[发明专利]一种镁合金铸件石膏型精密铸造方法和装置

权利要求书

1.一种镁合金铸件石膏型精密铸造方法，其特征在于，采用相同的材料铸件模型和通气道模型，通气道模型与铸件模型连接采用泡沫陶瓷块；制作石膏型时将铸件模型和通气道模型预先放入，待铸件模型熔化时，通气道自然形成；镁合金在负压条件下浇注铸型，在解除负压条件或者增压凝固时，使气体通过通气道，对铸件进行冷却。

2.根据权利要求1所述的一种镁合金铸件石膏型精密铸造方法，其特征在于，所述的泡沫陶瓷块置于金属液最后到达的部位。

3.根据权利要求1所述的一种镁合金铸件石膏型精密铸造方法，其特征在于，所述铸件模型和通气道模型均为蜡制模型。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种镁合金铸件石膏型精密铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）利用铸造模拟仿真技术，设计通气道模型；

2）制做铸件蜡模、浇冒系统蜡模及通气道蜡模，将铸件蜡模、浇冒系统蜡模、浸满蜡的泡沫陶瓷块、通气道蜡模以及通气道管嘴蜡模粘接成蜡树，将蜡树置于套箱内；

3）铸造石膏粉内添加2-10%的20～100目的石墨颗粒和2-8%的硼酸，加入25～35%的水，制备石膏浆料；

4）将套箱、组装后的蜡树及底板置入压力罐，抽真空，使压力罐压力为10²-10³Pa，石膏型浆料在真空条件下搅拌5-20分钟，然后浇灌石膏浆料；

5）浇注后的石膏型放置12-24小时定形后，放入焙烧炉进行脱蜡和焙烧，得到内部有通气道、通气道管嘴、铸件型腔、浇冒系统的成形石膏型；

6）焙烧后的石膏型温度为200～300℃时推入压力罐，将石膏型中的通气道通过通气道管嘴与增压进气口连接，套箱与压力罐的底板固定；

7）将壶嘴形浇包内装入700-780℃的镁合金金属液，浇包内加覆盖剂，并悬挂于浇注位置；

8）关闭压力罐端盖，并锁死；

9）压力罐连接上真空罐和混合气罐，打开真空罐阀门，将真空罐内压力降为10²～10³Pa，打开阀门，将混合气罐内的SF₆混合气体注入铸件型腔，然后再抽真空，重复操作2-3次后，浇注铸件；

10）待铸件结壳后迅速打开压力罐进气阀，SF₆混合气体沿着通气道进入压力罐，使压力罐内的压力为1～6×10⁵Pa时，停止通气加压并开始保压；当罐内压力超过规定值时打开泄压阀，排出部分气体，使压力罐内的压力始终处于1～6×10⁵Pa；直到铸件完全凝固时，关闭进气阀，并将压力罐内压力卸掉，打开压力罐端盖，取出铸件，浇注完毕。

5.根据权利要求4所述的一种镁合金铸件石膏型精密铸造方法，其特征在于，所述铸造石膏粉内添加的石墨颗粒还可以被铁粉取代。

6.根据权利要求4所述的一种镁合金铸件石膏型精密铸造方法，其特征在于，通气道的横截面积与泡沫陶瓷块的横截面积比为0.5-5：1。

7.根据权利要求4所述的一种镁合金铸件石膏型精密铸造方法，其特征在于，泡沫陶瓷块的空隙率为50-150目/英寸。

8.根据权利要求4所述的一种镁合金铸件石膏型精密铸造方法，其特征在于，镁合金金属液在绝对压强为2～8KPa的负压条件下浇注铸型。

9.根据权利要求4所述的一种镁合金铸件石膏型精密铸造方法，其特征在于，所述的SF₆混合气体是体积分数为0.5%～10%SF₆与CO₂的混合气体或0.5%～10%SF₆与N₂的混合气体。

10.一种镁合金铸件石膏型精密铸造装置，其特征在于，包括设置有压力罐端盖的压力罐，所述压力罐连接有真空罐和混合气罐，所述压力罐底部设置有增压进气口，增压进气口连接混合气罐；所述压力罐内设置有底板，所述底板上设置有套箱，所述套箱内设置有石膏型、铸件型腔、浇冒系统、通气道和通气道管嘴；所述的通气道设置有多个开口；所述套箱上设置有浇注口、通气口和多个开口，所述套箱的开口均连接通气道蜡的开口，并与压力罐连通；

所述的铸件型腔、浇冒系统和通气道均位于石膏型内部，所述的铸件型腔与通气道之间采用泡沫陶瓷块连接固定，铸件型腔一侧连接浇冒系统，浇冒系统与套箱的浇注口粘接；通气道末端通过通气道管嘴与套箱的通气口粘接，通气道与套箱的侧壁采用连接块粘接；

所述的混合气罐连接有两路混合器管路和两个阀门：第一混合气阀门和第二混合气阀门；两路混合器管路中一路通往增压进气口，增压进气口通过通气道管嘴连接通气道；另一路混合器管路与套箱的浇注口连接。