專利名稱：擠壓冒口補縮的鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種擠壓冒口補縮的鑄造方法，它屬于一種利用外加壓力將冒口中與鑄件體收縮量等量的液態(tài)或半液態(tài)金屬全部壓入鑄件中，從而獲得無體收縮缺陷的鑄件的鑄造方法。
在厚實鑄件的鑄造生產(chǎn)中，由于合金的體收縮，常在最后凝固的部位產(chǎn)生縮孔或縮松。采用普通冒口補縮，不僅對縮松收效甚微，而且由于形成接觸熱節(jié)和物理熱節(jié)，使冒口根部亦常出現(xiàn)收縮缺陷。另外使用常規(guī)冒口還使鑄件的工藝出品率降低，造成金屬的浪費和能耗的增大。此外采用通常的鑄造方法，厚實鑄件的中心部位常出現(xiàn)組織疏松、晶粒粗大、機械性能下降，這就導(dǎo)致了鑄件的使用壽命大大降低。而且切除澆冒口的工作量也很大。
本發(fā)明的目的是提供一種采用普通廉價的金屬材料制造出沒有體收縮缺陷的厚實鑄件，從而提高鑄件的機械性能、提高鑄件的使用壽命，節(jié)約金屬材料、降低能耗、鑄件的工藝出品率高的擠壓冒口補縮的鑄造方法。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣實現(xiàn)的該擠壓冒口補縮的鑄造方法，它包括下列步驟(1)根據(jù)鑄件的體積收縮率，計算出補縮所需的金屬量；(2)設(shè)計澆冒系統(tǒng)使?jié)部诘娜莘e與所需補縮的金屬體積相等，澆口同時也是冒口；(3)預(yù)熱鑄型、澆注、加壓先預(yù)熱鑄型至300～400℃后，進行澆注，使金屬液充滿鑄型及其澆冒系統(tǒng)，用50～200Mpa的壓力對澆口中的金屬施壓，直到澆口中的液態(tài)或半液態(tài)金屬全部壓入鑄件中，保持壓力60-150秒，停止施壓；(4)開模，取出鑄件。
上述鑄型為金屬型鑄型或砂型-金屬型鑄型。
由于本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，因此與背景技術(shù)相比，具有下列優(yōu)點1、能生產(chǎn)出沒有體收縮缺陷的厚實鑄件通過計算澆口、設(shè)計合適的澆注系統(tǒng)及定量澆注、控制壓頭行程，從而就能達到鑄件收縮量與冒口補縮量的平衡，生產(chǎn)出沒有體收縮缺陷的厚實鑄件。
2、生產(chǎn)出的鑄件的機械性能好，使用壽命長。
3、能節(jié)約金屬材料、降低能耗，鑄件的工藝出品率可達95％以上。
本發(fā)明適用于任何一種鑄造合金，特別對于易產(chǎn)生縮孔、縮松的碳素鋼、合金鋼更可顯示其優(yōu)點。
實施例鑄件名稱Φ110mm實心球體材料45鋼鑄造方法是1、計算Φ110mm鋼球的體收縮量查鑄造工藝手冊知45鋼的體收縮率為9％V球=1／6πd3=697cm3鋼球體收縮量=V球×體收縮率=697×9％62．73cm32、設(shè)計澆冒系統(tǒng)本鋼球的澆口也為冒口，按澆口的容積與所需補縮的金屬體積相等，采用圓柱形直澆口一個，尺寸如下h=60mm d=36mm3、選模具采用金屬型鑄模；另外為防止?jié)部谔幗饘僖哼^早凝固，給補縮造成困難，在澆口處設(shè)有保溫套；為順利排出型內(nèi)氣體，鑄型上設(shè)有排氣孔；4、設(shè)定壓頭行程合模之前確定好壓頭最大行程即壓頭停止運動時其下端面應(yīng)正好到達直澆口底部，以便于施壓控制；5、預(yù)熱鑄模合模并預(yù)熱金屬型鑄模至400℃；
6、澆注金屬液的溫度為1500-1560℃時澆注；金屬液澆滿直澆口為止；7、壓力補縮用100Mpa的壓力對澆口中的金屬液施壓；加壓速度為10mm／s，直到金屬液全部壓入鑄件中，保持壓力2min，停止施壓；8、開模、取出剛球。
根據(jù)不同尺寸的鑄件，本發(fā)明預(yù)熱鑄型的溫度可在300～400℃之間選擇；補縮壓力可在50～200MPa之間選擇；保持壓力時間可在60-150秒之間選擇。
本發(fā)明對于小型鑄件采用金屬型鑄型；對于中、大型鑄件適用砂型-金屬型鑄型。
權(quán)利要求
1.一種擠壓冒口補縮的鑄造方法，其特征是它包括下列步驟(1)根據(jù)鑄件的體積收縮率，計算出補縮所需的金屬量；(2)設(shè)計澆冒系統(tǒng)使?jié)部诘娜莘e與所需補縮的金屬體積相等，澆口同時也是冒口；(3)預(yù)熱鑄型、澆注、加壓先預(yù)熱鑄型至300～400℃后，進行澆注，使金屬液充滿鑄型及其澆冒系統(tǒng)，用50～200Mpa的壓力對澆口中的金屬施壓，直到澆口中的液態(tài)或半液態(tài)金屬全部壓入鑄件中，保持壓力60-150秒，停止施壓；(4)開模，取出鑄件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠壓冒口補縮的鑄造方法，其特征是所述鑄型為金屬型鑄型或砂型-金屬型鑄型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種擠壓冒口補縮的鑄造方法。該鑄造方法包括下列步驟:(1)根據(jù)鑄件的體積收縮率,計算出補縮所需的金屬量;(2)設(shè)計澆冒系統(tǒng);(3)預(yù)熱鑄型、澆注、加壓;(4)開摸,取出鑄件。本發(fā)明具有能生產(chǎn)出沒有體收縮缺陷的、使用壽命長的鑄件等優(yōu)點。
文檔編號B22D27/00GK1280893SQ0011892
公開日2001年1月24日 申請日期2000年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月7日
發(fā)明者史保萱, 梁洪達, 許步勤 申請人:史保萱, 梁洪達, 許步勤