[发明专利]铸造型芯新工艺

说明书

本发明为铸造型芯新工艺，属于铸造技术。

目前对于铸造工艺的过程来说，铸造内部小的型腔无疑是采用型芯的方案，传统的型芯主要包括以下几种：

一、普通粘土砂芯及各种树脂砂芯：此两种砂芯只适用于较粗大的孔洞。

二、陶瓷型芯：利用各种陶瓷采用粉末成型及烧结的工艺制成，可制造较精密的内部型腔。但由于陶瓷型芯具有陶瓷本身的特点，较脆，特别是对于细长的型芯或截面积变化较大的型芯，型芯本身由于较脆，易断裂等缺陷使铸件成品率大大降低。

三、利用金属型材弯制的型芯：由于利用金属型材弯制而成，对于制造变截面或截面为非规则状态的细长型芯，制芯工艺将变得非常困难。另外对于嵌入式型芯，由于电极电位的差异，则会造成铸件被腐蚀的速度加快，缩短使用寿命。

为了克服上述传统型芯的不足，本发明的目的是：在充分保证铸件内孔表面光洁度及尺寸精确度的同时，使铸件具有细长变截面孔径的情况下能够大大提高其成品率，减少断芯及较长陶芯烧制及脱芯困难等问题。简化铸造具有较复杂内部管路的大型零件的步骤，特别是航空及航天飞行器上的机匣类零件。

本发明就是结合了传统的弯制金属型芯抗冲击性好及陶瓷型芯可变截面等优点而设计的铸造型芯新工艺，其工艺过程如下：

1、根据零件设计要求的内孔型腔在给出一定的尺寸伸缩后制造一个和型腔形状一样的模具，利用模具将低熔点物质(如蜡料、塑料或低熔点金属合金等)制成型芯，待其成型后将其取出，称之为“芯骨”；

2、在“芯骨”表面利用沉积的方法沉积一层适当厚度的金属层(可用电沉积、化学沉积和物理沉积等方法)，其厚度可控制在1*10^-2～1*10^-1mm范围内；

3、将具有镀层的“芯骨”置于温度高于“芯骨”熔点的环境中，将“芯骨”熔出，形成空心型芯；

4、在型芯表面涂刷适宜的涂料(包括金属氧化物或氮化物、碳化物、粉末或碳粉类涂料)并烘干；

5、将涂好涂料的空心型芯嵌入铸型即可浇注金属液体；

6、铸件凝固冷却后，可用化学物质(对于铝铸件可采用浓硝酸)进行选择性腐蚀，将空心型芯完全溶出，以避免由电化学腐蚀造成的铸件失效，完成空心零件的液体成形工艺过程。

本发明的优点是：

一、可克服传统陶瓷型芯易断芯及制芯困难的缺陷。

二、可以在继承传统金属型芯强度高耐冲击优点的基础上制出只有用传统陶芯工艺才可制成的变截面、变型腔整体型腔的金属型芯，但不同于传统嵌入式金属型芯造成铸件易腐蚀的缺陷。

三、在铸造过程完成以后，除芯工艺相对变得简单快捷。

本发明具有如下附图：

图1工艺流程图

本发明的实施过程是：如图1所示首先按零件设计的内孔尺寸制造“芯骨”但须考虑尺寸收缩，然后在“芯骨”表面沉积金属层，将沉积好型芯的“芯骨”溶出形成空心型芯，在空心型芯表面涂刷适宜的涂料、烘烤，将涂料后的型芯嵌入铸型浇注金属液，待金属液冷却后，用化学方法将空心金属型芯溶出，则完成本发明的实施过程。