[實用新型]一種適用于壓力鑄造工藝的梯度復合壓頭裝置

有效

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• 申請日: 2014-08-09
• 公開（公告）號: CN204122728U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 邢大偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種適合于在壓力鑄造工藝中提供分級壓力的壓頭裝置。

背景技術

在液態(tài)金屬成型過程中，有時需要使合金液在壓力下成型。壓力下成型的好處是可以減少縮孔、縮松等鑄造缺陷，獲得致密顯微組織。常用的壓鑄、擠壓鑄造、液態(tài)模鍛工藝等都是利用了液態(tài)金屬在壓力下成型的原理。

在半固態(tài)（壓力）鑄造、擠壓鑄造、流變（壓力）鑄造過程中，為將一定的壓力傳遞到液態(tài)合金液中，都需要一定形狀的壓頭。壓頭與模具配合，將液態(tài)合金封閉，并通過壓頭將壓力傳遞給液態(tài)合金液，從而實現(xiàn)合金液在壓力下凝固，獲得致密的組織和更好的性能。

壓力成型的最基本條件是要有一個型腔，以及一個壓頭。型腔內呈裝金屬液，壓頭用來封閉型腔，并傳遞外來（一般來自壓力機）的壓力。型腔和壓頭一般均由金屬制成，本身能承受和傳遞很高的壓力。

傳統(tǒng)的壓力頭是整體的，只能固定地傳遞來自外面的壓力。如圖1所示的簡單的壓頭，往往會存在這樣的不足：當型腔中靠近四壁的金屬液由于溫度降低比較快而凝固時，凝固的部分就會產生很大的抗力，抵觸壓頭的壓力，從而造成型腔心部未凝固部分得不到繼續(xù)的壓力，因而在心部仍然產生縮孔、縮松等鑄造缺陷。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提供一種適用于壓力鑄造工藝的梯度復合壓頭裝置，通過復合壓頭結構，實現(xiàn)了在加壓過程的后期，使型腔中心部位進一步得到增強的壓力，從而有效地減少型腔心部的鑄造缺陷。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種適用于壓力鑄造工藝的梯度復合壓頭裝置，由第一壓頭、第二壓頭和彈簧三部分組成。所述第一壓頭的上端面開有凹槽，下端面開有與凹槽相連通的通孔；所述第二壓頭的縱截面為T型，第二壓頭的下端插于第一壓頭的通孔中，上端插于第一壓頭的凹槽中；所述彈簧套于第二壓頭下端并位于凹槽內。

初始階段，施加的壓力通過彈簧的傳遞，加載在合金液整體上；隨著壓力的增加，彈簧開始被壓縮，第二壓頭與第一壓頭開始有明顯的相對運動，第二壓頭將逐漸探出第一壓頭的底端，從而對合金液中心部位產生額外的壓力；當壓力進一步增加，彈簧被進一步壓縮，第二壓頭與第一壓頭的相對運動距離變大，此時第二壓頭對型腔中心部位合金的壓縮作用進一步增強，增壓的作用更加明顯；當彈簧完全壓縮，以至于到彈簧各級螺旋完全相接觸時，此時第二壓頭與第一壓頭的相對運動已不存在，二者又相當于變成一個整體，共同對合金液（大部分已凝固）產生保壓的作用。

本實用新型是針對液態(tài)合金、半固態(tài)合金的壓力成型而設計的梯度復合壓頭。具有如下優(yōu)點：

1、對比于簡單的壓頭來說，具有加壓過程中可以自動對型腔心部實行附加增壓的作用，促進型腔心部的致密化。

????2、與可以實現(xiàn)類似作用的多級油壓缸來說，具有結構簡單、造價低廉、適用場合廣泛等優(yōu)點。

3、本梯度復合壓頭可以用在任何通用壓力機上使用。

4、由于存在可以相對運動的兩級壓頭，可以兼顧整體壓力和型腔心部壓力的分配，因而可以有效地解決型腔心部鑄造缺陷的問題。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)模具與壓頭示意圖；

圖2為本實用新型復合壓頭與模具示意圖；

圖3為第一壓頭的結構示意圖；

圖4為第二壓頭的結構示意圖；

圖5為彈簧的結構示意圖；

圖6為加壓初始狀態(tài)；

圖7為加壓到最終狀態(tài)；

圖中：1-壓頭，2-合金液，3-模具，4-第一壓頭，5-第二壓頭，6-彈簧，7-凹槽，8-通孔。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步的說明，但并不局限如此，凡是對本實用新型技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本實用新型的保護范圍中。

具體實施方式一：本實施方式提供了一種適用于合金熔體壓力成型的復合壓頭結構，其目的是使受壓的型腔心部也得到密實的組織。

如圖2-5所示，復合壓頭主要由第一壓頭4、第二壓頭5和彈簧6三部分組成。所述第一壓頭4的上端面開有凹槽7，下端面開有與凹槽7相連通的通孔8；所述第二壓頭5的縱截面為T型，第二壓頭5的下端插于通孔8中，上端插于凹槽5中；所述彈簧6套于第二壓頭5下端并位于凹槽7內。

本實施方式中，凹槽7的橫截面大于通孔8的橫截面。

本實施方式中，彈簧6剛度一般很大，針對不同的試驗場合，一般要定制一定剛度要求的彈簧。