一种轻合金机匣内部管路精准形成方法与流程

1.本发明属于精密铸造技术领域，特别涉及一种轻合金机匣内部管路精准形成方法。


背景技术：

2.铝合金、镁合金等轻合金广泛应用于制备形状复杂、承力较小的结构铸件，如中介机匣、附件机匣以及驱动变速系统外壳等。这类结构件通常具有复杂的多孔内腔结构。由于其内腔薄厚不均，尺寸差别大，精度要求高,采用普通铸造方法制备难度较大，成品率很低。实际生产中，通常采用不锈钢管、铜管等利用嵌铸工艺形成复杂油路。中国专利cn201410279607.8公开了一种制造发动机铝材料机匣的方法，所述方法将钛合金管焊接成油路管道并固定砂型中，然后采用铸造方式将其嵌铸于航空发动机铝合金机匣中，用以在航空发动机铝合金机匣中形成复杂的油路，最后进行硫酸阳极化处理，得到符合设计要求的所述航空发动机铝合金机匣。对于一般结构特别复杂的机匣可采用精密铸造工艺成型。但是，形成机匣油路的金属管在制型过程及合金浇注过程中很难准确定位，常导致管壁尺寸精度差或出现废品。因此，如何保证金属管的准确位置是机匣精密铸造过程中的一个难题。


技术实现要素：

3.一种轻合金机匣内部管路精准形成方法，包括以下具体方法：
4.1)将金属管在校形模具工装内进行校形，使之与油路结构尺寸完全一致；
5.2)将校形后的金属管放置在复合蜡模模具，利用模具中定位点对金属管进行定位，制备含有蜡模径向定位带的复合蜡模，定位蜡模带间隔均匀分布在整个金属管长度方向上；
6.3)将复合蜡模金属管的两端涂封口蜡进行封口处理；
7.4)将带封口蜡的复合金属管放置在机匣模具内进行整体机匣蜡模成型；
8.5)利用精密铸造工艺进行制壳，模壳将金属管露出的两端进行固定定位；将模壳进行脱蜡、烧结，最终得到成品模壳；
9.6)进行浇铸，铸造后将金属管两端切除。
10.本发明中，金属管材质为不锈钢、铜合金、钛合金等其中的一种。
11.本发明中，金属管校形后需保持外形尺寸在公差要求范围内。
12.本发明中，金属管在复合蜡模模具中需设置定位点，定位点延径向方向对应设置且分布在金属管的两个端部及中间位置，其数量不少于3对，保证金属管复合蜡模壁厚的均匀性。
13.本发明中，金属管径向蜡模定位带分段设置，其定位带至少3段，定位带处蜡层最大直径等于局部铸件壁厚，保证复合蜡模在机匣蜡模中的精确位置。
14.本发明中，金属管复合蜡模采用注射工艺进行成型，蜡模模料预热温度55-69℃，
注射压力3-8个大气压，注射时间10-60秒，保压时间10-60秒。
15.本发明中，复合蜡模金属管的两个端口需进行封严处理，端口表面涂覆蜡皮的厚度0.1-1毫米，蜡皮的直径需大于金属管端口最大外径0.1-0.5毫米。
16.本发明中，整体机匣采用注射工艺进行成型，蜡模模料预热温度58-70℃，注射压力3-8个大气压，注射时间30-120秒，保压时间60-120秒。
17.本发明中，采用常规工艺制备模壳。面层采用氧化铝与硅溶胶混合制备，模壳背层料浆采用铝矾土或莫来石粉与硅溶胶混合制备；撒砂材料为锆英砂或莫来石或煤矸石其中的一种，目数为24-80目。
18.本发明中，模壳脱蜡温度为160-180℃，脱蜡压力为0.6-0.8mpa，时间10-30秒。
19.本发明中，模壳烧结温度为850℃-1050℃；保温时间2-6小时，烧结结束后，将模壳进行清洗并干燥。
20.本发明中，机匣合金可选用铝合金、镁合金等常用轻合金材料，浇注后将金属管露出的端部切除。
21.本发明的有益效果为：
22.本发明解决了管壁尺寸精度差或出现废品的问题，满足机匣内部油路精确定位需求。
附图说明
23.图1为本发明的流程图。
24.图1中：
25.1、金属管；2、校形模具；3、校形后的金属管；4、金属管外皮复合蜡模模具；5、金属管定位点；6、金属管蜡模定位带；7、复合蜡模；8、封口蜡；9、机匣模具。
26.实施例1
27.将金属管在校形模具工装内进行校形，使之与油路结构尺寸完全一致；金属管材质为不锈钢、铜合金、钛合金等其中的一种。金属管校形后需保持外形尺寸在公差要求范围内；将校形后的金属管放置在复合蜡模模具内，利用模具中定位点对金属管进行定位，定位点延径向方向对应设置且分布在金属管的两个端部及中间位置，其数量3对，保证金属管复合蜡模壁厚的均匀性；制备含有蜡模径向定位带的复合蜡模，定位蜡模带间隔均匀分布在整个金属管长度方向上；金属管径向蜡模定位带分段设置，其定位带3段，定位带处蜡层最大直径等于局部铸件壁厚，保证复合蜡模在机匣蜡模中的精确位置；金属管复合蜡模采用注射工艺进行成型，蜡模模料预热温度58℃，注射压力3个大气压，注射时间10秒，保压时间10秒；成型后将复合蜡模金属管的两端涂封口蜡进行封口处理，端口表面涂覆蜡皮的厚度0.2毫米，蜡皮的直径需大于金属管端口最大外径0.1毫米；将带封口蜡的复合金属管放置在机匣模具内进行整体机匣蜡模成型；采用注射工艺进行成型，蜡模模料预热温度60℃，注射压力6个大气压，注射时间50秒，保压时间120秒；利用精密铸造工艺进行制壳，面层采用氧化铝与硅溶胶混合制备，背层料浆采用铝矾土与硅溶胶混合制备；撒砂材料为锆英砂，目数为24-80目；利用模壳将金属管露出的两端进行固定定位；将模壳进行脱蜡，模壳脱蜡温度180℃，脱蜡压力为0.6mpa，时间10秒，然后将模壳进行烧结，模壳烧结温度为850℃；保温时间4小时，烧结结束后对模壳进行清洗并干燥，最终得到成品模壳；机匣浇注合金选用铝
合金，铸造后将金属管露出的端部切除。
28.实施例2
29.将金属管在校形模具工装内进行校形，使之与油路结构尺寸完全一致；金属管材质为不锈钢、铜合金、钛合金等其中的一种。金属管校形后需保持外形尺寸在公差要求范围内；将校形后的金属管放置在复合蜡模模具内，利用模具中定位点对金属管进行定位，定位点延径向方向对应设置且分布在金属管的两个端部及中间位置，其数量4对，保证金属管复合蜡模壁厚的均匀性；制备含有蜡模径向定位带的复合蜡模，定位蜡模带间隔均匀分布在整个金属管长度方向上；金属管径向蜡模定位带分段设置，其定位带4段，定位带处蜡层最大直径等于局部铸件壁厚，保证复合蜡模在机匣蜡模中的精确位置；金属管复合蜡模采用注射工艺进行成型，蜡模模料预热温度58℃，注射压力3个大气压，注射时间20秒，保压时间20秒；成型后将复合蜡模金属管的两端涂封口蜡进行封口处理，端口表面涂覆蜡皮的厚度0.2毫米，蜡皮的直径需大于金属管端口最大外径0.2毫米；将带封口蜡的复合金属管放置在机匣模具内进行整体机匣蜡模成型；采用注射工艺进行成型，蜡模模料预热温度58℃，注射压力6个大气压。注射时间100秒，保压时间120秒；利用精密铸造工艺进行制壳，面层采用氧化铝与硅溶胶混合制备，背层料浆采用莫来石粉与硅溶胶混合制备；撒砂材料为莫来石，目数为24-80目；利用模壳将金属管露出的两端进行固定定位；将模壳进行脱蜡，模壳脱蜡温度165℃，脱蜡压力为0.8mpa，时间10秒，然后将模壳进行烧结，模壳烧结温度为1050℃；保温时间2小时，烧结结束后对模壳进行清洗并干燥，最终得到成品模壳；机匣浇注合金采用镁合金，铸造后将金属管露出的端部切除。
30.实施例3
31.将金属管在校形模具工装内进行校形，使之与油路结构尺寸完全一致；金属管材质为不锈钢、铜合金、钛合金等其中的一种。金属管校形后需保持外形尺寸在公差要求范围内；将校形后的金属管放置在复合蜡模模具内，利用模具中定位点对金属管进行定位，定位点延径向方向对应设置且分布在金属管的两个端部及中间位置，其数量3对，保证金属管复合蜡模壁厚的均匀性；制备含有蜡模径向定位带的复合蜡模，定位蜡模带间隔均匀分布在整个金属管长度方向上；金属管径向蜡模定位带分段设置，其定位带4段，定位带处蜡层最大直径等于局部铸件壁厚，保证复合蜡模在机匣蜡模中的精确位置；金属管复合蜡模采用注射工艺进行成型，蜡模模料预热温度65℃，注射压力3个大气压，注射时间20秒，保压时间20秒；成型后将复合蜡模金属管的两端涂封口蜡进行封口处理，端口表面涂覆蜡皮的厚度1毫米，蜡皮的直径需大于金属管端口最大外径0.5毫米；将带封口蜡的复合金属管放置在机匣模具内进行整体机匣蜡模成型；采用注射工艺进行成型，蜡模模料预热温度70℃，注射压力8个大气压，注射时间120秒，保压时间120秒；利用精密铸造工艺进行制壳，面层采用氧化铝与硅溶胶混合制备，背层料浆采用铝矾土与硅溶胶混合制备；撒砂材料为煤矸石，目数为24-80目；利用模壳将金属管露出的两端进行固定定位；将模壳进行脱蜡，模壳脱蜡温度170℃，脱蜡压力为0.6mpa，时间20秒，然后将模壳进行烧结，模壳烧结温度为1000℃；保温时间3小时，烧结结束后对模壳进行清洗并干燥，最终得到成品模壳；机匣浇注合金选用铝合金材料，铸造后将金属管露出的端部切除。
32.实施例4
33.将金属管在校形模具工装内进行校形，使之与油路结构尺寸完全一致；金属管材
质为不锈钢、铜合金、钛合金等其中的一种。金属管校形后需保持外形尺寸在公差要求范围内；将校形后的金属管放置在复合蜡模模具内，利用模具中定位点对金属管进行定位，定位点延径向方向对应设置且分布在金属管的两个端部及中间位置，其数量4对，保证金属管复合蜡模壁厚的均匀性；制备含有蜡模径向定位带的复合蜡模，定位蜡模带间隔均匀分布在整个金属管长度方向上；金属管径向蜡模定位带分段设置，其定位带3段，定位带处蜡层最大直径等于局部铸件壁厚，保证复合蜡模在机匣蜡模中的精确位置；金属管复合蜡模采用注射工艺进行成型，蜡模模料预热温度58℃，注射压力5个大气压，注射时间15秒，保压时间15秒；成型后将复合蜡模金属管的两端涂封口蜡进行封口处理，端口表面涂覆蜡皮的厚度0.8毫米，蜡皮的直径需大于金属管端口最大外径0.5毫米；将带封口蜡的复合金属管放置在机匣模具内进行整体机匣蜡模成型；采用注射工艺进行成型，蜡模模料预热温度58℃，注射压力6个大气压，注射时间120秒，保压时间120秒；利用精密铸造工艺进行制壳，面层采用氧化铝与硅溶胶混合制备，背层料浆采用莫来石粉与硅溶胶混合制备；撒砂材料为锆英砂，目数为24-80目；利用模壳将金属管露出的两端进行固定定位；将模壳进行脱蜡，模壳脱蜡温度165℃，脱蜡压力为0.6mpa，时间10秒，然后将模壳进行烧结，模壳烧结温度为850℃；保温时间4小时，烧结结束后对模壳进行清洗并干燥，最终得到成品模壳；机匣浇注合金选用镁合金材料，铸造后将金属管露出的端部切除。
34.图1中 1金属管2校形模具3校形后的金属管4金属管外皮复合蜡模模具5金属管定位点6金属管蜡模定位带7复合蜡模8封口蜡9机匣模具。