[發(fā)明專利]一種利用電磁力充型的間接擠壓鑄造方法及其裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910041401.0
• 申請(qǐng)日: 2009-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN101618450A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李元元;趙海東;邵明;張衛(wèi)文;陳維平;羅宗強(qiáng);朱權(quán)利;張大童
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B22D17/08
• 分類號(hào): B22D17/08
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 盛佩珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及擠壓鑄造，具體是指一種利用電磁力作用將液態(tài)金屬充填模具型腔的間接擠壓鑄造方法及其裝置。

背景技術(shù)

擠壓鑄造也稱液態(tài)模鍛，該工藝是將一定的液態(tài)或半固態(tài)金屬澆入模具型腔，通過擠壓沖頭以一定的擠壓力作用于液態(tài)金屬上，使之充分結(jié)晶、凝固和成形，從而獲得所需形狀零件的一種材料凈精確成形方法。用這種工藝方法使液態(tài)金屬在高壓下凝固，能獲得可熱處理的高致密鑄件。其中間接擠壓鑄造可以生產(chǎn)大型、復(fù)雜、尺寸精確的零件，代表著擠壓鑄造的主要發(fā)展方向。

現(xiàn)行的間接擠壓鑄造成形方法，由于主要采用人工將液態(tài)金屬澆入壓室的澆注方式(《鋁合金支架間接擠壓鑄造的研究》，特種鑄造及有色合金，2006，26(8)：492～495)，存在如下明顯的缺點(diǎn)與不足：

1)用澆勺從坩堝中盛取金屬熔體從壓室口澆注，液態(tài)金屬暴露在空氣中，易氧化，且難以準(zhǔn)確控制液態(tài)金屬的澆注量；

2)液態(tài)金屬?gòu)纳现料碌貪踩雺菏遥菀自斐蓺怏w和夾雜物的卷入；

3)在上、下模具打開狀態(tài)下進(jìn)行澆注，從澆注到擠壓的時(shí)間間隔較長(zhǎng)，熔體不均勻，容易造成偏析，且液態(tài)金屬的溫度下降速度快，易氧化吸氣；

4)為了防止壓射前液態(tài)金屬溫度下降導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷，需要提高其熔煉溫度，或者額外增加壓室加熱系統(tǒng)，能量消耗大。

中國(guó)發(fā)明專利ZL200310111172.8在利用立式壓力機(jī)進(jìn)行間接擠壓鑄造過程中，設(shè)計(jì)了一種壓室側(cè)定量澆注裝置。液態(tài)金屬能通過此澆注裝置和澆口滑塊進(jìn)入壓室，澆注完畢后澆口滑塊可關(guān)閉壓室。采用這種澆注方式能使?jié)沧⑦^程不受開、合模影響，從而提高生產(chǎn)效率。但是用該裝置澆注時(shí)，液態(tài)金屬利用重力從高處澆入壓室，仍然容易造成氣體和夾雜物的卷入；壓室需要存儲(chǔ)所有的液態(tài)金屬，當(dāng)生產(chǎn)大型零件時(shí)，擠壓沖頭運(yùn)動(dòng)距離很長(zhǎng)，會(huì)增加壓室和擠壓沖頭之間的摩擦和磨損，降低了兩者的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種質(zhì)量好、效率高、成形穩(wěn)定的利用電磁力充型的間接擠壓鑄造成形方法。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于為實(shí)現(xiàn)利用電磁力充型的間接擠壓鑄造成形方法設(shè)計(jì)一個(gè)專用裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下措施：

一種利用電磁力充型的間接擠壓鑄造方法是利用電磁力通過傳輸管道將液態(tài)金屬引入壓室充填部分模具型腔，當(dāng)模具型腔內(nèi)的液態(tài)金屬達(dá)到預(yù)定量時(shí)，停止液態(tài)金屬傳輸；擠壓沖頭上行推動(dòng)液態(tài)金屬填充模具型腔中未充滿部分，擠壓沖頭繼續(xù)上行對(duì)液態(tài)金屬進(jìn)行擠壓成形，同時(shí)傳輸管道內(nèi)的液態(tài)金屬在反向電磁力作用下流回保溫爐。

當(dāng)擠壓沖頭上行進(jìn)行擠壓成形時(shí)，所述擠壓沖頭行程不小于傳輸管道的出口高度；擠壓沖頭的一側(cè)密封住傳輸管道的出口。

實(shí)現(xiàn)上述權(quán)利要求所述的一種利用電磁力充型的間接擠壓鑄造成形方法的裝置是由保溫爐、電磁泵、傳輸管道、壓室、擠壓沖頭、定模具板、定模具、動(dòng)模具、動(dòng)模具墊塊、頂出系統(tǒng)和動(dòng)模具板所組成；它們之間及其與鑄造機(jī)之間的聯(lián)接關(guān)系如下：保溫爐、傳輸管道、壓室和模具型腔依次聯(lián)接并相通；電磁泵安裝在保溫爐出口與傳輸管道入口的聯(lián)接處；擠壓沖頭動(dòng)配合安裝與壓室內(nèi)，壓室、定模具和動(dòng)模具構(gòu)成模具型腔；定模具與定模具板相連接，動(dòng)模具、動(dòng)模具墊塊和動(dòng)模具板相連接，擠壓沖頭與鑄造機(jī)壓射系統(tǒng)相連接。

所述擠壓沖頭的高度不小于傳輸管道的出口高度。

本發(fā)明裝置用于立式間接擠壓鑄造時(shí)，壓室與定模具板和定模具相連接；動(dòng)模具板與鑄造機(jī)哥林柱連接。

本發(fā)明裝置用于水平間接擠壓鑄造時(shí)，壓室與定模具、動(dòng)模具相連接；定模具板、動(dòng)模具板均與鑄造機(jī)哥林柱相連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)：

1、由于本發(fā)明利用電磁力充型的間接擠壓鑄造的方法簡(jiǎn)便、避免了擠壓鑄造過程人工澆注，提高了成形的自動(dòng)化程度、穩(wěn)定性和效率，并且還有效地提高了間接擠壓鑄造的產(chǎn)品質(zhì)量。

2、液態(tài)金屬通過封閉的傳輸管道傳輸，與傳統(tǒng)的澆注、充型方法相比，大大減少了液態(tài)金屬的氧化和吸氣。

3、本發(fā)明的方法可通過調(diào)整電磁泵的電流強(qiáng)度，精確控制液態(tài)金屬的流速和流量，實(shí)現(xiàn)擠壓鑄造零件的定量化。

4、本發(fā)明的方法在電磁力作用下充填模具型腔，液態(tài)金屬傳輸平穩(wěn)，有利于熔體均勻化，避免偏析等生成。