[發明專利]一種用于大型鋁合金鑄件的多位并聯加壓鑄造裝置及方法

在審

• 申請號: 201810865364.4
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN108788094A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 陳強;黃志偉;趙祖德;趙高瞻;陶健全;萬元元;李明;邢志輝
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第五九研究所
• 主分類號: B22D18/04
• 分類號: B22D18/04;B22D18/08
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 蘭芳

本發明公開了一種用于大型鋁合金鑄件的多位并聯加壓鑄造裝置及方法，該裝置包括平臺，所述平臺頂面為工作面，所述平臺底部安置有保溫爐，其特征在于：所述保溫爐為兩個或兩個以上且每一個保溫爐分別通過相互獨立的升液裝置與工作面相應的充液口連接，所述保溫爐通過升液控制系統可實現獨立或任意組合同步液面加壓控制，在所述工作面上還設置有罩體，所述罩體與所述工作面形成密封的工作艙，還設置有對所述工作艙和/或保溫爐的抽真空系統和惰性氣體置換系統。本發明的裝置具有自動化程度高、操作流程清晰、穩定性高、適用性強等特點。

技術領域：

本發明涉及一種鋁合金鑄件的鑄造裝置以及方法，尤其涉及大型鋁合金件精密鑄造的裝置及方法。

背景技術：

在航空航天、兵器、船舶、汽車、電子等領域，大型復雜鑄件，尤其是大型復雜鋁合金框架、板形、艙體鑄件的需求和應用正越來越廣泛。該類鑄件具有輪廓尺寸大（最大2500mm左右）、變壁厚（5mm~100mm）、長流程、熱節分散等結構特點，導致鑄件成型過程中易產生諸多問題：一是鑄件壁厚差壓大，升液不穩、液面不同步易產生紊流、卷氣；二是長流程，熔體表面張力大，鑄件易出現大面積冷隔、澆不足；三是鑄件存在多個分散熱節，鑄造工藝補縮能力不足，造成針孔度、疏松度超標；四是糊狀凝固合金固液區間溫差大，熱裂傾向嚴重；五是Al-Mg合金鑄件在大氣下充型，Mg元素的氧化、燒損嚴重。上述問題頻繁暴露于鑄件的研制和生產過程中，制約了大型鋁合金鑄件在武器裝備中的應用。目前，國內在大型鋁合金鑄造工藝與裝備方面開展了相關研究，一些精密鑄造技術，如真空增壓鑄造、低壓鑄造、差壓鑄造等在航空、航天、兵器等領域得到了一定應用，但鑄件成品率低。

在中國專利CN104874767B中公開了一種多管道低壓、差壓鑄造工藝及其設備，并具體公開了澆注臺，設置在澆注臺上的模具，設置在澆注臺下方的至少一個澆注爐，設置在澆注爐內的加熱裝置，以及設置在澆注爐與澆注臺之間的氣密壓蓋，氣密壓蓋上設有進氣口，澆注臺上設有至少兩個澆注口，模具上設有與澆注口相配合的進液口，每個澆注口分別設有一向下延伸入至少一個澆注爐內的升液管。該專利通過多管同時升液低壓、差壓鑄造工藝及設備，使得在工藝方案的設計過程中有更好的方案通過澆道的設計縮短液體合金的流動距離，減少熱量的損失在不提高澆注溫度的前提條件下有效解決欠鑄的問題。

然而上述專利還存在大氣環境下充型熔體易氧化；鑄造完畢之后取模不便，升液管易凍死；液面加壓壓力控制精度低，充型過程熔體在型腔內波動較大，極大的影響了鑄件的內部品質，尤其是對于大型的（1500kg以上、最大2500mm左右）、壁厚變化較大的（5mm~100mm）、且復雜的異形鑄件而言。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種大型鋁合金鑄件的多位并聯加壓鑄造裝置，使其能夠提高鑄件的內部品質。

為了實現上述目的，本發明是這樣實現的：一種用于大型鋁合金鑄件的多位并聯加壓鑄造裝置，包括平臺，所述平臺頂面為工作面，所述平臺底部安置有保溫爐，其特征在于：所述保溫爐為兩個或兩個以上且每一個保溫爐分別通過相互獨立的升液裝置與工作面相應的充液口連接，所述保溫爐通過升液控制系統可實現獨立或任意組合同步液面加壓控制，在所述工作面上還設置有罩體，所述罩體與所述工作面形成密封的工作艙，還設置有對所述工作艙和/或保溫爐的抽真空系統和惰性氣體置換系統。

采用上述設置方式，可實現多位并聯加壓鑄造，適合于制造航空航天、兵器、船舶、汽車、電子等領域的大型復雜鑄件，尤其是大型復雜鋁合金框架、板形、艙體等鑄件，解決現有制造這些大型復雜鑄件存在的紊流、冷隔、澆不足，針孔度、疏松度超標，氧化夾雜嚴重等問題，提高鑄件的成品率。

優選的，在所述保溫爐和/或所述工作艙上設置有抽真空管道，所述抽真空管道與真空源連接，在所述保溫爐和/或所述工作艙上設置有惰性氣體置換管道，所述惰性氣體置換管道與惰性氣體源連接，且下所述工作艙上還設置有排氣通道。