專利名稱：一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鈦合金精密鑄造技術(shù)，特別是一種鈦合金鑄造超薄件一體式 澆鑄裝置。
背景技術(shù)：
由于鈦合金比重輕、強(qiáng)度高，目前大量應(yīng)用于鈦合金精密鑄造高爾夫球頭領(lǐng)域。高 爾夫球頭屬于空心型腔薄壁件結(jié)構(gòu)，為降低球頭重心以獲得更好的擊球效果，頂部厚度設(shè) 計的越來越薄，通常要求中心值達(dá)到0. 68-0. 75mm,已經(jīng)低于鈦合金離心鑄造的理論極限值 0. 8mm,這將造成頂部澆鑄不滿的鑄件報廢，導(dǎo)致薄壁件的鑄造成型率常常很低至80 %以 下，這種設(shè)計趨勢對于鑄造時流動性很差的鈦合金鑄造來講是一個很大挑戰(zhàn)。鈦合金精密鑄造又稱鈦合金熔模鑄造或鈦合金失蠟鑄造。目前，普通的鈦合金精 密鑄造鑄造超薄件澆鑄裝置主要包括澆鑄口、主澆道、澆鑄蠟?zāi)?、連接主澆道和蠟?zāi)Ｐ颓坏?連接澆道組成，在主澆道上還設(shè)置輔助澆道，輔助澆道兩端分別連接于主澆道和澆鑄蠟?zāi)?型腔。輔助澆道的數(shù)量只有1-2根，且是分體的。 現(xiàn)有技術(shù)針對鑄造鈦合金超薄件技術(shù)，主要改進(jìn)有兩種第一種是減少每爐次的鑄造數(shù)量。具體方案是頂部搭接1-2根Φ6-8πιπι輔助澆 道，同時降低每爐澆鑄鑄件的數(shù)量來增加單位鑄型的澆道流量，從而增加鑄造充型能力以 提高鑄造良品率，比如每爐澆鑄數(shù)量由144件降至72-96件；但此種技術(shù)的問題和缺點在 于Α.當(dāng)超薄面積大于140cm2時，鑄造成型率不能達(dá)到80%，無法進(jìn)行批量生產(chǎn)；B.減少 每爐次鑄造數(shù)量將會使得料率降低，大大增加生產(chǎn)成本。第二種是酸洗減厚。具體方案如下是將頂部厚度加厚至0.8mm，鑄造出毛胚后再酸 洗減厚至0. 7mm以下，使鑄件的厚度尺寸規(guī)格和重量規(guī)格達(dá)到產(chǎn)品設(shè)定要求。但是此種技 術(shù)酸洗的厚度均勻度很難控制，極易造成鑄件厚薄分布不均勻，造成鑄件厚度酸洗過度造 成過薄，有時低于強(qiáng)度下限0. 55mm直接導(dǎo)致鑄件報廢；酸洗也會因增加生產(chǎn)流程而造成生 產(chǎn)成本的增加。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置， 從而提高成型率，降低成本，簡化流程；本實用新型進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問題是鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置可 以提供面積大于140cm2的超薄鑄件批量生產(chǎn)的鑄造方法，并且成型率達(dá)到90%以上；本實用新型進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問題是提供的鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄 裝置可以取消酸洗減厚等附加生產(chǎn)流程，實現(xiàn)直接鑄造超薄件。為了實現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案本實用新型的一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置，包括澆鑄口、主澆道、澆鑄 蠟?zāi)Ｒ约斑B接主澆道和澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓坏倪B接澆道，特征在于在主澆道和澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓恢g設(shè)置一體式輔澆裝置，一體式輔澆裝置包括輔助主澆道、連接于輔助主澆道上的4-6個輔助次澆道組成，輔助次澆道一端與輔助主澆道相連，另一端與澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓幌噙B，輔助次 澆道的直徑從輔助主澆道到澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓环较蛴?-8mm過渡至3_5mm，截面積呈縮小趨勢。本實用新型的一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置，優(yōu)選的技術(shù)方案是所述 的輔助次澆道數(shù)量為5個，直徑6mm，間距36mm。更優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是所述的澆鑄 蠟?zāi)Ｉ显O(shè)置五個凸臺，輔助次澆道的端點和凸臺位置一一相對應(yīng)，輔助次澆道直徑從輔助 主澆道到模具由6mm過渡至4mm。本專利的裝置具體使用方法是在主澆道和澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓恢g設(shè)置一體式輔澆裝 置，一體式輔澆裝置包括輔助主澆道、連接于輔助主澆道上的4-6個輔助次澆道組成，輔助 次澆道一端與輔助主澆道相連，另一端與澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓幌噙B，輔助次澆道的直徑從輔助主 澆道到澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓环较蛴?-8mm過渡至3_5mm，截面積呈縮小趨勢，使金屬液沿變截面的 澆道把整個薄區(qū)充填完整，從而達(dá)到提升充型率的目的。通過采用上述技術(shù)方案，本實用新型具有以下的有益效果本實用新型的一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置，采用覆蓋式的方法把整個 薄區(qū)的充型能力均勻分布，采用變截面的方法使金屬液流動時壓力減小得不至于太急劇， 在接近鑄件的澆道截面積減小至原來的44%減少了澆道本身的分流消耗作用，有利于充型 力的提高；本專利使超薄件鑄造成型率有了巨大提升，面積大于140cm2的超薄鑄件可以進(jìn) 行直接鑄造方法批量生產(chǎn)，并且成型率提高10%以上；本實用新型的裝置的使用還可以取 消酸洗減厚等附加生產(chǎn)流程，實現(xiàn)直接鑄造超薄件。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的澆鑄蠟?zāi)Ｒ约爸鳚驳?、連接澆道、輔助澆道示意圖。圖2是本實用新型的一種鈦合金鑄造超薄件的澆鑄蠟?zāi)Ｒ约爸鳚驳?、連接澆道示 意圖。圖3是本實用新型的一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置的一體式輔澆裝置 示意圖。圖4是本實用新型的一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置示意圖。圖中，1、澆鑄口，2、主澆道，3、輔助主澆道，4、連接澆道，5、輔助次澆道，6、輔助澆 道。
具體實施方式
實施例1下面結(jié)合圖1到圖4對本專利進(jìn)行具體說明。如圖1所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，鈦合金超薄件澆鑄裝置包括澆鑄口 1、主澆道2、澆鑄 蠟?zāi)?、連接主澆道2和澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓坏倪B接澆道4組成，在主澆道2上搭接1-2根Φ6-8πιπι 輔助澆道6，輔助澆道6兩端分別連接于主澆道2和澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓?。采用這種方式，同時降 低每爐澆鑄鑄件的數(shù)量來增加單位鑄型的澆道流量，從而增加鑄造充型能力以提高鑄造良品率。圖2所示是本實用新型的一種鈦合金鑄造超薄件的澆鑄蠟?zāi)Ｒ约爸鳚驳?、連接澆道示意圖。如圖3所示，本實用新型的一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置由一個從輔助 主澆道延伸出來五個輔助次澆道。如圖4所示，本實用新型的一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置，輔助次澆道5 直徑從輔助主澆道3到澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓挥?mm過渡至4mm，截面積呈縮小趨勢，到澆鑄蠟?zāi)Ｐ?腔處變?yōu)?mm，輔助次澆道5的5個端點分別與鑄件蠟?zāi)Ｐ颓贿B接。澆鑄條件如下鑄件壁厚0·68mm超薄面積=I5Ocm2鑄造材質(zhì)ZTC4，具體組成為Ti6A14V。鑄造設(shè)備180KG真空自耗電極電弧凝殼爐鑄造條件離心轉(zhuǎn)速210轉(zhuǎn)/分，電流26000A澆鑄溫度1650°C需要加工的部件，其澆鑄蠟?zāi)Ｈ鐖D2所示，部件的主要參數(shù)為跟部到頭部的長度 125. 7mm ；FACE到背部的寬度134mm ；頂部到底部的高度58. 3mm ；不含桿體積為472mm3。按照圖4的一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置，進(jìn)行產(chǎn)品的加工。結(jié)果如表 1所示。表 1 對比例其他條件與實施例1相同的，澆道采用圖1所示現(xiàn)有技術(shù)的澆鑄方式，結(jié)果如表2 所示。表權(quán)利要求一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置，包括澆鑄口(1)、主澆道(2)、澆鑄蠟?zāi)Ｒ约斑B接主澆道(2)和澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓坏倪B接澆道(4)，特征在于在主澆道(2)和澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓恢g設(shè)置一體式輔澆裝置，一體式輔澆裝置包括輔助主澆道(3)、連接于輔助主澆道(3)上的4-6個輔助次澆道(5)組成，輔助次澆道(5)一端與輔助主澆道(3)相連，另一端與澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓幌噙B，輔助次澆道(5)的直徑從輔助主澆道(3)到澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓环较蛴?-8mm過渡至3-5mm，截面積呈縮小趨勢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置，其特征在于所述的 輔助次澆道(5)數(shù)量為5個，直徑6mm，間距36mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置，其特征在于所述的 澆鑄蠟?zāi)Ｉ显O(shè)置五個凸臺，輔助次澆道(5)的端點和凸臺位置一一相對應(yīng)，輔助次澆道直 徑從輔助主澆道到模具由6mm過渡至4mm。
專利摘要本實用新型介紹了一種鈦合金鑄造超薄件一體式澆鑄裝置，包括澆鑄口、主澆道、澆鑄蠟?zāi)Ｒ约斑B接主澆道和澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓坏倪B接澆道，特征在于在主澆道和澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓恢g設(shè)置一體式輔澆裝置，一體式輔澆裝置包括輔助主澆道、連接于輔助主澆道上的4-6個輔助次澆道組成，輔助次澆道一端與輔助主澆道相連，另一端與澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓幌噙B，輔助次澆道的直徑從輔助主澆道到澆鑄蠟?zāi)Ｐ颓环较蛴?-8mm過渡至3-5mm，截面積呈縮小趨勢。本專利使鈦合金超薄件鑄造成型率有了巨大提升，面積大于140cm2的超薄鑄件可以進(jìn)行直接鑄造方法批量生產(chǎn)，并且成型率提高10％以上；還可以取消酸洗減厚等流程，實現(xiàn)直接鑄造超薄件。
文檔編號B22C9/04GK201592232SQ20092029825
公開日2010年9月29日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者周華 申請人:洛陽雙瑞精鑄鈦業(yè)有限公司