【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于镁合金铸件浇注，涉及一种镁合金铸件非线性反重力充型方法。
技术介绍
1、在传统的镁合金铸件在反重力浇注过程中，充型一般采用气压进行充型。在浇注过程中，气体作用在合金液面上，通过压力将合金液充填到铸型内，通过一定时间的保压，冷却后，将铸件取出，从而获得目标铸件。
2、使用气压充型技术，根据液体压强公式:
3、p＝ρg h
4、对于镁合金铸件来讲，使用传统的气压充型技术，为了使合金液完成充型，会根据铸件整体高度来增加坩埚内的气体压力，气体压力的增加值只与铸件高度有关系，无法与铸件具体结构，壁厚情况等关键信息建立起联系，使得浇注过程无法获得理想的线速度，所以对于结构比较复杂的镁合金铸件，由于充型线速度不可控，导致合金液在铸型内极易发生喷溅、燃烧，氧化等问题，影响铸件质量。
技术实现思路
1、专利技术目的：通过非线性反重力充型方法的应用，在镁合金浇注过程中，获得稳定的浇注液面，避免合金液在铸型内喷溅，避免出现镁合金燃烧，氧化等问题，从而获得稳定、高质量的镁合金铸件。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种镁合金铸件非线性反重力充型方法,包括以下步骤:
4、步骤一：沿铸件高度方向,将镁合金铸件划分为n层；
5、步骤二：测量不同层各自的体积；
6、步骤三：计算不同层各自的重量；
7、步骤四：测量不同层各自的高度；
8、步骤五：为不同层设置各自的充型线速度；>
9、步骤六：计算不同层各自的充型时间；
10、步骤七：计算充型重力速度；
11、步骤八：根据充型重力速度通过plc系统控制机械泵旋转，分别对各层以不同的充型重力速度和充型时间进行充型；
12、步骤九：充型完成后进行保压。
13、进一步，所述步骤一中，沿铸件高度方向，将结构相连,截面积变化不超过30％且壁厚差值小于2mm的铸件部分沿横截面分为一层；
14、分层完成后，在三维数模软件中，分别对各层进行建模。
15、进一步，所述步骤二中，不同层的体积vi通过三维数模软件进行测量，i＝1,2，……，n；
16、所述步骤四中，不同层的高度hi通过三维数模软件进行测量。
17、进一步，所述步骤三中，不同层各自的重量gi计算公式如下：
18、gi＝ρ*vi；
19、ρ为镁合金液的密度。
20、进一步，所述步骤五中，不同层的充型线速度v线i选择标准如下：
21、壁厚不超过3mm的层，充型线速度为3.5-4cm/s；
22、壁厚大于3mm但不超过4mm的层，充型线速度为3.2-3.5cm/s；
23、壁厚大于4mm但不超过8mm的层，充型线速度为2.9-3.2cm/s；
24、壁厚大于8mm的层，充型线速度为2.7-2.9cm/s。
25、进一步，所述步骤六中，充型时间ti计算公式如下：
26、ti＝hi/v线i。
27、进一步，所述步骤七中，充型重力速度v重i计算公式如下：
28、v重i＝gi/ti＝ρ*vi*v线i/hi。
29、进一步，所述步骤八中，根据第一层的充型重力速度控制机械泵旋转，对第一层进行充型，达到第一层充型时间后对第二层进行充型直至第n层。
30、进一步，所述步骤八中，还包括：在n层充型后进行补充型，补充型的充型重力速度为n个充型重力速度中的最低者；补充型时补充铸件总质量5％～15％的镁合金液。
31、进一步，所述步骤九中，保压时间根据壁厚确定；壁厚不超过6mm的，保压时间为600s；壁厚超过6mm的，保压时间为800s。
32、本专利技术具有以下有益效果：
33、在镁合金反重力铸造浇注过程，可以通过参数设置，获得理想的浇注线速度，实现浇注线速度可控，避免镁合金液在铸型内发生喷溅、燃烧，氧化等问题，从而获得稳定的浇注液面，提升镁合金铸件质量。
34、随着航空产品铸件越发集成化、复杂化，非线性型技术的专利技术与用，有效适用于复杂铸件各部位不同充型需求，可有效保证铸件冶金质量。
35、非线性充型技术的应用，对于镁合金反重力浇注意义重大，由于镁合金易燃易氧化的特性，浇注过程中采用非线性充型技术，能够通过缓慢充型的方式，实现充型过程，避免传统老式充型技术，于充型过程中充型过快造成的卷气燃烧情况。
36、我国是世界上镁资源第一大国，镁盐及镁矿石储量极为丰富。镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料，具有高的比强度、比刚度，良好的铸造性、阻尼减震性、电磁屏蔽性能，是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属结构材料，并广泛应用于航空航天、国防军工、汽车等领域。铸造是使液态金属成型的一种技术，是一种传统的金属成型方法。铸造按工艺方法可分为重力铸造、离心铸造、反重力铸造等。对于一些结构复杂、质量要求高的铸件，反重力铸造方式是首选。
37、由于镁合金易燃、易氧化特性，尤其是对一些大型、复杂结构的镁合金铸件，在铸造生产过程中，质量控制难度大，铸造合格率低。本专利技术主要针对结构复杂的镁合金铸件，在选用反重力铸造时，通过非线性充型技术，获得稳定的浇注液面，获得稳定、高质量的镁合金铸件，从而提升镁合金铸件合格率，对镁合金铸造技术发展和镁合金材料应用具有重要意义。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种镁合金铸件非线性反重力充型方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤一中，沿铸件高度方向，将结构相连,截面积变化不超过30％且壁厚差值小于2mm的铸件部分沿横截面分为一层；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤二中，不同层的体积Vi通过三维数模软件进行测量，i＝1,2，……，N；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤三中，不同层各自的重量Gi计算公式如下：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤五中，不同层的充型线速度V线i选择标准如下：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤六中，充型时间ti计算公式如下：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤七中，充型重力速度V重i计算公式如下：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤八中，根据第一层的充型重力速度控制机械泵旋转，对第一层进行充型，达到第一层充型时间后对第二层进行充型直至第N层。
9.根据权利要求8
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤九中，保压时间根据壁厚确定；壁厚不超过6mm的，保压时间为600s；壁厚超过6mm的，保压时间为800s。
...【技术特征摘要】
1.一种镁合金铸件非线性反重力充型方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤一中，沿铸件高度方向，将结构相连,截面积变化不超过30％且壁厚差值小于2mm的铸件部分沿横截面分为一层；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤二中，不同层的体积vi通过三维数模软件进行测量，i＝1,2，……，n；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤三中，不同层各自的重量gi计算公式如下：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤五中，不同层的充型线速度v线i选择标准如下：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤六中，充型时间...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洋，李奇，宋京涛，付海丰，李勇军，刘洪汇，刘军，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。