一种金属铝环低压铸造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及低压铸造领域，特别涉及一种金属铝环低压铸造工艺。
【背景技术】
[0002] 低压铸造是利用气体压力将金属液压入铸型，并在一定压力下结晶凝固的一种铸 造方法，由于金属液自下而上，平稳上升，充型时不会产生飞溅，气氛、压力可调，毋需冒口 补缩，铸件质量好，工艺出品率高，特别适用于铝、镁等轻合金。
[0003] 金属铝环结构如图1和图2所示，包括铝环本体1，该铝环本体1的内壁呈环形均 匀分布有若干孔，其中一孔为通孔2,其余孔为盲孔3 ;目前在制作上述金属铝环时，采用一 模一出的模具结构，如图3所示，包括浇口 4、形成产品的产品型腔5,采用该模具制产品时 的缺点分析如下： (1)上述模具会产生废料6,该废料6所浪费的材料计算公式如下：
其中饶口高度1%P = 30mm、Risp = 80mm，废料高度h废料=30mm、废料半径R废料=80mm， p金属'液=2· 7g/cm3,代入公式（1)计算得到M = 14. 334kg。
[0004] (2)从饶铸效率，一模一出的生产效率低； (3) 从热处理方面进行分析，一模一出在进行热处理时，废料部分同样也要进行热处 理，浪费大量的热能，同时由于热量过度集中在浪费材料部分，容易产生热形变；从而给机 加工带来加工困难； (4) 从机加工方面进行比较，一模一出需要将浪费材料部分切割下来，需要浪费大量的 人工，而且切割的同时应力释放会导致铝圈变形，不合格品增加。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高生产效率、节约成本且增益减排的 金属铝环低压铸造工艺。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种金属铝环低压铸造工艺，其创新 点在于：所述金属铝环采用一模四出的模具结构进行低压铸造。
[0007] 进一步地，所述低压铸造工艺的具体步骤如下： (1)制芯：利用树脂砂根据铝环形状制出砂芯；然后在制得的砂芯表面刷专用耐火涂 料并做点燃处理；最后将砂芯送入干燥箱，固化温度150°C _170°C ; (2 )合模：首先将一对金属外模前后合模并放置在底座上，使得金属外模内的直浇道底 部与底座上浇口对应，该金属外模内设置有直浇道、横浇道和内浇口；然后将砂芯放置在金 属外模内，该砂芯与金属外模配合形成四个沿砂芯外侧壁轴向依次分布的铸型型腔，最后 合上模盖； (3) 浇注：将步骤（2)中合模后的模具放置到铸铁坩埚熔炉上进行低压浇注，浇注温 度：725°C _735°C之间，充型速度：5-20cm/s，充型时间：30-40s ;增压压力：1-L2 kPa，保 压压力：0.8kPa，保压时间：450-520s ;卸压时须缓慢地进行，切勿不能快速卸压； (4) 开箱清理：自然冷却2小时后开箱，开箱时依次打开模盖、金属外模，然后打碎砂 芯，取出工件毛坯并清理合模处的废边 (5) 割除浇口：机架工割除工件毛坯两侧的浇口处的废料。
[0008] 进一步地，所述步骤（3)中浇注温度为730°C。
[0009] 进一步地，所述步骤（3)中保压时间为480s。
[0010] 进一步地，所述步骤（2)中，金属外模内的直浇道呈椭圆形，其高度为375mm、长轴 110mm、短轴为80mm ;横饶道呈圆形，其长度30mm、直径46mm。
[0011] 本发明的优点在于： (1) 本发明低压铸造工艺，采用一模四出工艺模具；从生产效率来看，一次可生产出若 干个铝环，提高了产品的生产效率； 从热处理方面进行分析，传统的一模一出产品，进行热处理，浪费材料部分同样也要进 行热处理，浪费大量的热能，同时由于热量过度集中在浪费材料部分，容易产生热形变，从 而给机加工带来加工困难；而本发名一模数出铝环在热处理前已经切割完毕，只要在热处 理时摆放平整，就不会出现热形变； 从机加工方面进行比较，传统一模一出，需要将浪费材料部分切割下来，需要浪费大量 的人工，而且切割的同时应力释放会导致铝圈变形，不合格品增加；采用一模数出的产品， 没有应力释放的危险，只需正常机加工即可，加工时间大大缩短，生产效率明显优于传统一 模一出产品； (2) 本发明浇注系统中的废料包括一对直浇道与四个铸型型腔两侧横浇道内所产生的 废料，其计算公式如下：
其中直饶道高度Iiffisjt = 375mm、半长轴= 55mm、半短轴= 40mm，横饶道高 度h横烧道=3〇mm、横饶道半径R横烧道=23臟，P金属液=2. 7g/cm3,代入公式⑵计算得到M = 15. 075kg ;而传统的四个铸型所浪费的材料重量为14. 334*4 = 57. 2kg，由计算可以看出， 本发明的浇注系统所产生的废料少，节约的生产成本，增益减排。
【附图说明】
[0012] 图1为目前金属铝环的结构示意图。
[0013] 图2为目前金属铝环的剖视图。
[0014] 图3为目前金属铝环制作时模具的结构示意图。
[0015] 图4为本发明一种金属铝环低压铸造工艺中模具的结构示意图。
[0016] 图5为本发明一种金属铝环低压铸造工艺中模具的俯视图。
[0017] 图6为图5中A-A线的剖视图。
[0018] 图7为本发明一种金属铝环低压铸造工艺中金属外模的内部结构示意图。
[0019] 图8为本发明一种金属铝环低压铸造工艺中砂芯的结构示意图。
[0020] 图9为本发明一种金属铝环低压铸造工艺中砂芯的俯视图。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1 本发明公开了一种金属铝环低压铸造工艺，金属铝环采用一模四出的模具结构进行低 压铸造，有效提高了生产效率。
[0022] 上述低压铸造工艺中所涉及的一模四出模具结构，如图4至图9包括直浇道7、横 浇道8和内浇口 9,铸型的型腔由一底座10、一对前后合模并安装在底座10上端面的金属 外模11、内置于一对金属外模11内的砂芯12以及一对分别合模在一对金属外模11上端面 的模盖13合模而成，一对金属外模11前后合模后的内侧壁与砂芯12的外侧壁配合形成 四个沿砂芯12外侧壁轴向依次同轴分布的铸型型腔14,每个铸型型腔14所在区域的金属 外模11的内侧壁上具有一环形凹槽15,每个铸型型腔14所在区域的砂