[发明专利]熔合性薄壁金属板铸型铸造方法

说明书

本发明公开一种熔合性薄壁金属板铸型铸造方法。其显著特征是：薄壁金属板铸型在金属液的作用下与铸件熔合为一体。铸造方法如下：将薄壁金属板制造出铸件外表面形状、并留有金属液浇注口和抽真空排气接口的薄壁金属板铸型，该铸型相对金属板之间按照矩阵排列焊接铸型加强筋，并在铸型外壁固定热电偶。将该铸型置于砂箱围板为高透气性网孔板的砂箱中，砂箱内置一定数量的喷气、喷水雾的喷嘴，将喷嘴对位于铸件壁厚最大处的两侧，填充陶瓷球或钢球至砂箱口，并振实陶瓷球或钢球，浇注前开启喷气冷却/抽真空排气，浇铸过程中根据热电偶检测的温度，实时开启喷水雾冷却，以控制浇注速度与凝固速度的均衡，实现铸件快速定向顺序凝固。

技术领域

本技术发明属于金属铸造，涉及熔合性薄壁金属板铸型铸造方法

背景技术

金属铸造是一种金属成型方法。将熔化的金属液注入所要成型零件形状的模型空腔铸型中，待金属液凝固后成型为铸件。铸型包含两个内容：铸型的材料类型和型腔成型方法。按照铸型材料分类：潮模粘土砂型、树脂砂型、水玻璃砂型、熔模陶瓷壳型、金属型覆砂型等；按型腔成型方法分类：模型造型、V法造型（真空造型）、熔模、消失模、3D打印砂型等;其中潮模粘土砂型应用范围最为广泛，既适用于自动造型铸造也适用于人工造型铸造，且生产成本低，但不适于大型铸件铸造，废砂固废和废气排放量大；树脂砂型铸造生产效率低于潮模粘土砂型铸造，生产成本远高于潮模粘土砂型，但铸件质量优于潮模粘土砂型，且能铸造大型复杂铸件,V法造型（真空造型）无需型砂粘结剂，依靠砂箱与铸型的PVA薄膜及薄膜上的铸造涂料之间的真空负压保持型腔形状，废砂固废和废气排放量非常低，属于环保型铸造工艺技术，且铸造质量好，但不适用于大型复杂铸件铸造；上述四种铸造方法均需要造型模具。金属型及金属型覆砂型能生产的铸件形状更为简单如：金属型压力铸造铁锅、离心铸造缸套等旋转形状铸件及其他简单形状铸件，且金属型制造成本高，在金属液激热作用下易变形，金属铸型使用寿命短。

本发明公开熔合性薄壁金属板铸型铸造方法，其铸造过程如下：采用与铸件成分相似相容的薄壁金属板，用金属钣金的方法焊接制造成型零件形状的、留有金属液浇注口或留有金属液浇注口和真空排气口的封闭模型空腔——熔合性薄壁金属板铸型，在熔合性金属板铸型上铸件壁厚最大处、最小处及平均壁厚处固定电偶，用于检测铸件在浇注、凝固和冷却过程中的温度；为减小熔合性薄壁金属板铸型在浇注过程中的变形，在熔合性薄壁金属板铸型的相对金属板之间按照矩阵排列焊接与铸件成分相似相容的直径4mm至12mm的圆型材，圆型材矩阵排列的间距为其所在位置的铸件壁厚的0.5倍至2倍，成为铸型加强筋，该加强筋在金属液的过热热容和凝固热的作用下与铸件熔合为一体;将该熔合性薄壁金属板铸型置于砂箱中，砂箱的四周围板为等效空隙小于2mm直径的网孔板，确保喷气、喷水雾冷却的透气性，且用于保型的陶瓷球或钢球不会漏出，将一定数量的喷漆、喷水雾喷嘴对位于铸件薄厚最厚大处，填充并振实陶瓷球或钢球至砂箱口，加盖、固定漏出金属浇注口或金属浇注口和真空排气借口的砂箱盖板，为确保避免金属液完全熔化薄壁金属型泄露金属液导致的浇注失败，在浇注金属液之前开启喷气冷却铸件壁厚最大处，并开启铸型抽真空，浇注时根据固定在铸型上热电偶检测的温度控制调节喷水雾冷却，控制金属液的浇注速度和凝固速度的均衡，实现定向顺序凝固。

发明内容

本发明公开熔合性薄壁金属板铸型铸造方法。