專利名稱：真空差壓增壓鑄造方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與鑄造方法有關(guān)，特別與適用于制作高致密度，高質(zhì)量 鑄造件產(chǎn)品的需求的有關(guān)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有鑄造工藝中鑄件組織的致密度(針孔度)和鑄造質(zhì)量無(wú)法保證， 滿足不了科研及軍工產(chǎn)品的高質(zhì)量要求；壓鑄件工藝又需昂貴的鋼質(zhì)模 具，并且模具生產(chǎn)周期長(zhǎng)，鑄件內(nèi)在氣孔等缺陷無(wú)法消除，不適合較大 型零件鑄造；石膏型精密鑄造表面質(zhì)量及尺寸精度，基本能滿足高標(biāo)準(zhǔn) 的技術(shù)要求，但是，對(duì)于體積較大或壁厚的鑄件就不可避免產(chǎn)生鑄件缺 陷；金屬型鑄造工藝，其表面質(zhì)量和內(nèi)部組織較好，但對(duì)復(fù)雜零件或厚 薄差異大的零件就容易產(chǎn)生鑄造缺陷。因此，目前所有鑄造工藝均存在 著這些不同程度、不同類型的缺陷或不足。特別對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量要 求高、尺寸較大、周期要求短的產(chǎn)品沒(méi)有可靠而先進(jìn)的工藝和設(shè)備來(lái)保 障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有砂型、石膏型、金屬型等多種鑄造工 藝及設(shè)備不足，提供一種能提高鑄件產(chǎn)品的致密度和質(zhì)量，有效生產(chǎn)"無(wú) 缺陷鑄件"，有效而可靠滿足科研、軍工及高質(zhì)量鑄件要求的真空差壓 增壓鑄造方法。
本發(fā)發(fā)明的另一個(gè)目的是為了提供真空差壓增壓鑄造設(shè)備。
本發(fā)明的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明真空差壓增壓鑄造方法，該方法步驟如下
1) 將合模、定位、夾緊、安裝好的鑄型放置于上艙；
2) 將裝滿金屬液的下艙與上艙對(duì)接，使上艙鑄型底部澆道口、咽 喉和下艙升液管上口對(duì)準(zhǔn)并密封好邊緣，使上下艙通過(guò)澆道口、咽喉、 升液管形成通道；
3) 對(duì)上下艙同時(shí)抽真空，使金屬液靜置凈化，使下艙、升液管和
上艙型腔處于真空負(fù)壓狀態(tài)并保持上下艙真空負(fù)壓平衡；
4) 關(guān)閉真空閥，停止抽真空；
5) 打開下艙進(jìn)氣閥，逐步加壓，使上下艙產(chǎn)生壓力差，壓差迫使 下艙金屬液升至上艙，直到冒口或鑄型最高位置為止，然后關(guān)閉下艙進(jìn) 氣閥；
6) 關(guān)閉下艙進(jìn)氣閥后，封閉咽喉，防止上艙金屬液下漏；
7) 打開上艙進(jìn)氣閥開始對(duì)上艙加壓，并達(dá)到0.2—2兆帕壓力后保 持5—15分鐘，直至上艙金屬液全部固化。
上述的鑄型為砂型、石膏型、金屬型、有機(jī)材料快速成型。
本發(fā)明真空差壓增壓鑄造設(shè)備，包括上艙1、下艙9，位于上、下 艙間的與上艙連接的帶咽喉6的對(duì)接安裝平臺(tái)4，上艙中有裝含底部澆 道口和冒口 7的鑄型8的型腔5，下艙中裝有熔煉爐IO，裝于熔煉爐中 的壓力坩堝12，位于壓力坩堝中的上端與對(duì)接安裝平臺(tái)上的咽喉、鑄型 底部澆道口連通的升液管13，位于對(duì)接安裝平臺(tái)和壓力坩堝間的密封環(huán) 道14，分別通過(guò)管道28與上艙下艙連通且通過(guò)操作控制臺(tái)26對(duì)上艙、 下艙抽真空或加壓的真空罐18、壓力罐19，真空罐18與真空泵2連接， 壓力罐18與空壓機(jī)21連接。
上述的溶煉爐與壓力坩堝間裝有發(fā)熱元件15。
上述的下艙中裝有平移機(jī)構(gòu)16，舉升機(jī)構(gòu)17，平移機(jī)構(gòu)中有裝在 下艙上的導(dǎo)軌29，位于熔煉爐底部的與導(dǎo)軌配合的導(dǎo)輪30，舉升機(jī)構(gòu) 17中有裝在下艙上的液壓缸31，下端伸入液壓缸而上端連接在熔煉爐 底部的活塞桿32。
上述的咽喉處有受操作控制臺(tái)控制的止回閥27。
上述的真空罐上裝有真空負(fù)壓表22，壓力罐上裝有安全閥23、放 水閥24、壓力表25。
按下述步驟使用本發(fā)明真空差壓增壓鑄造設(shè)備
A、 裝型將鑄型(砂型、金屬型、石膏型等)正確安裝在上艙安 裝平臺(tái)上，用已有的專用夾具合模、定位、夾緊后，將下澆道口、咽喉 和下艙升液管上口部對(duì)準(zhǔn)密封；
B、 將上艙蓋蓋好并與安裝平臺(tái)連接鎖緊；
C、 將熔煉好的金屬液放置在下艙壓力坩堝中；
D、 將下艙平移到固定位置；
E、 將下艙升液管上口部對(duì)準(zhǔn)安裝平臺(tái)咽喉下口部，升起下艙，使 之與上艙對(duì)接密封邊緣；
F、 通過(guò)操作控制臺(tái)開始抽真空將上下艙同時(shí)抽成真空并保持上 下艙真空負(fù)壓平衡；
G、 通過(guò)操作控制臺(tái)，關(guān)閉真空閥，停止抽真空，打開下艙進(jìn)氣閥
并逐步加壓，使上下艙產(chǎn)生壓力差，壓差迫使下艙金屬熔液通過(guò)升液管
上升至上艙鑄型腔內(nèi)并升至冒口或鑄型最高點(diǎn)為止；
H、 金屬溶液上升至冒口時(shí)，立即關(guān)閉下艙進(jìn)氣閥，同時(shí)關(guān)閉咽喉
止回閥，防止上艙金屬液下漏j
I、 打開上艙進(jìn)氣閥開始對(duì)上艙加壓，達(dá)到O. l—2兆帕壓力后保持 5-15分鐘，直至上艙金屬液在較高壓力狀態(tài)下全部固化為止；
J、通過(guò)操作控制臺(tái)打開排氣閥，同時(shí)放掉上下艙的壓縮空氣，將 下艙落回原位，打開上艙蓋，取出鑄型，清理出優(yōu)質(zhì)鑄件。
采用本發(fā)明方法和設(shè)備能提高鑄件產(chǎn)品的致密度和質(zhì)量有效生產(chǎn) "無(wú)缺陷鑄件"，有效而可靠滿足科研、軍工及高質(zhì)量鑄件要求。


圖1為本發(fā)明設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，本發(fā)明真空差壓增壓鑄造設(shè)備，包括有上艙蓋2和鎖緊 件3的上艙1、下艙9，位于上、下艙間的與上艙連接的帶咽喉6的對(duì) 接安裝平臺(tái)4。上艙中有裝含底部澆道口和冒口 7的鑄型8的型腔5。 下艙中裝有熔煉爐10，裝于熔煉爐中的壓力坩堝12，位于壓力坩堝和 熔煉間的發(fā)熱元件17，位于壓力坩堝中的上端與平臺(tái)上的咽喉、鑄型底 部澆道口連通的升液管13，位于平臺(tái)和壓力坩堝間的密封環(huán)道14。平 臺(tái)咽喉處有受操作控制臺(tái)控制的止回閥27。位于下艙中的平移機(jī)構(gòu)16 中有裝在下艙底部的導(dǎo)軌29，裝于熔煉爐底部的與導(dǎo)軌配合的導(dǎo)輪30。 舉升機(jī)構(gòu)17中有裝在下艙底部的液壓缸31，下端伸入液壓缸而上端連 接在熔煉爐底部的活塞桿32。分別通過(guò)管道28與上艙、下艙連通且通 過(guò)操作控制臺(tái)26對(duì)上艙、下艙抽真空或加壓的真空罐18、壓力罐19， 真空罐18與真空泵20連接，壓力罐18與空壓機(jī)21連接。真空罐上裝 有真空負(fù)壓表22，壓力罐上裝有安全閥23、放水閥24、壓力表25。
本發(fā)明方法具體步驟如下 A、 將合模、定位、夾緊的鑄型8安裝在上艙1安裝平臺(tái)4上，上 艙鑄型澆口、咽喉6和下艙9升液管13上口部對(duì)準(zhǔn)；
B、 蓋好上艙蓋2并通過(guò)鎖緊機(jī)構(gòu)3密封；
C、 將熔煉好金屬液11放置在下艙9熔煉爐10中，熔煉爐中設(shè)置
D、 通過(guò)平移機(jī)構(gòu)16將下艙9平移至固定位置，再將升液管13上 口部對(duì)準(zhǔn)安裝平臺(tái)4上咽喉6，通過(guò)舉升機(jī)構(gòu)17升起下艙9，使之與上 艙1對(duì)接密封，上下艙中間設(shè)置有密封環(huán)道
E、 通過(guò)操作控制臺(tái)26對(duì)上下艙同時(shí)抽真空，保持上下艙真空負(fù)壓 平衡。然后打開下艙進(jìn)氣閥并逐步加壓，使上下艙產(chǎn)生壓力差，壓差迫 使下艙金屬熔液11通過(guò)升液管13上升至鑄型8型腔5內(nèi)并升至最高冒 口 7為止；
F、 金屬液11上升至冒口7時(shí)，立即關(guān)閉下艙9進(jìn)氣閥。使用止回 閥27封閉咽喉6;
G、 通過(guò)操作控制臺(tái)26,打開上艙1進(jìn)氣閥開始對(duì)上艙加壓，壓力 逐步達(dá)到0.1—2兆帕后保持5-15分鐘，以上艙金屬液在較高壓力狀態(tài) 下全部固化為止；
H、 通過(guò)操作控制臺(tái)26同時(shí)放掉上下艙的壓縮空氣，將熔煉爐10 落回原位，打開上艙蓋2，取出鑄型8，清理出優(yōu)質(zhì)鑄件。
上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不應(yīng)將此理 解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于上述實(shí)施例。凡基于上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn) 的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、真空差壓增壓鑄造方法，該方法步驟如下1)將合模、定位、夾緊、安裝好的鑄型放置于上艙；2)將裝滿金屬液的下艙與上艙對(duì)接，使上艙鑄型底部澆道口、咽喉和下艙升液管上口對(duì)準(zhǔn)并密封好邊緣，使上下艙通過(guò)澆道口、咽喉、升液管形成通道；3)對(duì)上下艙同時(shí)抽真空，使金屬液靜置凈化，使下艙、升液管和上艙型腔處于真空負(fù)壓狀態(tài)并保持上下艙真空負(fù)壓平衡；4)關(guān)閉真空閥，停止抽真空；5)打開下艙進(jìn)氣閥，逐步加壓，使上下艙產(chǎn)生壓力差，壓差迫使下艙金屬液升至上艙，直到冒口或鑄型最高位置為止，然后關(guān)閉下艙進(jìn)氣閥；6)關(guān)閉下艙進(jìn)氣閥后，封閉咽喉，防止上艙金屬液下漏；7)打開上艙進(jìn)氣閥開始對(duì)上艙加壓，并達(dá)到0.2-2兆帕壓力后保持5-15分鐘，直至上艙金屬液全部固化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空差壓增壓鑄造方法，其特征在于鑄 型為砂型、石膏型、金屬型、有機(jī)材料快速成型。
3、 真空差壓增壓鑄造設(shè)備，其特征在于包括上艙(1)、下艙(9)， 位于上、下艙間的與上艙連接的帶咽喉(6)的對(duì)接安裝平臺(tái)(4)，上 艙中有裝含底部澆道口和冒口 (7)的鑄型(8)的型腔(5)，下艙中裝 有熔煉爐(10)，裝于熔煉爐中的壓力坩堝(12)，位于壓力坩堝中的上 端與對(duì)接安裝平臺(tái)上的咽喉、鑄型底部澆道口連通的升液管(13)，位 于對(duì)接安裝平臺(tái)和壓力坩堝間的密封環(huán)道(14)，分別通過(guò)管道(28) 與上艙、下艙連通且通過(guò)操作控制臺(tái)(26)對(duì)上艙、下艙抽真空或加壓 的真空罐(18)、壓力罐(19)，真空罐(18)與真空泵(2)連接，壓 力罐(18)與空壓機(jī)(21)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空差壓增壓鑄造設(shè)備，其特征在于溶 煉爐與壓力坩堝間裝有發(fā)熱元件(15)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的真空差壓增壓鑄造設(shè)備，其特征在 于下艙中裝有平移機(jī)構(gòu)(16)，舉升機(jī)構(gòu)(17)，平移機(jī)構(gòu)中有裝在下艙　上的導(dǎo)軌(29)，位于熔煉爐底部的與導(dǎo)軌配合的導(dǎo)輪(30)，舉升機(jī)構(gòu)(17)中有裝在下艙上的液壓缸(31)，下端伸入液壓缸而上端連接在 熔煉爐底部的活塞桿(32)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的真空差壓增壓鑄造方法，其特征在 于咽喉處有受操作控制臺(tái)控制的止回閥(27)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的真空差壓增壓鑄造方法，其特征在 于真空罐上裝有真空負(fù)壓表(22)，壓力罐上裝有安全閥(23)、放水閥(24)、壓力表(25)。
全文摘要
本發(fā)明提供了真空差壓增壓鑄造方法，包括1)將合模、定位、夾緊、安裝好的鑄型放置于上艙；2)將裝滿金屬液的下艙與上艙對(duì)接，使上艙鑄型底部澆道口、咽喉和下艙升液管上口對(duì)準(zhǔn)并密封好邊緣，使上下艙通過(guò)澆道口、咽喉、升液管形成通道；3)對(duì)上下艙同時(shí)抽真空，并保持上下艙真空負(fù)壓平衡；4)關(guān)閉真空閥，停止抽真空；5)打開下艙進(jìn)氣閥，逐步加壓，使上下艙產(chǎn)生壓力差，壓差迫使下艙金屬液升至上艙，然后關(guān)閉下艙進(jìn)氣閥；6)封閉咽喉；7)打開上艙進(jìn)氣閥開始對(duì)上艙加壓，并達(dá)到0.2-2兆帕壓力后保持5-15分鐘，直至上艙金屬液全部固化。本發(fā)明還提供了真空差壓增壓鑄造設(shè)備。本發(fā)明能提高鑄件產(chǎn)品的致密度和質(zhì)量，有效生產(chǎn)“無(wú)缺陷鑄件”，有效而可靠滿足科研、軍工及高質(zhì)量鑄件要求。
文檔編號(hào)B22D18/06GK101168189SQ20071005064
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者李澤奇 申請(qǐng)人:李澤奇