专利名称：一种挤压铸造用可溶盐芯及其制作方法
技术领域：
本发明涉及挤压铸造技术，具体是指一种挤压铸造用可溶盐芯及其制作方法，特别适用于有色合金挤压铸造的复杂内腔成形。
背景技术：
挤压铸造是结合铸造和锻造的先进的材料成形加工技术，其加工过程中液态金属在外压力下充型、凝固、结晶和成形，所得到的铸件具有内部组织致密、表面光洁度高、晶粒细小、机械性能良好、尺寸精度高等优点。
在挤压铸造过程中，由于普通砂芯在高温高压液态金属的冲刷和挤压中，会出现破碎、变形、渗铝等，对于无法通过抽芯及加工得出的内腔，其挤压铸造成形是个工程难题。论文“摩托车铝合金轮毂的挤压铸造”(吴跃壹，林宏权，兵器材料科学与工程，1998，2，64-67)提出了挤压铸造可溶盐芯的制作方法可溶无机盐——研磨——压制成形——烧结——机械加工，制成的可溶盐芯具有较高的高温强度，在挤压铸造过程中不破碎、不渗铝。但是，该方法中的可溶盐芯，需要经过多道工序加工，制作周期长，增加了制造成本，且机械加工易带来加工废品。论文“挤压铸件优质化技术进展”(齐丕骧，齐霖，特种铸造及有色合金，2004，2，12-15)指出该可溶盐芯存在对铝铸件和加工设备的腐蚀问题，目前正在开发取代的可溶盐芯。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题和缺点，提供一种挤压铸造用的可溶盐芯及其制作方法，可实现有色合金挤压铸造复杂内腔的成形。
一种挤压铸造用可溶盐芯，它含有盐、高铝钒土和水玻璃，具体是按重量百分比，可溶盐芯配比为氯化钠盐70～85％，高铝钒土7～16％，水玻璃6～10％，水2～5％。这种挤压铸造用可溶盐芯的制作方法为按配方将70～85％市售食用盐焙烧后，与7～16％高铝钒土干混均匀，再加入6～10％水玻璃充分混合，然后加入2～5％水充分混合，静置5分钟以上；将上述混合物加入所需复杂内腔形状的金属模具中，在压力机上挤压紧实，吹CO2气体后起模，将所制作的可溶盐芯在150℃以上烘干2小时以上。
本发明方法与现行挤压铸造中的可溶盐芯相比具有如下优点1、本发明的可溶盐芯，能够承受挤压铸造过程的高温高压，不出现破碎、变形、渗铝，铸造后将铸件放入水中，可溶盐芯中的盐分将溶解，盐芯溃散性好，非常易于清理，且所得到的挤压铸造件的尺寸精度高，表面光洁度高，可以达到6.3级光洁度。
2、本发明的可溶盐芯，其盐分比例相对较低，对铸件和生产设备的腐蚀也相对降低，对制造设备要求降低。
3、本发明的可溶盐芯的制作，不需要经过现有技术的多道加工工序，实现了复杂内腔零件的高质量、低成本的挤压铸造。
4、本发明所述的可溶盐芯的制作方法，工艺简单、制作过程简便，制作成本降低和生产周期缩短。
具体实施例方式
以如下两个铝合金支架挤压铸造用可溶盐芯及其制作方法为实施例，进一步阐述本发明，但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例一所述铝合金支架外形尺寸617×516×210mm，内有两个内空腔，无法使用抽芯与机械加工成形，两内腔均具有尺寸精度要求，且不准加工，其中之一为长220mm、宽80mm、厚度为10～11mm，铸件要求无气孔和缩孔缺陷，并在5个大气压下进行致密性检测，要求无泄漏。在LY-1600立式压力机上进行了该支架的挤压铸造，具体实施方案如下1、可溶盐芯的制作可溶盐芯配比按重量百分比，市售食用盐为70％，加入水玻璃10％、高铝钒土16％和水4％；制作工序1)将市售食用盐焙烧后，与高铝钒土干混均匀；2)加入水玻璃充分混合，再加入水充分混合，静置10分钟；3)将上述混合物加入预先制作完成、带有该支架所需盐芯形状内腔的两个金属模具中，分别在压力机上挤压紧实；4)吹CO2气体后起模；5)在160℃下将大小两个可溶盐芯分别烘干3和2小时硬化后，铝合金支架挤压铸造用可溶盐芯制作完毕。
2、挤压铸造设备及其附加锁模装置在LY-1600压力机上进行该铝合金支架挤压铸造时，挤压铸造比压为150Mpa，采用发明专利200510035694.3公开的附加锁模装置，提供附加锁模力。
3、挤压铸造生产该支架零件挤压铸造生产过程为1)预热模具至280℃，加热挤压料筒至550℃；2)清理模具表面，喷涂料，在下模具分别放置本实施例所制成的两个可溶盐芯；3)利用压力机主缸合上下模具和附加锁模装置的对上下模具进行连锁；4)利用压力机主缸提升模具及附加锁模装置，将铝合金溶液加入挤压料筒中，再利用压力机主缸将模具及附加锁模装置落下；5)压力机下缸开始执行压射充型和挤压成形；6)保持该挤压力至铸件凝固后，压力机下缸回程，利用附加锁模装置解除上下模具的连锁；7)压力机主缸回程，提起上模具和铸件，脱料油缸前行，打落铸件；8)从第2步开始重复上述步骤，进行下一个支架铸件的生产。
进行上述挤压铸造后，将铸件放入水槽，在可溶盐芯中的盐分溶解后，清理可溶盐芯的剩余物。对该支架铸件两个可溶盐芯成形的内空腔进行了检测，成形的内腔尺寸精度和表面光洁度高，表面达到6.3级光洁度。
实施例二所述铝合金支架外形尺寸584×490×190mm，内有两个内空腔，无法使用抽芯与机械加工成形，均具有尺寸精度要求，且不准加工。在LY-1600立式压力机上进行了该支架的挤压铸造，具体实施方案如下1、可溶盐芯的制作可溶盐芯配比按重量百分比，市售食用盐为85％，加入水玻璃6％、高铝钒土7％和水2％；制作工序1)将市售食用盐焙烧后，与高铝钒土干混均匀；2)加入水玻璃充分混合，再加入水充分混合，静置5分钟；3)将上述混合物加入预先制作完成、带有该支架所需盐芯形状内腔的两个金属模具中，分别在压力机上挤压紧实；4)吹CO2气体后起模；5)在250℃将大小两个可溶盐芯分别烘干2.5和2小时硬化后，可溶盐芯制作完毕。
2、挤压铸造设备及其附加锁模装置在LY-1600压力机上进行该铝合金支架挤压铸造时，挤压铸造比压为120Mpa，采用发明专利200510035694.3公开的附加锁模装置，提供附加锁模力。
3、挤压铸造生产该支架零件挤压铸造生产过程同实施例一。
进行上述挤压铸造后，将铸件放入水槽，在可溶盐芯中的盐分溶解后，清理可溶盐芯的剩余物。对两个可溶盐芯成形的内空腔进行了检测，尺寸精度高，达到铸件要求，内腔表面达到6.3级光洁度。
权利要求
1.一种挤压铸造用可溶盐芯，它包括盐，其特征在于可溶盐芯还含有高铝钒土和水玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种挤压铸造用可溶盐芯，其特征在于按重量百分比，可溶盐芯配比为氯化钠盐70～85％，高铝钒土7～16％，水玻璃6～10％，水2～5％。
3.一种挤压铸造用可溶盐芯的制作方法，其特征在于按总重量百分比，将70～85％市售食用盐焙烧后，与7～16％高铝钒土干混均匀，再加入6～10％水玻璃充分混合，然后加入2～5％水充分混合，静置5分钟以上；将上述混合物加入所需复杂内腔形状的金属模具中，在压力机上挤压紧实，吹CO2气体后起模，将所制作的可溶盐芯在150℃以上烘干2小时以上。
全文摘要
本发明涉及一种挤压铸造复杂内腔成形的可溶盐芯及其制作方法。其方法为按重量百分比，将70～85％市售食用盐焙烧后，与7～16％高铝钒土干混均匀，再加入6～10％水玻璃充分混合，然后加入2～5％水充分混合，静置5分钟以上；将上述混合物加入所需复杂内腔形状的金属模具中，在压力机上挤压紧实，吹CO
文档编号B22C1/00GK1739883SQ20051003709
公开日2006年3月1日 申请日期2005年9月12日 优先权日2005年9月12日
发明者赵海东, 罗宗强, 陈维平, 潘国如, 张卫文, 李元元 申请人:华南理工大学