一种上模重力压型薄壁金属铸造工艺的制作方法

1.本发明涉及金属铸造技术领域，具体为一种上模重力压型薄壁金属铸造工艺。


背景技术：

2.金属铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程；铸造毛胚因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间.铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一，金属铸造的优点为：金属型冷却速度较快，铸件组织较致密，可进行热处理强化，力学性能比砂型铸造高15％左右，金属型铸造，铸件质量稳定，表面粗糙度优于砂型铸造，废品率低。劳动条件好，生产率高，工人易于掌握。
3.现有的薄壁金属在进行铸造的过程中，往往会因为浇筑的过程中速率为控制好，造成铸造金属的质量不佳，且次品率较高，同时没有对金属加工后的产品进行详细的检测，致使大量的产品浪费，为此，本发明提供了一种上模重力压型薄壁金属铸造工艺。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种上模重力压型薄壁金属铸造工艺，解决了薄壁金属在进行铸造的过程中，浇筑的速率控制不佳，致使产品质量不好，以及没有检测导致产品浪费的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种上模重力压型薄壁金属铸造工艺，具体包括以下步骤：
6.s1、铸型准备：首先根据不同的金属形状选取不同的铸型方式，且分成不同的形式，其中需要选取薄壁金属的原材料进行热熔，并准备相应的铸造模具、热熔材料的承装容器、铸造完成后的冷却设备、铸造毛坯的金属加工设备、检测设备和修复设备；
7.s2、金属铸造：将选取薄壁金属的原材料进行热熔后利用热熔材料的承装容器在不同速率下将其倒入到对应的铸造模具进行铸造，一段时间后，通过冷却设备中的水冷循环对其进行冷却，直至合适温度时，将铸造模具去除得到所铸造的铸造毛坯；
8.s3、毛坯加工：对铸造完成后的铸造毛坯进行裁段处理，选取一根，先将其通过夹紧工具固定在工作台上，然后对其的表面进行打磨去毛刺，并清除型芯和铸件表面异物以及切除浇冒口，采取精准的测量对其进行精加工，最后得到所需检测的预成品；
9.s4、金属检测：通过对加工后的预成品放置在检测台上，通过对应的检测设备对其进行检测，针对于预成品表面的坑洞、断裂、毛刺、凸块、变形多种问题进行查找，并对所检测的产品进行分类、判断，然后运输到对应的二次加工处进行修复处理，继而再次进行检测，直至成为成品，或是报废；
10.s5、热处理：对加工后的成品统一进行热处理，通过加热、保温和冷却依次进行加工，处理完成后，对成品的表面喷涂涂料，最后运输至成品区。
11.优选的，所述s1中铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，
按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型，根据对应的情况进行不同方式进行选择。
12.优选的，所述s2中所采用的方式为浇注铸造，所需浇注的温度需控制在750℃，其中浇注一定要平稳，不可中断液流，尽量使金属液沿浇道壁流入型腔，且浇注时按照先慢、后快、再慢的浇注速率，浇注时按照先慢、后快、再慢的浇注原则，浇包嘴应尽可能靠近浇口杯，防止金属液流过长造成氧化和铸件产生氧化夹杂。
13.优选的，所述s2中所需控制的浇道最小截面积的计算公式为：其中v
d
为金属液在金属型中平均上升速度，单位为cm/s；w为铸件的重量，单位为g；p为金属液的密度，单位为g/cm3；t为浇注时间，单位为s；a
min
为浇道最小截面积，单位为cm2；δ为铸件平均壁厚，单位为mm；h为金属型腔的高度，单位为cm。
14.优选的，所述s2中的冷却设备是通过水液的冷却循环进行冷却，其中需要通过冷凝器进行制冷，制冷温度为0℃，且一直进行冷却，同时对冷却后的水液进行过滤冷却后再次进行使用，直至毛坯的固定，同时铸造模具去除时，需要两侧受力均匀去除。
15.优选的，所述s3中裁段处理为将铸造毛坯切割为高度为100mm，且留有5mm的加工余量，薄壁的厚度控制在5mm，对外表面的毛刺进行去除，并将清理的异物进行回收处理，其中浇冒口切除长度为2mm，并且对铸造毛坯的表面进行打孔等工作，不断精修后，将产品的长度控制在标准尺寸100
±
0.5mm，并对产品的边角进行倒圆角处理。
16.优选的，所述倒圆角处理中所涉及的其中r为铸造的圆角半径，单位为mm；δ1、δ2均为铸件两个相邻壁的厚度，单位为mm，且在进行冷却的过程中，基于金属型面一定的倾斜角度，且倾斜角度为5
°
。
17.优选的，所述s4中通过对产品进行检测后，将其分类为可修复产品和不可修复产品，其中可修复产品通过修复设备进行加工，然后再次进行金属检测，而不可修复产品运输到热熔中，进行熔炼后进行再次的铸造使用。
18.优选的，所述s5中的热处理中，所需的加热温度为900摄氏度，加热时长为2小时；所需的保温温度为550摄氏度，保温时长为30分钟；所需的冷却温度为常温，且冷却的时间为1小时。
19.优选的，所述s5中的喷涂操作中，先对金属产品进行预热处理，所需的预热温度为150摄氏度，预热时间为40分钟，且然后通过喷涂器进行喷涂，完成定型后，再次进行预热，所需的预热温度为350摄氏度，预热时间为30分钟。
20.有益效果
21.本发明提供了一种上模重力压型薄壁金属铸造工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：该上模重力压型薄壁金属铸造工艺，通过在s1、铸型准备：首先根据不同的金属形状选取不同的铸型方式，且分成不同的形式，其中需要选取薄壁金属的原材料进行热熔，并准备相应的铸造模具、热熔材料的承装容器、铸造完成后的冷却设备、铸造毛坯的金属加工设备、检测设备和修复设备，s2、金属铸造：将选取薄壁金属的原材料进行热熔后利用热熔材料的承装容器在不同速率下将其倒入到对应的铸造模具进行铸造，一段时间后，通过冷却设备中的水冷循环对其进行冷却，直至合适温度时，将铸造模具去除得到所铸造的铸造毛坯，s3、毛坯加工：对铸造完成后的铸造毛坯进行裁段处理，选取一根，先将其通过夹紧工
具固定在工作台上，然后对其的表面进行打磨去毛刺，并清除型芯和铸件表面异物以及切除浇冒口，采取精准的测量对其进行精加工，最后得到所需检测的预成品，s4、金属检测：通过对加工后的预成品放置在检测台上，通过对应的检测设备对其进行检测，针对于预成品表面的坑洞、断裂、毛刺、凸块、变形多种问题进行查找，并对所检测的产品进行分类、判断，然后运输到对应的二次加工处进行修复处理，继而再次进行检测，直至成为成品，或是报废，s5、热处理：对加工后的成品统一进行热处理，通过加热、保温和冷却依次进行加工，处理完成后，对成品的表面喷涂涂料，最后运输至成品区，通过设置有自动化的金属铸造，利用良好的铸型前准备，并通过浇注的方式进行铸造，从而极大的提高了铸造的效率，同时提高了产品的加工质量，配合对产品的精加工和金属的检测修复，不仅可以检测处产品的对应问题，而且能够极大的提高产品的利用率，避免了材料的浪费，最后利用热处理和喷漆处理，极大的延长了产品使用寿命。
附图说明
22.图1为本发明金属铸造的工艺流程图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种上模重力压型薄壁金属铸造工艺，具体包括以下步骤：
25.s1、铸型准备：首先根据不同的金属形状选取不同的铸型方式，且分成不同的形式，其中需要选取薄壁金属的原材料进行热熔，并准备相应的铸造模具、热熔材料的承装容器、铸造完成后的冷却设备、铸造毛坯的金属加工设备、检测设备和修复设备；
26.s2、金属铸造：将选取薄壁金属的原材料进行热熔后利用热熔材料的承装容器在不同速率下将其倒入到对应的铸造模具进行铸造，一段时间后，通过冷却设备中的水冷循环对其进行冷却，直至合适温度时，将铸造模具去除得到所铸造的铸造毛坯；
27.s3、毛坯加工：对铸造完成后的铸造毛坯进行裁段处理，选取一根，先将其通过夹紧工具固定在工作台上，然后对其的表面进行打磨去毛刺，并清除型芯和铸件表面异物以及切除浇冒口，采取精准的测量对其进行精加工，最后得到所需检测的预成品；
28.s4、金属检测：通过对加工后的预成品放置在检测台上，通过对应的检测设备对其进行检测，针对于预成品表面的坑洞、断裂、毛刺、凸块、变形多种问题进行查找，并对所检测的产品进行分类、判断，然后运输到对应的二次加工处进行修复处理，继而再次进行检测，直至成为成品，或是报废；
29.s5、热处理：对加工后的成品统一进行热处理，通过加热、保温和冷却依次进行加工，处理完成后，对成品的表面喷涂涂料，最后运输至成品区。
30.本发明实施例中，s1中铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型，根据对应的情况进行不同方式进行选
择。
31.本发明实施例中，s2中所采用的方式为浇注铸造，所需浇注的温度需控制在750℃，其中浇注一定要平稳，不可中断液流，尽量使金属液沿浇道壁流入型腔，且浇注时按照先慢、后快、再慢的浇注速率，浇注时按照先慢、后快、再慢的浇注原则，浇包嘴应尽可能靠近浇口杯，防止金属液流过长造成氧化和铸件产生氧化夹杂。
32.本发明实施例中，s2中所需控制的浇道最小截面积的计算公式为：其中v
d
为金属液在金属型中平均上升速度，单位为cm/s；w为铸件的重量，单位为g；p为金属液的密度，单位为g/cm3；t为浇注时间，单位为s；a
min
为浇道最小截面积，单位为cm2；δ为铸件平均壁厚，单位为mm；h为金属型腔的高度，单位为cm。
33.本发明实施例中，s2中的冷却设备是通过水液的冷却循环进行冷却，其中需要通过冷凝器进行制冷，制冷温度为0℃，且一直进行冷却，同时对冷却后的水液进行过滤冷却后再次进行使用，直至毛坯的固定，同时铸造模具去除时，需要两侧受力均匀去除。
34.本发明实施例中，s3中裁段处理为将铸造毛坯切割为高度为100mm，且留有5mm的加工余量，薄壁的厚度控制在5mm，对外表面的毛刺进行去除，并将清理的异物进行回收处理，其中浇冒口切除长度为2mm，并且对铸造毛坯的表面进行打孔等工作，不断精修后，将产品的长度控制在标准尺寸100
±
0.5mm，并对产品的边角进行倒圆角处理。
35.本发明实施例中，倒圆角处理中所涉及的其中r为铸造的圆角半径，单位为mm；δ1、δ2均为铸件两个相邻壁的厚度，单位为mm，且在进行冷却的过程中，基于金属型面一定的倾斜角度，且倾斜角度为5
°
。
36.本发明实施例中，s4中通过对产品进行检测后，将其分类为可修复产品和不可修复产品，其中可修复产品通过修复设备进行加工，然后再次进行金属检测，而不可修复产品运输到热熔中，进行熔炼后进行再次的铸造使用。
37.本发明实施例中，s5中的热处理中，所需的加热温度为900摄氏度，加热时长为2小时；所需的保温温度为550摄氏度，保温时长为30分钟；所需的冷却温度为常温，且冷却的时间为1小时。
38.本发明实施例中，s5中的喷涂操作中，先对金属产品进行预热处理，所需的预热温度为150摄氏度，预热时间为40分钟，且然后通过喷涂器进行喷涂，完成定型后，再次进行预热，所需的预热温度为350摄氏度，预热时间为30分钟。
39.综上，通过设置有自动化的金属铸造，利用良好的铸型前准备，并通过浇注的方式进行铸造，从而极大的提高了铸造的效率，同时提高了产品的加工质量，配合对产品的精加工和金属的检测修复，不仅可以检测处产品的对应问题，而且能够极大的提高产品的利用率，避免了材料的浪费，最后利用热处理和喷漆处理，极大的延长了产品使用寿命。
40.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
41.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。