專利名稱：一種擠壓鑄造用可溶鹽芯及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擠壓鑄造技術(shù)，具體是指一種擠壓鑄造用可溶鹽芯及其制作方法，特別適用于有色合金擠壓鑄造的復(fù)雜內(nèi)腔成形。
背景技術(shù)：
擠壓鑄造是結(jié)合鑄造和鍛造的先進(jìn)的材料成形加工技術(shù)，其加工過程中液態(tài)金屬在外壓力下充型、凝固、結(jié)晶和成形，所得到的鑄件具有內(nèi)部組織致密、表面光潔度高、晶粒細(xì)小、機(jī)械性能良好、尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)。
在擠壓鑄造過程中，由于普通砂芯在高溫高壓液態(tài)金屬的沖刷和擠壓中，會出現(xiàn)破碎、變形、滲鋁等，對于無法通過抽芯及加工得出的內(nèi)腔，其擠壓鑄造成形是個(gè)工程難題。論文“摩托車鋁合金輪轂的擠壓鑄造”(吳躍壹，林宏權(quán)，兵器材料科學(xué)與工程，1998，2，64-67)提出了擠壓鑄造可溶鹽芯的制作方法可溶無機(jī)鹽——研磨——壓制成形——燒結(jié)——機(jī)械加工，制成的可溶鹽芯具有較高的高溫強(qiáng)度，在擠壓鑄造過程中不破碎、不滲鋁。但是，該方法中的可溶鹽芯，需要經(jīng)過多道工序加工，制作周期長，增加了制造成本，且機(jī)械加工易帶來加工廢品。論文“擠壓鑄件優(yōu)質(zhì)化技術(shù)進(jìn)展”(齊丕驤，齊霖，特種鑄造及有色合金，2004，2，12-15)指出該可溶鹽芯存在對鋁鑄件和加工設(shè)備的腐蝕問題，目前正在開發(fā)取代的可溶鹽芯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題和缺點(diǎn)，提供一種擠壓鑄造用的可溶鹽芯及其制作方法，可實(shí)現(xiàn)有色合金擠壓鑄造復(fù)雜內(nèi)腔的成形。
一種擠壓鑄造用可溶鹽芯，它含有鹽、高鋁釩土和水玻璃，具體是按重量百分比，可溶鹽芯配比為氯化鈉鹽70～85％，高鋁釩土7～16％，水玻璃6～10％，水2～5％。這種擠壓鑄造用可溶鹽芯的制作方法為按配方將70～85％市售食用鹽焙燒后，與7～16％高鋁釩土干混均勻，再加入6～10％水玻璃充分混合，然后加入2～5％水充分混合，靜置5分鐘以上；將上述混合物加入所需復(fù)雜內(nèi)腔形狀的金屬模具中，在壓力機(jī)上擠壓緊實(shí)，吹CO2氣體后起模，將所制作的可溶鹽芯在150℃以上烘干2小時(shí)以上。
本發(fā)明方法與現(xiàn)行擠壓鑄造中的可溶鹽芯相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的可溶鹽芯，能夠承受擠壓鑄造過程的高溫高壓，不出現(xiàn)破碎、變形、滲鋁，鑄造后將鑄件放入水中，可溶鹽芯中的鹽分將溶解，鹽芯潰散性好，非常易于清理，且所得到的擠壓鑄造件的尺寸精度高，表面光潔度高，可以達(dá)到6.3級光潔度。
2、本發(fā)明的可溶鹽芯，其鹽分比例相對較低，對鑄件和生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕也相對降低，對制造設(shè)備要求降低。
3、本發(fā)明的可溶鹽芯的制作，不需要經(jīng)過現(xiàn)有技術(shù)的多道加工工序，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜內(nèi)腔零件的高質(zhì)量、低成本的擠壓鑄造。
4、本發(fā)明所述的可溶鹽芯的制作方法，工藝簡單、制作過程簡便，制作成本降低和生產(chǎn)周期縮短。
具體實(shí)施例方式
以如下兩個(gè)鋁合金支架擠壓鑄造用可溶鹽芯及其制作方法為實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。
實(shí)施例一所述鋁合金支架外形尺寸617×516×210mm，內(nèi)有兩個(gè)內(nèi)空腔，無法使用抽芯與機(jī)械加工成形，兩內(nèi)腔均具有尺寸精度要求，且不準(zhǔn)加工，其中之一為長220mm、寬80mm、厚度為10～11mm，鑄件要求無氣孔和縮孔缺陷，并在5個(gè)大氣壓下進(jìn)行致密性檢測，要求無泄漏。在LY-1600立式壓力機(jī)上進(jìn)行了該支架的擠壓鑄造，具體實(shí)施方案如下1、可溶鹽芯的制作可溶鹽芯配比按重量百分比，市售食用鹽為70％，加入水玻璃10％、高鋁釩土16％和水4％；制作工序1)將市售食用鹽焙燒后，與高鋁釩土干混均勻；2)加入水玻璃充分混合，再加入水充分混合，靜置10分鐘；3)將上述混合物加入預(yù)先制作完成、帶有該支架所需鹽芯形狀內(nèi)腔的兩個(gè)金屬模具中，分別在壓力機(jī)上擠壓緊實(shí)；4)吹CO2氣體后起模；5)在160℃下將大小兩個(gè)可溶鹽芯分別烘干3和2小時(shí)硬化后，鋁合金支架擠壓鑄造用可溶鹽芯制作完畢。
2、擠壓鑄造設(shè)備及其附加鎖模裝置在LY-1600壓力機(jī)上進(jìn)行該鋁合金支架擠壓鑄造時(shí)，擠壓鑄造比壓為150Mpa，采用發(fā)明專利200510035694.3公開的附加鎖模裝置，提供附加鎖模力。
3、擠壓鑄造生產(chǎn)該支架零件擠壓鑄造生產(chǎn)過程為1)預(yù)熱模具至280℃，加熱擠壓料筒至550℃；2)清理模具表面，噴涂料，在下模具分別放置本實(shí)施例所制成的兩個(gè)可溶鹽芯；3)利用壓力機(jī)主缸合上下模具和附加鎖模裝置的對上下模具進(jìn)行連鎖；4)利用壓力機(jī)主缸提升模具及附加鎖模裝置，將鋁合金溶液加入擠壓料筒中，再利用壓力機(jī)主缸將模具及附加鎖模裝置落下；5)壓力機(jī)下缸開始執(zhí)行壓射充型和擠壓成形；6)保持該擠壓力至鑄件凝固后，壓力機(jī)下缸回程，利用附加鎖模裝置解除上下模具的連鎖；7)壓力機(jī)主缸回程，提起上模具和鑄件，脫料油缸前行，打落鑄件；8)從第2步開始重復(fù)上述步驟，進(jìn)行下一個(gè)支架鑄件的生產(chǎn)。
進(jìn)行上述擠壓鑄造后，將鑄件放入水槽，在可溶鹽芯中的鹽分溶解后，清理可溶鹽芯的剩余物。對該支架鑄件兩個(gè)可溶鹽芯成形的內(nèi)空腔進(jìn)行了檢測，成形的內(nèi)腔尺寸精度和表面光潔度高，表面達(dá)到6.3級光潔度。
實(shí)施例二所述鋁合金支架外形尺寸584×490×190mm，內(nèi)有兩個(gè)內(nèi)空腔，無法使用抽芯與機(jī)械加工成形，均具有尺寸精度要求，且不準(zhǔn)加工。在LY-1600立式壓力機(jī)上進(jìn)行了該支架的擠壓鑄造，具體實(shí)施方案如下1、可溶鹽芯的制作可溶鹽芯配比按重量百分比，市售食用鹽為85％，加入水玻璃6％、高鋁釩土7％和水2％；制作工序1)將市售食用鹽焙燒后，與高鋁釩土干混均勻；2)加入水玻璃充分混合，再加入水充分混合，靜置5分鐘；3)將上述混合物加入預(yù)先制作完成、帶有該支架所需鹽芯形狀內(nèi)腔的兩個(gè)金屬模具中，分別在壓力機(jī)上擠壓緊實(shí)；4)吹CO2氣體后起模；5)在250℃將大小兩個(gè)可溶鹽芯分別烘干2.5和2小時(shí)硬化后，可溶鹽芯制作完畢。
2、擠壓鑄造設(shè)備及其附加鎖模裝置在LY-1600壓力機(jī)上進(jìn)行該鋁合金支架擠壓鑄造時(shí)，擠壓鑄造比壓為120Mpa，采用發(fā)明專利200510035694.3公開的附加鎖模裝置，提供附加鎖模力。
3、擠壓鑄造生產(chǎn)該支架零件擠壓鑄造生產(chǎn)過程同實(shí)施例一。
進(jìn)行上述擠壓鑄造后，將鑄件放入水槽，在可溶鹽芯中的鹽分溶解后，清理可溶鹽芯的剩余物。對兩個(gè)可溶鹽芯成形的內(nèi)空腔進(jìn)行了檢測，尺寸精度高，達(dá)到鑄件要求，內(nèi)腔表面達(dá)到6.3級光潔度。
權(quán)利要求
1.一種擠壓鑄造用可溶鹽芯，它包括鹽，其特征在于可溶鹽芯還含有高鋁釩土和水玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠壓鑄造用可溶鹽芯，其特征在于按重量百分比，可溶鹽芯配比為氯化鈉鹽70～85％，高鋁釩土7～16％，水玻璃6～10％，水2～5％。
3.一種擠壓鑄造用可溶鹽芯的制作方法，其特征在于按總重量百分比，將70～85％市售食用鹽焙燒后，與7～16％高鋁釩土干混均勻，再加入6～10％水玻璃充分混合，然后加入2～5％水充分混合，靜置5分鐘以上；將上述混合物加入所需復(fù)雜內(nèi)腔形狀的金屬模具中，在壓力機(jī)上擠壓緊實(shí)，吹CO2氣體后起模，將所制作的可溶鹽芯在150℃以上烘干2小時(shí)以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種擠壓鑄造復(fù)雜內(nèi)腔成形的可溶鹽芯及其制作方法。其方法為按重量百分比，將70～85％市售食用鹽焙燒后，與7～16％高鋁釩土干混均勻，再加入6～10％水玻璃充分混合，然后加入2～5％水充分混合，靜置5分鐘以上；將上述混合物加入所需復(fù)雜內(nèi)腔形狀的金屬模具中，在壓力機(jī)上擠壓緊實(shí)，吹CO
文檔編號B22C1/00GK1739883SQ20051003709
公開日2006年3月1日 申請日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者趙海東, 羅宗強(qiáng), 陳維平, 潘國如, 張衛(wèi)文, 李元元 申請人:華南理工大學(xué)