[發明專利]半固態壓射成形裝置及利用該裝置的成形方法

有效

• 申請號: 201810566638.X
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108526429B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 陳剛;鄭順奇;史秀梅;倪楊;鄭陽升;張繼軍;賀勇
• 申請（專利權）人: 中國兵器科學研究院寧波分院
• 主分類號: B22D17/20
• 分類號: B22D17/20;B22D17/10
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛;景豐強

1.一種半固態壓射成形裝置，其特征在于包括

水平壓射腔，水平方向的一側設有射流管且頂部設有進料機構，該水平壓射腔具有加熱元件；

密封機構，設于前述水平壓射腔上并能啟閉前述的射流管；以及

水平加壓攪拌機構，包括攪拌電機、攪拌桿、活塞及柱塞桿，前述的活塞密封地設于前述水平壓射腔內并能水平移動；前述的柱塞桿一端與前述的活塞連接，另一端水平地伸出水平壓射腔；前述的攪拌桿一端水平地伸入前述水平壓射腔內并與活塞能轉動連接，另一端與前述的攪拌電機驅動連接；

所述的水平壓射腔包括射腔主體、前封板及后封板，前述的射腔主體呈圓筒狀并前后分別形成前水平端口和后水平端口，前述的前封板密封地設于前述射腔主體的前水平端口上，前述的后封板設于前述射腔主體的后水平端口上，而所述的攪拌桿貫穿設置于前封板上，所述的柱塞桿貫穿設置于后封板上，所述的加熱元件設于射腔主體內；

所述前封板一側水平方向上延伸設有導向桿，一電機座能水平活動地設于前述的導向桿上，而所述的攪拌電機則設于該電機座上。

2.根據權利要求1所述的半固態壓射成形裝置，其特征在于所述的進料機構包括漏斗、連接頭及過濾網，前述的連接頭設于射腔主體上端的進料口上，漏斗裝配于前述連接頭頂端上，前述的過濾網設于連接頭與漏斗結合面處的止口槽內。

3.根據權利要求2所述的半固態壓射成形裝置，其特征在于所述的射腔主體上端設有氣控機構，該氣控機構包括止封頭、彈簧、連接構件、二位二通電磁閥及測溫電偶線，前述的止封頭通過連接構件設于射腔主體的止封口上并用彈簧壓緊，前述測溫電偶線一端與止封頭連接，另一端經彈簧和連接構件從止封口引出，前述的二位二通電磁閥設于射腔主體的氣體通道外側并分別連接有進氣管和出氣管。

4.根據權利要求1所述的半固態壓射成形裝置，其特征在于所述活塞上設有與攪拌桿端部轉動配合的軸承，所述活塞的前端設有能將攪拌桿與活塞一起平移的隨動塊。

5.根據權利要求1所述的半固態壓射成形裝置，其特征在于所述活塞與柱塞桿的內端面之間設有隔熱墊。

6.根據權利要求1所述的半固態壓射成形裝置，其特征在于所述密封機構包括液壓缸、推桿及密封塊，前述的密封塊能活動地設于水平壓射腔上，前述推桿的一端與密封塊連接，另一端與前述液壓缸的動力輸出端連接。

7.根據權利要求1所述的半固態壓射成形裝置，其特征在于所述的射流管外側套設有保溫管。

8.一種利用權利要求3所述的半固態壓射成形裝置的制備方法，所述活塞上設有與攪拌桿端部轉動配合的軸承，所述活塞的前端設有能將攪拌桿與活塞一起平移的隨動塊；所述密封機構包括液壓缸、推桿及密封塊，前述的密封塊能活動地設于水平壓射腔上，前述推桿的一端與密封塊連接，另一端與前述液壓缸的動力輸出端連接；

包括如下步驟：

①柱塞桿帶動活塞及攪拌桿回程至行程限位處；打開止封口，開啟二位二通電磁閥經氣體通道和止封口向射腔主體內注入保護氣，待腔體內的空氣經進料口排盡后，柱塞桿水平進給至限位，此時隨動塊密封住進料口；關閉二位二通電磁閥停止通入保護氣，隨后分別對進料機構、水平壓射腔、活塞、射流管及與其連接的模具進行烘干和預熱至設定溫度；

②開啟攪拌電機帶動攪拌桿轉動，將經精練、除氣與靜置處理后的合金熔體，當其溫度低于液相線50～80℃時，在保護氣氛下經進料機構定量轉移至預熱后的射腔主體內；同時開啟二位二通電磁閥使其處于自然排氣狀態；待熔體注入完畢后，柱塞桿水平進給至限位，排盡射腔主體內保護氣；通過止封頭關閉止封口，隨后關閉二位二通電磁閥；

③調整柱塞桿壓力至設定值后，進行保壓操作，在保壓期間，通過調整攪拌電機頻率實現攪拌桿轉速控制；并通過止封口處的測溫電偶線及與其連接的測溫儀表進行熔體溫度實施監測，待監測溫度達到既定的固液共存溫度區間時，即獲得半固態漿料，隨即停止柱塞桿保壓操作；

④開啟液壓缸，通過推桿開啟密封塊；同時柱塞桿按照設定溫度進行水平定量進給過程中，帶動攪拌桿、攪拌電機、電機座沿著導向桿同向運動，在此過程中定量壓射的半固態漿料經射流管流入模具；待定量壓射完畢后隨即進行既定壓力保壓直至構件成形；待構件移出模腔并在模具合模后，重復定量壓射、保壓操作，即可實現構件連續生產作業。