專利名稱：飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)鑄造領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種飛行器發(fā)動機(jī)缸體 的真空重力鑄造方法。
賴駄
一種飛行器發(fā)動機(jī)的鋁合金缸體，鑄件基本尺寸為160mmX 140mmX 145mm，鑄件重量1.64Kg，鑄件外形由8組散熱片組成，便于為發(fā)動機(jī)缸體 散熱，葉片尖端厚度約1. 5mm,由于葉片比較長和薄，葉片外觀容易產(chǎn)生冷隔 和澆不足。內(nèi)有直徑為60mm的中孔，是活塞運(yùn)動的空間，該產(chǎn)品先制作鑄件， 鑄件經(jīng)機(jī)加工后形成產(chǎn)品。毛坯孔內(nèi)徑為56mm，中孔中部聯(lián)結(jié)有一氣道。該 鑄件中孔的內(nèi)徑為56腿，經(jīng)過打磨加工后為60mm。用現(xiàn)有的重力鑄造技術(shù)制 造出來的飛行器發(fā)動機(jī)的鋁合金缸體鑄件表面被機(jī)加工后，表面往往露出氣 孔或縮孔，尤其是在靠近氣道部位位置存在氣孔或縮孔的飛行器發(fā)動機(jī)的鋁 合金缸體鑄件是無法挽救的廢品，不能使用。這樣，造成飛行器發(fā)動機(jī)的鋁 合金缸體鑄件的合格率僅為20%，質(zhì)量成本大幅上升，基本不能正常生產(chǎn)， 難以保證飛行器發(fā)動機(jī)缸體的批量生產(chǎn)需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)重力鑄造上述鑄件成品合
4格率低的缺陷，提供一種成品合格率高的飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造 方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種飛行器發(fā)動機(jī)缸 體的真空重力鑄造方法，包括下列步驟
Sl:在用于重力鑄造的飛行器發(fā)動機(jī)缸體模具的中孔砂芯表面浸滌石墨 涂料，在模具的靠近氣道的部分加涂激冷涂料后，將氣道砂芯粘在中孔砂芯 上， 一起放在下模上，模具的左、右半模與下模合膜后，將合膜后的模具、 保溫爐置于一個可抽真空的密封艙內(nèi)；將真空泵與密封艙通過帶有真空雙向 閥開關(guān)的氣管相連接，將真空泵與中孔砂芯的空腔通過帶有空氣開關(guān)的氣管 相連接；
S2:將鋁合金液熔煉完成后轉(zhuǎn)入保溫爐后，封閉密封艙；
S3:打開真空雙向閥開關(guān)，用真空泵抽出可抽真空的密封艙內(nèi)的空氣， 使密封艙內(nèi)的真空度達(dá)到12nraiHg— 0mmHg;
S4:然后用密封艙內(nèi)的機(jī)械手并通過模具上設(shè)置的蛇形澆注口，將保溫 爐中的鋁合金液澆注到模具構(gòu)成的型腔中；
S5:澆注完畢后打開空氣開關(guān)，使空氣進(jìn)入中孔砂芯內(nèi)加速鋁合金液在 模具中冷卻，隨即在0—5秒內(nèi)打開真空雙向閥，讓3-7Kgf/cm2的壓縮空氣 進(jìn)入密封艙內(nèi)，在飛行器發(fā)動機(jī)缸體鑄件凝固過程中對鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮；
S6:待鑄件冷卻凝固3-6分鐘，打開密封艙，取出飛行器發(fā)動機(jī)缸體鑄件。
所述步驟S2中，保溫爐中的溫度為710—75(TC。 所述步驟S4中，鋁合金液的澆注溫度為725—75(TC 。 所述激冷涂料為鎂沙粉激冷涂料或碲粉激冷涂料。本發(fā)明的飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法，具有以下有益效果 第一，鋁合金液澆注前，關(guān)閉密封艙，打開真空泵，這時，空氣從模具， 鋁合金液中被抽出。待到抽真空完成，澆注鋁合金液進(jìn)入模具，此時由于模 具、鋁合金液中沒有空氣，克服了鑄件產(chǎn)生氣孔；澆注完成后打開氣管上的 空氣開關(guān)，使空氣進(jìn)入中孔砂芯內(nèi)加速鋁合金液在模具中冷卻，隨即在0—5 秒內(nèi)打開真空雙向閥，讓3-7Kgf/cm2的壓縮空氣進(jìn)入密封艙內(nèi)，鑄件此時處 于收縮狀態(tài)，外來的壓縮空氣的氣壓力作用在補(bǔ)縮的冒口區(qū)域，冒口內(nèi)鋁合 金液對鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮，加上氣壓的作用，更好的對鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮。這樣大大 的克服了鑄件因為收縮產(chǎn)生的縮孔，減少了缸體加工后暴露出來的氣孔或縮 孔。薄的葉片外觀也因為真空狀態(tài)下，鋁合金流動性更好，鑄件外觀清晰飽 滿。
第二，生產(chǎn)中由于鑄件的中孔是用砂芯成型，砂芯傳熱性差，鑄件的內(nèi) 表面冷卻慢，外來鋁合金液補(bǔ)縮困難(外層己經(jīng)凝固)導(dǎo)致內(nèi)孔周邊組織疏 松，加工后暴露出鑄造缺陷。采取在砂芯上刷上特殊激冷涂料，使與砂芯接 觸的鋁合金表面更快冷卻，因為激冷涂料層的存在，內(nèi)孔加工后沒有氣孔或 縮孔。
第三，在砂芯中孔內(nèi)采用通入空氣冷卻方式帶走了砂芯內(nèi)積累的大量熱 量，更有利于順序凝固，很好的解決了存在的質(zhì)量問題。鑄件合格率從20% 提高了到90%以上，滿足了客戶需要，企業(yè)也降低了生產(chǎn)成本。
綜上所述，本發(fā)明采用全封閉式真空鑄造，而且通過蛇形澆注口進(jìn)行澆 注，使?jié)沧r鋁液充填平穩(wěn)，而且能夠使鋁合金液中的渣子沉積在蛇形澆注 口的凹處而不進(jìn)入鑄件缸體，因此鑄件的長而薄的葉片在真空狀態(tài)下更容易 成型，外觀更加飽滿和清晰；由于抽出了模具和鋁合金液中的空氣，鑄件內(nèi)的氣孔大大減少；由于采用了澆注完畢后充入壓縮空氣，鑄件凝固過程中反 壓作用在鋁合金表面和補(bǔ)縮帽口上，對鑄件進(jìn)行了充分的補(bǔ)縮，降低了鑄件 形成縮孔的可能性。又因為采用石墨涂料、激冷涂料以及向砂芯中孔內(nèi)吹入 空氣帶走熱量，鑄件中縮孔大幅減少，鑄件合格率由20%大幅度提高到90 %左右，生產(chǎn)成本大幅度降低，滿足了客戶的需要。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中 圖1是本發(fā)明的一種飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法所采用的設(shè) 備的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1中的A-A向的剖視圖3是本發(fā)明的一種飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法的流程圖。 附圖標(biāo)記說明1.左半模,2.蛇形澆道，3.右半模，4.氣道砂芯，5.壓力 表，6.空氣開關(guān)，7.縮孔缺陷，8.加工后內(nèi)孔表面，9.氣管，10.中孔砂芯，11.鑄 件缸體，12.冒口， 13.頂出機(jī)構(gòu)，14.下模，15.真空雙向閥，16.真空泵，17.密封 艙，18.保溫爐
具體實施例方式
圖1是本發(fā)明的一種飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法所采用的設(shè) 備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中的A-A向的剖視圖。參考圖1和圖2，本發(fā) 明的一種飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法的一個優(yōu)選實施例如下
澆注前，在用于重力鑄造的模具的中孔砂芯10表面浸滌石墨涂料，在模 具的靠近氣道的部分加涂激冷涂料后如鎂沙粉激冷涂料或碲粉激冷涂料，也可用BN-C815激冷涂料(上述激冷涂料為現(xiàn)有鑄造工業(yè)中廣泛使用的激冷涂 料)，氣道砂芯4粘在中孔砂芯10上， 一起放在下模14上，模具的左、右半 模與下模合膜后，將合膜后的模具、保溫爐置于一個可抽真空的密封艙17 內(nèi)，然后封閉密封艙17，將鋁合金液熔煉后轉(zhuǎn)入保溫爐18，保溫爐中的溫度 保持在710—75(TC，打開真空雙向閥15，真空泵16開始工作，抽出密封艙17 內(nèi)及模具型腔中的空氣，以及保溫爐18中鋁合金液中的氣體，當(dāng)真空度達(dá)到 12—0ramHg時，在密閉狀態(tài)下從保溫爐18中澆注鋁合金液，用密封艙內(nèi)的機(jī) 械手并通過模具上設(shè)置的蛇形澆注口 ，將保溫爐中的鋁合金液澆注到模具構(gòu) 成的型腔中，鋁合金液的澆注溫度為725—75(TC，鋁合金液充填滿鑄件缸體 11的模具形腔后進(jìn)入冒口12，澆注完畢后，打開氣管上的空氣開關(guān)6，使空 氣進(jìn)入中孔砂芯內(nèi)加速鋁合金液在模具中冷卻，尤其是中孔砂芯10的表面鋁 合金液加速冷卻，隨即在0—5秒內(nèi)打開真空雙向閥，即讓3-7Kgf/cn/的壓 縮空氣通過氣管9進(jìn)入密封艙17內(nèi)，此時真空雙向閥15反向向密封艙17 內(nèi)部增加壓力，壓縮空氣在鑄件凝固過程中，反壓作用于鋁合金表面和補(bǔ)縮 帽口 12上，冒口 12內(nèi)的鋁合金液進(jìn)行補(bǔ)縮，減少了鑄件缸體ll內(nèi)孔形成縮 孔缺陷7的可能性。對鑄件缸體11進(jìn)行了充分的補(bǔ)縮，降低了鑄件形成縮孔 的可能性。待鑄件冷卻凝固3-6分鐘，打開密封艙17。左半模l、右半模3 與下模14滑動打開，頂出機(jī)構(gòu)13頂出鑄件。經(jīng)過以上措施后，飛行器發(fā)動 機(jī)鑄件缸體11機(jī)加工后的內(nèi)孔表面8上形成縮孔缺陷7的可能性大大減少。
圖3是本發(fā)明的一種飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法的流程圖。 參考圖1至圖3，本發(fā)明的方法包括下列步驟
Sl:在用于重力澆注的模具的中孔砂芯10表面浸滌石墨涂料，在模具 的靠近氣道的部分加涂激冷涂料后，將氣道砂芯4粘在中孔砂芯10上， 一起放在下模14上，左、右半模與下模合模后，將合模后的模具、保溫爐18置 于一個可抽真空的密封艙17中，將真空泵與密封艙通過帶有真空雙向閥開關(guān)
的氣管相連接，將真空泵與中孔砂芯的空腔通過帶有空氣開關(guān)的氣管相連接;
S2:將鋁合金液熔煉完成后轉(zhuǎn)入保溫爐18后，封閉密封艙17;
S3:打開真空雙向閥開關(guān)15，用真空泵16抽出密封艙17內(nèi)的空氣，使 密封艙內(nèi)的真空度達(dá)到12— 0mmHg;
S4:然后用密封艙內(nèi)的機(jī)械手并通過模具上設(shè)置的蛇形澆注口，將保溫 爐18中的鋁合金液澆注到模具構(gòu)成的型腔中；
S5:澆注完畢后打開空氣開關(guān)6，使空氣進(jìn)入中孔砂芯內(nèi)加速鋁合金液 在模具中冷卻，隨即在0—5秒內(nèi)打開真空雙向閥，讓3-7Kgf/cm2的壓縮空 氣通過氣管進(jìn)入密封艙17內(nèi)，在鑄件凝固過程中對鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮；
S6:待鑄件冷卻凝固3-6分鐘，打開密封艙18，取出鑄件。
權(quán)利要求
1、一種飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法，其特征在于，包括下列步驟S1在用于重力鑄造的飛行器發(fā)動機(jī)缸體模具的中孔砂芯表面浸滌石墨涂料，在模具的靠近氣道的部分加涂激冷涂料后，將氣道砂芯粘在中孔砂芯上，一起放在下模上，模具的左、右半模與下模合膜后，將合膜后的模具、保溫爐置于一個可抽真空的密封艙內(nèi)；將真空泵與密封艙通過帶有真空雙向閥開關(guān)的氣管相連接，將真空泵與中孔砂芯的空腔通過帶有空氣開關(guān)的氣管相連接；S2將鋁合金液熔煉完成后轉(zhuǎn)入保溫爐后，封閉密封艙；S3打開真空雙向閥開關(guān)，用真空泵抽出可抽真空的密封艙內(nèi)的空氣，使密封艙內(nèi)的真空度達(dá)到12mmHg-0mmHg；S4然后用密封艙內(nèi)的機(jī)械手并通過模具上設(shè)置的蛇形澆注口，將保溫爐中的鋁合金液澆注到模具構(gòu)成的型腔中；S5澆注完畢后打開空氣開關(guān)，使空氣進(jìn)入中孔砂芯內(nèi)加速鋁合金液在模具中冷卻，隨即在0-5秒內(nèi)打開真空雙向閥，讓3-7Kgf/cm2的壓縮空氣進(jìn)入密封艙內(nèi)，在飛行器發(fā)動機(jī)缸體鑄件凝固過程中對鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮；S6待鑄件冷卻凝固3-6分鐘，打開密封艙，取出飛行器發(fā)動機(jī)缸體鑄件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法，其 特征在于，所述步驟S2中，保溫爐中的溫度為710—750°C。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法，其特征在于，所述步驟S4中，鋁合金液的澆注溫度為725—750。C。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法，所 述激冷涂料為鎂沙粉激冷涂料或碲粉激冷涂料。
全文摘要
本發(fā)明涉及飛行器發(fā)動機(jī)缸體的真空重力鑄造方法，包括在用于重力鑄造的模具的中孔砂芯表面浸滌石墨涂料、在用于重力鑄造的模具的靠近氣道的部分加涂激冷涂料的處理步驟，以及在通過蛇形澆注口進(jìn)行澆注前對置有模具的密封艙進(jìn)行抽真空、澆注后向中孔砂芯和密封艙內(nèi)充入壓縮空氣的步驟。本發(fā)明的方法由于采用封閉式真空鑄造，且通過蛇形澆注口進(jìn)行澆注，又因為采用石墨涂料、激冷涂料以及向中孔內(nèi)吹入壓縮空氣帶走熱量，鑄件中縮孔大幅減少，鑄件的成品合格率由20％大幅度提高到90％左右，生產(chǎn)成本大幅度降低。
文檔編號B22D18/06GK101559484SQ20091010396
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者唐和雍 申請人:重慶建設(shè)摩托車股份有限公司