[实用新型]真空与压力结合的壳型铸造装置

说明书

本实用新型提供一种真空与压力结合的壳型铸造装置，旨在，提供一种高效率，高质量，高出品率，工艺灵活性大的壳型铸造方法该方法。本实用新型通过下述技术方案予以实现：将真空与压力结合的壳型铸造装置分为上下隔离的真空室和充压室，内置有多层浇铸单元的砂箱封闭在真空室负压场中在覆膜砂成型壳型中心构成的一个圆柱孔作为金属液的浇铸流道，其与升液管相接。浇铸时，同时对真空室抽真空，用压缩气体对充压室进行充压，金属液在两室压差的作用下通过升液管平稳上升，进入真空室内多层浇铸单元的立浇道，从下至上逐层对每个覆膜砂壳型的每个铸型型腔充型浇铸，待浇铸金属液沿升液管向上进入并充满真空室内的壳型型腔，完成对壳型的充型浇铸。

技术领域

本实用新型是关于金属铸造成型技术领域金属的浇铸，尤其但不是唯一涉及黑色金属钢的浇铸。主要涉及一种利用壳型铸造法铸造原理生产铸件类零件的铸造技术，具体涉及到真空和压力铸造同步实施的壳型铸造装置。

背景技术

铸件是把冶炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后所得到的具有一定形状、尺寸和性能的物件。铸造精确成形是最节省的零件制造方法。复杂铸件的特点是型腔狭小，且弯弯曲曲，合金液充填过程中要多次改变流动方向，流程长，温度降低显著，由此液态金属液粘度的增大，粘滞力和表面张力增加，因而其充填阻力增大。把金属液从浇包注入铸型的操作过程称为浇注。浇注操作不当会引起浇不足、冷隔、气孔、缩孔和夹渣等铸件缺陷。金属的液态成型常称为铸造。它是将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。采用铸造方法获得薄壁铸件的关键在于解决金属液充型的问题。只有金属液完全填充铸型，才能够获得形状完整的铸件。而金属液填充铸型的路径和方式，有助于在铸件中形成有利的温度场和压力场并实现最佳的凝固方式，从而获得所需的凝固组织和铸件性能。铸造成形的方法主要分为砂型铸造和特种铸造两类。在砂型中生产铸件的铸造方法，称为砂型铸造。与砂型铸造不同的铸造方法称为特种铸造。特种铸造包括金属型铸，压力铸造，离心铸造，熔模铸造，低压铸造，陶瓷型铸造，连续铸造和挤压铸造等。金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法，其铸型用金属制成，可以反复使用多次(几百次到几千次)。金属型铸造目前所能生产的铸件，在重量和形状方面还有一定的限制，如对黑色金属只能是形状简单的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚也有限制，较小的铸件壁厚无法铸出。金属型铸造与砂型铸造比较：在技术上与经济上有许多优点，金属型铸造不用砂或者少用砂，铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高，而且质量和尺寸稳定；工序简单，易实现机械化和自动化，生产效率高。也有不足之处，如金属型制造成本高、金属型不透气，而且无退让性，易造成铸件浇注不足、但开裂或铸铁件白口等缺陷。铸造按金属液的浇注工艺分可为重力铸造和压力铸造。重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)作用下注入铸型的工艺。广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等；窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造，简称压铸。压力铸造压铸)的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。铸件尺寸精度高，表面光洁度好，强度和硬度较高，尺寸稳定，互换性好；可压铸薄壁复杂的铸件。压铸虽然有许多优点，但也有一些缺点，尚待解决。如：压铸时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，铸件易产生气孔，不能进行热处理；对内凹复杂的铸件，压铸较为困难；压铸型寿命较低。

在现有铸造技术中，砂型铸造是铸造中应用最广泛、最灵活的方法。既可用于单件、小批生产的手工造型，也可用于成批、大量生产的机器造型和自动生产线；既能浇注低熔点非铁金属及其合金液，又能浇注高熔点的铁液及钢液；铸件的尺寸可大可小，形状可简单亦可复杂。缺点：一型只能浇注一次，生产的工序较多，影响铸件品质的因素亦较多，铸件质量较差。砂型铸造的应用小件小批生产、不重要的零件、特大件。