潜流铸造方法与流程

文档序号:12538579阅读:642来源:国知局

本发明属于铸造技术领域,涉及一种潜流铸造方法。



背景技术:

铸造分为砂型铸造和特种铸造两大类。砂型铸造是以型砂为主要造型材料制备铸型的铸造工艺方法,特种铸造是除砂型铸造以外其它铸造方法的总称,常用的特种铸造方法有压力铸造、熔模铸造、离心铸造、消失模铸造等。



技术实现要素:

本发明提供了一种基于潜流铸造技术制作铸件的方法。

本发明的技术方案包括以下步骤:

步骤1:绘制铸型的三维CAD模型,沿垂直于重力方向对铸型型腔进行分层切片,计算并存储每层切片的层厚、上表面截面积、体积;绘制浇包的三维CAD模型,沿垂直于重力方向对浇包内腔进行分层切片,计算并存储每层切片的层厚、上表面截面积、体积。分层的切片越薄、层数越多,则后续计算精度越高,但分层时间增加。

步骤2:设定浇注参数,包括浇包内待浇金属液重量W0及密度ρ、浇注管长度L管、浇注管口内径D管、充型开始时浇注管口距型腔底部的高度H0、充型过程浇注管口潜入液面深度H潜、监控时间T监、重量误差允许值α等。

步骤3:根据步骤2设定的浇注参数,对步骤1中铸型的充型过程进行计算,得到以下结果:从开始充型到液面到达浇注管口的时间TH0、从液面到达浇注管口到液面淹没管口深度为H潜的时间TH潜、为保证浇注管口潜入液面深度稳定在H潜浇注管或铸型的位移-时间关系。

步骤4:根据步骤1中铸型的三维CAD模型制作铸型;根据步骤2相关参数,设置系统的初始状态;

步骤5:将浇包上用于调节流量的塞杆开启,浇注管开始浇注、铸型内液面上升。根据步骤3计算所得结果,调控浇注管或铸型的位移,以使充型过程中浇注管口潜入液面深度稳定在H潜。

铸型充型时,每隔时间T监,将铸型内金属液重量的测量值W测与计算值W计进行比较,若│W测-W计│秤>α,通过调节流量、调整浇注管位移或调整铸型的位移至│W测-W计│<α。

步骤6:充型完成后,取出浇注管。待铸件完全凝固冷却后,将铸型打开把铸件取出。

本发明的效果和益处是:

(1)潜流铸造是一种新的铸造方法,充型过程液面平稳、流速可控,可以有效降低由于充型状态不好而产生的砂眼、气孔、夹渣等铸造缺陷;铸件在凝固时可形成上热下冷的温度场,有利于铸件的补缩,提高铸件质量。

(2)浇注系统结构简单,不需要设计复杂的浇道,只需要一根“浇注管”即可实现金属液平稳充入铸型。

(3)铸件材质及尺寸限制小,广泛适用于黑色及有色金属,铸件形状可以很复杂。

(4)铸型材料选材广泛,型砂、芯砂、金属、陶瓷等均可,铸型尺寸不受限制,适用性好、实用性强。

具体实施方式

本发明提供一种基于潜流铸造技术制作铸件的方法:

步骤1:绘制铸型的三维CAD模型,沿垂直于重力方向对铸型型腔进行分 层切片,计算并存储每层切片的层厚、上表面截面积、体积;绘制浇包的三维CAD模型,沿垂直于重力方向对浇包内腔进行分层切片,计算并存储每层切片的层厚、上表面截面积、体积。分层的切片越薄、层数越多,则后续计算精度越高,但分层时间增加。

步骤2:设定浇注参数,包括浇包内待浇金属液重量W0及密度ρ、浇注管长度L管、浇注管口内径D管、充型开始时浇注管口距型腔底部的高度H0、充型过程浇注管口潜入液面深度H潜、监控时间T监、重量误差允许值α等。

步骤3:根据步骤2设定的浇注参数,对步骤1中铸型的充型过程进行计算,得到以下结果:从开始充型到液面到达浇注管口的时间TH0、从液面到达浇注管口到液面淹没管口深度为H潜的时间TH潜、为保证浇注管口潜入液面深度稳定在H潜浇注管或铸型的位移-时间关系。

步骤4:根据步骤1中铸型的三维CAD模型制作铸型;根据步骤2相关参数,设置系统的初始状态;

步骤5:将浇包上用于调节流量的塞杆开启,浇注管开始浇注、铸型内液面上升。根据步骤3计算所得结果,调控浇注管或铸型的位移,以使充型过程中浇注管口潜入液面深度稳定在H潜。

铸型充型时,每隔时间T监,将铸型内金属液重量的测量值W测与计算值W计进行比较,若│W测-W计│秤>α,通过调节流量、调整浇注管位移或调整铸型的位移至│W测-W计│<α。

步骤6:充型完成后,取出浇注管。待铸件完全凝固冷却后,将铸型打开把铸件取出。

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