專利名稱：一種大型鋁合金殼體的模具、制備鋁合金殼體的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及制備金屬殼體的模具及應用該模具制備金屬殼體的方法，具體指一種低壓鑄造技術(shù)制備大型鋁合金殼體的模具及應用該模具制備大型鋁合金殼體的方法。
背景技術(shù)：
大型鋁合金殼體，導體內(nèi)部要求充入SF6氣體，年泄漏率小于0. 5%，鑄件水壓破裂性試驗強度值要高于3. 75MPa。生產(chǎn)初期，該件采用樹脂砂型重力鑄造，工藝出品率只有50 %，而且鑄件針孔度、圓跳度和平面度等質(zhì)量指標均超標，晶粒粗大，氣密性檢查一次性合格率較低。澆注條件相對不穩(wěn)定，影響產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性；其次是生產(chǎn)效率不高，操作比較麻煩。因此，針對砂型鑄造工藝生產(chǎn)合格率和生產(chǎn)率低的問題，利用低壓鑄造金屬型工藝取代砂型鑄造，提高生產(chǎn)率和合格率。這就是本發(fā)明的宗旨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種制備鋁合金殼體鑄件的模具及應用該模具制備鋁合金殼體的方法，其目的是提高工藝出品率、致密度、力學性能和生產(chǎn)率。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種制備大型鋁合金殼體的模具，其特征在于所述模具包括砂芯底部連接底盤，底盤上設有與坩堝升液管相連的導入口，直澆道一端與導入口連接，另一端深入到砂芯內(nèi)部；直澆道上連接有內(nèi)澆道；砂芯外包裹金屬型模具，包括左模和右模，金屬型模具頂端不設冒所述直澆道在靠近導入口的一端連接有四個方向上的內(nèi)澆道，使直澆道與金屬型模具的型腔連接。所述直澆道的中部連接有至少一個方向上的內(nèi)澆道，使直澆道與金屬型模具的型腔連接。所述直澆道深入到砂芯內(nèi)部的一端連接有至少兩個方向上的內(nèi)澆道，使直澆道與金屬型模具的型腔連接。一種制備鋁合金殼體的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟
(1)鋁合金熔煉先進行配料，然后進行熔煉，熔煉后的溶液經(jīng)過除渣除氣后，進行變質(zhì)處理，得鋁合金溶液備用；
(2)裝配模具；
(3)低壓鑄造將步驟(1)所得鋁合金溶液注入直澆道，(2)鋁合金溶液的注入壓力逐步上升到0. 13MPa，然后降至OMpa，上升及下降過程分為如下階段
①升液階段升液階段在前25秒內(nèi)，相對壓力從OMPa上升到0.06Mpa ；
②充型階段充型階段在第25-60秒內(nèi)，相對壓力從0.06MPa上升到0. IMpa ；
③結(jié)殼階段結(jié)殼階段在第60-70秒內(nèi)，相對壓力從0.IMPa上升到0. IlMpa ；
④增壓階段增壓階段在第70-75秒內(nèi)，相對壓力從0.IlMPa上升到0. 13Mpa ；⑤保壓結(jié)晶階段保壓結(jié)晶階段在第75-320秒內(nèi)，相對壓力保持在0.13MPa,
⑥卸壓階段卸壓階段在第320-450秒內(nèi)，相對壓力從0.13MPa降到OMpa ； (4)取出鑄件。通過本發(fā)明所述技術(shù)方案的實施，方法操作簡單，便于控制，產(chǎn)品表面質(zhì)量高，工藝出品率高，氣密性檢查合格率高，成本低。


圖1為本發(fā)明所述模具主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中模具左視剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明中的壓力曲線示意圖； 圖4為本發(fā)明的生產(chǎn)流程示意圖； 附圖標記說明
1、導入口 2、直澆道3、內(nèi)澆道4、右模5、砂芯6、左模7、底盤。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。圖1為本發(fā)明所述模具主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中模具左視剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，砂芯5底部設有與坩堝升液管相連的導入口 1，直澆道2—端與導入口 1連接，另一端深入到砂芯5內(nèi)部；直澆道2上連接有多個內(nèi)澆道3，其中在靠近導入口 1的一端連接有四個方向上的內(nèi)澆道3，在中部連接有至少一個方向上的內(nèi)澆道3，在深入到砂芯 5內(nèi)部的一端連接有至少兩個方向上的內(nèi)澆道3，這些內(nèi)澆道3使直澆道2與金屬型模具的型腔連接。砂芯5外層是金屬型模具，包括左模6和右膜4。金屬型模具頂端不設冒口。底盤7與導入口 1相連，底盤7上部與左模6和右模4接觸，砂芯5通過底盤7定位。圖3為本發(fā)明中的壓力曲線示意圖，圖4為本發(fā)明的生產(chǎn)流程示意圖，如圖所示， 應用該模具制備鋁合金殼體的方法包括以下步驟
(1)鋁合金熔煉先進行配料，然后進行熔煉，熔煉后的溶液經(jīng)過除渣除氣后，進行變質(zhì)處理，得鋁合金溶液備用；
(2)裝配模具；
(3)低壓鑄造將步驟(1)所得鋁合金溶液注入直澆道(2)，鋁合金溶液的注入壓力逐步上升到0. 13MPa，然后降至OMpa，上升及下降過程分為如下階段
①升液階段升液階段在前25秒內(nèi)，相對壓力從OMPa上升到0.06Mpa ；
②充型階段充型階段在第25-60秒內(nèi)，相對壓力從0.06MPa上升到0. IMpa ；
③結(jié)殼階段結(jié)殼階段在第60-70秒內(nèi)，相對壓力從0.IMPa上升到0. IlMpa ；
④增壓階段增壓階段在第70-75秒內(nèi)，相對壓力從0.IlMPa上升到0. 13Mpa ；
⑤保壓結(jié)晶階段保壓結(jié)晶階段在第75-320秒內(nèi)，相對壓力保持在0.13MPa,
⑥卸壓階段卸壓階段在第320-450秒內(nèi)，相對壓力從0.13MPa降到OMpa ；
(4)取出鑄件。
權(quán)利要求
1.一種大型鋁合金殼體的模具，其特征在于所述模具包括砂芯(5)底部連接底盤 (7)，底盤(7)上設有與坩堝升液管相連的導入口(1)，直澆道(2)—端與導入口(1)連接，另一端深入到砂芯(5)內(nèi)部；直澆道(2)上連接有內(nèi)澆道(3);砂芯(5)外包裹金屬型模具，包括左模(6 )和右模(4 )，金屬型模具頂端不設冒口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大型鋁合金殼體的模具，其特征在于所述直澆道(2)在靠近導入口(1)的一端連接有四個方向上的內(nèi)澆道(3)，使直澆道(2)與金屬型模具的型腔連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大型鋁合金殼體的模具，其特征在于所述直澆道(2)的中部連接有至少一個方向上的內(nèi)澆道(3)，使直澆道(2)與金屬型模具的型腔連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大型鋁合金殼體的模具，其特征在于所述直澆道(2)深入到砂芯(5)內(nèi)部的一端連接有至少兩個方向上的內(nèi)澆道(3)，使直澆道(2)與金屬型模具的型腔連接。
5.一種應用如權(quán)利要求1-4中任一項所述模具制備鋁合金殼體的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟(1)鋁合金熔煉先進行配料，然后進行熔煉，熔煉后的溶液經(jīng)過除渣除氣后，進行變質(zhì)處理，得鋁合金溶液備用；(2)裝配模具；(3)低壓鑄造將步驟(1)所得鋁合金溶液注入直澆道(2)，鋁合金溶液的注入壓力逐步上升到0. 13MPa，然后降至OMpa，上升及下降過程分為如下階段①升液階段升液階段在前25秒內(nèi)，相對壓力從OMPa上升到0.06Mpa ；②充型階段充型階段在第25-60秒內(nèi)，相對壓力從0.06MPa上升到0. IMpa ；③結(jié)殼階段結(jié)殼階段在第60-70秒內(nèi)，相對壓力從0.IMPa上升到0. IlMpa ；④增壓階段增壓階段在第70-75秒內(nèi)，相對壓力從0.IlMPa上升到0. 13Mpa ；⑤保壓結(jié)晶階段保壓結(jié)晶階段在第75-320秒內(nèi)，相對壓力保持在0.13MPa,⑥卸壓階段卸壓階段在第320-450秒內(nèi)，相對壓力從0.13MPa降到OMpa ；(4)取出鑄件。
全文摘要
一種大型鋁合金殼體的模具、制備鋁合金殼體的方法，所述模具包括砂芯底部設有與坩堝升液管相連的導入口，直澆道一端與導入口連接，另一端深入到砂芯內(nèi)部；直澆道上連接有內(nèi)澆道；砂芯外層是金屬型模具，模具頂端不設冒口。所述方法包括鋁合金熔煉、裝配模具、低壓鑄造和取出鑄件。通過本發(fā)明所述技術(shù)方案的實施，方法操作簡單，便于控制，產(chǎn)品表面質(zhì)量高，工藝出品率高，氣密性檢查合格率高，成本低。
文檔編號B22D18/04GK102211168SQ20111012808
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者于寶義, 李強, 李潤霞, 李琦, 王峰, 陳學朋 申請人:沈陽工業(yè)大學