[发明专利]一种铝合金大型发动机机匣零件的铸造工艺

摘要

本发明公开了一种铝合金大型发动机机匣零件的铸造工艺，所述机匣部件基本轮廓尺寸1400㎜x460㎜x195㎜,主体壁厚5～7㎜，整个机匣为半封闭大型腔体结构，外廓“细长”，内铸油路，所述铸造工艺路线包括以下步骤：S1、采取反重力法熔模精密铸造工艺初步设计铸件毛坯结构；S2、机匣铸件的铸造；S3、采用差压铸造工艺进行机匣铸造；S4、铝液熔炼和浇注控制；S5、铸件热处理。本发明机匣铸件采取铜管和“PLM‑聚碳石膏型芯”的复合型芯，实现一个整芯，大大提高了组芯精度，具有良好的退让性，极大地减少铸件应力和变形，大大地减小铸件尺寸变形和裂纹等铸造冶金缺陷。

主权项

1.一种铝合金大型发动机机匣零件的铸造工艺，所述机匣部件基本轮廓尺寸1400㎜x460㎜x195㎜，主体壁厚5～7㎜，整个机匣为半封闭大型腔体结构，外廓“细长”，内铸油路，其特征在于：所述铸造工艺路线包括以下步骤：S1、采取反重力法熔模精密铸造工艺初步设计铸件毛坯结构，在不影响零件使用的前提下，调整工艺筋、壁厚、凸台位置等结构参数，使得铸件毛坯结构更适合铸造生产；S2、机匣铸件的铸造，其采用铜管和PLM‑聚碳石膏型芯制成复合型芯，即先采用锌合金外支撑制成一个“半圆”的芯骨，该芯骨的形状结构与细长三维空间结构型芯外形一致，通过熔模精密铸造工艺将铜管和锌合金牢固地铸造在一起，压制PLM‑聚碳石膏型芯，使锌合金外支撑与PLM‑聚碳石膏型芯成为一体，保证机匣铸件在铸造过程中不错位；在型壳焙烧时将锌合金熔化脱出，通过化学反应将铜管腐蚀掉，即可获得尺寸准确、内壁光滑和铝铸件组织致密的复杂油路；设计制造一套蜡型，将PLM‑聚碳石膏型芯复合型芯固定在蜡型里，压制蜡模，实现蜡模的制造，通过涂料‑脱蜡‑焙烧获得机匣型壳；S3、采用差压铸造工艺进行机匣铸造，首先用MAGMA铸造模拟软件对铸造施工图进行模拟，分析铸件的流场、温度场、应力场，对铸件的结构、浇注系统和铸造工艺参数设计进行优化，将焙烧好的机匣型壳放在砂箱里，四周填充水玻璃砂进行铸件的差压铸造；S4、铝液熔炼和浇注控制，在浇注过程中，确定合理的充型速度以及差压罐保压压力，确定合理的浇注温度，在铸件最高点设置信号灯，保证每个铸件的充型时间±2s之内；S5、铸件热处理，先应用热处理软件进行模拟，确定铸件最佳热处理工艺方案，如铸件摆放位置、入水方向、入水时间和水的温度等，并设计合理的铸件热处理卡具，确保铸件热处理不变形；铸件划线，按线加工辅助卡台，并与热处理夹具锁紧固定，垂直淬火介子面放置，尽可能减少铸件热处理产生的变形；采取热等静压，提高铸件尺寸稳定性，提高铸件机械性能。