[發明專利]一種閉模澆注直接擠壓鑄造的方法及其裝置

無效

• 申請號: 201210194868.0
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN102717049A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 張文;閔好年;邱誠;張大童
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 盛佩珍

技術領域

本發明涉及直接擠壓鑄造領域，具體是指一種特別適用于生產有色合金鑄件的閉模澆注直接擠壓鑄造的方法及其裝置。

背景技術

目前，直接擠壓鑄造方法均屬開模澆注，開模澆注是采取人工或用機器手的方式將定量的合金熔體澆入凹模中，然后凸模對合金熔體進行擠壓，使合金熔體在壓力下結晶凝固。由于采用人工或機器手在開模狀態下澆注，因此存在以下的缺點與不足：

1、用澆勺從熔爐中盛取合金熔體澆注，合金熔體暴露在空氣中，防氧化保護困難，且難以精確控制澆注量。

2、必須在澆注完成后才能合模壓鑄，因此從澆注到壓鑄過程不僅耗時長，且鑄件容易形成冷隔、偏析等缺陷，質量難以保證。

3、為保證壓鑄時合金熔體的熔融狀態，需提高熔體澆注溫度或提高模具的溫度，熔煉能量消耗大，模具壽命也受到影響。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足之處，提供一種高效，穩定，低能耗的閉模澆注直接擠壓鑄造的方法。

本發明的另一個目的還在于為實現上述閉模澆注直接擠壓鑄造的方法，設計一種閉模澆注直接擠壓鑄造的裝置。

本發明的目的可以通過如下措施來實現：

一種閉模澆注直接擠壓鑄造的方法，其特征在于：該方法包括：凸模和凹模預合型，形成封閉的充型空間；往充型空間內填充惰性保護氣體，使之達到微正壓狀態；利用輸料系統將合金熔體引入料筒；壓頭將合金熔體壓入型腔，完成充型；凸模下行實施直接擠壓，合金熔體在壓力下結晶凝固成形；所述封閉的充型空間是指相對型腔內受擠壓合金本體為封閉狀態，而氣體及少量集渣、排氣溢出物對外節流連通。

上述閉模澆注直接擠壓鑄造的方法，其特征在于：所述凸模和凹模預合型的實現方法如下：鑄造機主液壓缸驅動鑄造機活動橫梁并帶動凸模連接板、凸模連接柱、凸模座、凸模限位支柱及凸模下行，直到凸模限位支柱與凸模限位墊塊接觸；凸模限位支柱下行受到可設定高度的凸模限位墊塊的限制，凸模和凹模之間形成可設定容積的封閉充型空間。

所述封閉的充型空間為以下兩種狀態擇一：

（1）一種為近終形充型-—小變形擠壓狀態，即凸模和凹模接近擠制品成形尺寸預合型，設定凸模擠壓行程只預留擠壓過程合金凝固收縮、擠壓壓縮少量變形所需的型腔體積縮減量；

（2）一種為非終形充型-—大變形擠壓狀態，即凸模和凹模根據擠壓變形量預合型后，設定凸模擠壓行程除預留擠壓過程合金凝固收縮、擠壓壓縮少量變形所需的體積壓縮量外，還留有凸模擠壓時合金熔體變形流動、二次充型直至成形所需的型腔體積縮減量。

所述凸模下行實施直接擠壓的方法是：由墊塊側液壓缸驅動或實施手動移除凸模限位墊塊，形成凸模下行空間；凸模下行至模具完全合型。

所述凸模下行實施直接擠壓，其過程包括：當鑄造機主液壓缸帶動凸模實施擠壓時，充型/頂出液壓缸與中心液壓缸通過油路系統實現為精確定量而設定的被動溢流；所述被動溢流的壓強調節為小于凸模擠壓合金熔體時型腔內的最高壓強。

實現上述方法的一種閉模澆注直接擠壓鑄造的裝置，包括凸模、凹模、模架和保溫爐，其特征在于：該裝置還包括凸模連接板、凸模連接柱、中心液壓缸、凸模座、凸模限位支柱、墊塊側液壓缸、凸模限位墊塊、料筒保溫層、料筒、壓頭、分流錐、料口套、輸料管、輸料系統組成；該裝置各個部分之間以及與鑄造機之間的聯系如下：凸模通過凸模座、凸模連接柱、凸模連接板與鑄造機活動橫梁固定相連；凸模限位支柱與凸模座固定相連；凸模限位墊塊與模架之間滑動配合，并與墊塊側液壓缸相連；壓頭動配合安裝在料筒內，并與鑄造機充型/頂出液壓缸相連接；分流錐動配合安裝在凸模內，并與鑄造機中心液壓缸相連；保溫爐通過輸料系統、輸料管、料口套與料筒連接并相通，安裝有料筒保溫層的料筒與凹模連接并相通。

所述凸、凹模內安裝有充入惰性氣體或節流排氣用的排氣塞與輸氣管道。

所述凸模限位墊塊的厚度，根據工藝要求的預合型封閉空間大小而設定，所需空間越大，凸模支撐柱墊塊的厚度越厚。

所述輸料系統選用電磁泵輸料系統或氣壓式輸料系統或機械活塞式輸料系統。

本發明與現行擠壓鑄造方法相比具有如下突出的優點：