專利名稱：復合玻璃型鑄造的制作方法
技術領域：
本發明復合玻璃型鑄造是金屬鑄造領域，特別是關于鑄造工藝方法的發明。
背景技術：
鑄造生產中使用的鑄型有砂型、金屬型、陶瓷型、石膏型、石墨型等。在當今世界各國鑄造生產中占80％以上。砂型鑄造生產的鑄件，尤其對于熔點較高的鋼、鐵、和高溫合金鑄件，表面粗糙、加工余量大、易出砂孔和氣孔等鑄造缺陷，很難得到高級優質的尺寸精確、表面光潔、可以少無切削加工的各類鑄件。即使利用成本較高的金屬型、陶瓷型和熔模型等特種工藝鑄造，由于這些鑄型本身的局限性，也影響鑄件尺寸精度和表面質量的進一步提高。如何獲得最優質的鑄件是國家的重點科技攻關項目，也是鑄造工作者共同追求的目標。
發明內容
本發明復合玻璃型鑄造是以預制的薄壁玻璃型殼作為形成鑄件本體的鑄型型腔和用樹脂砂或其他材料制成的澆注系統按一定方式復合成鑄型，利用金屬液自身的重力或借助外力把金屬液澆注入鑄型獲得鑄件的工藝方法。本發明復合玻璃型鑄造可以方便地獲得尺寸精確、、真正滿足少無切削要求的高級優質鑄件，特別是熔點較高的鋼、鐵、銅和高溫合金鑄件。本發明真正解決了目前鑄造生產中鑄件，特別是鋼鐵鑄件、銅鑄件和高溫合金鑄件。存在的表面粗糙、加工余量大、浪費嚴重這個難題。
1.復合玻璃型本發明就是鑄型中用來形成鑄件本體的鑄型型腔，全部或局部用預制的薄壁玻璃型殼構成，澆注系統由樹脂砂或其它材料制成，并將玻璃型殼和澆注系統按一定方式組合后裝箱填埋形成的鑄型；也可以是在鑄型制備過程中，直接將形成鑄件本體某些部分的預制的薄壁玻璃型殼復合到其它鑄型中，在復合過程中同時做出澆注系統而形成的鑄型。這兩種形式的鑄型稱為復合玻璃型。簡而言之，復合玻璃型就是指鑄型中含有預制的薄壁玻璃型殼作為型腔的鑄型。它有如下特性(1)鑄型型腔全部或局部是由預制的薄壁玻璃型殼構成；而薄壁玻璃型殼是玻璃制品的生產工藝制成；玻璃型殼可根據不同鑄造合金選擇不同的玻璃來制作。高合金鋼鑄件可選用石英玻璃。
(2)玻璃型殼化學性質穩定、致密、光潔、尺寸精確、傳熱速度適中、收縮阻力小，不用涂料，金屬充型時不氧化，保證了鑄件的尺寸精度和表面質量。表面粗糙度達到0.8-0.4微米以下。
(3)工藝適應性強，鑄型可在加熱狀態下澆注。可利用各種特種鑄造設備進行低壓、差壓、擠壓、離心和真空(負壓)鑄造。
(4)玻璃型殼可由專業玻璃制品廠生產，鑄件清理后的廢玻璃作為玻璃型殼的原料循環使用，減輕了鑄造垃圾的污染。
2.復合玻璃型鑄造工藝(1)復合玻璃型重力鑄造本發明是關于復合玻璃型鑄造工藝方法的發明。它是利用金屬液自身的重力將金屬液澆注入復合玻璃型獲得鑄件的工藝方法。該鑄造工藝方法是復合玻璃型的基本鑄造方法，所以此鑄造工藝方法也稱為復合玻璃型鑄造。
(2)復合玻璃型低壓鑄造本發明是關于復合玻璃型鑄造工藝方法的發明。是在復合玻璃型重力鑄造的基礎上，為進一步提高復合玻璃型鑄造工藝出品率而發明的一種鑄造工藝方法。
本發明是將復合玻璃型封嚴并緊固在坩堝上部，然后向坩堝內通入干燥的壓縮空氣。合金液在壓力的作用下自下而上通過升液管和澆注系統平穩的進入型腔中，并保持液面上的氣體壓力，直到鑄件完全凝固為止。然后解除壓力，使升液管和澆注系統中未凝固的金屬液，依靠自重返回熔池中。
(3)復合玻璃型差壓鑄造本發明是關于復合玻璃型鑄造工藝方法的發明。是在復合玻璃型重力鑄造的基礎上，為使復合玻璃型能生產高質量、大型復雜鑄件而發明的一種鑄造工藝方法。
本發明是金屬液在差壓作用下，充填到預先有一定壓力的復合玻璃型中，進行結晶凝固而獲得鑄件的一種工藝方法。
(4)復合玻璃型擠壓鑄造本發明是關于復合玻璃型鑄造工藝方法的發明。是在復合玻璃型重力鑄造的基礎上，為了提高鑄件的力學性能，擴大復合玻璃型的生產范圍等而發明的一種鑄造工藝方法。
本發明是在復合玻璃型鑄造時借助于擠壓鑄造機的擠壓頭的機械壓力，把澆注入復合玻璃型的液態或半固態金屬擠壓成形，并使其在壓力下凝固。
(5)復合玻璃型離心鑄造本發明是關于復合玻璃型鑄造工藝方法的發明。是在復合玻璃型重力鑄造的基礎上，為了方便具有旋轉中心的鑄件的生產等而發明的一種鑄造工藝方法。
本發明是將金屬液通過流槽流入旋轉的復合玻璃型內，在離心力的作用下布滿鑄型，凝固成鑄件的一種特殊鑄造方法。
(6)復合玻璃型真空吸鑄本發明是關于復合玻璃型鑄造工藝方法的發明。是在復合玻璃型重力鑄造的基礎上，為進一步提高管套類鑄件的質量和生產率而發明的一種鑄造工藝方法。
本發明是將管狀復合玻璃型的一端連接真空設備，另一端插入熔池中，當復合玻璃型型腔中形成真空時，液態金屬在大氣壓力作用下進入型腔內結晶凝固，待鑄件達到一定壁厚時撤除真空，使型內未凝固的金屬液依靠自重返回熔池中。
(7)復合玻璃型負壓鑄造本發明是關于復合玻璃型鑄造工藝方法的發明。是在復合玻璃型重力鑄造的基礎上，為進一步提高金屬液的流動性、使鑄件形狀更完美而發明的一種鑄造工藝方法。
本發明是將復合玻璃型置于負壓裝置中，澆口置于其外，當金屬液澆滿直澆口時啟動負壓裝置，型腔和鑄型處于負壓狀態，金屬液在負壓狀態下迅速平穩地充填型腔直至澆滿鑄型，開始凝固后撤除負壓。
3鑄造優點(1)適用范圍廣，特別是高熔點的鋼、鐵、銅和高溫合金的鑄造生產。
(2)鑄件尺寸精確，表面光潔，粗糙度達0.8-0.4um。實現了少無切削。
(3)加強了專業化分工，進一步降低了生產成本。
(4)清理方便，清理下來的廢玻璃可循環利用，減輕了鑄造垃圾的污染。
具體實施方法附圖列舉某高合金細長管鑄造，通過該產品的熔模鑄件和復合玻璃型鑄造的鑄件相比較，進一步證明本發明的創造性，先進性和實用性。尤其是獲得高熔點合金精密光潔、少無切削鑄件的最佳鑄造工藝方法。
圖1產品的結構；圖2該產品的熔模鑄件；圖3該產品的玻璃型鑄造的鑄件；圖4是該產品的復合玻璃型鑄造示意圖。其中1、樹脂砂直澆口2、冒口3、是型心4、鑄件5、橫澆口6、玻璃型殼7、填埋砂8、箱子。
權利要求
1.本發明復合玻璃型鑄造是金屬鑄造技術領域的一種適用于多種鑄造合金、尤其適用于黑色金屬和具有較高熔點的銅、鎳等有色金屬獲得尺寸精確、表面光潔、可少無切削的高級優質鑄件的鑄造新技術。其特征是用預制的薄壁玻璃型殼作為形成鑄件本體的鑄型型腔和用樹脂砂或其他材料制成的澆注系統按一定方式組裝復合成鑄型，或直接將薄壁玻璃型殼復合到其他鑄型中形成鑄型，這兩種形式的鑄型就是復合玻璃型。經復合玻璃型鑄造獲得鑄件。復合玻璃型鑄造包括復合玻璃型重力鑄造，復合玻璃型低壓鑄造，復合玻璃型差壓鑄造，復合玻璃型擠壓鑄造，復合玻璃型離心鑄造，復合玻璃型真空吸鑄和復合玻璃型負壓鑄造。
2.根據權利要求1所述的復合玻璃型鑄造其特征是復合玻璃型即是含有預制的薄壁玻璃型殼作為形成鑄件本體的型腔的鑄型，而這個薄壁玻璃型殼又是按玻璃制品的生產工藝預制的，不同的鑄造合金選擇不同的玻璃來制造玻璃型殼。薄壁的玻璃型殼化學性質穩定、致密、光潔、尺寸精確，傳熱速度適中、無須使用涂料，金屬液充型時基本不氧化，保證了鑄件質量。鑄件尺寸精確，表面粗糙度達0.8-0.4微米，可以少無切削加工。
3.根據權利要求1所述的復合玻璃型鑄造其特征是復合玻璃型重力鑄造是利用金屬液自身的重力將其澆注入鑄型獲得鑄件。
4.根據權利要求1所述的復合玻璃型鑄造其特征是復合玻璃型低壓鑄造是將復合玻璃型封嚴并緊固在坩堝上部，然后向坩堝內通入干燥的壓縮空氣。金屬液在壓力的作用下，自下而上地通過升液管和澆注系統平穩地進入型腔中，并保持液面上的壓力，直到鑄件完全凝固為止，然后解除壓力，使升液管和澆注系統中未凝固的金屬液依靠自重返回熔池中。
5.根據權利要求1所述的復合玻璃型鑄造其特征是復合玻璃型差壓鑄造是將金屬液在壓差的作用下，充填到預先有一定壓力的復合玻璃型中，進行結晶凝固而獲得鑄件。
6.根據權利要求1所述的復合玻璃型鑄造其特征是復合玻璃型擠壓鑄造是再鑄造時利用擠壓鑄造機擠壓頭的機械壓力，把澆注入復合玻璃型型腔中的液態或半固態金屬擠壓成型，并使其在壓力下凝固。
7.根據權利要求1所述的復合玻璃型鑄造其特征是復合玻璃型離心鑄造是將金屬液通過流槽流入旋轉的復合玻璃型中，在離心力的作用下，布滿鑄型直到凝固而獲得鑄件。
8.根據權利要求1所述的復合玻璃型鑄造其特征是復合玻璃型真空吸鑄是將一端接在真空裝置上的管狀復合玻璃型直接插入熔池中，當型腔處在真空狀態時，熔池中的金屬液在大氣壓力作用下充填型腔，待凝固到一定厚度時，除去真空，復合玻璃型內未凝固的金屬液依靠自重返回到熔池中。
9.根據權利要求1所述的復合玻璃型鑄造其特征是復合玻璃型負壓鑄造是當金屬液澆注滿直澆口時，借助于負壓裝置使鑄型和型腔處于負壓狀態，金屬液在自身重力作用下迅速平穩地充填型腔，直至金屬液澆滿鑄型為止。
全文摘要
本發明復合玻璃型鑄造是鑄造領域的一種適用與多種鑄造合金，尤其特別適用于高熔點的鋼、鐵、銅和高溫合金獲得尺寸精確、表面光潔又可少無切削加工的優質鑄件的鑄造新技術。其特征是；在重力或外力作用下，將金屬液直接澆注入用按玻璃制品生產工藝預制的薄壁玻璃型殼作為形成鑄件本體的鑄型型腔和用樹脂砂或其他材料制成的澆注系統按一定方式組合而成的鑄型；或直接將形成鑄件本體的玻璃型殼復合到其他鑄型中而形成的復合玻璃型獲得鑄件。附圖某高合金細長管熔模鑄件與復合玻璃型鑄造對比圖1產品零件圖；圖2熔模鑄件圖；圖3復合玻璃型鑄件圖；圖4復合玻璃型鑄造示意圖1、直澆口2、冒口3、型芯4、鑄件5、橫澆口6、玻璃型殼7、鑄件8、箱子。
文檔編號B22C9/02GK1748899SQ200510094839
公開日2006年3月22日 申請日期2005年10月17日 優先權日2005年10月17日
發明者卜基山 申請人:卜基山