[实用新型]一种反重力铸造装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反重力铸造装置，属于铸造技术领域。本实用新型适合于各种金属合金及金属基复合材料的铸造。

技术背景

中国专利申请88102624公开了金属反重力铸造的设备和方法，中国专利申请88102623公开了反重力金属铸造的设备和方法，中国专利申请89106430.3公开了反重力铸造方法及其设备，中国专利申请93107264.6公开了反重力铸造的设备与方法，中国专利申请200510029886.3公开了铝基复合材料的反重力真空吸铸制备方法。上述方法都是将铸型放置于液态合金或熔融的金属基复合材料(以下统称为液态合金)上方的密封室内，对密封室抽真空，密封室与下面的液态合金液面上产生压差，液态合金在此压差的作用下克服重力而充填铸型型腔；上述方法的共同特征是要利用真空泵系统产生压差，系统复杂。

中国专利申请88106919.1公开了一种调压铸造方法，中国专利申请03115678.9公开了原位反应合成铝基复合材料的调压制备方法，中国专利申请200410009617.6公开了一种调压铸造方法和调压铸造用坩埚，他们的共同特征是将铸型放在上密封室内，液态合金放在下密封室的坩埚内，在充型之前，要对上密封室和下密封室或者坩埚内同时抽真空，然后在真空条件下充型，以降低铸型内反压力对充型的阻碍。上述方法除了增加了装置的复杂性之外，对于蒸气压较高金属，如镁、锌或者含有这些金属的合金，容易造成元素挥发。另一方面，上述各种方法都不能有效地解决具有厚大截面的大型砂型铸件凝固时间长问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述方法的缺点，提供一种反重力铸造装置，利用高速气流产生的负压使液态合金充填铸型型腔；利用流动气体换热缩短铸件凝固时间；不用真空充型，解决高蒸气压元素挥发问题。

本实用新型通过以下技术方案达到上述目的：一种反重力铸造装置，包括含有铸型3的上密封室1、含有坩埚13的下密封室11，上、下密封室由中隔板10隔离，铸型型腔4通过浇注系统6与升液管14连通，升液管14插入液态合金12中，所述中隔板10内部有通道9和通道33，通道(9)的一端与快速接头(8)相连接，另一端通过气门(7)与上密封室(1)相通，通道(33)的一端与快速接头(32)相连接，另一端通过气门(34)与铸型通道(5)相通，所述装置还设有截止阀16、17、19、21、23、26、30、35，调节阀20、25、29，消声器18、36和压力气源24。

本实用新型的工作过程和原理是：

根据伯努利原理气体速度和压力的关系，利用管道22中高速气流使放置有铸型3的上密封室1产生负压，将液态合金12平稳地吸入铸型型腔4；再通过管道27和31分别将气流引入下密封室11和中隔板中的通道33，再经气门34进入铸型通道5，进入铸型通道5的气体透过铸型材料颗粒间隙扩散到上密封室1，使上密封室1压力增加；当上、下密封室的压力达到设定数值后，上密封室1顶部的截止阀35开启，气体通过消声器36向外排出，同时增加管道31向铸型通道5的进气流量，保持进、出上密封室1的气体流量平衡，使铸型材料颗粒间隙和上密封室1内保持高压气体的流动，直到铸件凝固；铸件凝固完成后，解除上、下密封室的压差，浇注系统6中未凝固的液态合金流回至坩埚13；排出上、下密封室的气体，打开上密封室1，取出铸型3，完成一个工作过程。

所述利用管道22中高速气流使放置有铸型3的上密封室1产生负压，是通过管道系统22和15，其中bc管道和ec管道组成锐角。根据伯努利原理，当高速气流在管道22中由b向d流动，则在管道22中产生负压，于是管道15中产生由e向c方向的气流，在上密封室1造成负压。

所述使上密封室1压力增加，是将气流引入铸型通道5，气流在遇到阻尼塞2的阻尼后向铸型材料颗粒间隙快速渗透，再扩散到上密封室1。

所述使铸型材料颗粒间隙和上密封室1保持高压气体的流动，是上密封室1顶部的截止阀35向外排出的气体流量与管道31进入铸型通道5的气体流量相等。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的装置不用抽真空过程，省去了复杂的真空泵系统，根据伯努利原理气流速度与压力的关系，利用管道高速气流使上密封室产生负压，将液态合金吸入铸型，能够精确控制充型速度，消除了喷溅，充型平稳。