砂固定成型的时间为5h。

优选的是，所述步骤（一）中，烘干除气处理在电阻炉内加热除气，或者用喷灯烘烤砂模表面除气，温度控制在150度以内。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：