[发明专利]一种涡壳的铸造方法在审

专利信息
申请号: 201510902303.7 申请日: 2015-12-08
公开(公告)号: CN105458182A 公开(公告)日: 2016-04-06
发明(设计)人: 冯超;唐桢;纪旭辉;杨保华;毛娜;王江云 申请(专利权)人: 西安航空动力控制科技有限公司
主分类号: B22C9/10 分类号: B22C9/10;B22C9/12;B22C9/24;B22C9/06
代理公司: 西安智邦专利商标代理有限公司 61211 代理人: 杨引雪
地址: 710077 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 铸造 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及铸造技术领域,尤其是涉及一种涡壳的铸造方法。

背景技术

涡壳是发动机涡轮增压系统中的重要零件,材料为ZL101,该部件形状独特,结构复杂,壁厚截面变化较大,同时工作时承受较大的应力,气密性要求高,不允许出现气孔、缩松等缺陷(X光检查)。

目前,绝大多数涡壳采用砂型重力铸造或金属型重力铸造,这两种铸造方法虽然各有优点,但还是存在较多的不足。首先,由于涡壳结构复杂,外形四周加强筋较多,分型极为困难,故一般都采用砂型铸造,底注式浇注系统,为保证涡壳铸件涡道壳芯的定位,采用涡壳铸件大法兰盘面朝下的方式放置,在生产过程中发现,铸件大法兰盘极易出现缩松、渣孔等缺陷,严重制约生产进度,加大了生产成本。其次,金属型重力同样采用底注式浇注系统,金属型重力铸造模具设计时,为了定位涡壳铸件的涡道壳芯,必须使其涡壳大法兰盘面朝下,由于金属型冷却速度较快,使得大法兰盘面得不到补缩,容易产生缩松缩孔缺陷;同时涡壳铸件大面朝下,浇注时不利于氧化夹渣上浮,易在大法兰盘面产生渣孔缺陷,其铸件出品率同样较低,严重影响排产计划,生产浪费严重。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题,本发明提出一种铝合金涡壳壳体的金属型倾转铸造方法,能解决铝合金涡壳大法兰面上的缩松缩孔及渣孔缺陷,通过明暗冒口设置并结合冒口砂芯,使得铸件浇注后形成了理想的温度场,能够按照铸件到冒口进行顺序凝固。

本发明的技术解决方案是:一种涡壳的铸造方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:

1)制芯;将冒口砂芯模具安装到射芯机上,通电加热模具,冒口砂芯模具型腔固化一层覆膜砂,开模得到冒口砂芯;

2)组芯;将冒口砂芯和涡道壳芯组合粘接;

3)烘烤壳芯:将刷好涂料的壳芯放入烘窑,设置烘烤温度120±10℃,时间1.5~2h,浇注前取出待用;

4)熔化精炼:将原料加入熔化保温炉,通电熔化,铝液熔化后,向铝液中通入高纯度氩气,加入精炼剂进行旋转除气;

5)模具准备:借用金属型模具,预热并喷涂型腔涂料,将模具安装到倾转浇注机上等待浇注;

6)浇注:将壳芯下进模具,合模后,用浇包将熔化好的铝液浇到浇口杯中,倾转浇注;

7)切割清理:切割铸件浇冒口,并打磨清理铸件毛刺及披缝。

上述步骤1)的具体步骤是:

1.1)加热芯盒模具,加热温度为220℃;

1.2)打开模具,对模具型腔喷涂脱模剂;

1.3)合模后,将射芯机射砂口对准模具吹口,吹制压力控制在0.5MPa,吹制时间5s;

1.4)等待结壳硬化,硬化时间为2min;

1.5)开模,壳芯由顶杆顶出后,取出壳芯;

1.6)用油石打磨清理砂芯,按顺序放在垫有石棉布的托盘中。

上述步骤2)的具体步骤是:

2.1)冒口砂芯上设有防错定位孔,涡道壳芯有配合定位凸台。粘接之前首先进行配合试验;

2.2)将K5粘接剂均匀涂到涡道壳芯定位凸台上,然后组合壳芯,压紧并粘牢;

2.3)检查两个壳芯的配合面间隙,不超过0.5mm;

2.4)壳芯组合好后,在组合芯对应的几个暗冒口处上刷涂保温涂料。

上述步骤4)的具体步骤是:

4.1)熔化准备;除掉坩埚内残余的杂物,待坩埚温度达到280℃后,用喷枪将涂料均匀喷涂预热好的坩埚内表面,保温1小时,待用;

4.2)加料熔化;按回炉料、铝硅合金锭、纯铝锭、中间合金的次序将炉料紧实地装入坩埚内,对熔化保温炉送电熔化,铝液熔化最高温度760℃,达到最高温度后设备自动断电;

4.3)合金精炼;将旋转除气机吊到熔化炉上,开启电源开关,电动机带动侵入坩埚中的石墨转子旋转,同时通过石墨转子在铝液中导入高纯度氩气,精炼气体压力0.3MPa,并通过外部加粉装置向铝液中加入精炼剂,除气时间15min;

4.4)合金质量检查;合金精炼完成后,浇注化学成分试样和力学性能试样。

上述步骤5)的具体步骤是:

5.1)模具预热;将模具装入模具预热炉,设定加热温度为260℃;

5.2)模具清理;将准备好的干冰倒入干冰清理机,将喉管喷嘴对准模具型腔,清理型腔涂料;

5.3)涂料喷涂;成品涂料按照与水1:4的比例混合,喷涂型腔,底模喷涂两层,前后左右半模涂料喷涂时,厚度应从上到下依次递减;

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  • 一种风电轮毂用芯骨,属于铸造技术领域,用于解决铸造中芯骨取出不方便、只能使用一次的问题,包括主体芯骨和配合芯骨,所述主体芯骨和所述配合芯骨均为圆筒状结构,所述主体芯骨和所述配合芯骨间采用合页连接。所述主体芯骨用来支撑所述风电轮毂主体段,所述配合芯骨沿轴向方向分割为若干瓣,每瓣所述配合芯骨通过一个合页连接于所述主体芯骨上,基于合页连接关系,每瓣所述配合芯骨均可在径向方向上旋转或者翻转90度,从而实现所述配合芯骨的可开合功能,方便了后续铸件的打箱落砂。所述风电轮毂用芯骨通过设置具有支撑轮毂主体刚度的所述主体芯骨和具有降低砂铁比作用的配合芯骨,实现了最低砂铁比生产球形结构的轮毂铸件。
  • 一种硅基陶瓷型芯脱除方法-201910732034.2
  • 周长军;郭云龙;唐荣俊;唐荣彪;周文星 - 兴化市兴东铸钢有限公司
  • 2019-08-09 - 2019-10-15 - B22C9/10
  • 本发明公开了一种硅基陶瓷型芯脱除方法,包括以下步骤:将带有陶瓷型芯的铸件放置于充有碱液的反应釜衬筒中;对脱芯釜进行送电升温;在沸水池中浸泡冲刷;酸碱中和;沸水冲洗自干。相对于现有技术,本发明技术具有以下优势:通过加压升温的方式,减少了阻碍反应进行的凝胶状物质的产生,并加快脱芯液的渗透作用;采用不同结构类型的铸件釜内保温方案,避免了铸件因脱芯时间过长或碱液浓度过大而被腐蚀;完善脱芯后清理步骤,避免了因强碱脱芯残留的碱金属离子对铸件的腐蚀,并拓宽碱液选择范围。
  • 组芯定位用装置-201821782244.X
  • 刘建平;余理 - 四川共享铸造有限公司
  • 2018-11-02 - 2019-10-15 - B22C9/10
  • 一种组芯定位用装置,属于铸造技术领域,用于解决组芯工艺中砂芯装配位置精度的问题,所述组芯定位用装置包括地面导轨、至少一组组芯托架和验芯托架,所述组芯托架和验芯托架设置于所述地面导轨上,且可以沿地面导轨往复运动,所述验芯托架由组芯托架和验芯组件构成,所述验芯组件用于校验置于所述组芯托架上的砂芯的垂直度。本实用新型所述的组芯定位用装置,通过设置可在地面导轨上行进的组芯托架和验芯托架,实现了将垂直度符合要求的砂芯组芯为合格的产品,避免了组芯错位造成的铸件轮廓尺寸不合格的问题。
  • 型芯包用紧固装置-201821944382.3
  • 李诚;唐松;夏蘩 - 四川共享铸造有限公司
  • 2018-11-26 - 2019-10-15 - B22C9/10
  • 一种型芯包用紧固装置,涉及砂型铸造技术领域,用于解决小型型芯包的卡固螺杆被金属液侵蚀,包括卡销垫片、螺杆、螺筒,所述卡销垫片为设有U型卡槽的垫片,所述卡销垫片通过设置在螺杆一端的卡槽与螺杆配合,起到卡位的作用;所述螺杆的一端设有卡槽、另一端设有螺纹,所述螺纹用以与螺筒配合,从而形成对螺杆螺纹的保护与隔离,也即使螺筒的光滑表面处于可与外界接触的状态;所述螺筒为一端带有螺栓头、另一端敞开的、带有内螺纹的空筒结构;所述紧固装置通过卡销垫片的卡位与螺筒的旋紧,起到紧固型芯包的作用。
  • 一种冷铁用砂芯安装装置-201920036623.2
  • 单晓农;李进玉 - 浙江佳邦数控机床有限公司
  • 2019-01-10 - 2019-10-15 - B22C9/10
  • 本实用新型公开了一种冷铁用砂芯安装装置,包括底座,所述底座的两侧固定安装有侧板,所述侧板的顶端一侧安装有顶板,两个所述侧板通过顶板相连,两个所述侧板相对的一侧开设有驱动槽,所述驱动槽内安装有丝杆,所述侧板的内部底端安装有伺服电机,所述伺服电机通过减速器与丝杆相连,所述丝杆穿过驱动槽且一端通过轴承与侧板转动连接,所述丝杆上安装有行程螺母,所述丝杆通过螺纹与行程螺母相连,所述行程螺母上安装有安装板,所述安装板的底端中心处固定安装有固定结构,所述固定结构由伸缩板、压力传感器、固定块、弹簧、检测板和伸缩块组成。本实用新型,能够避免多余的压力对砂芯造成不必要的损坏,使用更加方便。
  • 一种自动装配盐中子系统-201822039801.5
  • 于天波;汪宝俊;方松;罗余祥 - 安庆雅德帝伯活塞有限公司
  • 2018-12-06 - 2019-10-11 - B22C9/10
  • 本实用新型公开了一种自动装配盐中子系统,盐中子供给台上设有盐中子,盐中子机器人上的镜头可旋转式工业照相机镜头方向与盐中子的定位孔相匹配,盐中子机器人的机械手用于取出出料口的盐中子至盐中子升温台上;盐中子机器人的机械手取出所述盐中子升温台上的加热后的盐中子至盐中子校正台上,盐中子校正台用于对加热后的盐中子做装配前的位置校正,盐中子机器人的机械手取出校正位置后的盐中子并平移至盐中子装配平台的对应模具中。本实用新型设计机器人及相关程序,通过盐中子机器人与各工作台之间的完美配合,实现了出盐、盐中子升温、盐中子装配、废盐收集等工序的自动化,提升产能的同时节约了人力。
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