[发明专利]飞行器发动机缸体的真空重力铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机铸造领域，更具体地说，涉及一种飞行器发动机缸体的真空重力铸造方法。

背景技术

一种飞行器发动机的铝合金缸体，铸件基本尺寸为160mm×140mm×145mm，铸件重量1.64Kg，铸件外形由8组散热片组成，便于为发动机缸体散热，叶片尖端厚度约1.5mm，由于叶片比较长和薄，叶片外观容易产生冷隔和浇不足。内有直径为60mm的中孔，是活塞运动的空间，该产品先制作铸件，铸件经机加工后形成产品。毛坯孔内径为56mm，中孔中部联结有一气道。该铸件中孔的内径为56mm，经过打磨加工后为60mm。用现有的重力铸造技术制造出来的飞行器发动机的铝合金缸体铸件表面被机加工后，表面往往露出气孔或缩孔，尤其是在靠近气道部位位置存在气孔或缩孔的飞行器发动机的铝合金缸体铸件是无法挽救的废品，不能使用。这样，造成飞行器发动机的铝合金缸体铸件的合格率仅为20％，质量成本大幅上升，基本不能正常生产，难以保证飞行器发动机缸体的批量生产需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术重力铸造上述铸件成品合格率低的缺陷，提供一种成品合格率高的飞行器发动机缸体的真空重力铸造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种飞行器发动机缸体的真空重力铸造方法，包括下列步骤：

S1：在用于重力铸造的飞行器发动机缸体模具的中孔砂芯表面浸涤石墨涂料，在模具的靠近气道的部分加涂激冷涂料后，将气道砂芯粘在中孔砂芯上，一起放在下模上，模具的左、右半模与下模合膜后，将合膜后的模具、保温炉置于一个可抽真空的密封舱内；将真空泵与密封舱通过带有真空双向阀开关的气管相连接，将真空泵与中孔砂芯的空腔通过带有空气开关的气管相连接；

S2：将铝合金液熔炼完成后转入保温炉后，封闭密封舱；

S3：打开真空双向阀开关，用真空泵抽出可抽真空的密封舱内的空气，使密封舱内的真空度达到12mmHg-0mmHg；

S4：然后用密封舱内的机械手并通过模具上设置的蛇形浇注口，将保温炉中的铝合金液浇注到模具构成的型腔中；

S5：浇注完毕后打开空气开关，使空气进入中孔砂芯内加速铝合金液在模具中冷却，随即在0-5秒内打开真空双向阀，让3-7Kgf/cm²的压缩空气进入密封舱内，在飞行器发动机缸体铸件凝固过程中对铸件进行补缩；

S6：待铸件冷却凝固3-6分钟，打开密封舱，取出飞行器发动机缸体铸件。

所述步骤S2中，保温炉中的温度为710-750℃。

所述步骤S4中，铝合金液的浇注温度为725-750℃。

所述激冷涂料为镁沙粉激冷涂料或碲粉激冷涂料。

本发明的飞行器发动机缸体的真空重力铸造方法，具有以下有益效果：

第一，铝合金液浇注前，关闭密封舱，打开真空泵，这时，空气从模具，铝合金液中被抽出。待到抽真空完成，浇注铝合金液进入模具，此时由于模具、铝合金液中没有空气，克服了铸件产生气孔；浇注完成后打开气管上的空气开关，使空气进入中孔砂芯内加速铝合金液在模具中冷却，随即在0-5秒内打开真空双向阀，让3-7Kgf/cm²的压缩空气进入密封舱内，铸件此时处于收缩状态，外来的压缩空气的气压力作用在补缩的冒口区域，冒口内铝合金液对铸件进行补缩，加上气压的作用，更好的对铸件进行补缩。这样大大的克服了铸件因为收缩产生的缩孔，减少了缸体加工后暴露出来的气孔或缩孔。薄的叶片外观也因为真空状态下，铝合金流动性更好，铸件外观清晰饱满。

第二，生产中由于铸件的中孔是用砂芯成型，砂芯传热性差，铸件的内表面冷却慢，外来铝合金液补缩困难(外层已经凝固)导致内孔周边组织疏松，加工后暴露出铸造缺陷。采取在砂芯上刷上特殊激冷涂料，使与砂芯接触的铝合金表面更快冷却，因为激冷涂料层的存在，内孔加工后没有气孔或缩孔。

第三，在砂芯中孔内采用通入空气冷却方式带走了砂芯内积累的大量热量，更有利于顺序凝固，很好的解决了存在的质量问题。铸件合格率从20％提高了到90％以上，满足了客户需要，企业也降低了生产成本。