一種熔模鑄造鑄件鑄造方法

《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》是安徽信息工程學院於2017年8月29日申請的發明專利，該專利申請號為2017107532968，公布號為CN107377879A，專利公布日為2017年11月24日，發明人是柴知章、李潤、鄭京京。

《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法的鑄造步驟為：1）在型芯凸出部（3）外表面塗抹石墨砂，在型殼凸出部（4）內表面塗抹石墨砂；2）將型芯（1）套裝到型殼（2）內，型芯（1）和型殼（2）之間形成型腔（7）；3）加熱型殼（2），將加熱的型殼（2）放入冷水中淬水，然後向淬水的型殼（2）和型芯（1）之間的型腔（7）內澆入鑄件加工溶液，該發明所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法，步驟簡單，針對鑄件壁薄部容易產生縮松缺陷問題，有效解決縮松問題，增加薄壁部厚度，也同樣使薄壁部位消除了冷隔缺陷，從而有效提高了鑄件的整體品質，同時簡化了鑄造工藝，降低鑄造成本。

2020年7月17日，《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。

（概述圖為《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》的摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種熔模鑄造鑄件鑄造方法
• 公布號：CN107377879A
• 公布日：2017年11月24日
• 申請號：2017107532968
• 申請日：2017年8月29日
• 申請人：安徽信息工程學院
• 地址：安徽省蕪湖市弋江區文津西路8號
• 發明人：柴知章、李潤、鄭京京
• 代理機構：蕪湖安匯智慧財產權代理有限公司
• 代理人：尹安
• Int.Cl.：B22C9/04(2006.01)I
• 類別：發明專利

專利背景

熔模精密鑄造行業中，在鑄件鑄造時，由型殼和型芯形成型腔，從而完成鑄件的鑄造。而在鑄件鑄造時，在鑄件的薄壁部鑄造時，由於型殼和型芯受熱膨脹，從而使得薄壁部出現縮松，影響鑄件的整體質量，要避免的話增加成本。

發明內容

專利目的

《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》所要解決的技術問題是：針對2017年8月以前的技術不足，提供一種步驟簡單，針對鑄件壁薄部容易產生縮松缺陷問題，有效解決縮松問題，增加薄壁部厚度，提高鑄件品質，同時簡化鑄造工藝，降低鑄造成本的熔模鑄造鑄件鑄造方法。

技術方案

《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法的鑄造步驟為：

1）鑄造模具包括型芯、型殼，型芯外表面設定型芯凸出部，型殼內表面設定型殼凸出部，在型芯凸出部外表面塗抹石墨砂，在型殼凸出部內表面塗抹石墨砂；

2）將型芯套裝到型殼內，型芯和型殼之間形成型腔；

3）加熱型殼，將加熱的型殼放入冷水中淬水，然後向淬水的型殼和型芯之間的型腔內澆入鑄件加工溶液；

4）將加入鑄件加工溶液的鑄造模具放置到冷卻架上自然冷卻，冷卻後將型殼敲碎，取出鑄件，完成鑄件鑄造。

所述的型芯和型殼之間形成型腔鑄造鑄件時，鑄件表面與型芯凸出部對應部形成鑄件內凹進部，鑄件表面與型殼凸出部對應部位形成鑄件外凹進部，鑄件內凹進部和鑄件外凹進部形成鑄件薄壁部。所述的加熱型殼加熱時，將型殼加熱到80°-120°範圍之間，將型殼加熱到80°-120°範圍之間時，型殼外表面的溫度在80°-120°範圍之間，型殼內表面的溫度設定為處於常溫狀態，所述的鑄件加工溶液為鋼水。在所述的型芯的型芯凸出部表面塗抹石墨砂材料時，在型芯的型芯凸出部撒上粉末狀的石墨砂材料，形成內石墨砂層，在型殼的型殼凸出部內表面塗抹石墨砂時，在型殼的型殼凸出部撒上粉末狀的石墨砂材料，形成外石墨砂層，型芯和型殼形成的型腔鑄造鑄件時，型芯凸出部和型殼凸出部之間形成鑄件薄壁部。

改善效果

《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法，在通過鑄造模具鑄造鑄件時，在型芯凸出部外表面塗抹石墨砂，在型殼凸出部內表面塗抹石墨砂，這樣，型芯放置到型殼後，型芯和型殼之間的間隙部形成型腔，而型殼凸出部和型芯凸出部之間的間隙部形成鑄件薄壁部的腔體，這樣，在向型腔內澆入鑄件加工溶液後，型腔內形成鑄件，而型殼凸出部和型腔凸出部的間隙部恰好形成鑄件的薄壁部，薄壁部正是鑄件上容易產生縮松的部位。由於石墨砂是良好的保溫材料，石墨的熔點很高，但熱膨脹係數卻很小；石墨的導熱係數又隨著溫度的升高而降低；石墨的體積在溫度突變時也變化不大。

因此，在向型腔內澆入鑄件加工溶液後，型殼上塗抹石墨砂的部位和型芯上塗抹石墨砂的部位，在受到鑄件加工溶液後也不會發生膨脹，使得鑄件縮松部位相當於得到了鋼水的補縮，相當於增加了鑄件上薄壁部的厚度，有效避免薄壁部的縮松的出現，提高鑄件質量。該發明所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法，步驟簡單，針對鑄件壁薄部容易產生縮松缺陷問題，有效解決縮松問題，增加薄壁部厚度，也同樣使薄壁部位消除了冷隔缺陷，從而有效提高了鑄件的整體品質，同時簡化了鑄造工藝，降低鑄造成本。

附圖說明

圖1為《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》所述的熔模鑄造鑄件的鑄造模具的剖視結構示意圖；

附圖中標記分別為：1、型芯；2、型殼；3、型芯凸出部；4、型殼凸出部；6、鑄件內凹進部；7、型腔；8、鑄件外凹進部；9、內石墨砂層；10、外石墨砂層；11、鑄件薄壁部；12、鑄件。

圖1

技術領域

《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》屬於熔模鑄造工藝技術領域，更具體地說，是涉及一種熔模鑄造鑄件鑄造方法。

權利要求

1.《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》特徵在於：所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法的鑄造步驟為：1）鑄造模具包括型芯（1）、型殼（2），型芯（1）外表面設定型芯凸出部（3），型殼（2）內表面設定型殼凸出部（4），在型芯凸出部（3）外表面塗抹石墨砂，在型殼凸出部（4）內表面塗抹石墨砂；2）將型芯（1）套裝到型殼（2）內，型芯（1）和型殼（2）之間形成型腔（7）；3）加熱型殼（2），將加熱的型殼（2）放入冷水中淬水，然後向淬水的型殼（2）和型芯（1）之間的型腔（7）內澆入鑄件加工溶液；5）將加入鑄件加工溶液的鑄造模具放置到冷卻架上自然冷卻，冷卻後將型殼（2）敲碎，取出鑄件（12），完成鑄件鑄造。

2.根據權利要求1所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法，其特徵在於：所述的型芯（1）和型殼（2）之間形成型腔（7）鑄造鑄件時，鑄件表面與型芯凸出部（3）對應部形成鑄件內凹進部（6），鑄件表面與型殼凸出部（4）對應部位形成鑄件外凹進部（8），鑄件內凹進部（6）和鑄件外凹進部（8）形成鑄件薄壁部（11）。

3.根據權利要求1或2所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法，其特徵在於：所述的加熱型殼（2）加熱時，將型殼（2）加熱到80°-120°範圍之間，將型殼（2）加熱到80°-120°範圍之間時，型殼（2）外表面的溫度在80°-120°範圍之間，型殼（2）內表面的溫度設定為處於常溫狀態，所述的鑄件加工溶液為鋼水。

4.根據權利要求1或2所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法，其特徵在於：在所述的型芯（1）的型芯凸出部（3）表面塗抹石墨砂材料時，在型芯（1）的型芯凸出部（3）撒上粉末狀的石墨砂材料，形成內石墨砂層（9），在型殼（2）的型殼凸出部（4）內表面塗抹石墨砂時，在型殼（2）的型殼凸出部（4）撒上粉末狀的石墨砂材料，形成外石墨砂層（10），型芯（1）和型殼（2）形成的型腔（4）鑄造鑄件時，型芯凸出部（3）和型殼凸出部（4）之間形成鑄件薄壁部（11）。

實施方式

如附圖1所示，《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法的鑄造步驟為：1鑄造模具包括型芯1、型殼2，型芯1外表面設定型芯凸出部3，型殼2內表面設定型殼凸出部4，在型芯凸出部3外表面塗抹石墨砂，在型殼凸出部4內表面塗抹石墨砂；2將型芯1套裝到型殼2內，型芯1和型殼2之間形成型腔7；3加熱型殼2，將加熱的型殼2放入冷水中淬水，然後向淬水的型殼2和型芯1之間的型腔7內澆入鑄件加工溶液；5將加入鑄件加工溶液的鑄造模具放置到冷卻架上自然冷卻，冷卻後將型殼2敲碎，取出鑄件12，完成鑄件鑄造。

上述結構，在通過鑄造模具鑄造鑄件時，在型芯凸出部3外表面塗抹石墨砂，在型殼凸出部4內表面塗抹石墨砂，這樣，型芯放置到型殼後，型芯和型殼之間的間隙部形成型腔，而型殼凸出部和型芯凸出部之間的間隙部形成鑄件薄壁部的腔體，這樣，在向型腔內澆入鑄件加工溶液後，型腔內形成鑄件，而型殼凸出部和型腔凸出部的間隙部恰好形成鑄件的薄壁部，薄壁部正是鑄件上容易產生縮松的部位。由於石墨砂是良好的保溫材料，石墨的熔點很高，但熱膨脹係數卻很小；石墨的導熱係數又隨著溫度的升高而降低；石墨的體積在溫度突變時也變化不大。因此，在向型腔內澆入鑄件加工溶液後，型殼上塗抹石墨砂的部位和型芯上塗抹石墨砂的部位，在受到鑄件加工溶液後也不會發生膨脹，使得鑄件縮松部位相當於得到了鋼水的補縮，相當於增加了鑄件上薄壁部的厚度，有效避免薄壁部的縮松的出現，提高鑄件質量。

該發明所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法，步驟簡單，針對鑄件壁薄部容易產生縮松缺陷問題，有效解決縮松問題，增加薄壁部厚度，也同樣使薄壁部位消除了冷隔缺陷，從而有效提高了鑄件的整體品質，同時簡化了鑄造工藝，降低鑄造成本。所述的型芯1和型殼2之間形成型腔7鑄造鑄件時，鑄件表面與型芯凸出部3對應部形成鑄件內凹進部6，鑄件表面與型殼凸出部4對應部位形成鑄件外凹進部8，鑄件內凹進部6和鑄件外凹進部8形成鑄件薄壁部11。上述結構，薄壁部的厚度尺寸是根據需要設定，因此，薄壁部是鑄件上必不可少的部位，而縮松問題也就是鑄件上必不可少的問題。而該發明的方法，通過在鑄造鑄件請前添加石墨砂，能夠有效降低塗抹石墨砂部位的膨脹，從而增加薄壁部厚度。所述的加熱型殼2加熱時，將型殼2加熱到80°-120°範圍之間，將型殼2加熱到80°-120°範圍之間時，型殼2外表面的溫度在80°-120°範圍之間，型殼2內表面的溫度設定為處於常溫狀態，所述的鑄件加工溶液為鋼水。

上述步驟，在80°-120°範圍之間，能夠實現型殼外部的加熱，而型殼內部又不會過熱，從而使得鑄件加工溶液的鋼水澆入型殼後，由於型殼內部溫度低，型腔內部的鋼水會很快凝固，再加上石墨砂放的保溫層的設定，能夠可靠形成鑄件。在所述的型芯1的型芯凸出部3表面塗抹石墨砂材料時，在型芯1的型芯凸出部3撒上粉末狀的石墨砂材料，形成內石墨砂層9，在型殼2的型殼凸出部4內表面塗抹石墨砂時，在型殼2的型殼凸出部4撒上粉末狀的石墨砂材料，形成外石墨砂層10，型芯1和型殼2形成的型腔4鑄造鑄件時，型芯凸出部3和型殼凸出部4之間形成鑄件薄壁部11。內石墨砂層和外石砂層的設定，使得型芯和型殼之間的間隙部形成兩道平行布置的保溫層，在鋼水注入型腔後，該保溫層部位不會過度膨脹，不會因為膨脹而壓縮鋼水形成的薄壁部的厚度，相當於增加了薄壁部厚度，使得鑄件縮松部位得到了鋼水的補縮，消除了縮松缺陷。

該發明所述的熔模鑄造鑄件鑄造方法，在通過鑄造模具鑄造鑄件時，在型芯凸出部外表面塗抹石墨砂，在型殼凸出部內表面塗抹石墨砂，這樣，型芯放置到型殼後，型芯和型殼之間的間隙部形成型腔，而型殼凸出部和型芯凸出部之間的間隙部形成鑄件薄壁部的腔體，這樣，在向型腔內澆入鑄件加工溶液後，型腔內形成鑄件，而型殼凸出部和型腔凸出部的間隙部恰好形成鑄件的薄壁部，薄壁部正是鑄件上容易產生縮松的部位。由於石墨砂是良好的保溫材料，石墨的熔點很高，但熱膨脹係數卻很小；石墨的導熱係數又隨著溫度的升高而降低；石墨的體積在溫度突變時也變化不大。

榮譽表彰

2020年7月17日，《一種熔模鑄造鑄件鑄造方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。