[發(fā)明專利]一種用于鑄造合金的系統(tǒng)及加工鑄件的方法

有效

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• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104439202A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 李堯;楊俊杰;左治江;余五新;薛平
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: B22D27/08
• 分類號: B22D27/08;B22D27/04
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

技術領域

本發(fā)明涉及鑄造裝置領域，特別涉及一種用于鑄造合金的系統(tǒng)及加工鑄件的方法。

背景技術

在合金鑄造過程中，為了提高合金鑄件的力學性能，會向合金中加入稀土元素，為了使加入的稀土能夠均勻分布于合金中，可以在鑄造過程中對合金采用超聲波振動。

現(xiàn)有的鎂合金在鑄造時，通過開放式模具能夠制備出結構較為簡單的鑄件，在開放式模具進行超聲波振動時，將超聲波的振子直接插入到開放式模具中處于熔融狀態(tài)的合金內；若制備結構較為復雜的鑄件時，可以選用封閉模具。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題：

在現(xiàn)有技術中選用封閉模具進行合金鑄造時，由于封閉模具冷卻快，且難以對封閉模具進行超聲波振動，使得在制備結構較為復雜的合金鑄件時，不能夠將稀土均勻地分布在合金中，從而降低了合金的力學性能，限制了鑄件的應用范圍。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有技術中封閉模具不能夠進行超聲波振動的問題，本發(fā)明實施例提供了一種用于鑄造合金的系統(tǒng)及加工鑄件的方法。所述技術方案如下：

一方面，本發(fā)明實施例提供了一種用于鑄造合金的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括超聲波裝置、模具和加熱裝置，所述超聲波裝置包括：支架、超聲波發(fā)生器和超聲波振子，所述超聲波發(fā)生器安裝在所述支架上，所述超聲波振子的一端與所述超聲波發(fā)生器連接；所述模具的頂面上設有澆口和冒口，所述模具的內部設有型腔和流道，所述型腔通過所述流道分別與所述澆口和所述冒口連通，所述超聲波振子的另一端位于所述澆口或所述冒口內，所述加熱裝置布置在所述模具的外壁上。

具體地，所述模具包括兩個模具塊，所述系統(tǒng)還包括用于夾持所述兩個模具塊的夾持裝置，兩個所述模具塊上分別設置有接觸面，兩個所述模具塊的接觸面上均開設有半個澆口和半個冒口，且所述半個澆口和所述半個冒口均由所述接觸面延伸至所述模具塊的頂面，兩個所述接觸面上還分別開設有與鑄件的外輪廓相配合的半個型腔，兩個所述模具塊的接觸面相對布置并通過所述夾持裝置將兩個所述模具塊合攏，兩個所述半個澆口對齊形成所述澆口，兩個所述半個冒口對齊形成所述冒口，兩個所述半個型腔對齊形成所述型腔。

具體地，每個所述模具塊上均設置有冷卻水道。

具體地，所述型腔為至少兩個，所述流道將至少兩個所述型腔連通。

進一步地，兩個所述模具塊的中部均為半圓柱型，兩個所述模具塊的頂部均為半圓錐臺型，所述夾持裝置包括扣環(huán)，所述扣環(huán)的內徑與兩個所述模具塊的外徑相配合。

進一步地，所述模具還包括底座，兩個所述模具塊的底部均為半圓錐臺型，所述底座上設置有圓環(huán)型的凸起，所述凸起的內徑與兩個所述模具塊的底部的外徑相配合。

進一步地，兩個所述加熱器布置于所述夾持裝置和所述底座之間的所述模具的外壁上。

具體地，所述超聲波裝置還包括連接柄，所述連接柄的一端與所述超聲波發(fā)生器連接，所述連接柄的另一端設置有轉筒，所述支架上設置有與所述轉筒相配合的轉軸，所述連接柄通過所述轉筒可轉動安裝在所述支架的轉軸上，所述轉筒下方的所述支架上套設有第一限位塊。

進一步地，所述加熱裝置包括：支座、設置于所述支座上的支撐桿、分別套設在所述支撐桿上的兩個套筒、安裝在兩個所述套筒上的加熱器，兩個所述加熱器通過旋轉套筒合攏后環(huán)繞所述模具的外壁布置。

進一步地，所述系統(tǒng)還包括氣體注入裝置，所述氣體注入裝置的注入口分別布置在所述澆口和所述冒口的上方。

另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種采用上述系統(tǒng)加工鑄件的方法，所述方法包括：

在所述模具內部噴涂脫模劑；

通過所述加熱裝置預熱所述模具；

將所述超聲波振子伸入所述澆口或所述冒口內預熱；

將合金由所述澆口倒入所述模具內，所述合金由所述澆口流經所述型腔由所述冒口冒出；

通過所述超聲波振子振動所述合金；

待所述合金混勻后，拆掉所述加熱裝置，對所述模具進行冷卻，所述超聲波振子繼續(xù)振動所述合金；

待所述合金凝固前，停止振動，使所述超聲波振子離開所述澆口或冒口；

將所述型腔中的鑄件取出，得到所述鑄件。