專利名稱：振動臺鋁鎂合金動圈鑄造方法
技術領域：
本發明涉及合金工件的鑄造方法，特別涉及一種電動振動臺鋁鎂合金動圈的鑄造 方法。
背景技術：
電動振動臺是一種對產品或部件進行振動模擬試驗的設備，通過試驗評定一個產 品的抗振性能，為考核該產品質量提供正確的依據，因此，廣泛應用于航天、航空、船舶、汽 車、電子、家電和儀器儀表行業。隨著科學技術的發展，振動試驗儀器的推力和頻率不斷提 高，振動儀器的“心臟”-動圈的結構越來越復雜，零件也越做越大，由原來的單層結構發展 為兩層(中間增加一層隔板)結構，外徑由0 15Omm 0 500mm增大到C 850_，其采用的 合金材料一般為鑄造鎂合金或鑄造鋁合金，其中鑄造鋁鎂合金-ZL302，因能承受高的沖擊 負荷、優良的加工性能及較低的成本等特點而成為首選材料，但該材料的鑄造性能較差，而 其結構和尺寸的改變進一步加大了鑄造難度。ZL302合金的鑄造性能流動和熱裂傾向一般，易形成分散疏松，收縮率大，氣密 性低，吸氣傾向大；又由于含鎂量較高，合金熔煉復雜。鑄件結構和尺寸的改變使鑄件在澆 道前和熱節處更易產生縮孔、縮松缺陷，若鑄造工藝設計不當，鑄件極易產生縮孔、疏松、夾 雜和裂紋缺陷。目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資 料。
發明內容
為了解決現有鑄造方法極易產生鑄件縮孔、疏松、夾雜和裂紋缺陷等問題，本發 明的目的在于提供一種振動臺鋁鎂合金動圈鑄造方法。利用本發明，可滿足一種特殊結構 的大型鋁鎂合金鑄件-動圈的生產。為了達到上述發明目的，本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種 振動臺鋁鎂合金動圈鑄造方法，包括如下步驟步驟一、澆注前的制備；鑄造方法為砂型鑄造，重力澆注，分為上中下三箱造型 (見圖1)；步驟二、熔煉澆注；包括合金熔煉采用熔劑法，重力澆注.本發明振動臺鋁鎂合金動圈鑄造方法，由于采取上述工藝措施，實現了大型、特殊 結構的鋁鎂合金動圈的鑄造，其各項指標均達到設計要求，取得了鑄件無裂紋、無縮孔缺 陷、質量優良等有益效果。
圖1、圖2、圖3是應用本發明方法制造的振動臺動圈的結構圖和鑄造工藝圖。圖1是振動臺動圈的主視圖
圖2是振動臺動圈的俯視圖；圖3是振動臺動圈的仰視圖。附圖標識1-明澆量2、4_冒口 3-蓋箱5、6_冷鐵7-縫隙澆道8-過濾網9、 10-分型面21-上部筋22-下部筋23-芯棒24-中間隔板
具體實施例方式下面結合
本發明的優選實施例。圖1 圖3是應用本發明方法制造的振動臺動圈的結構圖及工藝圖。圖1是振動 臺動圈的主視圖；圖2是振動臺動圈的俯視圖；圖3是振動臺動圈的仰視圖。如以上附圖所示，欲采用本發明方法鑄造的最大的鋁鎂合金動圈骨架的輪廓尺寸 為C 850X610(mm)，其中心位置具有向四周均勻輻射的8個加強筋，分為上下兩部分， 兩部分加強筋之間具有隔板24，上部筋21的寬度為32mm(見圖2)、下部筋22的寬度為 ^mm(見圖3)；在動圈骨架的中心處具有中間芯棒23。上述鑄件要求無縮孔、裂紋、冷隔等鑄造缺陷，本發明振動臺鋁鎂合金動圈鑄造方 法根據上述要求，采取如下的工藝步驟步驟一、澆注前的制備澆注前，工藝設計采取了以下措施1. 1鑄造方法為砂型鑄造，重力澆注，分為上中下三箱造型(見圖1)；1. 2在鑄件的上平面設置明澆量1作為加工余量，上平面的加工余量起到冒口的 補縮作用；1.3 上部筋21和下部筋22，以及中間芯棒23上均設置補縮冒口 4、2，在蓋箱3 上設置明冒口(補澆冒口)，加強冒口的補縮作用；1. 4澆注系統采用縫隙澆道，在八根筋的對面設置八個縫隙澆道7，縫隙澆道7與 補縮冒口 4齊平，冒口與縫隙相連通縫隙澆道可使合金液流動平穩，熱分布合理；冒口與 縫隙相連通，既有利于補縮，又有利于浮渣；1. 5縫隙澆道雖然充型平穩，熱分布合理，但由于合金液的熱沖擊，在縫隙附近或 對面易產生縮松和裂紋等缺陷。為此，在縫隙澆道7前設置NM#、No3#冷鐵6，厚度為25mm， 加強縫隙澆道前合金的激冷；1. 6在中間芯棒23的周圍設置Nol#冷鐵5，厚度為40mm ；1. 7在縫隙澆道7前設置有過濾網8 過濾網放置在縫隙澆道前，可充分擋渣；1. 8以上補縮冒口共九個，根據筋的寬度和中間芯棒的熱節直徑，冒口尺寸具體設 計為中間芯棒處冒口 Φ 150Χ200(下)，斜度6°上部筋21和下部筋22處的冒口 200 X 40 X 200(下)，寬度方向斜度6°1. 9根據上部筋的高度和中間隔板的厚度，明澆量1設計為30mm。步驟二、熔煉澆注；進一步包括如下的步驟合金熔煉采用熔劑法，重力澆注2. 1配料鎂量以6. 5%計算，其余為鋁量，要驗算Fe、Si含量；
2. 2加料將坩堝加熱到600°C 650°C，向坩堝內加入爐料，加料次序未重熔的 回爐料一重熔的回爐料一鋁錠；2. 3升溫將合金液熔化并升溫至690°C 700°C時加入鎂錠；2. 4精煉合金液加熱到660°C 680°C時用攪拌器進行精煉。精煉方法垂直方向上下急劇攪動。攪動時間為5分鐘 8分鐘至合金液面出現鏡面般光亮 為止。整個熔煉過程其溫度不得超過700°C ；2. 5靜置將合金液升溫至720V，靜置8分鐘 10分鐘后澆注；2. 6澆注澆注溫度為690°C 700°C，降溫澆注；2. 7補澆冒口 當合金液升至冒口三分之一高度時，以710°C合金液補澆冒口。在 冒口凝固過程中，再以710°C合金液補澆冒口 2 3次。權利要求
1. 一種振動臺鋁鎂合金動圈鑄造方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 步驟一、澆注前的制備；1.1鑄造方法為砂型鑄造，重力澆注，分為上中下三箱造型；1. 2在鑄件的上平面設置明澆量1作為加工余量，上平面的加工余量起到冒口的補縮 作用；1. 3上部筋21和下部筋22，以及中間芯棒23上均設置補縮冒口 4、2，在蓋箱3上設置 明冒口(補澆冒口)，加強冒口的補縮作用；1. 4澆注系統采用縫隙澆道，在八根筋的對面設置八個縫隙澆道7，縫隙澆道7與補縮 冒口 4齊平，冒口與縫隙相連通縫隙澆道可使合金液流動平穩，熱分布合理；冒口與縫隙 相連通，既有利于補縮，又有利于浮渣；1. 5縫隙澆道雖然充型平穩，熱分布合理，但由于合金液的熱沖擊，在縫隙附近或對面 易產生縮松和裂紋等缺陷。為此，在縫隙澆道7前設置No2#、No3#冷鐵6，厚度為25mm，加 強縫隙澆道前合金的激冷；1. 6在中間芯棒23的周圍設置Nol#冷鐵5，厚度為40mm ；1. 7在縫隙澆道7前設置有過濾網8 過濾網放置在縫隙澆道前，可充分擋渣；1.8以上補縮冒口共九個，根據筋的寬度和中間芯棒的熱節直徑，冒口尺寸具體設計為中間芯棒處冒口 <2 150X200(下)，斜度6° 上部筋21和下部筋22處的冒口 200 X 40 X 200 (下)，寬度方向斜度6°1.9根據上部筋的高度和中間隔板的厚度，明澆量1設計為30mm。步驟二、熔煉澆注； 進一步包括如下的步驟
2.1配料鎂量以6. 5%計算，其余為鋁量，要驗算Fe、Si含量；2. 2加料將坩堝加熱到600°C 650°C，向坩堝內加入爐料，加料次序未重熔的回爐料一重熔的回爐料一鋁錠； 2. 3升溫將合金液熔化并升溫至690°C 700°C時加入鎂錠； 2. 4精煉合金液加熱到660°C 680°C時用攪拌器進行精煉。精煉方法垂直方向上 下急劇攪動。攪動時間為5分鐘 8分鐘至合金液面出現鏡面般光亮為止。整個熔煉過程 其溫度不得超過700°C ；·2. 5靜置將合金液升溫至720°C，靜置8分鐘 10分鐘后澆注； 2. 6澆注澆注溫度為690°C 700°C，降溫澆注；·2. 7補澆冒口當合金液升至冒口三分之一高度時，以710°C合金液補澆冒口，在冒口 凝固過程中，再以710°C合金液補澆冒口 2 3次。
全文摘要
本發明涉及合金工件的鑄造方法，公開了一種振動臺鋁鎂合金動圈鑄造方法，包括步驟一、澆注前的制備；步驟二、熔煉澆注；進一步包括的步驟，例如，鑄造方法為砂型鑄造，重力澆注，分為上中下三箱造型以及合金熔煉采用熔劑法，重力澆注。本發明實現了大型、特殊結構的鋁鎂合金動圈的鑄造，其各項指標均達到設計要求，取得了鑄件無裂紋、無縮孔缺陷、質量優良等有益效果。
文檔編號B22D21/04GK102049494SQ200910198179
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月3日 優先權日2009年11月3日
發明者崔恩強, 王小冬, 秦守益, 羅建, 遲秀梅, 陳斌 申請人:上海航天精密機械研究所