專利名稱：一種熔模鑄造殼內(nèi)預(yù)制孔道的局部氣冷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熔模鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熔模鑄造殼內(nèi)預(yù)制孔道的局部氣冷方法。
背景技術(shù)：
在鑄造領(lǐng)域中，鑄件由于冷卻順序的問題會產(chǎn)生縮孔、縮松等鑄造缺陷。在砂型鑄造中，可以通過在砂型中放置冷鐵的方式來增大鑄件局部的冷卻速率從而達到控制冷卻順序的效果，但是在熔模鑄造中，不能夠單純地采用相同的工藝方法來達到增強局部冷卻速率的效果。目前，熔模鑄造的吹風冷卻工藝在國內(nèi)已經(jīng)有具體應(yīng)用，工藝方案是用壓縮氣體直接對準需要局部冷卻的部位進行吹氣。該工藝對于增強鑄件局部冷卻能夠起到一定的作用，但是存在著明顯的不足，比如冷卻范圍和冷卻速率的可控性較差等。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種熔模鑄造殼內(nèi)預(yù)制孔道的局部氣冷方法，本發(fā)明方法能夠根據(jù)需要局部冷卻部位的形狀和大小靈活布置蠟條或其他可脫除材料，從而形成特定的氣道結(jié)構(gòu)，冷卻范圍可控性高且冷卻速率能夠通過氣流的大小進行控制。為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種熔模鑄造殼內(nèi)預(yù)制孔道的局部氣冷方法，包括如下步驟步驟1:首先按照正常的熔模鑄造工藝在蠟?zāi)１砻嬷茪ぃ徊襟E2 :當制得的型殼具有一定強度后，在型殼表面需要快速冷卻的部位粘貼通過加熱或化學方法能夠從型殼內(nèi)部脫除的材料，并形成相互連通的通道形體；步驟3 :繼續(xù)制殼，使通過加熱或化學方法能夠從型殼內(nèi)部脫除的材料埋于型殼內(nèi)部，使進氣口和出氣口處的材料留一部分裸露在外；步驟4 :通過加熱或化學方法脫除型殼內(nèi)部的材料，型殼內(nèi)部的材料部位形成冷卻氣道；步驟5 :根據(jù)工藝需要對脫除型殼內(nèi)部的材料后的型殼進行高溫焙燒；步驟6 :澆注金屬或金屬液冷卻時向冷卻氣道內(nèi)部通入氣體，形成局部的強對流換熱。步驟2所述的通過加熱或化學方法能夠從型殼內(nèi)部脫除的材料為蠟條。對蠟條進行加熱，使其軟化后緊密貼于型殼表面，之后用粘接蠟使蠟條固定于型殼表面。對粘貼通過加熱或化學方法能夠從型殼內(nèi)部脫除的材料后的型殼繼續(xù)制殼若干層，也可以僅在冷卻氣道部位繼續(xù)進行局部的制殼若干層，之后對型殼整體進行封漿處理，得到完整的型殼。本發(fā)明熔模鑄造殼內(nèi)預(yù)制孔道的局部氣冷方法，在型殼內(nèi)部預(yù)制氣道，澆注時氣體流經(jīng)氣道形成對流換熱，達到提高局部冷卻速率的效果。該工藝的優(yōu)勢在于1、可以根據(jù)需要局部冷卻部位的形狀和大小，靈活布置蠟條或其他可脫除材料從而形成特定的氣道結(jié)構(gòu)，冷卻范圍可控性高；2、冷卻速率可以通過氣流的大小進行控制。


附圖為當制殼到一定層數(shù)時在型殼表面布置蠟條或其他可脫除材料的方式示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。首先按照正常的熔模鑄造工藝進行蠟?zāi)５膲褐坪蜐沧⑾到y(tǒng)的組焊，然后進行制殼工序。當制殼過程進行到一定層數(shù)，型殼已經(jīng)建立了一定的強度之后，如附圖所示，在鑄件需要快速冷卻的部位粘接蠟條，首先烘烤蠟條使其軟化，然后將其按于型殼表面，使其與型殼表面貼合，融化少量的粘接蠟并滴于蠟條與型殼的縫隙處，使蠟條固定在型殼表面。根據(jù)需要冷卻部位的形狀和大小，可以粘貼一路或者多路蠟條，具體的蠟條排布方式可以根據(jù)實際情況來確定。如果粘貼了多路蠟條，需要將蠟條的端部進行粘連，然后在一端焊上脫蠟后形成進氣口的蠟條，另一端焊上脫蠟后形成出氣口的蠟條。用于形成氣冷通道的蠟條在型殼上固定好之后，繼續(xù)進行制殼工序。制殼時應(yīng)注意，應(yīng)使脫蠟后形成出氣口和進氣口的蠟條端部裸露于型殼之外。繼續(xù)制殼若干層后，型殼整體已經(jīng)具有了一定的強度，但是冷卻氣道部位的型殼還需要進一步的加強，所以可以繼續(xù)在冷卻氣道部位進行局部的制殼。局部制殼若干層之后，對型殼整體進行封漿處理，得到完整的型殼。對型殼進行脫蠟處理時，應(yīng)注意讓冷卻氣道部位的蠟條完全融化并流出型殼。然后對型殼進行高溫焙燒。焙燒后的型殼即可用于澆注。 型殼預(yù)熱后，進行澆注。待金屬液完全進入型腔后，用與冷卻氣道進氣口尺寸相匹配的噴嘴插入進氣口進行吹氣冷卻。氣體流經(jīng)冷卻氣道時形成強烈的對流，使氣道部位的金屬液快速降溫，達到快速冷卻的效果。吹氣之前應(yīng)該保證氣嘴與進氣口接合牢固，這樣在較大的氣流之下不會發(fā)生氣嘴脫落的現(xiàn)象。通過上述實施例對本發(fā)明進行了描述，在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種熔模鑄造殼內(nèi)預(yù)制孔道的局部氣冷方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1:首先按照正常的熔模鑄造工藝在蠟?zāi)１砻嬷茪ぃ? 步驟2:當制得的型殼具有一定強度后，在型殼表面需要快速冷卻的部位粘貼通過加熱或化學方法能夠從型殼內(nèi)部脫除的材料，并形成相互連通的通道形體； 步驟3:繼續(xù)制殼，使通過加熱或化學方法能夠從型殼內(nèi)部脫除的材料埋于型殼內(nèi)部，使進氣口和出氣口處的材料留一部分裸露在外； 步驟4:通過加熱或化學方法脫除型殼內(nèi)部的材料，型殼內(nèi)部的材料部位形成冷卻氣道； 步驟5:根據(jù)工藝需要對脫除型殼內(nèi)部的材料后的型殼進行高溫焙燒； 步驟6:澆注金屬或金屬液冷卻時向冷卻氣道內(nèi)部通入氣體，形成局部的強對流換熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔模鑄造殼內(nèi)預(yù)制孔道的局部氣冷方法，其特征在于:步驟2所述的通過加熱或化學方法能夠從型殼內(nèi)部脫除的材料為蠟條。
3.根據(jù)權(quán)利 要求2所述的一種熔模鑄造殼內(nèi)預(yù)制孔道的局部氣冷方法，其特征在于:對蠟條進行加熱，使其軟化后緊密貼于型殼表面，之后用粘接蠟使蠟條固定于型殼表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔模鑄造殼內(nèi)預(yù)制孔道的局部氣冷方法，其特征在于:對粘貼通過加熱或化學方法能夠從型殼內(nèi)部脫除的材料后的型殼繼續(xù)制殼若干層，僅在冷卻氣道部位繼續(xù)進行局部制殼若干層，之后對型殼整體進行封漿處理，得到完整的型殼。
全文摘要
一種熔模鑄造殼內(nèi)預(yù)制孔道的局部氣冷方法，包括如下步驟1、按照正常的熔模鑄造工藝在蠟?zāi)１砻嬷茪ぃ?、在型殼表面需要快速冷卻的部位粘貼通過加熱或化學方法能夠從型殼內(nèi)部脫除的材料；3、繼續(xù)制殼，使通過加熱或化學方法能夠從型殼內(nèi)部脫除的材料埋于型殼內(nèi)部，使進氣口和出氣口處的材料一部分裸露在外；4、脫除型殼內(nèi)部的材料，形成冷卻氣道；5、根據(jù)工藝需要對脫除型殼內(nèi)部的材料后的型殼進行高溫焙燒；6、將型殼用于澆注，根據(jù)局部冷卻要求，向冷卻氣道通入氣體，形成局部的強對流換熱；根據(jù)需要局部冷卻部位的形狀和大小，靈活布置可脫除材料形成特定的氣道結(jié)構(gòu)，冷卻范圍可控性高且冷卻速率能夠通過氣流的大小進行控制。
文檔編號B22C9/04GK103071765SQ20121058117
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者呂志剛, 申辰 申請人:清華大學