一种铝加工消失模铸造工艺的制作方法

本发明涉及铸造技术领域，具体的说是一种铝加工消失模铸造工艺。

背景技术：

铝的熔炼铸造是现有铝加工方法中最常见的，消失模铸造法是铝铸造工艺中的一种。消失模铸造工序中包含下面的几个工序铝制原料熔炼成液态，制作气化模具，固定砂箱，放置模具，铸件浇筑以及取出铸件。

然而现有铝制品铸件在采用消失模铸造工艺中过程中存在的以下难题，a,砂箱放置到震动台上后，需要借助工具对砂箱进行固定，砂箱体积重量较大，在震动作业中容易发生滑动甚至可能出现翻箱的情况；b使用传统的砂箱简单的将模具放置到砂箱内，在进行震动时模具会随着砂箱的震动幅度发生偏移，对于结构复杂的模具在无法固定的情况下可能会发生变形，导致铸件无法使用。

对于铝制品铸件在采用消失模铸造工艺中存在的技术问题，相关技术领域的人员做出了调研后做出了适应的改进，如专利号为201611018512，一种消失模铸造的工艺，解决了工件铸造成型后表面平整度不高，还需要利用刀具对其表面进行再次加工的问题，然而对于上述中提到的铝制品铸件在采用消失模铸造工艺中存在的问题目前亟需解决。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种铝加工消失模铸造工艺，可以解决上述中提到的铝制品铸件在采用消失模铸造工艺中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种铝加工消失模铸造工艺，主要包括以下铸造步骤：

步骤一材料熔炼，准备铸造的原料投入到熔炼炉内快速加热至600-700℃，熔炼炉内的原料完全液化后，向溶液内添加粉状熔炼剂，得到铸造溶液；

步骤二气化模具制作，对用于制作气化模具的原料进行预发泡熟化成型后，清除成型后的气化模具表面的毛刺，在气化模具的表面均匀涂覆上耐火漆，将气化模具放置到烘干箱内以50-60℃的温度烘烤10-15min，自然状态下降常温状态后将气化模具取出；

步骤三砂箱固定，将砂箱放置到铸造设备上通过支撑锁紧装置对砂箱进行固定，将准备好的底砂铺设到砂箱内部，底砂铺设厚度为5-7cm，通过震动装置对底砂震动压实；

步骤四模具放置，将步骤二中制备的气化模具放入到砂箱内部，通过砂箱开口的四周往内部倒入干砂，防止干砂直接砸在气化模具上，将干砂填充满砂箱，震动装置控制砂箱进行震动增加干砂之间的密度，将砂箱端口位置的干砂刮平；

步骤五铸件浇铸，用塑料薄膜覆盖砂箱口，放上浇口杯，接负压系统，紧实后控制步骤一中制备的铸造溶液进行浇铸，待气化模具消失，金属液取代其位置，铸件的铸造完成；

步骤六取出铸件，待铸件冷却至常温状态后，将铸件从砂箱内取出，清除砂箱表面杂质后对铸件进行精细加工处理；

上述步骤中使用到的铸造设备包括震动基架，震动基架的上端设置有活动槽，震动基架的内部设置有震动装置，震动基架上置有支撑锁紧装置，支撑锁紧装置上通过可拆卸方式放置有砂箱，支撑锁紧装置的下端安装有驱动杆，驱动杆的下端穿过活动槽抵靠在震动装置上；

所述震动装置包括安装在震动基架内壁上的驱动气缸，驱动气缸的顶端通过法兰安装有震动框架，震动框架通过滑动配合方式连接在震动基架的内壁上，驱动杆抵靠在震动基架的内壁上。

所述支撑锁紧装置包括均匀设置在震动基架上的支撑机构，支撑机构上设置有锁紧框架，锁紧框架的内壁上均匀开设有锁紧槽，锁紧槽内设置有锁紧机构，锁紧框架的内壁上安装有锁紧电机，锁紧电机的输出轴上安装有螺纹盘，螺纹盘的下端通过螺纹啮合方式连接有底部锁紧块，底部锁紧块抵靠在锁紧机构上；

所述支撑机构包括安装在震动框架上的支撑立架，支撑立架内侧的一端开设有伸缩槽，伸缩槽内设置有弹簧伸缩架，弹簧伸缩架的上端面上均匀设置有滚珠，支撑立架上安装有升降弹簧杆，升降弹簧杆上安装有滑动块，滑动块上设置有滑动槽，滑动槽内活动设置有支撑滑动杆，支撑滑动杆固定在锁紧框架上；

所述砂箱由外壳与内壳组成，内壳安装在外壳上，内壳与外壳对应的侧壁之间连接成密封腔体，密封腔体上均匀设置有辅助孔，辅助孔内设置有辅助支链，密封腔体的内壁上安装有分割板，分割板上设置有通气孔，密封腔体的下端内侧设置有推送孔，推送内设置有推送活塞，且推送活塞杆为从内往外向下倾斜结构外壳下端的内壁上安装有辅助气缸，辅助气缸上设置有辅助推板，辅助推板抵靠在推送活塞上。

所述震动框架的下端内壁上设置有向上凸起的底部凸块，震动框架前后两端的内壁上交错设置有侧壁凸块。

所述驱动杆上设置有横杆，横杆的一端抵靠在侧壁凸块上，横杆的另一端抵靠在震动框架的内壁上。

所述锁紧机构包括通过锁紧弹簧杆连接在锁紧框架内壁上的锁紧卡板，锁紧卡板上设置有卡块，锁紧卡板的侧壁上抵靠有锁紧转动板，锁紧转动板通过销轴连接在锁紧框架的内壁上，锁紧转动板与锁紧框架之间设置有弹簧。

所述底部锁紧块包括通过螺纹传动方式连接在螺纹盘上的u型架，u型架滑动设置在锁紧框架的内壁上，u型架的侧壁抵靠在锁紧转动板上，u型架上设置有挤压块，锁紧框架上设置有底部锁紧孔，底部锁紧孔内通过弹簧设置有底部锁紧杆，底部锁紧杆的下端抵靠在挤压块上。

所述辅助支链包括安装在辅助孔内的辅助管，辅助管内设置有辅助活塞架，辅助活塞架的内壁上设置有辅助伸缩架，辅助伸缩架上均匀开设有缓冲槽，缓冲槽内通过弹簧设置有缓冲橡胶柱。

所述外壳的四周的侧壁上设置有配合凸块卡紧用的卡槽，而外壳的下端面上设置有配合底部锁紧杆锁紧用的锁紧孔。

本发明的有益效果是：

1.本发明可以解决现有铝制品铸件在采用消失模铸造工艺中过程中存在的以下难题，a,砂箱放置到震动台上后，需要借助工具对砂箱进行固定，砂箱体积重量较大，在震动作业中容易发生滑动甚至可能出现翻箱的情况；b使用传统的砂箱简单的将模具放置到砂箱内，在进行震动时模具会随着砂箱的震动幅度发生偏移，对于结构复杂的模具在无法固定的情况下可能会发生变形，导致铸件无法使用。

2.本发明设计的支撑锁紧装置采用锁紧插接的方式将砂箱与锁紧框架连为一体，而支撑机构对锁紧框架进行支撑定位的同时在锁紧框架进行震动时可以对其起到稳定的导引与限位的作用，进而保证砂箱在进行震动作业中稳定性。

3.本发明对砂箱做了进一步的改进，在放置模具的同时可以对模具起到定位的作用，本发明中采用气压传动的方式控制缓冲橡胶柱对模具进行多点位接触支撑提高了模具在砂箱内的定位效果，而且气压传动控制的方式最大限度的降低砂箱改进后的自身重量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的工作流程图；

图2是本发明铸造设备的结构示意图；

图3是本发明图2的剖视图；

图4是本发明震动基架与支撑锁紧装置之间的结构示意图；

图5是本发明砂箱的剖视图；

图6是本发明图5的i向局部放大图；

图7是本发明驱动杆与震动框架之间的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1到图7所示，一种铝加工消失模铸造工艺，主要包括以下铸造步骤：

步步骤一材料熔炼，准备铸造的原料投入到熔炼炉内快速加热至600-700℃，熔炼炉内的原料完全液化后，向溶液内添加粉状熔炼剂，得到铸造溶液；

步骤二气化模具制作，对用于制作气化模具的原料进行预发泡熟化成型后，清除成型后的气化模具表面的毛刺，在气化模具的表面均匀涂覆上耐火漆，将气化模具放置到烘干箱内以50-60℃的温度烘烤10-15min，自然状态下降常温状态后将气化模具取出。

步骤三砂箱固定，将砂箱4放置到铸造设备上通过支撑锁紧装置3对砂箱进行固定，将准备好的底砂铺设到砂箱内部，底砂铺设厚度为5-7cm，通过震动装置2对底砂震动压实；

步骤四模具放置，将步骤二中制备的气化模具放入到砂箱4内部，通过砂箱4开口的四周往内部倒入干砂，防止干砂直接砸在气化模具上，将干砂填充满砂箱4，震动装置2控制砂箱4进行震动增加干砂之间的密度，将砂箱4端口位置的干砂刮平。

步骤五铸件浇铸，用塑料薄膜覆盖砂箱4口，放上浇口杯，接负压系统，紧实后控制步骤一中制备的铸造溶液进行浇铸，待气化模具消失，金属液取代其位置，铸件的铸造完成。

步骤六取出铸件，待铸件冷却至常温状态后，将铸件从砂箱4内取出，清除砂箱4表面杂质后对铸件进行精细加工处理。

上述步骤中使用到的铸造设备包括震动基架1，震动基架1的上端设置有活动槽，震动基架1的内部设置有震动装置2，震动基架1上置有支撑锁紧装置3，支撑锁紧装置3上通过可拆卸方式放置有砂箱4，支撑锁紧装置3的下端安装有驱动杆5，驱动杆5的下端穿过活动槽抵靠在震动装置2上；

所述震动装置2包括安装在震动基架1内壁上的驱动气缸21，驱动气缸21的顶端通过法兰安装有震动框架22，震动框架22通过滑动配合方式连接在震动基架1的内壁上，驱动杆5抵靠在震动基架1的内壁上；

所述震动框架22的下端内壁上设置有向上凸起的底部凸块，震动框架22前后两端的内壁上交错设置有侧壁凸块。

所述驱动杆5上设置有横杆，横杆的一端抵靠在侧壁凸块上，横杆的另一端抵靠在震动框架22的内壁上。

作业中，驱动气缸21控制震动框架22进行左右运动，在运动中震动框架22上的底部凸块的位置与驱动杆5之间的配合能够控制砂箱4进行升降运动，而震动框架22上的侧壁凸块与之同步能够控制砂箱4进行前后运动，通过驱动气缸21的作业可以带动砂箱4进行上下、左右、以及前后方向的震动作业。

所述支撑锁紧装置3包括均匀设置在震动基架1上的支撑机构31，支撑机构31上设置有锁紧框架32，锁紧框架32的内壁上均匀开设有锁紧槽，锁紧槽内设置有锁紧机构33，锁紧框架32的内壁上安装有锁紧电机34，锁紧电机34的输出轴上安装有螺纹盘35，螺纹盘35的下端通过螺纹啮合方式连接有底部锁紧块36，底部锁紧块36抵靠在锁紧机构33上；

所述支撑机构31包括安装在震动框架22上的支撑立架311，支撑立架311内侧的一端开设有伸缩槽，伸缩槽内设置有弹簧伸缩架312，弹簧伸缩架312的上端面上均匀设置有滚珠，支撑立架311上安装有升降弹簧杆313，升降弹簧杆313上安装有滑动块314，滑动块314上设置有滑动槽，滑动槽内活动设置有支撑滑动杆315，支撑滑动杆315固定在锁紧框架32上。

所述锁紧机构33包括通过锁紧弹簧杆连接在锁紧框架32内壁上的锁紧卡板331，锁紧卡板331上设置有卡块，锁紧卡板331的侧壁上抵靠有锁紧转动板332，锁紧转动板332通过销轴连接在锁紧框架32的内壁上，锁紧转动板332与锁紧框架32之间设置有弹簧。

所述底部锁紧块36包括通过螺纹传动方式连接在螺纹盘35上的u型架361，u型架361滑动设置在锁紧框架32的内壁上，u型架361的侧壁抵靠在锁紧转动板332上，u型架361上设置有挤压块362，锁紧框架32上设置有底部锁紧孔，底部锁紧孔内通过弹簧设置有底部锁紧杆363，底部锁紧杆363的下端抵靠在挤压块362上。

将砂箱4放置到锁紧框架32内部调整好砂箱4的位置后，锁紧电机34控制螺纹盘35进行转动，螺纹盘35通过螺纹啮合的方式控制u型架361在锁紧框架32上向外扩散运动，u型架361在运动中对锁紧转动板332进行挤压，锁紧转动板332受到挤压后发生转动，控制锁紧卡板331上的卡块插入到卡槽内，而u型架361在运动的同时通过挤压块362控制底部锁紧杆363插入到锁紧孔内部，从而对砂箱4进行定点锁紧多重固定。

当开始震动时，升降弹簧杆313在满足锁紧框架32进行上下两个方向震动的同时支撑滑动杆315能够在滑动槽内进行前后与左右两个方向的滑动，弹簧伸缩架312与滚珠在运动中可以辅助锁紧框架32进行水平滑动的同时能够降低锁紧框架32在垂直震动的压力，同时对锁紧框架32起到了限位的效果，从而保证砂箱4在震动作业中的稳定性。

所述砂箱4由外壳41与内壳42组成，内壳42安装在外壳41上，内壳42与外壳41对应的侧壁之间连接成密封腔体，密封腔体上均匀设置有辅助孔，辅助孔内设置有辅助支链43，密封腔体的内壁上安装有分割板44，分割板44上设置有通气孔，密封腔体的下端内侧设置有推送孔，推送内设置有推送活塞45，且推送活塞45杆为从内往外向下倾斜结构外壳41下端的内壁上安装有辅助气缸46，辅助气缸46上设置有辅助推板47，辅助推板47抵靠在推送活塞45上。

所述辅助支链43包括安装在辅助孔内的辅助管431，辅助管431内设置有辅助活塞架432，辅助活塞架432的内壁上设置有辅助伸缩架433，辅助伸缩架433上均匀开设有缓冲槽，缓冲槽内通过弹簧设置有缓冲橡胶柱434。

所述外壳41的四周的侧壁上设置有配合凸块卡紧用的卡槽，而外壳41的下端面上设置有配合底部锁紧杆363锁紧用的锁紧孔。

控制模具放入到砂箱4内部调整好位置后，辅助气缸46通过辅助推板47挤压密封腔体内部的气体，受到挤压后气体通过辅助管431带动辅助活塞架432同时向砂箱4内部进给，当缓冲橡胶柱434接触到模具后，辅助伸缩架433受到挤压的力度大于其自身弹性时向回进行一级收缩，而缓冲橡胶柱434受到挤压后可以进行二级收缩，保证砂箱4设置的缓冲橡胶柱434均可以抵靠在模具上对其进行定位，可以适用于不同的模具。

工作时，砂箱4固定在支撑锁紧装置3上，将模具放入到砂箱4内部进行定位后，震动装置2控制砂箱4进行震动作业。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。