[发明专利]一种镁合金薄壁壳体件的低压精密铸造方法

说明书

本发明公开了一种镁合金薄壁壳体件的低压精密铸造方法，属于有色金属零件铸造方法领域。该方法通过蜡模制作和挂砂、烧结，获得高表面质量和尺寸精度高的内部复杂结构的型壳，通过内刷涂料防止镁熔体与其反应氧化，保证表面质量；再设计浇注方案结合型壳保温措施、防氧化措施和过滤装置，合理控制低压铸造充型时间和结晶压力等关键工艺参数，保证了熔体在上升和充型过程的平稳流动、防氧化，以及压力条件下充型到位和凝固过程的补缩，既保证了铸件内部冶金品质，又实现了复杂薄壁结构，并且同时具备了良好的表面质量和尺寸精度。采用本铸造方法，不仅提高了镁合金铸件冶金质量和成品率，而且节省了材料，提高了铸件工艺出品率，提高了经济效益。

技术领域

本发明涉及有色金属零件铸造方法技术领域，具体涉及一种镁合金薄壁壳体件的低压精密铸造方法。

背景技术

镁合金具有比重小、比强度高、阻尼高、高导热性以及减震性好、易于回收等优点，镁合金铸件产品已经在汽车、航空航天和3C等工业领域得到了广泛的应用。

壳体类铸件用于电动工具外壳、机械设备和航空航天发动机附件机匣及减速器机匣的一类重要铸件。壳体类零件一般壁厚较薄，结构复杂，铸造冷却速度快、充型困难，铸造过程易产生冷隔和缩松等铸造缺陷。目前，壳体类铸件多采用潮模砂或树脂砂型重力或反重力低压铸造技术。砂型重力铸造是用型砂中掺入膨润土或树脂、固化剂等造型材料，制作砂型铸型，然后利用金属液自身重力作用使其流入充满砂型铸型，成形零件。砂型重力铸造工艺简单，适用范围很广，但是存在诸多不足。比如，铸件尺寸精度较低、表面粗糙，需预留足够的机械加工余量；二是砂型铸造成型复杂结构零件的造型、下芯工艺操作过程非常复杂，且尺寸不稳定可靠，废品率高，尤其是壳体内的腔体、孔、油路等结构更是困难。

镁合金化学活性高，易与空气接触氧化燃烧。重力铸造时，熔体在敞开环境下流动和充型，氧化燃烧严重，并且仅靠自身重力作用充型，熔体流动速度难以控制，流动不平稳，极易产生氧化夹渣和外来夹杂物，进入铸件内部；其次，镁合金热容量小、导热快，充型时熔体与砂型浇道和铸型接触时，温降快，流动性变差，若温度控制不好，会产生冷隔和欠铸；再次，镁合金凝固温度区间宽、体收缩率大，仅靠重力充型和凝固无法有效补缩，极易形成宏观缩孔和微观缩松等铸造缺陷，即使设置较大的冒口也难以完全消除疏松缺陷。上述原因导致壳体类镁合金铸件冶金品质差，产品合格率低，工艺出品率低，材料浪费大。由此可见，镁合金铸造充型过程的防氧化、熔体平稳流动以及顺序凝固和有效补缩是制备高品质镁合金薄壁壳体类铸件的关键。需要基于上述关键，发展镁合金薄壁壳体专用铸造技术，解决镁合金薄壁壳体件铸造成形困难、铸造缺陷多的技术问题。

发明内容

本发明目的是针对现有镁合金薄壁壳体铸件铸造成形技术存在的不足之处，提供一种镁合金薄壁壳体件的低压精密铸造方法，解决镁合金薄壁壳体零件氧化夹渣、冷隔、缩松缩孔铸造缺陷多的难题，提高铸造冶金品质，提升合格率、工艺出品率，缩短生产周期。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种镁合金薄壁壳体件的低压精密铸造方法，包括如下步骤：

(1)蜡型制作：根据零件图纸设计、制作蜡模和浇注系统，将蜡型和浇注系统进行组焊，并检查、矫形和修补；

(2)型壳制作及阻燃处理：在蜡模表面挂砂，脱蜡和烘干，制作型壳，并在型壳内表面做阻燃处理；

(3)型壳预热：将型壳装入保温装置并固定，放入电阻炉中预热；

(4)镁合金熔炼：镁合金在保护性气氛或熔剂保护下熔炼；

(5)型壳与低压铸造机组装：将步骤(3)预热后的型壳与低压铸造机升液管连接，型壳与升液管之间放置过滤网并密封，并进行防氧化保护处理；

(6)低压铸造：将步骤(4)熔炼后得到的镁合金熔体通过低压铸造机压入型壳，浇注温度为660～820℃，优选温度为680-780℃，形成精密铸件。