采用砂铜组合芯的复杂型腔铸铝件制造方法技术

提供一种采用砂铜组合芯的复杂型腔铸铝件制造方法，针对铸铝产品内腔结构部分制作与其对应的砂芯和铜芯，并完成组合后形成组合芯且将其放入模具内腔中，按铸造工艺做好相关烤型工作，浇入铝水，开模取出铝铸件并除去外部沾沙；然后将铝铸件加热使沙子完全成为散沙，取出铝铸件，再清理铝铸件内的余沙；最后将清理完的铝铸件放入常温的浓硝酸中浸泡，腐蚀掉铜芯，即完成具有复杂内部型腔的铝铸件的制作。本发明专利技术采用砂芯和铜芯相结合制作型芯，用铜材料可制造出任意复杂形状且体积小的内芯，不受砂芯分模面限制，可使铝铸件内部型腔尺寸做到很小，形状规则且尺寸精度高，特别适用于复杂型腔铝铸件内芯制作，降低制造难度，提高工作效率，保证产品质量。

Manufacturing method of complex cavity cast aluminum parts with sand copper core

【技术实现步骤摘要】
采用砂铜组合芯的复杂型腔铸铝件制造方法
本专利技术属铸铝
，具体涉及一种采用砂铜组合芯的复杂型腔铸铝件制造方法。
技术介绍
现有的铝铸件一般是采用覆膜砂、树脂砂、水玻璃砂制作砂芯，这种砂芯一般最小壁厚能做到3毫米左右，且形状不能太过复杂，如果遇到复杂的内部流道零件，往往无能为力。随着技术的发展，铝制品零件逐步向小而内腔复杂的方向发展，部分内腔的连通流道厚度经常会在3毫米以下，而且形状复杂，形成多次弯曲形状，非金属内芯制作难度极大，且在浇注时因浇注冲力容易断芯导致铸件报废，导致产品事故率高。因此有必要提出改进。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题：提供一种采用砂铜组合芯的复杂型腔铸铝件制造方法，本专利技术采用砂芯和铜芯相结合制作型芯，用铜材料可以制造出任意复杂形状且体积小的内芯，不受砂芯分模面的限制，可以使铝铸件内部贯通型腔尺寸做到很小，形状规则且尺寸精度高，特别适用于复杂型腔铝铸件内芯的制作，降低了制造难度，提高工作效率，保证产品质量。本专利技术采用的技术方案：采用砂铜组合芯的复杂型腔铸铝件制造方法，包括以下步骤：步骤一：针对铸铝产品内部复杂型腔结构部分制作与其对应的铜芯；步骤二：针对铸铝产品内腔简单结构部分制作与其对应的砂芯，根据结构，在制作砂芯过程中，将步骤一中所述铜芯直接打入砂芯，使其一体形成砂铜组合芯；或者，在制作砂芯时，在砂芯内部预留出与步骤一所述铜芯对应的连接形状和位置，砂芯制好后，将步骤一中所述的铜芯与制好的砂芯固定连接在一起，形成砂铜组合芯；步骤三：将步骤二中所述的砂铜组合芯放入准备好的模具内腔中，按铸造工艺做好相关烤型工作，浇入铝水；步骤四：待所述步骤三中砂铜组合芯和模具所定型的工件凝固后，开模取出铝铸件，抛丸去除铝铸件外部沾沙；步骤五：将步骤四所述铝铸件加热至300摄氏度以上，保温1小时以上，使所述铝铸件内部的砂芯粘结剂完全烧尽，使沙子完全成为散沙，取出铝铸件，再通过振动和清除的方法清理铝铸件内的余沙；步骤六：将所述步骤五中清理好的铝铸件放入常温的浓硝酸中浸泡，腐蚀掉铜芯，即完成具有复杂内部型腔的铝铸件的制作。其中，所述步骤一中的铜芯采用紫铜制成。进一步地，所述步骤一中的铜芯可采用成材冲压、机加或铸造的方式制成所需结构。进一步地在所述步骤二中铜芯与制好的砂芯固定连接部位是通过粘结剂固定。进一步地，在步骤五中所述振动清理铝铸件内部沙子是在振动台上完成，所述的清除铝铸件内部沙子是通过高压气流吹扫清除。进一步地所述步骤六中铝铸件在常温浓硝酸中浸泡时间可根据铜芯的厚度和长度确定在2-12小时以内。进一步地，在所述步骤六中的浓硫酸浓度不低于68％。本专利技术与现有技术相比的优点：1、本方案采用砂芯和铜芯相结合制作型芯，用铜材料可以制造出任意复杂形状且体积小的内芯，不受砂芯分模面的限制，可以使铝铸件内部贯通型腔尺寸做到很小如0.2毫米厚，形状规则且尺寸精度高，为制作体积小而内腔复杂的铸铝件提供方便，降低了制造难度，保证产品质量；2、本方案可提前制作好砂芯和铜芯，将两者组芯后完成型芯制造，使产品下芯方便，便于制造，提高工作效率，减小产品总成的体积和重量。具体实施方式下面描述本专利技术的实施例。采用砂铜组合芯的复杂型腔铸铝件制造方法，包括以下步骤：步骤一：针对铸铝产品内部复杂型腔结构部分制作与其对应的铜芯，铜芯优选采用紫铜制成，其中，铜芯可采用成材冲压、机加或铸造的方式制成所需结构，加工方法多，加工方便，降低复杂型腔对应型芯制作的难度；步骤二：针对铸铝产品内腔简单结构部分制作与其对应的砂芯，根据结构，组合砂芯和铜芯可采用两种方法：一种是在制作砂芯过程中，将步骤一中所述铜芯直接打入砂芯成一体式，形成砂铜组合芯，比如树脂砂填充式，将制好的铜芯放入砂型模具定好的位置，然后填砂，砂型凝固后，铜芯和砂芯就凝固为一体，这就是所说的打成一体；另一种，在制作砂芯时，在砂芯内部预留出与步骤一所述铜芯对应的连接形状和位置，砂芯制好后，将步骤一中所述的铜芯与制好的砂芯固定连接在一起，形成砂铜组合芯，铜芯与砂芯固定连接部位是通过粘结剂固定，待芯干燥备用。组芯过程中，必要时可采用组芯工装完成组芯；步骤三：将步骤二中所述的砂铜组合芯放入准备好的模具内腔中，按铸造工艺做好相关烤型工作，浇入铝水；步骤四：待所述步骤三中砂铜组合芯和模具定型的工件凝固后，开模取出铝铸件，抛丸去除铝铸件外部沾沙；步骤五：将步骤四中所述铝铸件加热至300摄氏度以上，保温1小时以上，使所述铝铸件内部的砂芯粘结剂完全烧尽，使沙子完全成为散沙。根据不同产品，时间可能有变动，300摄氏度以上能将所有砂型的凝固剂均可烧结，但内部沙子厚度较厚实时，导热速度慢，有可能局部温度不够，需延长时间。待沙子散落后取出铝铸件，再通过振动和清除的方法清理铝铸件内的余沙，其中，所述振动清理铝铸件内部沙子是在振动台上完成，所述的清除铝铸件内部沙子是通过高压气流吹扫清除；步骤六：将所述步骤五中清理完的铝铸件放入常温的浓硝酸中浸泡，优选的，浸泡时间可根据铜芯的厚度和长度确定在2-12小时以内。因铝铸件在常温浓硝酸中表面形成钝化膜，并不再和硝酸反应，而铜和硝酸能快速持续发生反应，生成Cu(No3)2，易溶于水，因此铝铸件内部的铜材因化学反应完全溶于硝酸中，而型腔中的铝和浓硝酸钝化反应后不再发生化学反应，这样腐蚀掉铜芯，即完成具有复杂内部型腔的铝铸件的制作。优选的，所述浓硫酸浓度为不低于68％(质量分数)。本专利技术采用砂芯和铜芯相结合制作型芯，用铜材料可以制造出任意复杂形状且体积小的内芯，可以使铝铸件贯通内腔的形状做成任意曲面，如做成螺旋槽、内部多弯曲结构、多点贯穿交织在一起的内腔，不受砂芯分模面的限制，而且其制作尺寸精度高；并且可以使铝铸件内部贯通型腔尺寸做到很小，如0.2毫米厚的贯通内腔，形状极为规则；本专利技术特别适用于制作复杂型腔且体积小的铝铸件的内芯，下芯方便，减小产品总体的体积和重量，降低了制造难度，保证产品质量，提高工作效率。上述实施例，只是本专利技术的较佳实施例，并非用来限制本专利技术实施范围，故凡以本专利技术权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本专利技术权利要求范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用砂铜组合芯的复杂型腔铸铝件制造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：针对铸铝产品内部复杂型腔结构部分制作与其对应的铜芯；步骤二：针对铸铝产品内腔简单结构部分制作与其对应的砂芯，根据结构，在制作砂芯过程中，将步骤一中所述铜芯直接打入砂芯，使其一体形成砂铜组合芯；或者，在制作砂芯时，在砂芯内部预留出与步骤一所述铜芯对应的连接形状和位置，砂芯制好后，将步骤一中所述的铜芯与制好的砂芯位置固定连接在一起，形成砂铜组合芯；步骤三：将步骤二中所述的砂铜组合芯放入准备好的模具内腔中，按铸造工艺做好相关烤型工作，浇入铝水；步骤四：待所述步骤三中砂铜组合芯和模具所定型的工件凝固后，开模取出铝铸件，抛丸去除铝铸件外部沾沙；步骤五：将步骤四所述铝铸件加热至300摄氏度以上，保温1小时以上，使所述铝铸件内部的砂芯粘结剂完全烧尽，使沙子完全成为散沙，取出铝铸件，再通过振动和清除的方法清理铝铸件内的余沙；步骤六：将所述步骤五中清理好的铝铸件放入常温的浓硝酸中浸泡，腐蚀掉铜芯，即完成具有复杂内部型腔的铝铸件的制作。

【技术特征摘要】
1.采用砂铜组合芯的复杂型腔铸铝件制造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：针对铸铝产品内部复杂型腔结构部分制作与其对应的铜芯；步骤二：针对铸铝产品内腔简单结构部分制作与其对应的砂芯，根据结构，在制作砂芯过程中，将步骤一中所述铜芯直接打入砂芯，使其一体形成砂铜组合芯；或者，在制作砂芯时，在砂芯内部预留出与步骤一所述铜芯对应的连接形状和位置，砂芯制好后，将步骤一中所述的铜芯与制好的砂芯位置固定连接在一起，形成砂铜组合芯；步骤三：将步骤二中所述的砂铜组合芯放入准备好的模具内腔中，按铸造工艺做好相关烤型工作，浇入铝水；步骤四：待所述步骤三中砂铜组合芯和模具所定型的工件凝固后，开模取出铝铸件，抛丸去除铝铸件外部沾沙；步骤五：将步骤四所述铝铸件加热至300摄氏度以上，保温1小时以上，使所述铝铸件内部的砂芯粘结剂完全烧尽，使沙子完全成为散沙，取出铝铸件，再通过振动和清除的方法清理铝铸件内的余沙；步骤六：将所述步骤五中清理好的铝铸件放入常温的浓硝酸中浸泡，腐蚀掉铜芯，即完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：成高潮，田开伟，贺妮，
申请(专利权)人：咸阳象山模具机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61