專利名稱：用于鑄造水泵銅葉輪的真空低壓鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料加工工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鑄造水泵銅葉輪的真空低 壓鑄造方法。
背景技術(shù)：
水泵銅葉輪是水泵機(jī)械中很重要的配件之一，鑄造質(zhì)量和尺寸精度要求都很高。 以往鑄造水泵銅葉輪時(shí)用的鑄造工藝是重力鑄造工藝，該工藝由于在充型過(guò)程中的氣體難 以排出，會(huì)造成氣孔、縮孔以及縮松等缺陷，嚴(yán)重影響到水泵銅葉輪的鑄件質(zhì)量。為解決上 述問(wèn)題，中國(guó)專利局公開了專利號(hào)為ZL200510043363.4，專利名稱為《一種金屬型真空重力 精密鑄造方法》的專利技術(shù)，其公開了如下技術(shù)由真空泵強(qiáng)制排氣，抽真空后進(jìn)行澆注金 屬液，邊澆邊抽。采用上述方法鑄造，減少了氣孔、縮松等常見(jiàn)的鑄造缺陷，提高了鑄件的致 密度和精度，但是在使用時(shí)，由于真空泵直接與真空罩連接，真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的波動(dòng) 會(huì)造成鑄造時(shí)的工藝參數(shù)不穩(wěn)定，仍然會(huì)影響鑄件的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、工藝簡(jiǎn)單、鑄件質(zhì)量好的用于鑄造水 泵銅葉輪的真空低壓鑄造方法。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的即一種用于鑄造水泵銅葉輪的真空低壓鑄造方法，其特征在于①采用低壓鑄造方法來(lái)鑄造水泵銅葉輪；②在低壓鑄造過(guò)程中采用金屬型模具，并在金屬型模具中采用復(fù)合陶瓷型芯來(lái)形 成葉輪的復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)；③對(duì)第一次澆注的金屬模具要進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度在300°C 350°C。④在采用低壓鑄造的同時(shí)，對(duì)金屬模具施加抽真空工藝，采用高壓罐和真空罐來(lái) 保證鑄造工藝參數(shù)的穩(wěn)定性。高壓罐為加壓的儲(chǔ)氣罐，真空罐為抽真空的儲(chǔ)氣罐。采用低壓鑄造方法可改善銅液的充型條件，可提高鑄件的成品率。用真空低壓鑄造方法時(shí)，采用模擬實(shí)驗(yàn)方法來(lái)制訂最佳的工藝參數(shù)組合，對(duì)第一 次澆注的金屬模要進(jìn)行預(yù)熱，以避免出現(xiàn)澆不足的鑄造缺陷。本方法采用加壓的儲(chǔ)氣罐(稱為高壓罐)和抽真空的儲(chǔ)氣罐(稱為真空罐)來(lái)保 證加壓壓力和抽真空壓力工藝參數(shù)的穩(wěn)定，進(jìn)而可保證鑄件的鑄造質(zhì)量。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1)在用真空低壓鑄造方法時(shí)，采用模擬實(shí)驗(yàn)方法來(lái)制訂最佳的工藝參數(shù)組合，對(duì) 第一次澆注的金屬模具要進(jìn)行預(yù)熱，以避免出現(xiàn)澆不足的鑄造缺陷；2)在鑄造過(guò)程中采用高壓罐和真空罐可以保證鑄造工藝的穩(wěn)定性。利用該發(fā)明專利的鑄造工藝，可鑄造出表面質(zhì)量和尺寸精度都很高的水泵銅葉輪鑄件，有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益前景。
具體實(shí)施例方式以下是用于鑄造水泵銅葉輪的真空低壓鑄造方法的具體操作步驟1、采用低壓鑄造方法來(lái)鑄造水泵的銅葉輪，該方法可改善銅液的充型條件，提高 鑄件的成品率。2、在低壓鑄造工藝過(guò)程中采用金屬型模具，并在金屬型模具中采用復(fù)合陶瓷型芯 來(lái)形成葉輪的復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)。復(fù)合陶瓷型芯的制作工藝如下①采用12 14份SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的硅溶膠作為復(fù)合陶瓷型芯涂料的粘結(jié) 劑，采用32 36份的280目 400目的耐火材料粉料作為復(fù)合陶瓷型芯涂料的基本材料， 再加入2 4份長(zhǎng)度為3 5mm的玻璃纖維短切原絲、15 17份的消泡劑、1 2份潰散 劑、1 2份晶粒細(xì)化劑，配制出復(fù)合陶瓷型芯的涂料；②采用干燥硬化的膠凝方法，步驟為上涂料、撒砂、干燥，如此重復(fù)多次以得到所 需厚度的型芯；③焙燒焙燒溫度為950 1050°C，時(shí)間為0. 5 1小時(shí)。3、在采用低壓鑄造的同時(shí)，再對(duì)金屬模具施加抽真空工藝，可方便型腔中氣體的 排出，有效減少氣孔、縮孔以及縮松等缺陷，可大幅提高水泵銅葉輪的鑄件質(zhì)量。4、在采用真空低壓鑄造工藝鑄造銅葉輪的過(guò)程中，采用模擬實(shí)驗(yàn)方法來(lái)制訂最佳 的工藝參數(shù)組合(可采用和鑄造工藝裝備相似的模擬裝置，利用水力學(xué)中的相似準(zhǔn)則來(lái)模 擬實(shí)際的鑄造工藝過(guò)程，得到最佳的工藝參數(shù)組合)。對(duì)第一次澆注的金屬模具要進(jìn)行預(yù) 熱，預(yù)熱溫度為預(yù)熱溫度在300°C 350°C，以避免出現(xiàn)澆不足的鑄造缺陷。5、在鑄造過(guò)程中采用高壓罐和真空罐來(lái)保證鑄造工藝的穩(wěn)定性。本方法采用加壓 的儲(chǔ)氣罐(稱為高壓罐)和抽真空的儲(chǔ)氣罐(稱為真空罐)來(lái)保證加壓壓力和抽真空壓力 工藝參數(shù)的穩(wěn)定，進(jìn)而可保證鑄件的鑄造質(zhì)量。
權(quán)利要求
一種用于鑄造水泵銅葉輪的真空低壓鑄造方法，其特征在于①采用低壓鑄造方法來(lái)鑄造水泵銅葉輪；②在低壓鑄造過(guò)程中采用金屬型模具，并在金屬型模具中采用復(fù)合陶瓷型芯來(lái)形成葉輪的復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)；③對(duì)第一次澆注的金屬模具要進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度在300℃～350℃。④在采用低壓鑄造的同時(shí)，對(duì)金屬模具施加抽真空工藝，采用高壓罐和真空罐來(lái)保證鑄造工藝參數(shù)的穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鑄造水泵銅葉輪的真空低壓鑄造方法，其特征在于高 壓罐為加壓的儲(chǔ)氣罐，真空罐為抽真空的儲(chǔ)氣罐。
全文摘要
本發(fā)明屬于材料加工工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鑄造水泵銅葉輪的真空低壓鑄造方法，其特征在于①采用低壓鑄造方法來(lái)鑄造水泵銅葉輪；②在低壓鑄造過(guò)程中采用金屬型模具，并在金屬型模具中采用復(fù)合陶瓷型芯來(lái)形成葉輪的復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)；③對(duì)第一次澆注的金屬模具要進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度在300℃～350℃。④在采用低壓鑄造的同時(shí)，對(duì)金屬模具施加抽真空工藝，采用高壓罐和真空罐來(lái)保證鑄造工藝參數(shù)的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)B22D18/06GK101992286SQ20101057721
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者張勇, 王有喜 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)