[发明专利]一种熔模铸造壳内预制孔道的局部气冷方法

说明书

技术领域

本发明涉及熔模铸造技术领域，具体涉及一种熔模铸造壳内预制孔道的局部气冷方法。

背景技术

在铸造领域中，铸件由于冷却顺序的问题会产生缩孔、缩松等铸造缺陷。在砂型铸造中，可以通过在砂型中放置冷铁的方式来增大铸件局部的冷却速率从而达到控制冷却顺序的效果，但是在熔模铸造中，不能够单纯地采用相同的工艺方法来达到增强局部冷却速率的效果。目前，熔模铸造的吹风冷却工艺在国内已经有具体应用，工艺方案是用压缩气体直接对准需要局部冷却的部位进行吹气。该工艺对于增强铸件局部冷却能够起到一定的作用，但是存在着明显的不足，比如：冷却范围和冷却速率的可控性较差等。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种熔模铸造壳内预制孔道的局部气冷方法，本发明方法能够根据需要局部冷却部位的形状和大小灵活布置蜡条或其他可脱除材料，从而形成特定的气道结构，冷却范围可控性高且冷却速率能够通过气流的大小进行控制。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种熔模铸造壳内预制孔道的局部气冷方法，包括如下步骤：

步骤1：首先按照正常的熔模铸造工艺在蜡模表面制壳；

步骤2：当制得的型壳具有一定强度后，在型壳表面需要快速冷却的部位粘贴通过加热或化学方法能够从型壳内部脱除的材料，并形成相互连通的通道形体；

步骤3：继续制壳，使通过加热或化学方法能够从型壳内部脱除的材料埋于型壳内部，使进气口和出气口处的材料留一部分裸露在外；

步骤4：通过加热或化学方法脱除型壳内部的材料，型壳内部的材料部位形成冷却气道；

步骤5：根据工艺需要对脱除型壳内部的材料后的型壳进行高温焙烧；

步骤6：浇注金属或金属液冷却时向冷却气道内部通入气体，形成局部的强对流换热。

步骤2所述的通过加热或化学方法能够从型壳内部脱除的材料为蜡条。

对蜡条进行加热，使其软化后紧密贴于型壳表面，之后用粘接蜡使蜡条固定于型壳表面。

对粘贴通过加热或化学方法能够从型壳内部脱除的材料后的型壳继续制壳若干层，也可以仅在冷却气道部位继续进行局部的制壳若干层，之后对型壳整体进行封浆处理，得到完整的型壳。

本发明熔模铸造壳内预制孔道的局部气冷方法，在型壳内部预制气道，浇注时气体流经气道形成对流换热，达到提高局部冷却速率的效果。该工艺的优势在于：1、可以根据需要局部冷却部位的形状和大小，灵活布置蜡条或其他可脱除材料从而形成特定的气道结构，冷却范围可控性高；2、冷却速率可以通过气流的大小进行控制。

附图说明

附图为当制壳到一定层数时在型壳表面布置蜡条或其他可脱除材料的方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

首先按照正常的熔模铸造工艺进行蜡模的压制和浇注系统的组焊，然后进行制壳工序。当制壳过程进行到一定层数，型壳已经建立了一定的强度之后，如附图所示，在铸件需要快速冷却的部位粘接蜡条，首先烘烤蜡条使其软化，然后将其按于型壳表面，使其与型壳表面贴合，融化少量的粘接蜡并滴于蜡条与型壳的缝隙处，使蜡条固定在型壳表面。根据需要冷却部位的形状和大小，可以粘贴一路或者多路蜡条，具体的蜡条排布方式可以根据实际情况来确定。如果粘贴了多路蜡条，需要将蜡条的端部进行粘连，然后在一端焊上脱蜡后形成进气口的蜡条，另一端焊上脱蜡后形成出气口的蜡条。

用于形成气冷通道的蜡条在型壳上固定好之后，继续进行制壳工序。制壳时应注意，应使脱蜡后形成出气口和进气口的蜡条端部裸露于型壳之外。继续制壳若干层后，型壳整体已经具有了一定的强度，但是冷却气道部位的型壳还需要进一步的加强，所以可以继续在冷却气道部位进行局部的制壳。局部制壳若干层之后，对型壳整体进行封浆处理，得到完整的型壳。

对型壳进行脱蜡处理时，应注意让冷却气道部位的蜡条完全融化并流出型壳。然后对型壳进行高温焙烧。焙烧后的型壳即可用于浇注。

型壳预热后，进行浇注。待金属液完全进入型腔后，用与冷却气道进气口尺寸相匹配的喷嘴插入进气口进行吹气冷却。气体流经冷却气道时形成强烈的对流，使气道部位的金属液快速降温，达到快速冷却的效果。吹气之前应该保证气嘴与进气口接合牢固，这样在较大的气流之下不会发生气嘴脱落的现象。

通过上述实施例对本发明进行了描述，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求限定。