[實用新型]一種鎂稀土合金鑄造模具的澆注裝置

有效

• 申請號: 201220060150.8
• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN202571172U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 李克杰
• 申請（專利權）人: 臺州職業技術學院
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務所 33107
• 代理人: 蔡正保;張智平

技術領域

本實用新型屬于金屬型鑄造模具技術領域，涉及一種鎂稀土合金鑄造模具，特別是一種鎂稀土合金鑄造模具的澆注裝置。?

背景技術

鎂稀土合金是當今的一個研究熱點，該材料已應用于航空航天、軍事、醫學工程、汽車工業等領域。相比于鎂鋁合金，含稀土鎂合金由于加入了稀土元素，因此在合金熔煉、澆注過程中，合金液內較早地形成了含稀土的高熔點相，從而降低了合金的流動性，進而對合金的顯微組織和力學性能產生較大影響。對鎂合金開展應用研究的企業及研究部門需要對鎂合金進行小批量的鑄造實驗，因此，能否保證鑄造稀土鎂合金樣品的顯微組織和性能穩定是影響實驗結果的關鍵因素。而鑄造用模具是影響鑄造稀土鎂合金組織和性能的關鍵因素。?

當前國家標準中沒有關于鎂合金的金屬型模具內容，只有鎂合金砂型鑄造試樣標準(GB1177-91)，該標準介紹了鎂合金適用的砂型單鑄試樣及澆鑄系統，但是，與金屬型鑄造相比，傳統的砂型鑄造工藝復雜，工作量大，耗材多，工作環境差，同時影響鑄件組織和性能的因素較多，如型砂配比、涂料、砂型緊實度等。所以采用該方法澆鑄出的稀土鎂合金樣品鑄造缺陷多而且其性能不穩定。所以研究部門一般采用金屬型模具來對鎂合金進行鑄造取樣，以進行合金的顯微組織觀察及力學性能測定。?

由于鎂、鋁同屬低熔點有色金屬，熔點比較接近，因此一些單位采用鋁合金金屬型模具來制備鎂合金，《鑄造手冊》第3卷的“鑄造鋁合金”(122-141頁)中，介紹了鋁合金的熔煉、澆鑄工?藝和鋁合金金屬型鑄造試樣澆鑄系統。但是鎂合金具有不同于鋁合金的凝固特征，鎂合金熔體傾向于糊狀凝固方式，何況加入稀土元素后，合金熔體流動性進一步降低。這種情況下，如果模具設計不當，鑄件易產生顯微縮松、偏析等凝固缺陷；另一方面，鎂合金易氧化，因此，合金液澆注過程中要求液流平穩，避免澆注過程中氧化夾雜、卷入氣體等情形的出現。?

發明內容

本實用新型的目的是針對現有的技術存在的上述問題，提供一種鎂稀土合金鑄造模具的澆注裝置，本實用新型所要解決的技術問題是通過采用底注式進行澆注，從而避免氣體卷入到鎂稀土成型件中。?

本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現：一種鎂稀土合金鑄造模具的澆注裝置，本裝置包括一個座體，所述的座體中部設有貫穿上下兩端的直澆道，所述的座體上端固設有與該直澆道上端相連通的澆口杯，其特征在于，所述的座體內部開設有若干條與所述的直澆道平行設置的取樣流道，所述的座體底部開設有與直澆道垂直的橫澆道，所述的取樣流道下端均和所述的橫澆道連通，該取樣流道的上端均貫穿座體的上端面。?

本裝置的工作原理如下：鎂稀土合金在澆注前需預熱至要求溫度230℃-300℃，澆鑄過程中，液態鎂稀土合金經澆口杯，再經過直澆道和橫澆道向模具內部充型。當模具內部的型腔填充一定量的鎂稀土合金熔液后，金屬液開始從橫澆道向取樣流道自下而上的倒流，形成底注式。本澆注裝置由于形成了這種底注式，所以能夠有效避免澆注充型過程中的紊流狀態，盡可能確保合金液以層流方式穩定充型，從而有效避免氣體的卷入。?

在上述的一種鎂稀土合金鑄造模具的澆注裝置中，所述的座體的上端面開設有冒口槽，所述的冒口槽分別與直澆道、取樣流?道相連通設置冒口槽后，該部位保證位于其下方的取樣流道在凝固時能具有一定的向下壓力并能充分進行凝固補縮，該部分的金屬液是澆鑄接近結束時由上部平穩充型、最后凝固；取樣時直澆道部位、橫澆道可進行成分取樣、耐蝕樣品取樣等；該冒口槽的補澆的作用是，一旦已經澆鑄的液態鎂合金熔體前端發生糊狀凝固，阻礙金屬熔體的流動充型，上端冒口能確保繼續后續澆鑄的金屬液經過取樣流道上端填充至模具。?

在上述的一種鎂稀土合金鑄造模具的澆注裝置中，所述的冒口槽為長方體，其高度為20～30mm，寬度為20～30mm，長度為200～220mm。?

在上述的一種鎂稀土合金鑄造模具的澆注裝置中，所述的冒口槽的長度方向和寬度方向的交角均采用圓角過渡，其圓角半徑為R12～R17mm。采用圓角過渡能夠有效的提高其內的金屬液的流動性。?

在上述的一種鎂稀土合金鑄造模具的澆注裝置中，所述的取樣流道的形狀為圓柱體，其直徑為Φ14～Φ18mm，高度為100～140mm。作為另一種方案，所述的取樣流道的形狀也可以為圓錐體，其底圓直徑為Φ14～Φ18mm，高度為100～140mm。?

在上述的一種鎂稀土合金鑄造模具的澆注裝置中，所述的取樣流道的數量為4～8條。在實際的制造中，優選為6條，每側各3條。?