某型飞机舱门铸件的整体浇注系统的制作方法
【专利摘要】本发明是某型飞机舱门铸件的整体浇注系统，该浇注系统适用于轮廓尺寸为2225mm×1200mm×340mm、壁厚为4-6mm的大型整体薄壁舱门铸件，铸造方法为反重力浇注，该浇注系统包括在铸件铸模(7)下面第一层横浇道(3)，连接第一层横浇道(3)与铸件铸模(7)的内浇口(4)，连接分浇道(10)与铸件铸模(7)形成六处凸台C的外模之间的立筒浇道(5)以及在第一层横浇道(3)下方的第二层横浇道(2)，该浇注系统优点是可实现大型整体薄壁铝合金舱门铸件充型平稳、完整成形，铸件上端补缩困难部位得到有效补缩，内部质量较好。铸件经X射线检验，内部质量合格，没有疏松、缩孔、气泡等冶金缺陷；经荧光检验，表明表面没有冷隔、疏松和裂纹等，可达到HB963Ⅰ类件水平。
【专利说明】某型飞机舱门铸件的整体浇注系统
【技术领域】
[0001]本发明是某型飞机舱门铸件的整体浇注系统，属于铸造工艺【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着铝合金铸件轻量化、整体化、精密化成形技术的发展，大型整体薄壁铝合金构件成为航空、航天等行业大量需求的典型铸件，这类铝合金铸件的特点是:铸件壁厚薄，一般为4?6mm，横向轮廓尺寸在2?3m、高度在200?300mm，铸件壁厚截面积呈两头厚大，中间薄的形状。单纯通过底注式难以满足铸件顶端尤其是厚大部位的补缩；铸件内部质量要求较高，要求铸件浇注过程充型平稳。实现大型整体薄壁铝合金铸件的成形完整和内部质量优越一般可从铸造过程的以下三个方面进行设计和控制:
[0003]一，浇注方式选择。大型薄壁整体铝合金铸件的常用浇注方式可分为重力浇注和反重力浇注。重力浇注方式是合金液在重力作用下自由浇注成形，操作简单便捷，生产效率较高，可用于冶金质量要求不高的批量生产铸件，但由于自由浇注在重力下充型，充型压头和充型速度较小，所以充型能力、浇注后组织致密度都不及反重力铸造方法。反重力铸造是通过设备使金属液在压力下充型凝固的浇注方法，一般包括调压铸造、差压铸造、低压铸造和真空吸铸。相比重力浇注可获得较大的充型压力、充型速度和凝固压力，有利于薄壁铸件充型凝固且获得内部质量优越的铸件。
[0004]二，浇注工艺参数选择。根据铸件的壁厚、高度、轮廓尺寸大小、复杂程度和内部质量要求等选择适宜的浇注工艺参数。工艺参数一般有浇注时金属液温度、铸型温度、反重力铸造下的充型压力和充型速度等，通过工艺试验，找到最佳的上述参数，有利于大型薄壁铸件的充型及组织致密。
[0005]三，浇注系统设计。良好的铸造浇注系统是获得形状完整、质量优越铸件的关键，在金属液的充型、凝固过程中，不论是浇注方式的选择还是浇注参数的优化，都是通过浇注系统最终作用于铸件。浇注系统决定着是否能够最终获得形状完整、质量优越的铸件。良好的浇注系统引导金属液在型腔中平稳流动，实现金属液在受控下充型、压力下凝固，保证铸件各部位得到充分的补缩，既有利于充型，又能保证充型平稳从而保证铸件内部质量优越。
【发明内容】
[0006]本发明正是针对上述现有技术状况而设计提供了某型飞机舱门铸件的整体浇注系统，其目的是保证大型整体薄壁铝合金铸件在浇注过程中充型完整，充型过程金属液流动平稳，凝固补缩后获得质量完好的铸件。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0008]某型飞机舱门铸件的整体浇注系统，所述飞机舱门铸件(以下简称铸件)的轮廓尺寸为2225mmX 1200mmX 340mm,该铸件包括一个外框A，外框A内沿宽度方向分布有11条加强筋B，加强筋B的截面为“工”字形，“工”字形的上、下横梁厚度为6.5mm，中间纵梁的厚度为3mm，在外框A上有六处凸台C，其中有两处凸台C位于左起第四和第八条加强筋B同侧的一端端面上，其特征在于:该铸件的浇注系统包括:
[0009]在铸件铸模(7)的下面设置的第一层横浇道(3)，第一层横浇道(3)包括4条相互平行的长浇道(8)和13条短浇道(9)，4条长浇道(8)和13条短浇道(9)相互垂直组成网格状结构，4条长浇道(8)之间的距离相等，4条长浇道(8)中处于的两侧的两条长浇道
[8]位于铸模(7)上外框A沿长度方向的两条边的外模的下方，13条短浇道(9)分别与11条加强筋B及外框A内沿宽度方向的两条边的外模位置一一对应，即与铸型上11条加强筋B及外框A内沿宽度方向的两条边的外模在同一平面上，铸模(7)上六处凸台C的外模位置下方设置有分浇道(10)，分浇道(10)与相邻的长浇道(8)或短浇道(9)连接，两处较宽凸台的外模对应的分浇道(10)宽度为100_，其余分浇道(10)及所有的长浇道(8)、短浇道
[9]的宽度为70mm，所有浇道的高度均为60mm，拔模斜度为I?2°；
[0010]连接第一层横浇道(3)与铸件铸模(7)的内浇口(4)，内浇口(4)的下端连接于4条长浇道(8)和13条短浇道(9)组成网格状结构的交点上，内浇口(4)的上端连接铸件铸模(7)上加强筋B的外模某一位置点上，该位置点位于长浇道(8)和短浇道(9)形成的网格状曲面在所述交点的法向方向上，内浇口⑷的尺寸为Φ20X 100mm，，拔模斜度为I?2° ;
[0011]连接分浇道(10)与铸件铸模(7)形成六处凸台C的外模之间的立筒浇道(5)，立筒浇道(5)通过缝隙浇口(11)与冒口(6)连接，立筒浇道(5)的直径为50mm，冒口(6)尺寸为80mmX 50mm,高度为100mm,拔模斜度为I?2° ；
[0012]在第一层横浇道(3)下方的第二层横浇道(2)，包括两条与长浇道(8)平等的引流浇道(12)，分别位于按顺序第1，2条、第3、4条长浇道(8)中间，第一层横浇道(3)与第二层横浇道(2)贯通，两条引流浇道(12)的中间设置一条中间浇道(13)将两条引流浇道
[12]连接在一起，在中间浇道(13)的中心位置设置直浇口(I)。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明所述的舱门铸件结构示意图；
[0014]图2为舱门铸件加强筋的断面结构示意图；
[0015]图3为本发明所述的浇注系统结构示意图；
[0016]图4为本发面所述的两层横浇道相互位置示意图；
[0017]图5为本发面所述的第一层横浇道结构示意图；
【具体实施方式】:
[0018]以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述:
[0019]参见附图1?5所示，某型飞机舱门铸件的整体浇注系统，所述飞机铸件的轮廓尺寸为2225mmX1200mmX340mm，该铸件包括一个外框A，外框A内沿宽度方向分布有11条加强筋B，加强筋B的截面为“工”字形，“工”字形的上、下横梁厚度为6.5mm，中间纵梁的厚度为3_，在外框A上有六处凸台C，其中有两处凸台C位于左起第四和第八条加强筋B同侧的一端端面上，其特征在于:该铸件的浇注系统包括:
[0020]在铸件铸模7的下面设置的第一层横浇道3，第一层横浇道3包括4条相互平行的长烧道8和13条短烧道9,4条长烧道8和13条短烧道9相互垂直组成网格状结构，4条长浇道8之间的距离相等，4条长浇道8中处于的两侧的两条长浇道8位于铸模7上外框A沿长度方向的两条边的外模的下方，13条短浇道9分别与11条加强筋B及外框A内沿宽度方向的两条边的外模位置一一对应，即与铸型上11条加强筋B及外框A内沿宽度方向的两条边的外模在同一平面上，铸模7上六处凸台C的外模位置下方设置有分烧道10,分烧道10与相邻的长浇道8或短浇道9连接，两处较宽凸台的外模对应的分浇道(10)宽度为100_，其余分浇道10及所有的长浇道8、短浇道9的宽度为70_，所有浇道的高度均为60_，拔模斜度为I?2° ;
[0021]连接第一层横浇道3与铸件铸模7的内浇口 4，内浇口 4的下端连接于4条长浇道8和13条短浇道9组成网格状结构的交点上，内浇口 4的上端连接铸件铸模7上加强筋B的外模某一位置点上，该位置点位于长浇道8和短浇道9形成的网格状曲面在所述交点的法向方向上，内浇口 4的尺寸为Φ20X 100mm，，拔模斜度为I?2° ；
[0022]连接分浇道10与铸件铸模7形成六处凸台C的外模之间的立筒浇道5，立筒浇道5通过缝隙浇口 11与冒口 6连接，立筒浇道5的直径为50_，冒口 6尺寸为80_X50mm，高度为100mm，拔模斜度为I?2° ；
[0023]在第一层横浇道3下方的第二层横浇道2，包括两条与长浇道8平等的引流浇道12，分别位于按顺序第1，2条、第3、4条长浇道8中间，第一层横浇道3与第二层横浇道2贯通，两条引流浇道12的中间设置一条中间浇道13将两条引流浇道12连接在一起，在中间浇道13的中心位置设置直浇口 I。
[0024]在铸件浇注过程中，金属液通过直浇口 I进入横浇道2，再进入横浇道3，之后通过内浇口 4充型铸件，另外由于铸件高度较大(300?500mm)且壁薄，铸件顶部补缩通道容易被堵塞，易出现疏松，因此铸件顶部厚大部位设置补缩冒口 6，金属液通过立筒浇道5以进入补缩冒口 6对厚大部位凸台进行补缩。
[0025]与现有技术相比，该浇注系统采用自硬树脂砂型、反重力浇注方式，可实现大型整体薄壁铝合金舱门铸件充型平稳、完整成形，铸件上端补缩困难部位得到有效补缩，内部质量较好。铸件经X射线检验，表明其内部质量合格，没有疏松、缩孔、气泡等冶金缺陷；经荧光检验，表明表面没有冷隔、疏松和裂纹等，可达到HB963 I类件水平。
【权利要求】
1.某型飞机舱门铸件的整体浇注系统，所述飞机舱门铸件(以下简称铸件)的轮廓尺寸为2225mmX 1200mmX 340mm,该铸件包括一个外框A，外框A内沿宽度方向分布有11条加强筋B，加强筋B的截面为“工”字形，“工”字形的上、下横梁厚度为6.5mm，中间纵梁的厚度为3_，在外框A上有六处凸台C，其中有两处凸台C位于左起第四和第八条加强筋B同侧的一端端面上，其特征在于:该铸件的浇注系统包括: 在铸件铸模(7)的下面设置的第一层横浇道(3)，第一层横浇道(3)包括4条相互平行的长浇道(8)和13条短浇道(9)，4条长浇道(8)和13条短浇道(9)相互垂直组成网格状结构，4条长浇道(8)之间的距离相等，4条长浇道(8)中处于的两侧的两条长浇道(8)位于铸模(7)上外框A沿长度方向的两条边的外模的下方，13条短浇道(9)分别与11条加强筋B及外框A内沿宽度方向的两条边的外模位置一一对应，即与铸型上11条加强筋B及外框A内沿宽度方向的两条边的外模在同一平面上，铸模(7)上六处凸台C的外模位置下方设置有分浇道(10)，分浇道(10)与相邻的长浇道(8)或短浇道(9)连接，两处较宽凸台的外模对应的分浇道(10)宽度为100_，其余分浇道(10)及所有的长浇道(8)、短浇道(9)的宽度为70mm，所有浇道的高度均为60mm，拔模斜度为I?2° ； 连接第一层横浇道(3)与铸件铸模(7)的内浇口(4)，内浇口(4)的下端连接于4条长浇道(8)和13条短浇道(9)组成网格状结构的交点上，内浇口(4)的上端连接铸件铸模(7)上加强筋B的外模某一位置点上，该位置点位于长浇道(8)和短浇道(9)形成的网格状曲面在所述交点的法向方向上，内浇口⑷的尺寸为Φ20X 100mm，，拔模斜度为I?2° ；连接分浇道(10)与铸件铸模(7)形成六处凸台C的外模之间的立筒浇道(5)，立筒浇道(5)通过缝隙浇口(11)与冒口(6)连接，立筒浇道(5)的直径为50mm，冒口(6)尺寸为80_X50mm,高度为100mm,拔模斜度为I?2° ; 在第一层横浇道(3)下方的第二层横浇道(2)，包括两条与长浇道(8)平等的引流浇道(12),分别位于按顺序第1,2条、第3、4条长烧道(8)中间,第一层横烧道(3)与第二层横浇道⑵贯通，两条引流浇道(12)的中间设置一条中间浇道(13)将两条引流浇道(12)连接在一起，在中间浇道(13)的中心位置设置直浇口(I)。
【文档编号】B22C9/22GK103567387SQ201310552460
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】周永江, 厉沙沙, 罗传彪, 洪润洲 申请人:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院