[發明專利]一種鑄造裝置

有效

• 申請號: 201611247574.4
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106735086B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 徐惠彬;張花蕊;張虎
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B22D18/04
• 分類號: B22D18/04;B22D18/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所11121
• 代理人: 李有浩

技術領域

本發明涉及鑄造設備技術領域，尤其是涉及一種可實現低壓可控充型、高壓凝固成型的鑄造裝置。

背景技術

低壓鑄造是目前應用范圍廣泛的反重力鑄造方法，低壓鑄造的基本原理是用低壓氣體驅動坩堝或保溫爐內的金屬液，使其通過升液管上升并進入模具型腔，充型結束后用低壓氣體通過坩堝讓鑄型內金屬液完成在壓力作用下的凝固和補縮。低壓鑄造工藝在充型階段需要金屬液盡可能平穩地填充鑄型，以避免紊流卷氣帶來的氣孔和夾雜缺陷；而在充型完成以后，則希望盡可能增加鑄型內壓力以避免或減少由于金屬液收縮導致的縮孔縮松等鑄造缺陷。而在現有技術中，充型結束后的增壓通常仍是采用坩堝或保溫爐內的低壓氣體加壓，壓力以坩堝內金屬液-升液管內金屬液-型腔內金屬液的方式傳遞。上述工藝的一個主要問題是在充型結束后的增壓凝固過程中，由于坩堝或保溫爐有很大一部分部件是由強度較低的耐火材料制成，考慮到上述部件的強度制約，因而不可能大幅地增加凝固階段的壓力。隨著對鑄件的精密化、薄壁化、輕量化和省力化要求越來越高，要鑄造真正高質量的鑄件，如何同時滿足以下兩個基本條件：(1)能讓金屬液平穩填充鑄型；(2)讓鑄型內金屬液在很高壓力下完成補縮和凝固，一直是困繞鑄造界的難題。為了提高低壓鑄造的補縮和凝固壓力，上世紀60年代后，出現了差壓鑄造、調壓鑄造等改善方法，但補縮和凝固壓力增加程度仍然不夠，通常小于1MPa，導致鑄件的致密度和強度以及韌性還達不到令人滿意的程度。

公開號為CN101623749A的中國發明專利申請公開了一種壓力鑄造模以及能產生高壓的低壓鑄造機，提出在鑄型的型腔澆口下方設置加壓塞，升液管設為斜向，充型結束后加壓塞上升封閉澆口，通過鑄型上設置的加壓裝置實現高壓下凝固，但該機構尚有如下問題，加壓塞上升密封后，會有相當數量的金屬液停留在澆口5和下補縮腔13內，在凝固過程上述部位必然有金屬液凝殼，導致卸壓后，金屬液回流后仍有部分固相殘留，為下一工作循環帶來影響。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種可實現低壓可控充型、高壓凝固成型的鑄造裝置。

本發明完整的技術方案包括：

一種鑄造裝置，包括帶有型腔的鑄型、利用氣體壓力或電磁力使金屬液上升的金屬液升液通道，所述的升液通道和鑄型型腔通過金屬液入口連通，其特征在于，在升液通道和鑄型型腔連通的金屬液入口上方，設有能夠在充型過程結束以后將金屬液入口封閉/開啟的封閉部件，同時所述的鑄造裝置還包括：在封閉金屬液入口后能夠對型腔內金屬液進行加壓的加壓機構。

優選的，所述封閉部件為分流錐。

優選的，所述的金屬液升液通道為升液管或冒口套或保溫杯。

優選的，還包括驅動所述封閉部件封閉或開啟金屬液入口的驅動機構。

優選的，所述的驅動機構驅動封閉部件上升或下降。

優選的，所述的加壓機構環形塞或加壓桿。

帶有上述鑄造裝置的反重力鑄造機。

上述鑄造裝置進行低壓鑄造、差壓鑄造、調壓鑄造等反重力鑄造、或采用上述充型方式的擠壓鑄造的方法，其特征在于，包括采用氣體壓力或電磁力使金屬液通過升液通道進入鑄型型腔的充型過程，以及充型后的增壓凝固過程，其特征在于，所述的充型過程結束后，采用封閉部件將連通升液通道和型腔金屬液的入口封閉，隨后采用加壓機構對型腔內的金屬液進行加壓。

優選的，在充型結束并封閉金屬液入口后，升液通道內的金屬液回流到坩堝或保溫爐內。

本發明相對于現有技術的優點在于：在低壓鑄造模具型腔中，面對金屬液流入方向通常設有分流錐，其主要是對金屬液起到分流導向以及壓實過濾網的作用，且不能運動。本發明創造性地采用驅動部件使分流錐可以上下移動，并在充型結束后利用分流錐封閉金屬液入口，再采用加壓機構對金屬液施以高壓，保證了金屬液在高壓下凝固，同時升液通道內的金屬液回流到坩堝或保溫爐內，不會在此形成凝殼，延長了設備使用壽命，并且為下一次工作循環提供了保證。

附圖說明

圖1為本發明的鑄造裝置升液階段結構示意圖。

圖2為本發明的鑄造裝置凝固階段結構示意圖。

圖中：1-升液管，2-下模板，3-下模，4-保溫杯，5-澆口套，6-分流錐，7-加壓套，8-分流錐驅動裝置，9-加壓板，10-上模，11-模腔。

具體實施方式

以鋁合金的低壓鑄造為例，并結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。