[实用新型]一种航空发动机铝合金隔板金属型浇注系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属铸造，特别是一种用于铸造航空发动机铝合金隔板的金属型浇注系统。

背景技术

铝合金由于密度低，资源丰富，价格适宜，且具有良好的铸造工艺性能，较好的气密性，高温力学性能和切削加工性能，多应用于形状比较复杂和承受中等负荷的机械零件上。金属型铸造工艺在铝合金铸造生产中因具有可提高铸件机械性能和表面质量等特点而被广泛采用。

航空发动机铝合金隔板属于形状比较复杂的薄壁部件，与发动机厚度较大的部位相邻，而相邻部位多为受力支撑部位，故对隔板的质量要求较高。

目前，用于铸造航空发动机铝合金隔板的金属型浇注系统为左右开模结构，在铸铁制成的平台上装有型芯，型芯由下芯、中芯和上芯组成，下芯和上芯为铸铁芯，中芯为砂芯，模具与上芯之间形成冒口以及铸件的一部分，在模具上设直浇道和内浇口。用该金属型浇注系统铸造的铝合金隔板，在隔板中部易产生疏松缺陷，导致废品率较高，成为目前制约产品质量和生产效率的关键因素。

实用新型内容

针对上述现有金属型浇注系统存在的缺陷，本实用新型的任务是对其加以改进，提供一种可有效降低隔板疏松缺陷的航空发动机铝合金隔板金属型浇注系统。

本实用新型提供的航空发动机铝合金隔板金属型浇注系统，采用左右开模结构，包括铸铁制成的平台，在该平台上装有型芯，型芯由铸铁制成的下芯、石英砂制成的中芯和铸铁制成的上芯组成，由型砂制成的模具(由左模具和右模具合并构成)与上芯之间形成冒口及铸件的一部分，在模具上设有直浇道和内浇口；其特征在于：在所述直浇道上有与所述冒口相通的辅助内浇口；在所述中芯对应铸件内隔板上沿处置有冷铁；在所述下芯对应铸件下部隔板外侧的表面上有沿圆周均匀分布的通气塞。

所述冷铁由厚度12mm的铝合金制成。

所述辅助内浇口的直径为10—12mm。

所述通气塞为六角形。

本实用新型具有以下有益效果：

1、在中芯(砂芯)中增设冷铁，可以改善铸件在该处的金相组织，使结晶组织更加紧密，机械性能提高；还可控制铸件的凝固顺序，使铸件中部厚大部分先行凝固，最后才是冒口凝固，用激冷的方法使铸件中部没有冒口的位置快速冷却，利用周围的金属液对冷铁处的金属液进行补缩，从而缓解铸件中间厚大部位的疏松。

2、通过增设辅助内浇口，可缓解原来一个内浇口集中进料产生的内浇口附近过热引起的疏松缺陷。

3、在下芯的上表面增设通气塞，既能增强排气，还能加快隔板处的冷却。

采用本实用新型金属型浇注系统铸造航空发动机铝合金隔板时，可将铝合金的浇铸温度由原来的715±10℃降至690—700℃，进一步降低金属液过热引起的大面积疏松。

与现有技术相比较，采用本实用新型金属型浇注系统铸造航空发动机铝合金隔板，隔板疏松缺陷明显降低，为提高铝合金薄壁隔板的产品质量、降低生产成本和大幅度缩短生产周期起到重大作用。

附图说明

图1为本实用新型金属型浇注系统的结构示意图。

图中：1-模具，2-冒口，3-浇口杯，4-辅助内浇口，5-直浇道，6-集渣槽，7-内浇口，8-平台，9-通气塞，10-下芯，11-中芯，12-冷铁，13-铸件，14-上芯。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实施例为采用本实用新型浇注系统浇注某航空发动机铝合金隔板。其金属型浇注系统为左右开模结构，如图1所示，在铸铁制成的平台8上装有型芯，型芯由铸铁制成的下芯10、型砂制成的中芯11和铸铁制成的上芯14组成，由型砂制成的模具1(由左、右模具合并构成)与上芯之间形成冒口2以及铸件的一部分，在模具1上设直浇道5，直浇道上部有浇口杯3，直浇道5下部有内浇口7和集渣槽6，直浇道5中部增设与冒口2相通的辅助内浇口4，辅助内浇口4直径为10mm；在中芯11对应铸件13内隔板上沿处置有冷铁12，冷铁由厚度12mm的铝合金制成，在下芯10对应铸件13下部隔板外侧的表面上、沿圆周均匀开设6个直径6mm的气孔，在每个气孔中安装六角形通气塞9。

使用该金属型浇注系统进行浇注时，铝合金的浇铸温度采用690℃。

浇注前，首先将下芯通过把手上升到固定位置，然后将中芯(砂芯)放置在下芯中，再用压缩空气吹干净掉落砂粒，然后将左、右模具合拢，放入上芯，即完成浇注前工作。浇注时，将金属液浇入浇口杯中，直至充满，待浇口杯中的金属液凝固成型，取出上芯，降落下芯，开启左、右模具，取出铸件，半小时后将残余砂芯取出，用压缩空气将铸件内腔吹干净，完成整个铸件的浇注过程。

浇注的铸件经检测，无内部质量缺陷，能够满足承压件的使用要求。