一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板金屬型澆注系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板金屬型澆注系統(tǒng)，在鑄鐵制成的平臺(tái)上裝有型芯，型芯由鑄鐵制成的下芯、石英砂制成的中芯和鑄鐵制成的上芯組成，模具與上芯之間形成冒口及鑄件的一部分，在模具上設(shè)有直澆道和內(nèi)澆口，在直澆道上有與冒口相通的輔助內(nèi)澆口；在中芯對(duì)應(yīng)鑄件內(nèi)隔板上沿處置有冷鐵；在下芯對(duì)應(yīng)鑄件下部隔板外側(cè)的表面上有沿圓周均勻分布的通氣塞。該澆注系統(tǒng)通過冷鐵加強(qiáng)激冷作用，解決隔板中部厚大部位的疏松；通過增設(shè)輔助內(nèi)澆口解決鑄件局部過熱產(chǎn)生的疏松；在下芯增設(shè)通氣塞增強(qiáng)排氣，加快隔板冷卻，具有有效降低隔板疏松缺陷、提高鑄件質(zhì)量的效果。
【專利說明】一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板金屬型澆注系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及金屬鑄造，特別是一種用于鑄造航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板的金屬型澆注系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金由于密度低，資源豐富，價(jià)格適宜，且具有良好的鑄造工藝性能，較好的氣密性，高溫力學(xué)性能和切削加工性能，多應(yīng)用于形狀比較復(fù)雜和承受中等負(fù)荷的機(jī)械零件上。金屬型鑄造工藝在鋁合金鑄造生產(chǎn)中因具有可提高鑄件機(jī)械性能和表面質(zhì)量等特點(diǎn)而被廣泛采用。
[0003]航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板屬于形狀比較復(fù)雜的薄壁部件，與發(fā)動(dòng)機(jī)厚度較大的部位相鄰，而相鄰部位多為受力支撐部位，故對(duì)隔板的質(zhì)量要求較高。
[0004]目前，用于鑄造航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板的金屬型澆注系統(tǒng)為左右開模結(jié)構(gòu)，在鑄鐵制成的平臺(tái)上裝有型芯，型芯由下芯、中芯和上芯組成，下芯和上芯為鑄鐵芯，中芯為砂芯，模具與上芯之間形成冒口以及鑄件的一部分，在模具上設(shè)直澆道和內(nèi)澆口。用該金屬型澆注系統(tǒng)鑄造的鋁合金隔板，在隔板中部易產(chǎn)生疏松缺陷，導(dǎo)致廢品率較高，成為目前制約產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有金屬型澆注系統(tǒng)存在的缺陷，本實(shí)用新型的任務(wù)是對(duì)其加以改進(jìn)，提供一種可有效降低隔板疏松缺陷的航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板金屬型澆注系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板金屬型澆注系統(tǒng)，采用左右開模結(jié)構(gòu)，包括鑄鐵制成的平臺(tái)，在該平臺(tái)上裝有型芯，型芯由鑄鐵制成的下芯、石英砂制成的中芯和鑄鐵制成的上芯組成，由型砂制成的模具(由左模具和右模具合并構(gòu)成)與上芯之間形成冒口及鑄件的一部分，在模具上設(shè)有直澆道和內(nèi)澆口 ；其特征在于:在所述直澆道上有與所述冒口相通的輔助內(nèi)澆口 ；在所述中芯對(duì)應(yīng)鑄件內(nèi)隔板上沿處置有冷鐵；在所述下芯對(duì)應(yīng)鑄件下部隔板外側(cè)的表面上有沿圓周均勻分布的通氣塞。
[0007]所述冷鐵由厚度12mm的銷合金制成。
[0008]所述輔助內(nèi)澆口的直徑為10 — 12mm。
[0009]所述通氣塞為六角形。
[0010]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0011]1、在中芯(砂芯)中增設(shè)冷鐵，可以改善鑄件在該處的金相組織，使結(jié)晶組織更加緊密，機(jī)械性能提高；還可控制鑄件的凝固順序，使鑄件中部厚大部分先行凝固，最后才是冒口凝固，用激冷的方法使鑄件中部沒有冒口的位置快速冷卻，利用周圍的金屬液對(duì)冷鐵處的金屬液進(jìn)行補(bǔ)縮，從而緩解鑄件中間厚大部位的疏松。
[0012]2、通過增設(shè)輔助內(nèi)澆口，可緩解原來一個(gè)內(nèi)澆口集中進(jìn)料產(chǎn)生的內(nèi)澆口附近過熱引起的疏松缺陷。
[0013]3、在下芯的上表面增設(shè)通氣塞，既能增強(qiáng)排氣，還能加快隔板處的冷卻。
[0014]采用本實(shí)用新型金屬型澆注系統(tǒng)鑄造航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板時(shí)，可將鋁合金的澆鑄溫度由原來的715 ± 10 X:降至690— 700 X:，進(jìn)一步降低金屬液過熱弓|起的大面積疏松。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用本實(shí)用新型金屬型澆注系統(tǒng)鑄造航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板，隔板疏松缺陷明顯降低，為提高鋁合金薄壁隔板的產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本和大幅度縮短生產(chǎn)周期起到重大作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型金屬型澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中模具，2-冒口，3-澆口杯，4-輔助內(nèi)澆口，5-直澆道，6-集渣槽，7-內(nèi)澆口，8-平臺(tái)，9-通氣塞，10-下芯，11-中芯，12-冷鐵，13-鑄件，14-上芯。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0019]本實(shí)施例為采用本實(shí)用新型澆注系統(tǒng)澆注某航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板。其金屬型澆注系統(tǒng)為左右開模結(jié)構(gòu)，如圖1所示，在鑄鐵制成的平臺(tái)8上裝有型芯，型芯由鑄鐵制成的下芯10、型砂制成的中芯11和鑄鐵制成的上芯14組成，由型砂制成的模具1(由左、右模具合并構(gòu)成)與上芯之間形成冒口 2以及鑄件的一部分，在模具1上設(shè)直澆道5，直澆道上部有澆口杯3，直澆道5下部有內(nèi)澆口 7和集渣槽6，直澆道5中部增設(shè)與冒口 2相通的輔助內(nèi)澆口 4，輔助內(nèi)澆口 4直徑為10111111 ；在中芯11對(duì)應(yīng)鑄件13內(nèi)隔板上沿處置有冷鐵12，冷鐵由厚度的鋁合金制成，在下芯10對(duì)應(yīng)鑄件13下部隔板外側(cè)的表面上、沿圓周均勻開設(shè)6個(gè)直徑6皿的氣孔，在每個(gè)氣孔中安裝六角形通氣塞9。
[0020]使用該金屬型澆注系統(tǒng)進(jìn)行澆注時(shí)，鋁合金的澆鑄溫度采用6901。
[0021]澆注前，首先將下芯通過把手上升到固定位置，然后將中芯(砂芯)放置在下芯中，再用壓縮空氣吹干凈掉落砂粒，然后將左、右模具合攏，放入上芯，即完成澆注前工作。澆注時(shí)，將金屬液澆入澆口杯中，直至充滿，待澆口杯中的金屬液凝固成型，取出上芯，降落下芯，開啟左、右模具，取出鑄件，半小時(shí)后將殘余砂芯取出，用壓縮空氣將鑄件內(nèi)腔吹干凈，完成整個(gè)鑄件的澆注過程。
[0022]澆注的鑄件經(jīng)檢測，無內(nèi)部質(zhì)量缺陷，能夠滿足承壓件的使用要求。
【權(quán)利要求】
1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板金屬型澆注系統(tǒng)，采用左右開模結(jié)構(gòu)，包括鑄鐵制成的平臺(tái)(8)，在該平臺(tái)上裝有型芯，型芯由鑄鐵制成的下芯(10)、石英砂制成的中芯(11)和鑄鐵制成的上芯(14)組成，由型砂制成的模具⑴與上芯之間形成冒口(2)及鑄件(13)的一部分，在模具(I)上設(shè)有直澆道(5)和內(nèi)澆口(7);其特征在于:在所述直澆道(5)上有與所述冒口⑵相通的輔助內(nèi)澆口⑷；在所述中芯(11)對(duì)應(yīng)鑄件(13)內(nèi)隔板上沿處置有冷鐵(12);在所述下芯(10)對(duì)應(yīng)鑄件(13)下部隔板外側(cè)的表面上有沿圓周均勻分布的通氣塞(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板金屬型澆注系統(tǒng)，其特征在于:所述冷鐵(12)由厚度12mm的鋁合金制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板金屬型澆注系統(tǒng)，其特征在于:所述輔助內(nèi)澆口(4)的直徑為10 — 12mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金隔板金屬型澆注系統(tǒng)，其特征在于:所述通氣塞(9)為六角形。
【文檔編號(hào)】B22C9/08GK204171285SQ201420626292
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】賀欣, 張丙巖, 孟麗華 申請(qǐng)人:沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司