专利名称：复合永久铸型铸造的制作方法
技术领域：
本发明复合永久铸型铸造是铸造领域，特别是关于铸造工艺方法的发明。
背景技术：
本发明是一种适用于钢铁等高熔点合金复杂、精密、低耗、优质、高效、清洁、高附加值成形的新型铸造技术。
据有关资料表明，铸造生产中使用的铸型有砂型、金属型、陶瓷型、石膏型、石墨型等。其中最普遍和大量使用的是砂型，至今在世界各国仍占80％以上。
砂型铸造造型、制芯、清铲占铸造总成本的70％，铸件出品率只有60％，铸件加工余量占铸件重量的20％，成品铸件生产周期长，劳动效率低，工人劳动强度高，而且污染严重。
据查钢铁等高熔点合金复杂、精密、低耗、优质、高效、高附加值铸造生产，是铸造工作者共同追求的目标，也是国家九五重点科技攻关项目。
发明内容
本发明的目的是为了解决钢铁等高熔点合金复杂、精密、清洁、低耗、优质、高效、高附加值成型难铸造技术难题。
本发明是将二种以上化合物制成复合永久铸型，利用重力或借助外力把合金液浇入铸型获得铸件的工艺方法。
1、复合永久铸型本发明是以二种或二种以上化合物为基本原料，沿用耐火材料的制造工艺制成无机非金属固体铸型。因这种无机非金属固体铸型是用二种以上化合物制成的，极其坚固，经久耐用，所以将这种无机非金属固体铸型称复合永久铸型。这种铸型具有以下性能(1)铸型耐火度高，不被钢铁等高熔点合金液熔融。
(2)铸型抗化学反应，在高温条件下与合金液接触，不被腐蚀，恶化铸件表面质量。
(3)铸型具有韧性，常温、高温强度大，极其坚固，可多次反复使用。
(4)铸型荷重软化开始点高，热震稳定，不被高熔点合金软化、变形、裂纹、破碎。
(5)铸型型腔表面光洁耐磨，热膨胀率低和均匀，尺寸精确稳定。
(6)铸型结构形式灵活，除能自身组合生产外，还能与砂型等铸型组合生产。
(7)铸型易固定在机械上实现机械化、自动化生产。
2、复合永久铸型铸造工艺(1)复合永久铸型重力铸造本发明是关于复合永久铸型铸造工艺方法的发明，本发明是利用合金液自身的重力将合金液浇入复合永久铸型获得铸件的工艺方法。该铸造方法是复合永久铸型的基本铸造工艺方法，所以此铸造工艺方法也称复合永久型铸造。
(2)复合永久铸型低压铸造本发明是关于复合永久铸型铸造工艺方法的发明。是在复合永久铸型重力铸造的基础上，为进一步提高复合永久铸型铸造工艺出品率而发明的一种铸造方法。
本发明是将复合永久铸型封严并紧固在坩埚上部，然后向坩埚内通入干燥的压缩空气。合金液在压力的作用下，自下而上的通过升液管和浇注系统平稳地进入型腔中，并保持液面上的气体压力，直到铸件完全凝固为止。然后解除压力，使升液管和浇注系统中未凝固的金属液，依靠自重返回熔池中。
(3)复合永久铸型差压铸造本发明是关于复合永久铸型铸造艺方法的发明。是在复合永久铸型重力铸造的基础上，为使复合永久铸型能够生产高质量、大型复杂铸件等而发明的一种铸造工艺方法。
本发明是液体合金在压差作用下，充填到预先有一定压力的复合永久铸型中，进行结晶、凝固而获得铸件的一种工艺方法。
(4)复合永久铸型挤压铸造本发明是关于复合永久铸型铸造工艺方法的发明，是在复合永久型重力铸造的基础上，为提高铸件的力学性能，扩大复合永久铸型的生产范围等而发明的一种铸造工艺方法。
本发明是在挤压铸造时借助于挤压头(也称动型、凸型、冲头等)的机械压力，把浇入复合永久铸型型腔中的合金液(或半固态)挤压成形，并使其在压力下凝固。
(5)复合永久铸型离心铸造本发明是关于复合永久铸型铸造工艺方法的发明。是在复合永久铸型重力铸造的基础上，为方便具有旋转中心的铸件的生产等而发明的一种铸造工艺方法。
本发明是将熔化的合金液通过流槽流入旋转的复合永久铸型内，在离心力的作用下布满复合永久铸型，最后凝固成铸件的一种特殊铸造方法。
(6)复合永久铸型连续铸造本发明是关复合永久铸型铸造工艺方法的发明。是在复合永久铸型重力铸造的基础上，为进一步降低复合永久铸型铸造成本等而发明的一种铸造工艺方法。
本发明是将合金液连续注入一种叫做结晶器的特制复合永久铸型中，形成的铸件不断自结晶器另一端拉出，其拉出长度可根据需要而定。当拉出铸件达到规定长度，中断浇注的连续铸造，称半连续铸造法。
3、铸造优点(1)可生产钢铁等高熔点合金大、中、小复杂、精密铸件。
(2)与砂型铸造相比，铸造总成本可降低50％。
(3)铸件成品率与砂型铸造相比可提高30％。
(4)铸件尺寸精度高。与砂型铸造相比，机械加工费可节省80％。
(5)可实现机械化、自动化生产，降低工人劳动强度。劳动生产效率与砂型铸造相比至少可提高一倍。综合经济效益极其可观，每百吨铁液可多创收30余万元人民币。
(6)改善劳动条件，保障生产安全。
(7)铸造工艺简化，所需铸造、机械加工设备和工装少，厂房、工地面积小，投资少、投产快，方便生产。
(8)复合永久铸型铸造基本无烟、无尘、无毒、无噪音、无铸造垃圾，清洁生产，杜绝或减少矽肺等职业病。
具体实施例方式附图列举内燃机车从动齿轮铸造，通过该铸件的砂型铸造与复合永久铸型的铸造的对比，进一步证明复合永久铸型铸造是钢铁等高熔点合金清洁、低耗、优质、高附加值、复杂、精密成形的最理想的铸造方法。
图1示出内燃机车从动齿轮的结构。
材质为35CrNiMo 外径756mm 内孔340mm 齿厚140mm图2示出目前砂型立式离心铸造内燃机车从动齿轮毛坯件。
外径800mm。1砂型 2冷铁(铸铁) 3耐火砖浇口图3示出复合永久铸型低压铸造内燃机车从动齿轮示意图1上型 2下型 3底座 4倒锥形气孔 5锁紧机构 6浇道 7铸件8金属外壳工艺过程首先将复合永久铸型的上型①、下型②、底座③组合封严并紧固在坩埚上部，然后注入干燥的压缩空气，合金液在压力的作用下进入型腔、凝固，而后先将上型①分离并用顶出机构将底座③顶出获得铸件⑦。
权利要求
1.本发明复合永久铸型铸造(简称ABC铸型铸造)是铸造领域的一种适用于钢铁等高熔点合金复杂、精密、清洁、低耗、优质、高效、高附加值成形的铸造新型技术。其特征是以二种或二种以上化合物为基本原料，沿用耐火材料制造工艺制成复合永久铸型，经复合永久铸型铸造获得铸件。复合永久铸型铸造包括复合永久型重力铸造、复合永久型低压铸造、复合永久型挤压铸造、复合永久型离心铸造、复合永久型连续铸造、复合永久型差压铸造。
2.根据权利要求1所述的复合永久型铸造其特征是复合永久铸型具有耐火度高，抗化学反应，有韧性，常温、高温强度大，热膨胀系数低和均均，热震稳定，型腔表面光洁、耐磨，结构形式灵活，易固定在机械上。
3.根据权利要求1所述的复合永久型铸造其特征是复合永久型重力铸造是利用合金液自身的重力将合金液浇入铸型获得铸件。
4.根据权利要求1所述的复合永久型铸造其特征是复合永久型低压铸造是将复合永久型封严并紧固在坩埚上部，然后向坩埚内通入干燥和压缩空气。合金液在压力的作用下，自下而上通过升液管和浇注系统平稳地进入型腔中，并保持液面上的气体压力，直到铸件完全凝固为止，然后解除压力，使升液管和浇注系统中未凝固的合金液依靠自重返回熔池中。
5.根据权利要求1所述的复合永久型铸造其特征是复合永久型差压铸造是液体合金在压差的作用下，充填到预先有一定压力的复合永久型中，进行结晶，凝固而获得铸件。
6.根据权利要求1所述的复合永久型铸造其特征是复合永久型挤压铸造是在挤压铸造时借助于挤压头(也称动型、凸型、冲头等)的机械压力，把浇入复合永久型型腔中的合金液(或半固态)挤压成形，并使其在压力下凝固。
7.根据权利要求1所述的复合永久型铸造其特征是复合永久型离心铸造是将熔化的合金液通过流槽流入旋转的复合永久型型腔中，在离心的作用下布满复合永久铸型。
8.根据权利要求1所述的复合永久型铸造其特征是复合永久型连续铸造是将合金液连续注入一种叫做结晶器的特制铸型中，形成的铸件不断自结晶器另一端拉出，其拉出长度根据需要而定，当拉出长度达到规定长度，中断浇注的连续铸造称复合永久型半连续铸造。
全文摘要
本发明复合永久型铸造是铸造领域的一种适用于钢铁等合金复杂、精密、高效、清洁、低耗、优质、高效、高附加值成形的铸造技术。其特征是以二种以上化合物沿用耐材料的制造工艺制成复合永久型在重力或外力下将合金液浇入铸型获得铸件，每百吨铁液可多创收30余万元。附图内燃机车从动齿轮砂型与复合永久型铸造对比图1从动齿轮的结构(钢质件)1外径 2内孔 3件厚；图2 目前砂型立式离心铸造从动齿轮毛坏件，外径800mm1砂型 2冷铁(铸铁) 3耐火砖浇口；图3复合永久型低压铸造从动齿轮年1上型 2下型 3底座 4倒锥型气孔 5锁紧机构 6浇道 7铸件 8金属外壳。
文档编号B22C9/06GK1526492SQ0315951
公开日2004年9月8日 申请日期2003年9月21日 优先权日2003年9月21日
发明者潘发有, 马文清 申请人:马文清