專利名稱：真空吸鑄的澆注方法、裝置以及鑄件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造鑄件特別是鑄造薄壁鑄件的真空吸鑄的澆注方法、裝置以及鑄件。在此，真空吸鑄(以下稱負(fù)壓造型)為包括有以下步驟的鑄模造型澆注方法向模樣表面粘著防護(hù)部件的防護(hù)部件粘著過(guò)程，向該被粘著的防護(hù)部件上放置造型砂箱的同時(shí)向該造型砂箱內(nèi)填充不含粘合劑的填充材料的過(guò)程，將該填充材料的上表面進(jìn)行密封使造型砂箱內(nèi)部形成負(fù)壓，并且使上述防護(hù)部件吸著于填充材料的側(cè)面上的使防護(hù)部件成形的過(guò)程，將上述模樣從防護(hù)部件上取下，對(duì)具有分型面的上半割鑄模進(jìn)行造型的過(guò)程，該上半割鑄模與采用相同方法造型的下半割鑄模重合形成型腔的過(guò)程，向該型腔內(nèi)注入熔融金屬的過(guò)程，解除上述造型砂箱內(nèi)的負(fù)壓狀態(tài)，將鑄件取出的過(guò)程。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在負(fù)壓造型的使用很廣泛(例如參考日本特許廳54-118216號(hào)公報(bào))。然而其使用范圍多為鋼琴框架和砝碼一類厚壁的鑄件，沒(méi)有使用例如壁厚3mm以下的薄壁鑄造的鑄模。
現(xiàn)有的負(fù)壓造型過(guò)程中，造型砂箱上沒(méi)有冷卻裝置。澆注以后通過(guò)真空吸引對(duì)砂箱的升溫進(jìn)行抑制。然而該真空吸引在一定時(shí)間后停止，直到脫模前有一砂箱自然冷卻的過(guò)程。然而此時(shí)，鑄造砝碼等熱容量大的產(chǎn)品時(shí)，來(lái)自鑄件的熱量使金屬型箱和平臺(tái)的溫度上升，使用的薄膜經(jīng)常溶解并粘著在金屬型箱和平臺(tái)上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種解決上述問(wèn)題，使用負(fù)壓造型鑄模的鑄件，特別是適合鑄造一種薄壁鑄件的真空吸鑄的澆注方法、裝置，以及使用該方法鑄造的鑄件。
本發(fā)明的另一目的是提供一種冷卻造型砂箱的裝置。
為了達(dá)成上述目的本發(fā)明的一種情況下的真空吸鑄的澆注方法，其特征是負(fù)壓造型中通過(guò)上述造型砂箱對(duì)型腔進(jìn)行減壓。也就是說(shuō)一般的負(fù)壓造型的特征是，使用防護(hù)部件將造型砂箱內(nèi)部與和大氣連通的型腔隔離，造型砂箱內(nèi)形成負(fù)壓，將防護(hù)部件吸著在填充材料的一側(cè)使防護(hù)部件成形，型腔的形狀得以維持。在本發(fā)明中，取消了上述的防護(hù)部件，在通常認(rèn)為鑄模形狀會(huì)損壞的情況下，換而言之就是在造型砂箱內(nèi)部與和大氣相通的型腔相連的狀態(tài)下，半割鑄模和型腔維持原有形狀的同時(shí)對(duì)鑄件進(jìn)行鑄造。
在上述情況下，通過(guò)造型砂箱實(shí)現(xiàn)對(duì)上述型腔內(nèi)部進(jìn)行減壓的過(guò)程，該過(guò)程的特征是在上述防護(hù)部件粘著過(guò)程后，其是通過(guò)向上述模樣的模型部分配置通氣孔塞后，再向上述被粘著的防護(hù)部件以及通氣孔塞上放置造型砂箱并向該砂箱內(nèi)填充填充材料的過(guò)程中設(shè)置的通氣孔而實(shí)現(xiàn)的。
在上述情況下，通過(guò)造型砂箱對(duì)上述型腔內(nèi)部進(jìn)行減壓的過(guò)程，其特征是通過(guò)上述半割鑄模造型后貫穿于防護(hù)部件上的多個(gè)通氣孔對(duì)型腔內(nèi)部進(jìn)行減壓。
在上述情況下，通過(guò)造型砂箱對(duì)上述型腔內(nèi)部進(jìn)行減壓的過(guò)程，其特征是還包括在澆注前至澆注結(jié)束的一段時(shí)間內(nèi)，對(duì)上述完成鑄模的半割鑄模中至少一個(gè)的減壓度進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程；以及將測(cè)定的減壓度傳遞至控制裝置，對(duì)該半割鑄模的鑄模內(nèi)部以及上述型腔的減壓度進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程。
上述情況下的上述半割鑄模上沒(méi)有明冒口。明冒口通常的作用是將型腔內(nèi)部的空氣和熔融金屬的爐渣排出，防止型砂的損壞使鑄造進(jìn)行得更加穩(wěn)定。然而在本發(fā)明中，取消該明冒口的設(shè)置，對(duì)型腔進(jìn)行適當(dāng)減壓使熔融金屬的流動(dòng)良好，可以在型砂的損壞發(fā)生之前對(duì)型腔內(nèi)的熔融金屬進(jìn)行有效地填充。
上述情況下，由于負(fù)壓造型中對(duì)型腔進(jìn)行減壓(可以通過(guò)造型砂箱和明冒口中的至少一個(gè))，使真空吸鑄鑄造薄壁鑄件成為可能。由于通過(guò)通氣孔可以使鑄模內(nèi)部和型腔同時(shí)進(jìn)行減壓，就不需要對(duì)鑄模減壓的裝置，因此具有使造型裝置的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)由于沒(méi)有明冒口，冒口和熔融金屬排出的部位都被最小化。由此具有使得產(chǎn)品的生產(chǎn)率提高的優(yōu)點(diǎn)。
在本發(fā)明中，由于保持了一般的負(fù)壓造型鑄造的特點(diǎn)，具有脫模的性質(zhì)較佳、薄壁鑄件更加容易取出的優(yōu)點(diǎn)。
在本發(fā)明的另外一種情況中，為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明中的真空吸鑄方法的特征是，在負(fù)壓造型的澆注方法中，完成鑄模的下半割鑄模上設(shè)置有澆口，上半割鑄模上沒(méi)有澆口。
另一特征為設(shè)置于鑄造用爐上的上述完成鑄模的下半割鑄模調(diào)整為保持水平的狀態(tài)。
另一特征為上述完成鑄模和上述鑄造用爐制之間設(shè)置有保持完成鑄模的下半割鑄模水平的緩沖材料進(jìn)行澆注。
為了達(dá)成上述目的，在本發(fā)明中的真空吸鑄的澆注方法的特征為，將上述完成鑄模設(shè)置在上述鑄造用爐上方的時(shí)候，上述完成鑄模和鑄造用爐之間設(shè)置有絕熱材料進(jìn)行澆注。
構(gòu)成上述絕熱材料的砂層的特征為其下部和一爐膛相連的同時(shí)上部和多個(gè)澆口相連。
為了達(dá)成上述目的，在本發(fā)明中真空吸鑄的澆注方法的特征為，上述澆注方法為低壓鑄造方法或差壓鑄造方法。
另一特征為在上述澆注方法中向型腔內(nèi)進(jìn)行澆注時(shí)對(duì)澆注速度進(jìn)行控制。
上述的另外一種情況下，負(fù)壓造型的澆注方法中，在完成鑄模的下半割鑄模上形成澆口，上半割鑄模上沒(méi)有形成澆口，使得從下方注入熔融金屬成為可能，相應(yīng)的熔融金屬的流動(dòng)成為層流，與重力鑄造和壓鑄相比較，將空氣和爐渣混入熔融金屬的情況較少。同時(shí)由于沒(méi)有明冒口，冒口和熔融金屬排出的部位都被最小化。由此使得產(chǎn)品的生產(chǎn)率提高。由于保持了一般的負(fù)壓造型鑄造的特點(diǎn)，其具有脫模的性質(zhì)較佳、薄壁鑄件更加容易取出的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明，也適用于大件的薄壁鑄件，例如大件家電、大型電視等的框架，汽車(chē)的框架，機(jī)械裝置的框架等。并且任何材質(zhì)都可以適用。
上述兩種情況下，使用向造型砂箱吹入壓縮空氣對(duì)造型砂箱進(jìn)行冷卻的冷卻裝置。
上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)以外的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)參照附圖進(jìn)行的以下實(shí)施例的說(shuō)明可知。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的剖面概略示意圖。
圖2為實(shí)施例一的方法的概略示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的剖面概略示意圖。
圖4為實(shí)施例二的一步驟的概略示意圖。
圖5為實(shí)施例二的壓力線示意圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例三(通過(guò)明冒口對(duì)型腔進(jìn)行減壓的例子)的剖面概略示意圖。
圖7為使用其它的澆注方法的比較例(現(xiàn)有技術(shù))的剖面概略示意圖。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)果。
圖9為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)果。
圖10為使用其它的澆注方法的比較例(現(xiàn)有技術(shù))的結(jié)果。
圖11為本發(fā)明實(shí)施例四的剖面概略示意圖。
圖12為本發(fā)明實(shí)施例四中澆注測(cè)試的壓力條件。
圖13為本發(fā)明實(shí)施例四中澆注測(cè)試的流動(dòng)長(zhǎng)度的結(jié)果。
圖14為本發(fā)明實(shí)施例四中澆注測(cè)試的流動(dòng)長(zhǎng)度的其他結(jié)果圖15為本發(fā)明實(shí)施例四中澆注測(cè)試的表面粗糙程度的結(jié)果。
圖16為本發(fā)明實(shí)施例四中澆注測(cè)試的壓力控制的測(cè)試。
圖17為本發(fā)明實(shí)施例五的剖面概略示意圖。
圖18為本發(fā)明代替實(shí)施例的澆注工具。
圖19為本發(fā)明的造型砂箱的冷卻裝置(實(shí)施例六)的平面剖面示意圖(腔體的剖面)。
圖20為圖19的正面剖面圖。
圖21為現(xiàn)有技術(shù)砂箱結(jié)構(gòu)的正面剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在幾個(gè)實(shí)施例中，相同或相近的結(jié)構(gòu)使用相同或相近的標(biāo)號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
本發(fā)明的特征為，在負(fù)壓造型鑄模上設(shè)有使型腔和鑄模內(nèi)部連通的通氣孔，通過(guò)造型砂箱使型腔減壓。
也就是說(shuō)本發(fā)明為一種真空吸鑄的澆注方法，其包括有將防護(hù)部件粘著于模樣表面的防護(hù)部件粘著過(guò)程；將造型砂箱設(shè)置于該被粘著的防護(hù)部件上的同時(shí)向該造型砂箱內(nèi)填充不含粘合劑的填充材料的填充過(guò)程；將該填充材料的上表面密封使造型砂箱內(nèi)部形成負(fù)壓，將上述防護(hù)部件吸引至填充材料一側(cè)的使防護(hù)部件成形的過(guò)程；將上述模樣從防護(hù)部件上移出，對(duì)有分型面的半割鑄模進(jìn)行鑄造的過(guò)程；該半割鑄模與同樣造型而成的另一半割鑄模重合形成型腔并形成一完成鑄模的過(guò)程；向該型腔內(nèi)注入熔融金屬的過(guò)程；將上述造型砂箱內(nèi)的負(fù)壓解除將鑄件取出的過(guò)程。
向上述完成鑄模內(nèi)澆注之前，設(shè)有通過(guò)上述造型砂箱對(duì)上述型腔內(nèi)部減壓的過(guò)程，向上述型腔內(nèi)進(jìn)行澆注的時(shí)候，假設(shè)鑄模內(nèi)部壓力為Pm，上述型腔內(nèi)部壓力為Pc，其特征為Pm＝1-75kPa，Pc＝1-95kPa，Pc-Pm＝3-94kPa。
鑄模內(nèi)部壓力Pm為1-75kPa是因?yàn)楫?dāng)壓力小于1kPa時(shí)，真空泵的體積較大，壓力高于75kPa時(shí)就無(wú)法抽出澆注時(shí)生成的氣體。型腔內(nèi)壓力Pc為1-95kPa是因?yàn)?，?dāng)壓力高于95kPa時(shí)，其與大氣壓(101.3kPa)的壓力差不夠，無(wú)法保證熔融金屬順暢的流入，當(dāng)壓力低于1kPa時(shí)，鑄?？赡芟蛐颓粌?nèi)塌陷。同時(shí)Pc＞Pm也是必要的，是為了防止當(dāng)減壓進(jìn)行到鑄模內(nèi)部壓力Pm小于型腔內(nèi)的壓力Pc的程度時(shí)，熔融金屬可能浸入鑄模進(jìn)入其內(nèi)部。并且由Pc、Pm而決定的Pc-Pm的值為3-94kPa是有必要的。
所謂造型砂箱是指在真空吸鑄過(guò)程中使用的具有吸管的砂箱。
在本發(fā)明中，通氣孔通過(guò)薄膜形成后在模樣部分上設(shè)置通氣孔塞進(jìn)行造型，由鑄模拔出后的型腔所在的一側(cè)沿著通氣孔塞，可在薄膜上設(shè)置有切口。另外上述通氣孔也可以是使用針等開(kāi)設(shè)的由型腔所在的一側(cè)向鑄模內(nèi)部貫通的孔。
在本發(fā)明中，通過(guò)將上述型腔進(jìn)行適度的減壓而取消了明冒口的設(shè)置。明冒口為一穿透設(shè)置于上部鑄模內(nèi)并將型腔和大氣相連接的管狀的空隙。沒(méi)有明冒口，上半割鑄模的上部也就沒(méi)有使型腔和大氣相連通的連通孔。
實(shí)施例一下面對(duì)圖1和圖2所示的實(shí)施例一進(jìn)行說(shuō)明。
圖1為實(shí)施例一中所用真空吸鑄裝置的概略的剖面圖。上下半割鑄模1a、1b在負(fù)壓造型的過(guò)程中進(jìn)行造型，并使半割鑄模1a、1b相重合，形成型腔2。
以圖2為基礎(chǔ)對(duì)上述半割鑄模1a、1b的造型方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在圖2中，模樣12的表面上，通過(guò)負(fù)壓使模樣12粘著作為防護(hù)部件的薄膜13，然后薄膜13上承載有作為上述造型砂箱的砂箱3，薄膜13位于上半割鑄模1a的一側(cè)上設(shè)置有多個(gè)與模樣形狀相符的作為通氣孔的通氣孔塞6。之后，向砂箱內(nèi)填充型砂，對(duì)上半割鑄模1a進(jìn)行造型。之后，上半割鑄模1a通過(guò)上述模樣12進(jìn)行脫模，由上述半割鑄模1a的型腔所在一側(cè)開(kāi)始沿通氣孔塞6的切口穿透薄膜13。由此將通氣孔塞6作為通氣孔對(duì)上半割鑄模1a進(jìn)行造型。
將與該上半割鑄模1a使用同樣方法造型的另一下半割鑄模1b與該上半割鑄模1a重合，形成型腔的同時(shí)形成完成鑄模(圖1)。此時(shí)通過(guò)作為造型砂箱的砂箱3的內(nèi)部，型腔2通過(guò)澆道和澆口與大氣相連通。在本實(shí)施例中，下半割鑄模1b上并沒(méi)有設(shè)置作為通氣孔的通氣孔塞，但是根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置也是可以的。如上所述，圖1所示的真空吸鑄裝置完成了。
下面對(duì)采用此種方法完成的真空吸鑄裝置的操作進(jìn)行說(shuō)明。圖1中上、下半割鑄模的1a、1b的內(nèi)部，通過(guò)砂箱3、3，吸管4、4，管子5和儲(chǔ)存罐10使用空吸泵11進(jìn)行減壓。
型腔2通過(guò)作為通氣孔的通氣孔塞6，對(duì)半割鑄模1a、1b同時(shí)進(jìn)行減壓。半割鑄模1a、1b內(nèi)部的壓力通過(guò)壓力傳感器7檢測(cè)出，該檢測(cè)出的壓力傳送至控制裝置8。由該控制裝置8根據(jù)檢測(cè)出的壓力傳送出相應(yīng)的控制信號(hào)，比例控制閥9根據(jù)流量相應(yīng)地調(diào)整其打開(kāi)程度，半割鑄模1a、1b和型腔2的吸引壓力變化，在此期間，向型腔2內(nèi)注入作為熔融金屬的鋁合金。之后造型砂箱內(nèi)的負(fù)壓解除將鑄件取出。該鑄件為3mm以下的薄壁并且無(wú)缺陷。
由以上說(shuō)明可知，本發(fā)明在現(xiàn)有的負(fù)壓造型鑄模上設(shè)置有使型腔2和半割鑄模1a、1b內(nèi)部相連通的作為通氣孔的通氣孔塞6，并在減壓狀態(tài)下進(jìn)行鑄造。
實(shí)施例二下面對(duì)圖3-圖5所示的本發(fā)明中的另一實(shí)施例(實(shí)施例二)進(jìn)行說(shuō)明。
圖3顯示了使用針開(kāi)設(shè)與上半割鑄模的內(nèi)部相連通的通氣孔的情況。上下半割鑄模21a、21b通過(guò)負(fù)壓造型進(jìn)行造型。接著通過(guò)針將上半割鑄模21a的型腔22所在一側(cè)與上半割鑄模一側(cè)的薄膜相連通，開(kāi)設(shè)多個(gè)與鑄模內(nèi)部相通的通氣孔23。如圖4所示，此種開(kāi)孔方法是使用驅(qū)動(dòng)裝置25對(duì)具有多個(gè)針24的設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，一次性開(kāi)設(shè)通氣孔23。針24的位置通過(guò)計(jì)算機(jī)控制設(shè)置為與熔融金屬的流動(dòng)不通暢的地方或與澆口距離較遠(yuǎn)的地方的鑄件形狀相吻合。另外為了使裝置設(shè)置更加簡(jiǎn)單，或通氣孔23的數(shù)量少的情況下使用手工作業(yè)開(kāi)設(shè)通氣孔也是可以的。在本實(shí)施例中雖然并沒(méi)有在下半割鑄模21b上開(kāi)設(shè)通氣孔23，根據(jù)實(shí)際情況開(kāi)設(shè)也是可以的。之后半割鑄模21a、21b重合，形成型腔22(圖3)。然后將壓力狀態(tài)調(diào)整為半割鑄模21a、21b內(nèi)部壓力為Pm＝1-75kPa，型腔22內(nèi)部壓力為Pc＝1-95kPa，進(jìn)行澆注。
圖5顯示了本發(fā)明實(shí)施例中上下半割鑄模1a、1b、型腔2內(nèi)的壓力的例子。
將澆注時(shí)的半割鑄模1a、1b的內(nèi)部壓力設(shè)為Pm，型腔2的內(nèi)壓力設(shè)為Pc以及半割鑄模1a、1b的內(nèi)部壓力Pm與型腔2的內(nèi)壓力Pc的壓力差設(shè)為Pm-Pc的話，為了確保熔融金屬順利地流入，型腔2的內(nèi)壓力Pc與大氣壓(101.3kPa)之間要有一定的壓力差。Pm-Pc太小的話會(huì)發(fā)生型砂的損壞，Pm-Pc太大的話為了使Pm更小，真空設(shè)備的規(guī)格變大，增加生產(chǎn)成本。
由上述的理由和試驗(yàn)結(jié)果可知在Pm＝1-75kPa，Pc＝1-95kPa并且Pm-Pc＝3-94kPa時(shí)較為有效。
更加詳細(xì)地對(duì)壓力的變化進(jìn)行說(shuō)明。從澆注開(kāi)始至澆注結(jié)束期間，為了通過(guò)型腔2的減壓增加熔融金屬的流動(dòng)性，并對(duì)成型的薄膜在燃燒損失時(shí)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行抽收，半割鑄模1a、1b的內(nèi)部壓力Pm保持高減壓度。
澆注結(jié)束，上述型腔2中充滿熔融金屬后，將上述半割鑄模1a、1b內(nèi)部的壓力Pm通過(guò)壓力傳感器7的檢測(cè)傳送至控制裝置8?？刂蒲b置8調(diào)整上述比例控制閥9的打開(kāi)程度，調(diào)整半割鑄模1a、1b的內(nèi)部壓力Pm，使半割鑄模1a、1b的內(nèi)部壓力Pm的減壓度較低，防止熔融金屬浸透鑄模進(jìn)入其內(nèi)部。
實(shí)施例三圖6顯示的是使用明冒口R對(duì)型腔內(nèi)部進(jìn)行減壓的方法的一個(gè)示例。上下半割鑄模31a、31b使用負(fù)壓造型進(jìn)行造型，兩者相互重合后構(gòu)成型腔32。半割鑄模31a、31b的內(nèi)部通過(guò)砂箱33、33，吸管34、34，管子35以及儲(chǔ)存罐36，使用空吸閥37進(jìn)行減壓。
在上述上半割鑄模31a上設(shè)置有與型腔32相連通，可同時(shí)作為冒口使用，并向該上半割鑄模31a的上表面開(kāi)口的明冒口R。并且在下半割鑄模31b設(shè)置有將型腔32和明冒口R相連接的扁澆口(圖未示)。
通過(guò)將型腔32內(nèi)部與明冒口R的上半割鑄模31a上表面的開(kāi)口相連結(jié)的連接部件38，型腔減壓用儲(chǔ)存罐39，壓力調(diào)整閥40和儲(chǔ)存罐36，使用空吸泵37進(jìn)行減壓。
然后將壓力狀態(tài)調(diào)整為半割鑄模31a、31b內(nèi)部壓力為Pm＝1-75kPa，型腔32內(nèi)部壓力為Pc＝1-95kPa的同時(shí)，進(jìn)行澆注。
比較例圖7所示的是在設(shè)置有明冒口R的鑄模中，型腔內(nèi)部不進(jìn)行減壓的一個(gè)示例。上下的半割鑄模31a、31b使用負(fù)壓造型進(jìn)行造型，兩者相互重合后構(gòu)成型腔32。半割鑄模31a、31b的內(nèi)部通過(guò)砂箱33、33，吸管34、34，管子35以及儲(chǔ)存罐36，使用空吸泵37進(jìn)行減壓。
在上述上半割鑄模31a上設(shè)置有與型腔相連通，可同時(shí)作為冒口使用，并向該上半割鑄模31a的上表面開(kāi)口的明冒口R。并且在下割鑄模31b上設(shè)置有將型腔32以及與明冒口相連接的扁澆口(圖未示)。向此種鑄模的型腔內(nèi)部不進(jìn)行減壓便進(jìn)行澆注。
圖8-圖10是澆注結(jié)果的概略示意圖。該概略示意圖為澆注結(jié)果照片的模擬顯示。
圖8顯示的是使用實(shí)施例二所述的方法進(jìn)行澆注而得到的結(jié)果。圖9為使用實(shí)施例三所述的方法進(jìn)行澆注而得到的結(jié)果。圖10為使用比較例的方法進(jìn)行澆注而得到的結(jié)果。
如圖10所示可知，在上述比較例中未對(duì)型腔進(jìn)行減壓的情況下，僅有扁澆口附近的部分型腔有熔融金屬填充。如圖9所示的使用本發(fā)明實(shí)施例三所述的方法，熔融金屬所達(dá)到的具有明冒口R的部分與比較例相比顯現(xiàn)出了減壓后的效果。然而，可知在無(wú)明冒口R的部分熔融金屬的填充還不是十分充分，鑄件較差。與之相替代的，如圖8所示，使用本發(fā)明實(shí)施例二所述的方法的情況下，熔融金屬充滿了整個(gè)型腔，可知與實(shí)施例三的結(jié)果相比更加體現(xiàn)了型腔內(nèi)減壓的效果。
由以上結(jié)果可確定本發(fā)明所使用裝置的使用性。
表1

在表1中，對(duì)型腔內(nèi)部進(jìn)行減壓的過(guò)程中，作為型腔和造型砂箱相互連通的方法，本發(fā)明中有使用針設(shè)置通氣孔的方法，使用通氣孔塞設(shè)置通氣孔的方法，以及在型腔內(nèi)使用明冒口進(jìn)行減壓的方法。對(duì)此些方法的填充性、造型成本和造型的可操作性進(jìn)行比較。結(jié)果使用針進(jìn)行通氣孔設(shè)置的方法的填充性、造型成本和造型的可操作性比其他兩個(gè)方法都要好。
實(shí)施例四下面對(duì)圖11-圖16所示的本發(fā)明的實(shí)施例四進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例四的特征為將使用負(fù)壓造型得到的完成鑄模送至鑄造用爐(保持爐)的上方進(jìn)行澆注。也就是說(shuō)在負(fù)壓造型的澆注方法中，下半割鑄模上形成澆口，上半割鑄模上沒(méi)有形成澆口的完成鑄模配置于鑄造用爐的上方，其特征為完成鑄模和上述鑄造用爐之間設(shè)置有絕熱裝置進(jìn)行澆注。其特征為上述完成鑄模的下半割鑄模的下表面調(diào)整為平面。
上半割鑄模上沒(méi)有澆口的話，由于與現(xiàn)有的作為負(fù)壓造型澆注方法的重力鑄造法不同，使用低壓鑄造法或差壓鑄造法作為澆注方法，從完成鑄模的下方進(jìn)行澆注。因此完成鑄模設(shè)置于鑄造用爐的上方。
絕熱裝置為防止鑄造用爐內(nèi)的熔融金屬的熱量將負(fù)壓造型中作為防護(hù)部件的薄膜熔解的裝置，其通過(guò)承載有下半割鑄模的下沖壓模板與下半割鑄模之間設(shè)置有絕熱材料而實(shí)現(xiàn)。絕熱材料的形狀設(shè)置為可以部分的插入下沖壓模板內(nèi)。該絕熱裝置所用絕熱材料的材質(zhì)以可以忍耐熔融金屬溫度的陶土、陶瓷、石膏、型砂、自硬性型砂等為佳。
調(diào)整下半割鑄模使其保持水平時(shí)，由于當(dāng)下半割鑄模的下表面不是平面和下半割鑄模不是水平的情況下，下半割鑄?；蚪^熱材料與下沖壓模板之間生成間隙，實(shí)際澆注的時(shí)候可能發(fā)生漏箱。下半割鑄?；蚪^熱材料與下沖壓模板之間設(shè)置有保持下半割鑄模水平的緩沖材料，為使填充材料平整可對(duì)機(jī)械裝置(振動(dòng)裝置和刮削工具)進(jìn)行操作。該緩沖材料的材質(zhì)為可與下半割鑄模的下表面形狀一致的柔軟質(zhì)地的材料，同時(shí)可以忍耐熔融金屬的溫度的玻璃棉、型砂等。使用復(fù)合材料也是可以的。
如最初圖11所示，該圖為本發(fā)明實(shí)施例中真空吸鑄裝置的概略模式示意圖。如圖11所示，本真空吸鑄裝置包括盛裝熔融金屬的保持爐44，承載于保持爐44上表面上的下沖壓模板42，下沖壓模板42上表面上承載的作為上述絕熱裝置的絕熱材料83，絕熱材料83上表面上承載的砂箱53a、53b，置于砂箱53a、53b內(nèi)使用負(fù)壓造型進(jìn)行造型的上下半割鑄模51a、51b，上半割鑄模51a的上表面上承載的上沖壓模板56，上述保持爐上表面的四個(gè)角上設(shè)立的四個(gè)導(dǎo)桿57、7。
在上述保持爐44上安裝有向爐內(nèi)導(dǎo)入壓縮空氣的壓縮空氣導(dǎo)入管58。上述上下半割鑄模51a、51b的內(nèi)部通過(guò)兩者的重合形成型腔52。上述下沖壓模板42上設(shè)置有將保持爐44內(nèi)的熔融金屬導(dǎo)入型腔52內(nèi)的爐膛60。在上述絕熱材料83上，與下半割鑄模51b下表面上的澆口相對(duì)應(yīng)的，與爐膛60相連通的位置上開(kāi)設(shè)有作為熔融金屬的導(dǎo)入通道的孔。
下面對(duì)本實(shí)施例中真空吸鑄裝置的操作進(jìn)行說(shuō)明。圖11中，使用減壓裝置62，通過(guò)砂箱53a、53b、吸管63、63對(duì)上下半割鑄模51a、51b的內(nèi)部，以及砂箱53a、53b的內(nèi)部進(jìn)行減壓。該上下半割鑄模51a、51b承載于絕熱材料83上，上沖壓模板56承載于上半割鑄模51a的上表面。接著上沖壓模板56和下沖壓模板42將絕熱材料83和上下半割鑄模51a、51b夾在中間并且使其無(wú)法移動(dòng)。
通過(guò)壓縮空氣導(dǎo)入管58從圖未示的壓縮空氣源向保持爐44內(nèi)導(dǎo)入壓縮空氣，對(duì)熔融金屬的上表面上施加壓力，熔融金屬通過(guò)爐膛60上升的同時(shí)向型腔52內(nèi)進(jìn)行填充。型腔52內(nèi)的熔融金屬凝固后，壓縮空氣停止導(dǎo)入，隨著保持爐44內(nèi)的壓力恢復(fù)到與大氣壓相同，澆口和爐膛60內(nèi)的多余的熔融金屬回到保持爐44內(nèi)，澆注結(jié)束。
本實(shí)施例中的真空吸鑄裝置，由于保持爐設(shè)置在鑄模的正下方，裝置的設(shè)置空間可以被壓縮為最小。雖然在本實(shí)施例中，并沒(méi)有使用冒口和明冒口，但是根據(jù)需要也是可以設(shè)置的。雖然在本實(shí)施例中通過(guò)壓縮空氣的導(dǎo)入供給熔融金屬，但通過(guò)電磁泵等其他方式供給熔融金屬也是可以的。
下面對(duì)使用本實(shí)施例中的真空吸鑄裝置進(jìn)行的澆注測(cè)試進(jìn)行說(shuō)明。澆注測(cè)試是向上述型腔52內(nèi)部澆注熔融金屬鋁，并對(duì)型腔內(nèi)熔融金屬填充的全長(zhǎng)和填充良好部位的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)定的測(cè)試。圖12顯示的為澆注測(cè)試中上述保持爐44內(nèi)加壓的壓縮空氣的壓力狀況。最終達(dá)到的設(shè)定壓力為0.03、0.06MPa，升壓速度為0.01、0.02MPa/s。
圖13為向厚度為3mm情況下的型腔52內(nèi)填充熔融金屬時(shí)全長(zhǎng)和良好填充部分長(zhǎng)度的測(cè)試結(jié)果。向保持爐44內(nèi)加壓的壓縮空氣的升壓速度為0.01MPa/s，最終達(dá)到的設(shè)定壓力為0.03MPa。將作為比較例的對(duì)負(fù)壓造型的鑄模進(jìn)行重力澆注的重力鑄造的結(jié)果也同時(shí)表示出來(lái)。
通過(guò)圖13可以看到使用本實(shí)施例中真空吸鑄裝置時(shí)的填充全長(zhǎng)和良好填充的全長(zhǎng)均較比較例中的長(zhǎng)。
圖14為向型腔52的厚度為3mm情況下，向保持爐44內(nèi)加壓的壓縮空氣的升壓速度變化時(shí)，型腔52內(nèi)填充的熔融金屬全長(zhǎng)和良好填充部分長(zhǎng)度的測(cè)試結(jié)果。向保持爐44內(nèi)加壓的壓縮空氣最終達(dá)到的設(shè)定壓力為0.03MPa，升壓速度為0.005、0.01、0.02MPa/s。
由圖14可知，雖然熔融金屬填充的全長(zhǎng)和良好填充的全長(zhǎng)都是隨著升壓速度的升高而變長(zhǎng)，但是在升壓速度達(dá)到0.01MPa/s以上后，長(zhǎng)度的變化減緩。從本測(cè)試的結(jié)果中可以得知升壓速度以0.01MPa/s為佳。
圖15為造型后鑄模表面粗糙度的測(cè)試結(jié)果。將作為比較例的對(duì)負(fù)壓造型的鑄模進(jìn)行重力澆注的重力鑄造的結(jié)果也同時(shí)表示出來(lái)。對(duì)表面粗糙度進(jìn)行測(cè)試的位置為圖11中的熔融金屬由澆道流入型腔內(nèi)的部分。
由圖15可知，使用本實(shí)施例中的真空吸鑄裝置將保持爐44內(nèi)加壓的壓縮空氣最終達(dá)到設(shè)定壓力為0.03MPa的情況下，其粗糙度與作為比較例的重力鑄造的情況下沒(méi)有差別。與此相對(duì)的，當(dāng)將保持爐44內(nèi)加壓的壓縮空氣最終達(dá)到設(shè)定壓力為0.06MPa時(shí)，其表面的粗糙度數(shù)值增高，相應(yīng)的表面也就較為粗糙。這是由于熔融金屬壓力的加大帶來(lái)了熔融金屬向鑄模內(nèi)部浸透的原因。
圖16顯示的是本實(shí)施例中澆注熔融金屬時(shí)對(duì)壓力控制的一個(gè)例子。如圖16所示，上下的半割鑄模55a、55b通過(guò)重合形成型腔52。通過(guò)向保持爐44內(nèi)熔融金屬的上表面加壓，熔融金屬通過(guò)爐膛60上升并向型腔52內(nèi)進(jìn)行澆注。在圖16右側(cè)的圖表中，通過(guò)壓縮空氣向保持爐44內(nèi)部的熔融金屬上表面開(kāi)始加壓的時(shí)間點(diǎn)為原點(diǎn)。保持爐44內(nèi)加壓的壓縮空氣的設(shè)定壓力P和熔融金屬達(dá)到的高度h由式子p＝ρbh決定。
然而，如圖16所示，熔融金屬由澆口到達(dá)向型腔內(nèi)流入的位置h1處時(shí)，由于熔融金屬的高度發(fā)生劇烈的變化，有必要加快保持爐44內(nèi)加壓的壓縮空氣的設(shè)定壓力P的升壓速度。接著向型腔52的平面部分進(jìn)行澆注，即由h1到h2的過(guò)程中，有必要減緩向保持爐44內(nèi)加壓的壓縮空氣設(shè)定壓力P的升壓速度。其原因是為了防止以下問(wèn)題的產(chǎn)生由于h1到h2的部分是鑄件模型的部分，熔融金屬的四處流動(dòng)造成作為防護(hù)部件的薄膜的一部分集中與熔融金屬接觸，因此薄膜部分被燒脫落進(jìn)而有發(fā)生型砂損壞的危險(xiǎn)。熔融金屬的四處流動(dòng)容易使得氣體被卷入等。
同時(shí)為了防止由h2至h3部分像上述至h1時(shí)所述的那樣熔融金屬的高度發(fā)生劇烈的變化，有必要加快保持爐44內(nèi)加壓的壓縮空氣的設(shè)定壓力P的升壓速度。
實(shí)施例五下面以圖17為依據(jù)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例五進(jìn)行說(shuō)明。
圖17為使用另一實(shí)施例的真空吸鑄裝置的概略模式圖。如圖16所示，本真空吸鑄裝置包括有盛裝熔融金屬的保持爐44，保持爐44一側(cè)設(shè)置的支柱72、72，支柱72、72上端之間架設(shè)的下沖壓模板42，下沖壓模板42上表面上承載的砂箱53a、53b、下沖壓模板42，砂箱53a、53b、下沖壓模板42內(nèi)通過(guò)負(fù)壓造型得到的上下半割鑄模51a、51b，上半割鑄模51a上表面上承載的上沖壓模板56，設(shè)置于上述下沖壓模板42上表面上的四角的四個(gè)支柱72、72，位于下沖壓模板42的下表面上的熔融金屬導(dǎo)入口58，與上述保持爐44相連通的管子79。
在上述保持爐44內(nèi)部安裝有導(dǎo)入壓縮空氣用的壓縮空氣導(dǎo)入管80。上述上下半割鑄模51a、51b的內(nèi)部有通過(guò)兩者重合得到的型腔52。
上述下沖壓模板42上設(shè)置有與將保持爐44內(nèi)的熔融金屬導(dǎo)入至型腔52內(nèi)的管子79相連的爐膛60A。下沖壓模板42的下表面上，與下半割鑄模15b的澆口相對(duì)應(yīng)并與管子79連通的位置處開(kāi)設(shè)有作為熔融金屬的導(dǎo)入通道的孔，該孔的周?chē)O(shè)置有作為上述絕熱裝置的絕熱材料83A。
下面對(duì)實(shí)施例中所用的真空吸鑄裝置的操作進(jìn)行說(shuō)明。圖17中，上下半割鑄模51a、51b的內(nèi)部使用減壓裝置62通過(guò)砂箱53a、53b、吸管63、63進(jìn)行減壓。該上下半割鑄模51a、51b承載于下沖壓模板42上，上沖壓模板56設(shè)置于上半割鑄模51a的上表面處。上沖壓模板56和下沖壓模板42將上下半割鑄模51a、51b夾在中間。之后，通過(guò)壓縮空氣導(dǎo)入管80由圖未示的壓縮空氣源向保持爐44內(nèi)導(dǎo)入壓縮空氣，向熔融金屬的上表面施加壓力，熔融金屬通過(guò)爐膛60A與管子79上升的同時(shí)向型腔52內(nèi)部進(jìn)行填充。型腔52內(nèi)的熔融金屬凝固后，停止導(dǎo)入壓縮空氣，保持爐44內(nèi)的壓力恢復(fù)到大氣壓的同時(shí)，澆口和管子79和爐膛60A內(nèi)多余的熔融金屬回到保持爐44內(nèi)，澆注結(jié)束。
本實(shí)施例的真空吸鑄裝置由于在保持爐上沒(méi)有鑄模，所以具有容易對(duì)熔融金屬進(jìn)行補(bǔ)給，熔融金屬上表面上的爐渣和氧化物等殘?jiān)菀妆怀舻葍?yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施例中雖然沒(méi)有使用冒口和明冒口，但是根據(jù)需要也可以進(jìn)行設(shè)置。
雖然在本實(shí)施例中通過(guò)壓縮空氣的導(dǎo)入供給熔融金屬，但通過(guò)電磁泵等其他方式供給熔融金屬也是可以的。
如圖18所示，通過(guò)一個(gè)管子79A將熔融金屬供給直至承載有上下半割鑄模51a、51b的下沖壓模板42的下方處，鄰接于下半割鑄模51b的管子79A的一端上安裝有內(nèi)部形成有多個(gè)熔融金屬供給通道的砂層84。通過(guò)使用該砂層84，可以向鑄模上設(shè)置的多個(gè)澆口內(nèi)同時(shí)供給熔融金屬。因此，形狀復(fù)雜的鑄件和多個(gè)嵌合在一起的鑄件的澆注變得更加容易。當(dāng)鑄造方案變化時(shí)澆口的位置也發(fā)生變化，如果形成有具有與澆口位置相對(duì)應(yīng)的熔融金屬供給通道的砂層84為佳。使用砂層84使得與澆口位置變化的對(duì)應(yīng)變得更加容易。在本圖中，砂層84與管子79A相接，砂層84與爐膛相接也是可以的。
實(shí)施例六圖19和圖20所示的為可以使用于本發(fā)明中的造型砂箱冷卻裝置。造型砂箱冷卻裝置是以抑制造型砂箱的溫度升高，防止薄膜熔化并附著于其上為目的，向造型砂箱的側(cè)面和下表面上吹壓縮空氣而使造型砂箱冷卻的裝置。使用該裝置可以向以金屬型箱和薄膜相接的面作為一側(cè)面的腔體內(nèi)吹入壓縮空氣進(jìn)行氣冷，以抑制金屬型箱的升溫并防止薄膜溶解并黏著于其上。通過(guò)向平臺(tái)的底面上吹壓縮空氣，通過(guò)氣冷可以抑制平臺(tái)的溫度升高，防止薄膜熔化并黏著于其上。
如圖21所示，現(xiàn)有的金屬造型砂箱為了維持鑄模形狀，制模上箱和制模下箱以及側(cè)壁形成腔體狀(中空)結(jié)構(gòu)101，通過(guò)圖未示的真空泵的吸引使腔體101的內(nèi)部形成真空，通過(guò)負(fù)壓形成砂型61a、61b。砂型61a、61b被制模上箱93a，制模下箱93b，上表面薄膜97，成品表面薄膜98、98，下表面薄膜99所包圍，由于負(fù)壓的吸引而保持形狀。
澆注時(shí)，雖然成品表面薄膜98、98中與鑄造成品96相接的部分都被燒壞，但是制模上箱93a與制模下箱93b當(dāng)中的部分還是原有的膜狀，在脫模時(shí)被除去。上表面薄膜97，下表面薄膜99還是原有的膜狀，再脫模時(shí)被除去。
在澆注后，鑄造成品96在冷卻到某種程度凝固后，停止真空吸引，砂箱內(nèi)部被自然冷卻，此時(shí)鑄造砝碼等熱容量較大的產(chǎn)品時(shí)，鑄造成品96的熱量通過(guò)砂型61a、61b，傳遞到制模上箱93a，制模下箱93b和平臺(tái)95上，上述成品表面薄膜98、98中被夾在制模上箱93a與制模下箱93b當(dāng)中的部分以及下表面薄膜99溶解并黏著在金屬型箱或平臺(tái)上的情況也會(huì)發(fā)生。
使用本發(fā)明中的冷卻裝置，設(shè)置有金屬型箱側(cè)面用的噴嘴91、91和平臺(tái)底面用的噴嘴92，向金屬型箱內(nèi)吹入壓縮空氣使其冷卻。
有關(guān)來(lái)自側(cè)面的氣體吹入，分型面(制模上箱和制模下箱相重合的面)一側(cè)設(shè)置有氣冷腔體102，102，向其中插入可拆卸和安裝的側(cè)面用噴嘴91、91，手動(dòng)閥104設(shè)置為可以手動(dòng)開(kāi)關(guān)(圖19、圖20)。有關(guān)來(lái)自底面的氣體吹入，在平臺(tái)95的下方中央附近設(shè)置有底面用噴嘴92，手動(dòng)閥104設(shè)置為可以手動(dòng)開(kāi)關(guān)(圖19、圖20)。氣冷腔體102、102上設(shè)置有多個(gè)孔，可將側(cè)面用噴嘴91插入，同時(shí)還可以作為空氣的出入口。
步驟金屬型箱從造型開(kāi)始至澆注后的一段時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行真空吸引(為了保持砂型)，之后停止吸引，使砂箱內(nèi)部自然冷卻，此時(shí)，還可吹入壓縮空氣，人工地使其冷卻。
雖然本發(fā)明為半自動(dòng)設(shè)備，需要手工操作來(lái)安裝和拆卸噴嘴和手動(dòng)閥，但是使用汽缸等操作機(jī)構(gòu)，使噴嘴的安裝和拆卸自動(dòng)化，通過(guò)電磁閥使氣體的吹入自動(dòng)化也是可以的。
雖然上面就本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，這些實(shí)施例是為了便于發(fā)明的理解而進(jìn)行的示例，而不是對(duì)發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行限制。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的思想和范圍的情況下，對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行明顯的適當(dāng)變更或變形的，是否包括在本發(fā)明中，根據(jù)本發(fā)明的從屬權(quán)利要求范圍和其等同物來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.一種真空吸鑄的澆注方法，其包括有步驟向模樣表面粘著防護(hù)部件的防護(hù)部件粘著過(guò)程，向該被粘著的防護(hù)部件上放置造型砂箱的同時(shí)向該造型砂砂箱內(nèi)填充不含粘合劑的填充材料的過(guò)程，將該填充材料的上表面密封使造型砂箱內(nèi)部形成負(fù)壓，并且使上述防護(hù)部件吸著于填充材料側(cè)面上使防護(hù)部件成形的過(guò)程，將上述模樣從防護(hù)部件上取下，對(duì)具有分型面的上半割鑄模進(jìn)行造型的過(guò)程，與該上半割鑄模采用相同方法造型的下半割鑄模，并使上下半割鑄模重合形成型腔的同時(shí)形成一完成鑄模的過(guò)程，向該型腔內(nèi)注入熔融金屬的過(guò)程，解除上述造型砂箱內(nèi)的負(fù)壓狀態(tài)，將鑄件取出的過(guò)程，其特征為，該真空吸鑄的澆注方法還包括在向完成鑄模內(nèi)進(jìn)行澆注開(kāi)始前，對(duì)上述型腔內(nèi)進(jìn)行減壓的過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注方法，其特征為，上述造型砂箱的上述填充材料一側(cè)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有多個(gè)孔，上述對(duì)型腔內(nèi)進(jìn)行減壓的過(guò)程為通過(guò)上述造型砂箱的內(nèi)部空間，使用與上述多個(gè)孔相連通的減壓裝置，通過(guò)上述多個(gè)孔和上述填充材料對(duì)上述型腔進(jìn)行減壓的過(guò)程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的澆注方法，其特征為，上述鑄模內(nèi)沒(méi)有設(shè)置明冒口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注方法，其特征為，與上述型腔相連通的明冒口設(shè)置于上述上半割鑄模上，上述對(duì)型腔內(nèi)進(jìn)行減壓的過(guò)程為使用與上述明冒口相連通的減壓裝置，通過(guò)上述多個(gè)孔和上述填充材料對(duì)上述型腔進(jìn)行減壓的過(guò)程。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的澆注方法，其特征為，與上述型腔相接的防護(hù)部件上設(shè)置有多個(gè)孔，上述對(duì)型腔內(nèi)進(jìn)行減壓的過(guò)程為，使用上述減壓裝置，通過(guò)設(shè)置于上述防護(hù)部件上的多個(gè)孔、上述填充材料和設(shè)置于上述造型砂箱的上述填充材料一側(cè)的內(nèi)側(cè)的多個(gè)孔對(duì)上述對(duì)型腔內(nèi)進(jìn)行減壓的過(guò)程。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的澆注方法，其特征為，設(shè)置于上述防護(hù)部件上的上述多個(gè)孔上設(shè)置有通氣孔塞，上述對(duì)型腔內(nèi)進(jìn)行減壓的過(guò)程為通過(guò)上述通氣孔塞、上述填充材料和設(shè)置于上述造型砂箱的上述填充材料一側(cè)內(nèi)側(cè)的多個(gè)孔對(duì)上述對(duì)型腔內(nèi)進(jìn)行減壓的過(guò)程。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的澆注方法，其特征為，其還包括在澆注前至澆注結(jié)束的一段時(shí)間內(nèi)，對(duì)上述完成鑄模中至少一個(gè)半割鑄模的減壓度進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程；以及將測(cè)定的減壓度傳遞至控制裝置，對(duì)該半割鑄模的鑄模內(nèi)部以及上述型腔的減壓度進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的澆注方法，其特征為，鑄模的內(nèi)部壓力為Pm，上述型腔內(nèi)的壓力為Pc，在Pm＝1-75kPa，Pc＝1-95kPa，Pc-Pm＝3-94kPa的條件下對(duì)型腔內(nèi)進(jìn)行減壓。
9.使用權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的澆注方法鑄造的鑄件。
10.一種包含有砂箱的造型裝置，其為使用真空吸鑄澆注方法的造型裝置，其特征為，其包括容納作為形成型腔的鑄模的填充材料于內(nèi)側(cè)的造型砂箱，該造型砂箱內(nèi)的上述填充材料一側(cè)的內(nèi)壁上形成有多個(gè)孔，該造型砂箱有與上述多個(gè)孔向連通的內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間設(shè)置為可與設(shè)置在上述造型砂箱外部對(duì)型腔進(jìn)行減壓的減壓裝置相連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的造型裝置，其特征為，其包括從澆注開(kāi)始至澆注結(jié)束的時(shí)間內(nèi)對(duì)上述鑄模中至少一個(gè)半割鑄模的減壓度進(jìn)行測(cè)試的裝置，接收該被測(cè)定的減壓度并對(duì)該半割鑄模的鑄模內(nèi)部和上述型腔的減壓度進(jìn)行調(diào)整的控制裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的造型裝置，其特征為，其包括向上述造型砂箱的側(cè)壁和底部吹壓縮空氣使上述造型砂箱冷卻的冷卻裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的造型裝置，其特征為，該造型砂箱包括制模下箱以及設(shè)置于該制模下箱上的制模上箱，在上述制模上箱下部的內(nèi)部和制模下箱上部的內(nèi)部分別設(shè)置有使上述壓縮空氣在其內(nèi)部流動(dòng)的環(huán)形氣冷腔。
14.一種真空吸鑄的澆注方法，其包括有步驟向模樣表面粘著防護(hù)部件的防護(hù)部件粘著過(guò)程，向該被粘著的防護(hù)部件上放置造型砂箱的同時(shí)向該造型砂箱內(nèi)填充不含粘合劑的填充材料的過(guò)程，將該填充材料的上表面進(jìn)行密封使造型砂箱內(nèi)部形成負(fù)壓，并且使上述防護(hù)部件吸著于填充材料側(cè)面上使防護(hù)部件成形的過(guò)程，將上述模樣從防護(hù)部件上取下，對(duì)具有分型面的上半割鑄模進(jìn)行造型的過(guò)程，與該上半割鑄模采用相同方法造型的下半割鑄模，并使上下半割鑄模重合形成型腔的同時(shí)形成一完成鑄模的過(guò)程，向該型腔內(nèi)注入熔融金屬的過(guò)程，解除上述造型砂箱內(nèi)的負(fù)壓狀態(tài)，將鑄件取出的過(guò)程，其特征為，該真空吸鑄的澆注方法還包括在上述完成鑄模上形成澆口，上述上半割鑄模上沒(méi)有形成澆口。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的澆注方法，其特征為，調(diào)整位于鑄造用爐上方的上述下半割鑄模，使其保持水平的狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的澆注方法，其特征為，上述造型砂箱的下方設(shè)置有保持爐，上述下半割鑄模和上述保持爐之間設(shè)置有緩沖材料使上述下半割鑄模保持水平。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的澆注方法，其特征為，上述緩沖材料包含有絕熱材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的澆注方法，其特征為，在上述絕熱材料下方設(shè)置有支持上述鑄模的下沖壓模板。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的澆注方法，其特征為，上述下沖壓模板上設(shè)置有冷卻裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的澆注方法，其特征為，上述絕熱材料包含有砂層。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的澆注方法，其特征為，上述絕熱材料包括有自硬性砂層。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的澆注方法，上述沙層上設(shè)置有與上述保持爐的爐膛相連通的一個(gè)澆口，以及與該澆口和上述型腔均相連通的多個(gè)澆道。
23.根據(jù)權(quán)利要求14-22中的任意一項(xiàng)所述的澆注方法，其特征為，該澆注方法為低壓鑄造方法。
24.根據(jù)權(quán)利要求14-22中的任意一項(xiàng)所述的澆注方法，其特征為，該澆注方法為差壓鑄造方法。
25.根據(jù)權(quán)利要求17-24中的任意一項(xiàng)所述的澆注方法，其特征為，向上述型腔內(nèi)進(jìn)行澆注時(shí)對(duì)澆注速度進(jìn)行控制。
26.權(quán)利要求14-25任意一項(xiàng)所述的澆注方法鑄造的鑄件。
27.根據(jù)權(quán)利要求1-8或17-22中的任意一項(xiàng)所述的澆注方法，其特征為，對(duì)上述造型砂箱的側(cè)壁和底部吹壓縮空氣對(duì)上述造型砂箱進(jìn)行冷卻的過(guò)程。
全文摘要
一種使用負(fù)壓造型鑄模(造型砂箱)鑄造薄壁鑄件的真空吸鑄的澆注方法、裝置，以及使用該方法鑄造的鑄件。該方法包括向模樣表面粘著防護(hù)部件的防護(hù)部件粘著過(guò)程，向被粘著的防護(hù)部件上放置造型砂箱的同時(shí)向其內(nèi)填充不含粘合劑的填充材料的過(guò)程，將填充材料上表面進(jìn)行密封使造型砂箱內(nèi)部形成負(fù)壓，并且使防護(hù)部件吸著于填充材料側(cè)面上使防護(hù)部件成形的過(guò)程，將模樣從防護(hù)部件上取下，對(duì)具有分型面的上半割鑄模進(jìn)行造型的過(guò)程，將采用相同方法造型的下半割鑄模與上半割鑄模重合形成型腔的同時(shí)形成完成鑄模的過(guò)程，向型腔內(nèi)注入熔融金屬的過(guò)程，解除造型砂箱內(nèi)的負(fù)壓狀態(tài)將鑄件取出的過(guò)程。以及向完成鑄模內(nèi)進(jìn)行澆注開(kāi)始前，對(duì)型腔內(nèi)進(jìn)行減壓的過(guò)程。
文檔編號(hào)B22D18/06GK1960822SQ20058001776
公開(kāi)日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月1日
發(fā)明者牧野泰育, 富田剛利, 大羽崇文, 鈴木浩昭, 水野健司, 安藤壽明, 榎本義信, 井上隆夫, 竹田靜夫 申請(qǐng)人:新東工業(yè)株式會(huì)社