CN101992286A - 用于铸造水泵铜叶轮的真空低压铸造方法 - Google Patents

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张勇
王有喜
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Abstract

本发明属于材料加工工程技术领域，具体涉及一种用于铸造水泵铜叶轮的真空低压铸造方法，其特征在于：①采用低压铸造方法来铸造水泵铜叶轮；②在低压铸造过程中采用金属型模具，并在金属型模具中采用复合陶瓷型芯来形成叶轮的复杂内腔结构；③对第一次浇注的金属模具要进行预热，预热温度在300℃～350℃。④在采用低压铸造的同时，对金属模具施加抽真空工艺，采用高压罐和真空罐来保证铸造工艺参数的稳定性。

Description

用于铸造水泵铜叶轮的真空低压铸造方法
技术领域
本发明属于材料加工工程技术领域，具体涉及一种用于铸造水泵铜叶轮的真空低压铸造方法。
背景技术
水泵铜叶轮是水泵机械中很重要的配件之一，铸造质量和尺寸精度要求都很高。以往铸造水泵铜叶轮时用的铸造工艺是重力铸造工艺，该工艺由于在充型过程中的气体难以排出，会造成气孔、缩孔以及缩松等缺陷，严重影响到水泵铜叶轮的铸件质量。为解决上述问题，中国专利局公开了专利号为ZL200510043363.4，专利名称为《一种金属型真空重力精密铸造方法》的专利技术，其公开了如下技术：由真空泵强制排气，抽真空后进行浇注金属液，边浇边抽。采用上述方法铸造，减少了气孔、缩松等常见的铸造缺陷，提高了铸件的致密度和精度，但是在使用时，由于真空泵直接与真空罩连接，真空泵运转过程中产生的波动会造成铸造时的工艺参数不稳定，仍然会影响铸件的质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、工艺简单、铸件质量好的用于铸造水泵铜叶轮的真空低压铸造方法。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
即一种用于铸造水泵铜叶轮的真空低压铸造方法，其特征在于：
①采用低压铸造方法来铸造水泵铜叶轮；
②在低压铸造过程中采用金属型模具，并在金属型模具中采用复合陶瓷型芯来形成叶轮的复杂内腔结构；
③对第一次浇注的金属模具要进行预热，预热温度在300℃～350℃。
④在采用低压铸造的同时，对金属模具施加抽真空工艺，采用高压罐和真空罐来保证铸造工艺参数的稳定性。
高压罐为加压的储气罐，真空罐为抽真空的储气罐。
采用低压铸造方法可改善铜液的充型条件，可提高铸件的成品率。
用真空低压铸造方法时，采用模拟实验方法来制订最佳的工艺参数组合，对第一次浇注的金属模要进行预热，以避免出现浇不足的铸造缺陷。
本方法采用加压的储气罐(称为高压罐)和抽真空的储气罐(称为真空罐)来保证加压压力和抽真空压力工艺参数的稳定，进而可保证铸件的铸造质量。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1)在用真空低压铸造方法时，采用模拟实验方法来制订最佳的工艺参数组合，对第一次浇注的金属模具要进行预热，以避免出现浇不足的铸造缺陷；
2)在铸造过程中采用高压罐和真空罐可以保证铸造工艺的稳定性。
利用该发明专利的铸造工艺，可铸造出表面质量和尺寸精度都很高的水泵铜叶轮铸件，有显著的经济和社会效益前景。
具体实施方式
以下是用于铸造水泵铜叶轮的真空低压铸造方法的具体操作步骤：
1、采用低压铸造方法来铸造水泵的铜叶轮，该方法可改善铜液的充型条件，提高铸件的成品率。
2、在低压铸造工艺过程中采用金属型模具，并在金属型模具中采用复合陶瓷型芯来形成叶轮的复杂内腔结构。复合陶瓷型芯的制作工艺如下：
①采用12～14份SiO2质量分数为30％的硅溶胶作为复合陶瓷型芯涂料的粘结剂，采用32～36份的280目～400目的耐火材料粉料作为复合陶瓷型芯涂料的基本材料，再加入2～4份长度为3～5mm的玻璃纤维短切原丝、15～17份的消泡剂、1～2份溃散剂、1～2份晶粒细化剂，配制出复合陶瓷型芯的涂料；
②采用干燥硬化的胶凝方法，步骤为上涂料、撒砂、干燥，如此重复多次以得到所需厚度的型芯；
③焙烧：焙烧温度为950～1050℃，时间为0.5～1小时。
3、在采用低压铸造的同时，再对金属模具施加抽真空工艺，可方便型腔中气体的排出，有效减少气孔、缩孔以及缩松等缺陷，可大幅提高水泵铜叶轮的铸件质量。
4、在采用真空低压铸造工艺铸造铜叶轮的过程中，采用模拟实验方法来制订最佳的工艺参数组合(可采用和铸造工艺装备相似的模拟装置，利用水力学中的相似准则来模拟实际的铸造工艺过程，得到最佳的工艺参数组合)。对第一次浇注的金属模具要进行预热，预热温度为预热温度在300℃～350℃，以避免出现浇不足的铸造缺陷。
5、在铸造过程中采用高压罐和真空罐来保证铸造工艺的稳定性。本方法采用加压的储气罐(称为高压罐)和抽真空的储气罐(称为真空罐)来保证加压压力和抽真空压力工艺参数的稳定，进而可保证铸件的铸造质量。

Claims (2)

1.一种用于铸造水泵铜叶轮的真空低压铸造方法，其特征在于：
①采用低压铸造方法来铸造水泵铜叶轮；
②在低压铸造过程中采用金属型模具，并在金属型模具中采用复合陶瓷型芯来形成叶轮的复杂内腔结构；
③对第一次浇注的金属模具要进行预热，预热温度在300℃～350℃。
④在采用低压铸造的同时，对金属模具施加抽真空工艺，采用高压罐和真空罐来保证铸造工艺参数的稳定性。
2.根据权利要求1所述的用于铸造水泵铜叶轮的真空低压铸造方法，其特征在于：高压罐为加压的储气罐，真空罐为抽真空的储气罐。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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