一种铸件中螺旋孔的制备方法
【专利摘要】本发明涉及铸造领域，特别涉及一种铸件中螺旋孔的制备方法。图1所示为该螺旋孔示意图。按照已设计的铸件结构进行造型；以耐高温纤维及金属骨架制作得到螺旋孔芯。该螺旋孔芯的尺寸与所成型孔的尺寸相同，浇注过程中将该螺旋孔芯置入型内；取出铸件后，将该螺旋孔芯抽出，可得到满足设计要求的螺旋孔。本发明的优越性在于解决了常规铸造法及机械加工方法不能制备出螺旋孔的问题。
【专利说明】一种铸件中螺旋孔的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造领域，特别涉及一种铸件中螺旋孔的制备方法。
【背景技术】
[0002]螺旋孔的制备无论是普通的机械加工还是传统的砂型铸造方法都难以实现，因此，目前零部件上螺旋孔的制备多采用金属弯管(该金属弯管与铸件材料相同)作为螺旋孔芯，再通过铸造成型螺旋孔，但是，该种方法必须严格控制金属浇注温度，一旦浇注温度设计偏高或操作不当，金属弯管可能被熔穿，造成工件报废，若浇注温度设计过低，则可能造成金属弯管和金属基体结合性不好，同样不利于工件质量。本发明提出利用耐高温纤维作为螺旋孔芯的表面材料，利用熔点比金属基体大的金属作为孔芯的骨架材料，浇注过程中将该螺旋孔芯置入型内预成孔位置并固定；取出铸件后，将该螺旋孔芯抽出，可得到满足设计要求曲率半径的螺旋孔，本发明的优越性在于解决了常规铸造法不能铸造出螺旋孔的问题。
【发明内容】
[0003]针对上述技术问题，本发明的目的提供一种铸件中螺旋孔的制备方法，其采用与金属浸润性及反应性均不好的耐高温纤维作为螺旋孔芯的表面材料，强度较高的金属骨架作为螺旋孔芯的骨架材料，不但可以保证铸件冷却后，螺旋孔芯可以顺利抽出，还可以保证孔壁化学成分不发生改变，成型较高质量的螺旋孔。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
a.将耐高温纤维均匀缠绕在螺旋形金属骨架上，即得到螺旋孔芯，该螺旋孔芯的尺寸与所成型孔的尺寸相同。螺旋孔芯截面示意图1:1为孔芯表面材料，2为孔芯骨架材料；
b.将螺旋孔芯置入型腔内预成孔位置并固定；
c.将熔炼得到的液态金属浇入铸型中，经冷却凝固后得到铸件；
d.取出铸件后，将螺旋孔芯抽出，即可得到螺旋孔。
[0005]根据上述方案，采用耐高温纤维作为螺旋孔芯的表面材料，强度较高的金属骨架作为螺旋孔芯的骨架材料，孔芯表面材料与金属浸润性及反应性不好，在铸造过程中，不与金属基体发生反应，可以确保铸孔内壁化学成分与基体相同，得到较为优质的铸件；而且金属骨架具有一定强度，可以保证铸件冷却后螺旋孔芯顺利抽出。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本发明专利孔芯截面示意图。
【具体实施方式】
[0007]本实施例以铸造直径为8mm，展开长度为300mm，内径30mm的螺旋型孔为例进行说明。按照设计的铸件结构进行造型；根据螺旋孔的形状，将碳纤维均匀缠绕在螺旋形铁架上(为保证螺旋孔芯能够顺利从铸件中抽出，螺旋形铁架可以从中间折断，待铸件冷却后从铸件两侧抽出螺旋形孔芯)，即得到螺旋孔芯，该螺旋孔芯与要成型的螺旋孔尺寸相同，即螺旋孔芯为直径8_，展开长度为300_，内径30_的螺旋孔芯，将螺旋孔芯置入型腔内预成孔位置；将经过熔炼后的金属铝液浇入铸型中，浇注温度为700°C，经冷却凝固后获得铸件；取出铸件后将螺旋孔芯抽出，得到螺旋孔。
[0008]上述实施例是利于说明本发明，而不是对本发明的限制，在发明的构思前提下对本发明的改进，都属于本发明权利要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种铸件中螺旋孔的制备方法，包括如下步骤: 步骤a.利用耐高温纤维及金属骨架制作得到螺旋孔芯，将与孔尺寸相同的螺旋孔芯定位并固定于铸型中； 步骤b.将熔炼得到的金属液浇入铸型中，经冷却凝固后制备出带有孔芯的铸件； 步骤c.取出铸件后，将孔芯抽出，即可在铸件中制备出螺旋孔。
2.根据权利要求1所述的一种铸件中螺旋孔的制备方法，其特征在于:该螺旋孔芯的制备，是将孔芯骨架材料按需要的尺寸弯曲为螺旋形，在其上均匀、紧密且不露金属骨架表面的缠绕耐高温的纤维材料，也可将纤维材料均匀、紧密且不露金属骨架表面的缠绕在孔芯骨架之上之后再将孔芯弯曲，所选取螺旋孔芯的表面材料可以是碳纤维也可以是耐高温的其他纤维材料。
3.根据权利要求1所述的一种铸件中螺旋孔的制备方法，其特征在于:所选取螺旋孔芯的骨架材料可以是铁及铁合金，也可以是其他金属，只要满足其熔点大于金属基体熔点即可。
4.根据权利要求1所述的一种铸件中螺旋孔的制备方法，其特征在于:螺旋孔弯曲圈数不限，只要满足在铸造完成之后孔芯可以顺利抽出即可。
5.根据权利要求1所述的一种铸件中螺旋孔的制备方法，其特征在于:熔炼的金属材料不限，金属基体材料包括A1、A1合金，Fe、Fe合金，Cu、Cu合金，Mg、Mg合金,kg、kg合金等金属及金属合金。
6.根据权利要求1所述的一种铸件中螺旋孔的制备方法，其特征在于:螺旋孔螺旋方式不限，可以是左螺旋也可以是右螺旋。
7.根据权利要求1所述的一种铸件中螺旋孔的制备方法，其特征在于:螺旋孔内径、夕卜径及旋绕比等参数不限，只要满足铸造完成后孔芯能够抽出即可。
8.根据权利要求1所述的一种铸件中螺旋孔的制备方法，其特征在于:采用的方法可以为重力铸造、压力铸造、低压铸造、消失模铸造等各种铸造方法。
9.根据权利要求1所述的一种铸件中螺旋孔的制备方法，其特征在于:抽出金属基体内部螺旋孔芯，可以在金属基体冷却至室温后抽出，也可以在金属基体刚凝固完全到冷却至室温之间任意时刻抽出。
【文档编号】B22C9/24GK104325089SQ201410595302
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】曲迎东, 秦刚, 金美玲, 孙凤双, 尤俊华, 李荣德 申请人:沈阳工业大学