專利名稱：真空負(fù)壓消失模的吸注方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種真空負(fù)壓消失模的吸注方法及裝置。
背景技術(shù)：
消失模鑄造是一種新型鑄造方法，它以鑄件的尺寸精度高、表面光潔、少污染掌突 出優(yōu)點(diǎn)，較傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)，具有強(qiáng)大的競爭力，被譽(yù)為二十一世紀(jì)的鑄造技術(shù)，鑄造工業(yè) 的綠色革命?，F(xiàn)有的吸注方法是將發(fā)泡塑料(EPS)制成的鑄件模樣100 (模型)填埋在砂箱101 的型砂102中(請參見圖1)，將型砂震動并蓋上保壓膜105，通過空氣負(fù)壓裝置106施以負(fù) 壓緊實(shí)后，由沙箱上部的澆口杯103澆入金屬溶液，容器104內(nèi)的金屬溶液通過澆口杯103 流入到澆道系統(tǒng)107中，發(fā)泡塑料制成的鑄件模樣受高溫氣化消失，凝固冷卻后成型為鑄 件的方法。對于上述消失模的鑄造方法，其存在的缺陷有以下幾點(diǎn)1.金屬溶液由澆包倒出注入澆口杯過種中與空氣接觸造成直接氧化、吸氧氧化 且攜帶空氣進(jìn)入鑄件模樣汽化形成的型腔，金屬溶液冷卻成固態(tài)過程中形成氣孔和氧化夾 雜，直接影響鑄件的品質(zhì)質(zhì)量；2.吸注速度(流量)不穩(wěn)定，澆口杯內(nèi)不易保持工藝要求的溶液容量影響充型速 度進(jìn)而產(chǎn)品的質(zhì)量受到影響；3.傾斜澆包溶液流出的初流不易對準(zhǔn)澆口杯，在吸注過程中調(diào)整澆包的高度角度 和位置都會發(fā)生溶液外溢飛濺造成浪費(fèi)和不安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種真空負(fù)壓消失模的吸注方法，采用本發(fā)明的方法能夠以 穩(wěn)定的吸注速度進(jìn)行吸注，并且在吸注過程中可以避免金屬溶液與空氣進(jìn)行接觸，提高鑄 件的品質(zhì)質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下a.在砂箱中設(shè)置澆道系統(tǒng)，將發(fā)泡塑料(EPS)制成的鑄件模樣與澆道系統(tǒng)進(jìn)行連 接后，往砂箱中填埋型砂并將型砂震動和施以負(fù)壓進(jìn)行緊實(shí)，將保壓膜覆蓋在緊實(shí)后的型 砂上表面；b.在澆道系統(tǒng)的負(fù)壓端口連接負(fù)壓裝置，澆道系統(tǒng)的吸注口連接控制金屬溶液流 入澆道系統(tǒng)中的控制裝置，啟動負(fù)壓裝置工作使砂箱內(nèi)形成真空；C.在精煉裝置中加入精煉物質(zhì)，精煉裝置從容器的口部向容器的底部移動，通過 金屬溶液使精煉物質(zhì)汽化產(chǎn)生汽化物，并通過精煉裝置對容器中的金屬溶液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪 拌，使汽化物與金屬溶液充分地進(jìn)行混合，由汽化物除去金屬溶液中所含的氣體以及打散 金屬溶液被氧化形成的晶粒；d.將控制裝置與存放有進(jìn)行精煉后的金屬溶液的 容器進(jìn)行連接，開啟控制裝置以 及負(fù)壓裝置，負(fù)壓裝置產(chǎn)生的負(fù)壓為0. 5-0. 6MPa，容器內(nèi)的金屬溶液以3kg/s-5kg/s的流速通過控制裝置導(dǎo)入到澆道系統(tǒng)中，澆道系統(tǒng)及鑄件模樣受金屬溶液熱量汽化形成型腔， 金屬溶液充滿型腔冷卻后形成鑄件。采用了上述方案，金屬溶液經(jīng)過精煉物質(zhì)進(jìn)行精煉后，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量，通過將控制裝置插入到容器中，以負(fù)壓的方式將金屬溶液吸入到澆道系統(tǒng)中，采用這樣的方 式可以完全地避免金屬溶液與空氣進(jìn)行接觸，防止金屬溶液吸氧被氧化，因而在冷卻成固 態(tài)過程中不會形成氣孔，使得鑄件的品質(zhì)質(zhì)量得以提高；而且在吸注過程中，采用本發(fā)明的 發(fā)明是以穩(wěn)定的吸注速度進(jìn)行吸注，因此，金屬溶液的充型速度也是穩(wěn)定的。經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證， 本發(fā)明的鑄件的成品率為90%。另外，由于金屬溶液直接被負(fù)壓吸走，完全避免了在吸注過 程中調(diào)整澆包的高度角度和位置發(fā)生的溶液外溢飛濺造成浪費(fèi)和不安全隱患。本發(fā)明的另一目的是提供一種真空負(fù)壓消失模的吸注裝置，其能夠使金屬溶液以 穩(wěn)定的吸注速度進(jìn)行吸注，并且在吸注過程中可以避免金屬溶液與空氣進(jìn)行接觸，從頁提 高鑄件的品質(zhì)質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下真空負(fù)壓消失模的吸注裝置，砂箱中設(shè)有鑄件模樣與澆道系統(tǒng)，鑄件模樣與澆道 系統(tǒng)的周圍覆蓋有型砂層，在型砂層的上表面上覆蓋有保壓膜，澆道系統(tǒng)的負(fù)壓端連接空 氣負(fù)壓裝置，澆道系統(tǒng)的吸注口連接控制金屬溶液流入澆道系統(tǒng)中的控制裝置。采用上述方案的優(yōu)點(diǎn)在于金屬溶液依靠負(fù)壓吸引力和金屬溶液自身重力流動安 全可靠，利于提高經(jīng)濟(jì)效益；彎管短小易于固定和去除，從而減少工作量提高經(jīng)濟(jì)效益；避 免金屬溶液與空氣進(jìn)行接觸，并能以穩(wěn)定的吸注速度進(jìn)行吸注，能夠提高產(chǎn)品的成品率。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1為現(xiàn)有現(xiàn)失模鑄造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的真空負(fù)壓消失模的吸注裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為精練裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中，1為砂箱，2為鑄件模樣，3為澆道系統(tǒng)，4為型砂層，5為保壓膜，6為空氣 負(fù)壓裝置，7為彎管，80為管體，81為閥芯，9為容器，10為熔劑鐘罩，11為旋轉(zhuǎn)葉輪，12為轉(zhuǎn) 動軸，13為驅(qū)動電機(jī)，14為透氣孔。
具體實(shí)施例方式參照圖2和圖3，用于本發(fā)明的吸注方法的真空負(fù)壓消失模的吸注裝置，在砂箱1 中設(shè)有鑄件模樣2與澆道系統(tǒng)3，鑄件模樣2與澆道系統(tǒng)3均采用發(fā)泡塑料(EPS)制造而 成。在鑄件模樣2與澆道系統(tǒng)3的周圍覆蓋有型砂層4，通過型砂層4使鑄件模樣2與澆道 系統(tǒng)3定位在砂箱中。在型砂層4的上表面上覆蓋有保壓膜5，通過保壓膜5可以使砂箱內(nèi) 與大氣進(jìn)行氣體交換，確保在吸注過程中砂箱中形成真空。澆道系統(tǒng)的負(fù)壓端連接空氣負(fù) 壓裝置6，該空氣負(fù)壓裝置6在工作時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓作用力，使砂箱內(nèi)形成真空狀態(tài)。澆道系統(tǒng) 3的吸注口連接控制金屬溶液流入澆道系統(tǒng)中的控制裝置?？刂蒲b置包括彎管7，以及啟閉 閥。彎管7的一端連接澆道系統(tǒng)3，彎管7用于直接伸入到盛裝金屬溶液的容器9中。彎管 7的另一端連接啟閉閥，啟閉閥連接于彎管的管口，或者啟閉閥連接于彎管的管身。啟閉閥由管體80和插接在該管體中的閥芯81組成，彎管7與管體連通，而閥芯插入到管體80中 后，將彎管7封閉，只要通過手動方式打開閥芯81，在負(fù)壓作用力下，即可將裝在容器中的 金屬溶液吸入到澆道3系統(tǒng)中。砂箱上方設(shè)置有一個(gè)精煉裝置，該精煉裝置主要用于對裝 有容器中的金屬溶液進(jìn)行練制，除去金屬溶液中所含的氣體，以及將被氧化的金屬溶液所 形成的晶粒打散，提高鑄造得到的產(chǎn)品質(zhì)量。精煉裝置包括熔劑鐘罩10、旋轉(zhuǎn)葉輪11、轉(zhuǎn)動 軸12以及驅(qū)動電機(jī)13，所述熔劑鐘罩上設(shè)有透氣孔14，熔劑鐘罩連接于轉(zhuǎn)動軸12的下端， 熔劑鐘罩10的上部設(shè)有軸承，轉(zhuǎn)動軸12的下端與軸承連接，這樣，轉(zhuǎn)動軸在轉(zhuǎn)動過程中，熔 劑鐘罩并不會隨之轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)葉輪11連接在轉(zhuǎn)動軸12的軸身上，轉(zhuǎn)動軸12上端與電機(jī)的 輸出軸連接。 精煉裝置不限于上述結(jié)構(gòu)，其還可由熔劑鐘罩、轉(zhuǎn)動軸以及驅(qū)動電機(jī)組成，在熔劑 鐘罩上設(shè)有透氣孔，熔劑鐘罩上還設(shè)有葉輪，葉輪在熔劑鐘罩的內(nèi)表面，熔劑鐘罩在轉(zhuǎn)動過 程中，通過葉輪對金屬溶液進(jìn)行攪拌，而熔劑鐘罩是在將金屬溶液罩住的情況下進(jìn)行攪拌 的，因此可以防止液體飛濺，熔劑鐘罩連接于轉(zhuǎn)動軸的下端，轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動時(shí)帶動熔劑鐘罩轉(zhuǎn) 動，通過熔劑鐘罩帶動葉輪轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動軸上端與電機(jī)的輸出軸連接。本發(fā)明以鋁溶液為例進(jìn)行說明，采用以上裝置實(shí)施真空負(fù)壓消失模的吸注方法 為步驟1 在砂箱1中設(shè)置澆道系統(tǒng)3，將發(fā)泡塑料(EPS)制成的鑄件模樣2與澆道 系統(tǒng)進(jìn)行連接后，往砂箱中填埋型砂并將型砂震動和施以負(fù)壓進(jìn)行緊實(shí)，這些型砂進(jìn)行震 動和施以負(fù)壓進(jìn)行緊實(shí)后形成型砂層4，將保壓膜5覆蓋在緊實(shí)后的型砂上表面，通過保壓 膜對砂箱內(nèi)的各物質(zhì)進(jìn)行密閉，通過保壓膜5可以使砂箱內(nèi)與大氣進(jìn)行氣體交換，當(dāng)通過 負(fù)壓裝置對砂箱抽真空時(shí)，由于限制了大氣進(jìn)行到砂箱內(nèi)，可以使砂箱內(nèi)部快速形成真空 狀態(tài)。步驟2 在澆道系統(tǒng)的負(fù)壓端口連接負(fù)壓裝置，澆道系統(tǒng)的吸注口連接控制金屬 溶液流入澆道系統(tǒng)中的控制裝置，控制裝置包括彎管7，以及啟閉閥8。將彎管7伸展成直 管后，其整體的長度小于300mm，這樣可以減少鋁溶液在流過彎管時(shí)的熱量損耗，如果彎管 的長度過長，不但會增加鋁溶液的熱量損耗，引起在吸注過程中鋁溶液受冷后將管道堵塞， 而且還會影響產(chǎn)品的成型質(zhì)量。彎管的一端連接澆道系統(tǒng)，彎管7與澆道系統(tǒng)連接后用耐 火材料將接口包裹以防止漏液，彎管7還與啟閉閥連接。通過閥芯81將彎管7進(jìn)行封閉， 啟動負(fù)壓裝置工作使砂箱內(nèi)形成真空。步驟3 在精煉裝置的熔劑鐘罩10中加入精煉物質(zhì)，精煉物質(zhì)包括精煉劑、細(xì)化劑 以及變質(zhì)劑。其中，精煉劑可以為RJ系列鋁及鋁合金精煉劑，精煉劑為粉狀顆粒，細(xì)化劑為 鋁鈦硼塊，變質(zhì)劑為鍶鹽。精煉裝置從容器的口部向容器的底部移動，通過金屬溶液使精煉 物質(zhì)汽化產(chǎn)生汽化物，并通過精煉裝置對容器中的金屬溶液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪拌，使汽化物與金 屬溶液充分地進(jìn)行混合，由汽化物除去金屬溶液中所含的氣體以及打散金屬溶液被氧化形 成的晶粒。由于精煉物質(zhì)在熔劑鐘罩10內(nèi)，因此，精煉物質(zhì)也是從上而下地隨著熔劑鐘罩 下降，精煉物質(zhì)在下降過程中，與鋁溶液發(fā)生相應(yīng)反應(yīng)，在熔劑鐘罩10范圍內(nèi)的鋁溶液中 產(chǎn)生大量的彌散的氣泡氣泡，這些氣泡通過熔劑鐘罩10上的透氣孔向上浮動，氣泡在上浮 的過程中與鋁溶液充分接觸，把鋁溶液中的氣體和夾雜物帶到鋁溶液表面，達(dá)到除氣、除渣 的目的。在熔劑鐘罩10下降過程中，旋轉(zhuǎn)葉輪11以150轉(zhuǎn)/分的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)對鋁溶液進(jìn)行攪拌，由于旋轉(zhuǎn)葉輪11的攪拌作用，不但能使汽化物與鋁溶液更為充分地接觸，而且能加快氣泡的流動速度，使鋁溶液中所含的氣體及渣滓快速、完全地浮于液面上。
步驟4 將控制裝置與存放有進(jìn)行精煉后的金屬溶液的容器進(jìn)行連接，即彎管7直 接伸入到盛裝鋁溶液的容器9中，而容器9的放置位置是在砂箱1的上方，這樣便于在容器 9與砂箱之間形成壓力差，更快速地將鋁液輸送到澆道系統(tǒng)中。通過手動方式打開閥芯81， 負(fù)壓作用通過澆道系統(tǒng)3以及彎管7進(jìn)入到容器9中，空氣負(fù)壓裝置6產(chǎn)生0. 55MPa的負(fù)壓 作用力，依次通過澆道系統(tǒng)3和彎管7進(jìn)入到容器9中，即可將裝在容器9中的金屬溶液吸 入到澆道3系統(tǒng)中。容器內(nèi)的金屬溶液以5kg/s的流速通過控制裝置導(dǎo)入到澆道系統(tǒng)中，澆 道系統(tǒng)及鑄件模樣受金屬溶液熱量汽化形成型腔，金屬溶液充滿型腔冷卻后形成鑄件。最 后取出成型的鑄件即可。
權(quán)利要求
真空負(fù)壓消失模的吸注方法，其特征在于，包括以下步驟a.在砂箱中設(shè)置澆道系統(tǒng)，將發(fā)泡塑料(EPS)制成的鑄件模樣與澆道系統(tǒng)進(jìn)行連接后，往砂箱中填埋型砂并將型砂震動和施以負(fù)壓進(jìn)行緊實(shí)，將保壓膜覆蓋在緊實(shí)后的型砂上表面；b.在澆道系統(tǒng)的負(fù)壓端口連接負(fù)壓裝置，澆道系統(tǒng)的吸注口連接控制金屬溶液流入澆道系統(tǒng)中的控制裝置，啟動負(fù)壓裝置工作使砂箱內(nèi)形成真空；c.在精煉裝置中加入精煉物質(zhì)，精煉裝置從容器的口部向容器的底部移動，通過金屬溶液使精煉物質(zhì)汽化產(chǎn)生汽化物，并通過精煉裝置對容器中的金屬溶液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪拌，使汽化物與金屬溶液充分地進(jìn)行混合，由汽化物除去金屬溶液中所含的氣體以及打散金屬溶液被氧化形成的晶粒；d.將控制裝置與存放有進(jìn)行精煉后的金屬溶液的容器進(jìn)行連接，開啟控制裝置以及負(fù)壓裝置，負(fù)壓裝置產(chǎn)生的負(fù)壓為0.5-0.6MPa，容器內(nèi)的金屬溶液以3kg/s-5kg/s的流速通過控制裝置導(dǎo)入到澆道系統(tǒng)中，澆道系統(tǒng)及鑄件模樣受金屬溶液熱量汽化形成型腔，金屬溶液充滿型腔冷卻后形成鑄件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空負(fù)壓消失模的吸注方法，其特征在于所述精煉物質(zhì)包 括精煉劑、細(xì)化劑以及變質(zhì)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空負(fù)壓消失模的吸注方法，其特征在于所述精煉裝置包 括熔劑鐘罩、旋轉(zhuǎn)葉輪、轉(zhuǎn)動軸以及驅(qū)動電機(jī)，所述熔劑鐘罩連接于轉(zhuǎn)動軸的下端，旋轉(zhuǎn)葉 輪連接在轉(zhuǎn)動軸的軸身上，轉(zhuǎn)動軸上端與電機(jī)的輸出軸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空負(fù)壓消失模的吸注方法，其特征在于所述精煉裝置包 括熔劑鐘罩、轉(zhuǎn)動軸以及驅(qū)動電機(jī)，所述熔劑鐘罩上設(shè)有葉輪，熔劑鐘罩連接于轉(zhuǎn)動軸的下 端，轉(zhuǎn)動軸上端與電機(jī)的輸出軸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的真空負(fù)壓消失模的吸注方法，其特征在于所述熔劑鐘 罩上設(shè)有透氣孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空負(fù)壓消失模的吸注方法，其特征在于所述控制裝置包 括彎管，以及啟閉閥，彎管的一端連接澆道系統(tǒng)，彎管的另一端連接啟閉閥。
7.一種真空負(fù)壓消失模的吸注裝置，其特征在于砂箱中設(shè)有鑄件模樣與澆道系統(tǒng)， 鑄件模樣與澆道系統(tǒng)的周圍覆蓋有型砂層，在型砂層的上表面上覆蓋有保壓膜，澆道系統(tǒng) 的負(fù)壓端連接空氣負(fù)壓裝置，澆道系統(tǒng)的吸注口連接控制金屬溶液流入澆道系統(tǒng)中的控制裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空負(fù)壓消失模的吸注裝置，其特征在于還包括一個(gè)位于 砂箱上方的精煉裝置，該精煉裝置包括熔劑鐘罩、旋轉(zhuǎn)葉輪、轉(zhuǎn)動軸以及驅(qū)動電機(jī)，所述熔 劑鐘罩上設(shè)有透氣孔，熔劑鐘罩連接于轉(zhuǎn)動軸的下端，旋轉(zhuǎn)葉輪連接在轉(zhuǎn)動軸的軸身上，轉(zhuǎn) 動軸上端與電機(jī)的輸出軸連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空負(fù)壓消失模的吸注裝置，其特征在于還包括一個(gè)位于 砂箱上方的精煉裝置，該精煉裝置包括熔劑鐘罩、轉(zhuǎn)動軸以及驅(qū)動電機(jī)，所述熔劑鐘罩上設(shè) 有透氣孔，熔劑鐘罩上還設(shè)有葉輪，熔劑鐘罩連接于轉(zhuǎn)動軸的下端，轉(zhuǎn)動軸上端與電機(jī)的輸 出軸連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空負(fù)壓消失模的吸注裝置，其特征在于所述控制裝置包括彎管，以及啟閉閥，彎管的一端連接澆道系統(tǒng)，彎管的另一端連接啟閉閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種真空負(fù)壓消失模的吸注方法，在向盛有金屬溶液的容器中加入精煉物質(zhì)，一個(gè)精煉裝置從容器的口部罩住精煉物質(zhì)后向容器的底部移動，精煉裝置對容器中的金屬溶液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪拌，通過精煉物質(zhì)除去金屬溶液中所含的氣體以及打散金屬溶液被氧化形成的晶粒；開啟控制裝置以及負(fù)壓裝置，負(fù)壓裝置產(chǎn)生的負(fù)壓為0.5-0.6MPa，容器內(nèi)的金屬溶液以3kg/s-5kg/s的流速通過控制裝置導(dǎo)入到澆道系統(tǒng)中，澆道系統(tǒng)及鑄件模樣受金屬溶液熱量汽化形成型腔，金屬溶液充滿型腔冷卻后形成鑄件。采用本發(fā)明的方法能夠以穩(wěn)定的吸注速度進(jìn)行吸注，并且在吸注過程中可以避免金屬溶液與空氣進(jìn)行接觸，提高鑄件的品質(zhì)質(zhì)量。
文檔編號B22D18/06GK101844220SQ20101018666
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者曹博海 申請人:常州市博海鑄件制造有限公司