密封式离心铸造方法 【技术领域】
本发明金属或非金属铸造领域， 尤其涉及一种密封式离心铸造方法。背景技术 目前， 常规的铸造工艺可分为普通铸造和特种铸造两类。普通铸造就是通过熔液 的自身重力在模具中浇铸成型的铸造工艺。 特种铸造分为 ： 压力铸造和真空铸造、 离心铸造 等。
在常规铸造中， 常存在有气孔、 砂眼、 疏松等铸造缺陷， 往往造成逐渐的强度下降， 安全系数降低， 产品质量难以保证等问题。压力铸造和真空铸造虽然能够消除气孔、 砂眼、 疏松等铸造缺陷， 得到组织致密、 晶粒细化的铸件， 但上述两种铸造方法浇注温度的上限为 950℃， 一旦超过这个温度， 会出现很多技术问题， 如设备和模具的强度会随温度的提高而 降低， 设备和模具会出现变形， 引发安全和质量事故。再者， 上述两种方法的设备和模具造 价昂贵、 投资大。
而离心铸造是使铸造件在离心力作用下凝固成型， 也能得到组织致密、 晶粒细化、 机械强度提高的铸件。但目前这种方法只宜做薄壁筒套类铸件。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷， 提供一种密封式离心铸造 方法， 能制得孔径较小的有孔实体铸件。
本发明提供的一种密封式离心铸造的方法， 包括如下步骤 ：
1) 在立式离心机上设置一个上下移动的压盖， 所述压盖能够压紧并密封模具口 ；
2) 将模具进行预热 ；
3) 在预热后的模具内浇注满熔融的金属液体 ；
4) 将装有熔融的金属液体的模具放在立式离心机上， 压盖下移并将模具口封闭， 然后立式离心机旋转， 直至熔融状态的金属变为固态 ；
5) 将冷却后的毛胚从模具中取出， 进行后续加工。
优选地， 所述压盖周围设置台阶， 用以紧扣模具。
优选地， 步骤 2) 中， 所述预热的温度为 680℃～ 1050℃， 预热的时间为 30 分钟～ 120 分钟。
优选地， 模具口的外径与压盖的内径相适应。
优选地， 步骤 2) 中， 模具的预热温度比浇注温度低 100℃～ 200℃， 以保证离心时 金属为熔融状态。
优选地， 模具的内腔具有 1.5°～ 3°的维度。
优选地， 在模具的内腔涂设脱模剂。在模具内腔涂脱模剂， 能便于毛胚脱模。
优选地， 步骤 2) 中的预热为 ： 将模具放入电炉中进行预热。
优选地， 步骤 4) 中， 立式离心机旋转时的转速为 354 转 / 分钟～ 3000 转 / 分钟，旋转时间为 0.5 分钟～ 120 分钟。
与现有技术相比， 本发明的密封式离心铸造方法， 由于在离心时对内腔装满熔融 金属的模具实施了密封， 在离心过程中， 没有金属液流出， 因而所制成的铸件中心只形成一 个直径很小的细孔， 这样就能够实现大多数有孔实体铸件的加工， 使多数有孔的实体铸件 离心法变成现实。本发明的密封式离心铸造方法具有如下优点 ：
1) 工艺简单、 操作方便， 可以进行批量生产 ；
2) 由于采用密封式离心手段， 经离心后的铸件没有气泡， 质量稳定可靠， 能够提高 良品率， 降低产品成本 ；
3) 由于采用密封式离心手段， 避免了砂眼、 疏松等铸造缺陷， 并提高了铸件的密实 度， 增强了铸件的强度、 耐磨性等综合性能。 附图说明
图 1 为本发明密封式离心铸造方法的流程图 ；
图 2 是本发明密封式离心铸造方法所用立式离心机的局部示意图。 具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚、 易懂， 以下通过具体的实施例进行详细说明。 参见图 1， 本发明的密封式离心铸造方法， 具体实施步骤如下 ： S1、 在立式离心机上设置一个上下移动的压盖， 所述压盖能够压紧并密封模具口； S2、 将模具进行预热 ；
S3、 在预热后的模具内浇注满熔融的金属液体 ；
S4、 将装有熔融的金属液体的模具放在立式离心机上， 压盖下移并将模具口封闭， 然后立式离心机旋转， 直至熔融状态的金属变为固态 ；
S5、 将冷却后的毛胚从模具中取出， 进行后续加工。
本发明由于对内腔装满熔融金属的模具实施了密封， 在离心过程中， 没有金属液 流出， 所制成的铸件中心只形成一个直径很小的细孔， 这样就符合大多数有孔的实体铸件 加工， 使多数有孔的实体铸件离心法变成现实。具有工艺简单、 操作方便可以进行批量生 产， 质量稳定可靠， 降低产品成本的优点。经离心后的铸件没有气泡， 砂眼、 疏松等铸造缺 陷， 并提高了铸件的密实度。增强了铸件的强度， 耐磨性等综合性能。
参见图 2， 本发明的密封式离心铸造方法所用的立式离心机包括压盖 1、 模具 2、 底 座 3， 底座 3 设置在机体上， 可随机体旋转， 模具 2 设置在底座 3 上， 随底座一同转动。压盖 1 可上下移动， 工作时， 压盖 1 向下移动， 将模具 2 的端口封闭， 而后立式离心机转动， 开始离 心铸造， 铸造完成后， 将压盖 1 打开并上移。
以下通过一优选实施例对本发明的密封式离心铸造方法进行详细说明。
优选实施例
本优选实施例中， 以制作阀门电动执行器中的小齿轮为例来对本发明进行详细描 述。
该小齿轮的制作规格为 ：
直径为 45mm， 内径 12mm， 厚度 10mm， 齿高 2mm。
对照例 ：
现有技术中， 该种小齿轮均采用普通铸造铸成棒料然后再加工的制造方式， 加工 中有气孔或砂眼， 很难保证质量， 而且成本高。
本发明的方法 ：
使用本发明密封式离心铸造方法制造上述小齿轮， 其步骤如下 ：
1) 将模具的内腔直径加工为 50mm， 留加工余量， 脱模维度 3 度， 高度 150mm。( 可 加工 10 ～ 12 个齿轮 )
2) 在模具的内腔上涂脱模剂 ( 石墨加水 )， 然后放入电炉中预热， 预热温度低于浇 注温度 100℃， 即 980℃， 预热时间为 30 分钟 ；
3) 在模具内浇注熔融状态的铜合金 ( 牌号为 ZHA166-6-3-2)， 温度为 1080℃ ；
4) 将模具放在立式离心机上， 根据工作的重力倍数和铸件的内半径设定立式 离心机的转速为 2990 转 / 分， 约等于 3000 转 / 分， 下移压盖使压盖压紧并密封模具口， 而后启动立式离心机， 将其转速调整为 3000 转 / 分， 进行离心旋转， 直至熔融的铜合金 (ZHA166-6-3-2) 变为固态， 离心时间取 0.5 分钟。
5) 离心完毕后将模具从立式离心机取下， 自然冷却 ；
6) 冷却后从模具中取出铸件， 进行后续加工， 最终制得齿轮 ；
将制得的齿轮， 送至天津市机电工业金属材料检测中心进行检测， 经检测证明， 其 抗拉强度为 700Mpa， 硬度为 HB232， 性能远高于国标 GB1176-74 中同牌号的铜合金 ( 抗拉强 度为 637Mpa， 硬度为 HB160)， 使用本发明方法制得的齿轮， 产品综合机械性能大大提高， 产 品质量得到保证， 从而降低了成本。
以上仅是本发明的优选实施方式， 应当指出的是， 上述优选实施方式不应视为对 本发明的限制， 本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的 普通技术人员来说， 在不脱离本发明的精神和范围内， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改 进和润饰也应视为本发明的保护范围。