一种利用铜管制造铝合金铸件中弯曲等径孔的方法
【专利摘要】本发明属于熔模精密铸造领域，尤其是具有异形弯曲等径孔的铝合金铸件的熔模精铸成形方法。本发明的目的是提供一种具有弯曲等径孔的铝合金铸件的精密铸造成形方法，解决依靠传统金属型芯制造细长弯曲等径孔工艺存在压制蜡模时金属型芯无法抽取、制壳难甚至于无法制壳等问题，依靠陶瓷型芯制造弯曲等径孔工艺存在的脱芯时严重腐蚀铸件本身的问题。本发明提供的方法可以保证铝合金铸件弯曲等径孔的合格成型。
【专利说明】一种利用铜管制造铝合金铸件中弯曲等径孔的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于熔模精密铸造领域，尤其是具有异形弯曲等径孔的铝合金铸件的熔模精铸成形方法。
【背景技术】
[0002]熔模精密铸造方法制造具有孔洞的铝合金精铸件时，其孔洞的成形一般用压制蜡模过程的金属型芯，但是在制造异形弯曲等径孔时，存在弯曲金属型芯无法抽芯等问题，且弯曲异形等径孔部位的型壳制造难度很大，对于孔径较小、长度较大的弯曲异形孔甚至于无法制壳。还有一种方法就是采用陶瓷型芯成形，待铸件浇注后，用化学反应法脱除陶瓷型芯，但化学反应所用的强碱会严重腐蚀铝合金铸件本身。
【发明内容】
[0003](I)发明目的
[0004]本发明的目的是提供一种具有弯曲等径孔的铝合金铸件的精密铸造成形方法，解决依靠传统金属型芯制造细长弯曲等径孔工艺存在压制蜡模时金属型芯无法抽取、制壳难甚至于无法制壳等问题，依靠陶瓷型芯制造弯曲等径孔工艺存在的脱芯时严重腐蚀铸件本身的问题。本发明提供的方法可以保证铝合金铸件弯曲等径孔的合格成型。
[0005](2)发明技术方案
[0006]一种利用铜管制造铝合金铸件中弯曲等径孔的方法，本方法包括以下步骤:
[0007]I)以铸件图弯曲等径孔的形状和尺寸为外径制作铜管配件，材料为纯铜；
[0008]2)对铜管进行打磨修整和检验；
[0009]3)将铜管放入蜡模模具中并固定，进行蜡模压制；
[0010]4)用蜡封严预埋铜管端头外露孔；
[0011]5)用X射线检验蜡模内预埋件；
[0012]6)进行通用铝合金精铸件生产工艺流程:蜡模修整、组合、制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、切割打磨；
[0013]7)用浓硝酸腐蚀去除铝合金铸件中的预埋铜管。常温下，浓硝酸和铝反应会生成坚固的钝化膜，阻止继续反应，浓硝酸与铜发生化学反应，反应式为:
[0014]Cu+4HN03 (浓)=Cu (NO3) 2 (液)+2N02 丨 +2H20
[0015]8)铜管被化学反应消耗完后，将铸件放入热水中清洗干净；
[0016]9)用滚珠检查铝合金铸件中弯曲细长异形孔内部是否通畅。
[0017]所述的第7)步中用浓硝酸腐蚀去除铝合金铸件中的预埋铜管为:将铸件完全浸泡在浓硝酸中。
[0018](3)有益效果
[0019]本发明提供的利用预埋铜管来制造铝铸件中弯曲等径孔、在铸件形成后，利用浓硝酸与铜反应不与铝反应的原理腐蚀去除预埋铜管的方法，可以有效解决细长弯曲等径孔成型难问题，避免压制蜡模时金属型芯无法抽取、细小弯曲长孔制壳难甚至无法制壳、利用陶瓷型芯制造铝合金铸件存在脱芯时严重腐蚀铸件本身等技术瓶颈问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 附图1为弯曲等径孔铝合金铸件示意图，其中:件I是铝合金铸件，件2是预埋的铜管。
【具体实施方式】
[0021]本发明按照铸件设计图中弯曲等径孔的形状和尺寸，选用外径尺寸与铸件内孔直径相当的铜管，铜管外径尺寸等于铸件内孔直径。根据铸件弯曲等径孔的形状和尺寸对铜管进行切割和弯制，铜管常用材料为紫铜，其熔点高于铝合金铸造温度300°C以上，可以保证在铝合金铸件浇注过程成分和尺寸稳定。在压制铸件蜡模时，先将预制好的铜管放入铸件蜡模压型中压蜡，在铸件蜡模压制完成后，对铜管端头外露孔进行蜡封，用X射线检查铸件蜡膜内预埋铜管的位置是否正确，然后进行蜡模组合、制壳、熔化浇注、脱壳等普通精铸件的工艺流程，最后用浓硝酸腐蚀去除铝合金铸件中的预埋铜管，常温下，浓硝酸和铝反应会生成坚固的钝化膜，阻止继续反应，浓硝酸与铜发生化学反应，反应式为:
[0022]CU+4HN03 (浓)=Cu (N03) 2 (液)+2N02 ? +2Η20
[0023]铜管被化学反应消耗完后，将铸件放入热水中清洗干净。
[0024]用此方法可以去除预埋的铜管。腐蚀铜管后，用滚珠检查铝合金铸件中弯曲细长异形孔内部是否通畅。
[0025]用此方法可以制造出合格弯曲等径孔的铝合金精铸件。
[0026]案例1:滑油输油管
[0027]I)按照滑油输油管铸件图细长异形孔的形状和尺寸制作铜管配件，直径为3mm，壁厚0.5mm，材料为紫铜(纯铜)；
[0028]2)对铜管进行打磨修整和检验；
[0029]3)将铜管放入蜡模模具中并固定，进行蜡模压制；
[0030]4)用蜡封严预埋铜管端头外露孔；
[0031]5)用X射线检验蜡模内预埋铜管的位置是否正确；
[0032]6)进行通用铝合金精铸件生产工艺流程:蜡模修整、组合、制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、切割打磨等；
[0033]7)用浓硝酸腐蚀去除铝合金铸件中的预埋铜管，将铸件完全浸泡在浓硝酸中，反应时间约20min，待铜管完全被腐蚀掉后即可拿出铸件清洗；
[0034]8)铜管被化学反应消耗完后，将铸件放入热水中清洗干净；
[0035]9)用滚珠检查铝合金铸件中弯曲细长异形孔内部是否通畅。
[0036]案例2:滑油泵壳体
[0037]I)按照滑油泵壳体铸件图细长异形孔的形状和尺寸制作铜管配件，直径为5mm，壁厚0.8mm，材料为紫铜(纯铜)；
[0038]2)对铜管进行打磨修整和检验；
[0039]3)将铜管放入蜡模模具中并固定，进行蜡模压制；[0040]4)用蜡封严预埋铜管端头外露孔；
[0041]5)用X射线检验蜡模内预埋铜管的位置是否正确；
[0042]6)进行通用铝合金精铸件生产工艺流程:蜡模修整、组合、制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、切割打磨等；
[0043]用浓硝酸腐蚀去除铝合金铸件中的预埋铜管，将铸件完全浸泡在浓硝酸中，反应时间约35min，待铜管完全被腐蚀掉后即可拿出铸件清洗；
[0044]8)铜管被化学反应消耗完后，将铸件放入热水中清洗干净；
[0045]9)用滚珠检查铝合金铸件中弯曲细长异形孔内部是否通畅。
[0046]案例3:壳体
[0047]I)按照壳体铸件图细长异形孔的形状和尺寸制作铜管配件，直径为7mm，管壁厚Imm,材料为紫铜(纯铜)；
[0048]2)对铜管进行打磨修整和检验；
[0049]3)将铜管放入蜡模模具中并固定，进行蜡模压制；
[0050]4)用蜡封严预埋铜管端头外露孔；
[0051]5)用X射线检验蜡模内预埋铜管的位置是否正确；
[0052]6)进行通用铝合金精铸件生产工艺流程:蜡模修整、组合、制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、切割打磨等；
[0053]7)用浓硝酸腐蚀去除铝合金铸件中的预埋铜管，将铸件完全浸泡在浓硝酸中，反应时间约40min，待铜管完全被腐蚀掉后即可拿出铸件清洗；
[0054]8)铜管被化学反应消耗完后，将铸件放入热水中清洗干净；
[0055]9)用滚珠检查铝合金铸件中弯曲细长异形孔内部是否通畅。
【权利要求】
1.一种利用铜管制造铝合金铸件中弯曲等径孔的方法，其特征是，本方法包括以下步骤: 1)以铸件图弯曲等径孔的形状和尺寸为外径制作铜管配件，材料为纯铜； 2)对铜管进行打磨修整和检验； 3)将铜管放入蜡模模具中并固定，进行蜡模压制； 4)用蜡封严预埋铜管端头外露孔； 5)用X射线检验蜡模内预埋件； 6)进行通用铝合金精铸件生产工艺流程:蜡模修整、组合、制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、切割打磨； 7)用浓硝酸腐蚀去除铝合金铸件中的预埋铜管。常温下，浓硝酸和铝反应会生成坚固的钝化膜，阻止继续反应，浓硝酸与铜发生化学反应，反应式为:
Cu+4HN03 (浓)=Cu (NO3) 2 (液)+2N02 丨 +2H20 8)铜管被化学反应消耗完后，将铸件放入热水中清洗干净； 9)用滚珠检查铝合金铸件中弯曲细长异形孔内部是否通畅。
2.如权利要求1所述的一种利用铜管制造铝合金铸件中弯曲等径孔的方法，其特征是，所述的第7)步中用浓硝酸腐蚀去除铝合金铸件中的预埋铜管为:将铸件完全浸泡在浓硝酸中。
【文档编号】B22C9/04GK103949589SQ201410171508
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】海潮, 董茵, 刘波 申请人:西安航空动力股份有限公司