[發明專利]中壓反重力鑄造工藝

有效

• 申請號: 201811297869.1
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109047703B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 文春領
• 申請（專利權）人: 文春領
• 主分類號: B22D17/00
• 分類號: B22D17/00;B22D17/20
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓鵬程

本發明公開了一種中壓反重力鑄造工藝，1、將雙沖頭壓射桿的外沖頭安裝在壓射室內，將壓射室與模具澆口裝配連通；2、在模具冒口處安裝擠壓補縮缸；3、在壓射室內澆入液態金屬，啟動外沖頭推動壓射室內的液態金屬對模具型腔充型；4、當液態金屬將模具型腔充滿后，通過外沖頭對液態金屬施加2?10MPa的中壓鑄造壓力進行加壓補縮；5、當模具內的液態金屬凝固形成凝固層外殼后啟動增壓油缸，推動雙沖頭壓射桿的內沖頭對澆口處施加30?150MPa的擠壓壓力進行高壓補縮；6、當模具內的液態金屬凝固形成凝固層外殼后啟動擠壓補縮缸，對冒口內腔施加30?150MPa的擠壓壓力進行高壓補縮。本發明結合了低壓鑄造和擠壓鑄造的結構和工藝優勢，實現對大型鑄件的致密化加壓鑄造。

技術領域

本發明涉及鑄造工藝，尤其是涉及中壓反重力鑄造工藝。

背景技術

在壓力下凝固的有色金屬鑄造方法分類是以鑄造壓力為依據。目前現有的壓力鑄造方法有兩大類：一、低壓鑄造和高壓鑄造；二、高壓鑄造，包括壓鑄和擠壓鑄造。其中，壓鑄方法適用于平均壁厚在5-6mm以下的薄壁鑄件；而低壓鑄造和擠壓鑄造適合于平均壁厚大于6mm以上的厚壁鑄件。就適合于厚壁鑄件的低壓鑄造和擠壓鑄造工藝來說，其共性都是平穩的層流充型，順序凝固。其差異是凝固時受到的鑄造壓力不同和補縮方式不同：低壓鑄造是依靠壓縮空氣產生的低于0.4-1MPa的鑄造壓力下使液態金屬進行凝固；低壓鑄造的補縮是依靠澆口處的液態金屬的壓力和按工藝設計的冒口,依靠冒口內未凝固的液態金屬的高度差形成的重力進行補縮。擠壓鑄造是液壓機構推動壓射室內的沖頭在壓室內產生大于40-200MPa的鑄造壓力下使液態金屬進行凝固；擠壓鑄造的補縮是依靠極高的鑄造壓力通過已經凝固但處于塑性的外殼發生塑性變形傳遞壓力，使未凝固的液態金屬在壓力作用下對鄰近的、正在凝固的區域進行補縮，以達到鑄件致密的目的。

低壓鑄造工藝原理如圖1所示，低壓鑄造的充型是向密封的坩堝1.1里通入壓縮空氣，使坩堝1.1內的液態金屬液面1.2上形成0.4-1MPa鑄造壓力，在此鑄造壓力作用下，液態金屬通過升液管1.3自下而上反重力方向充入模具1.4，使模具1.4內的氣體順利排出；型腔充滿后，鑄造壓力作用于澆口處的液態金屬，對澆口補縮區域未凝固的金屬進行壓力凝固與補縮，對于距離澆口較遠不能受到澆口補縮的區域，設置冒口1.5，冒口1.5為最后凝固區域，依靠高度差形成的重力為鑄件需要補縮的區域提供補縮的液態金屬。

擠壓鑄造工藝原理如圖2所示，擠壓鑄造的充型是在壓射油缸2.1的壓力作用下，壓射油缸2.1內的壓射活塞2.2推動壓射室2.3內的壓射沖頭2.4，使液態金屬自下而上以層流充型模具型腔，保證了模具2.5內的氣體順利排出，型腔充滿后壓射油缸的油壓力使壓射沖頭在壓射室內產生40-200MPa以上的鑄造壓力，使模具型腔內的金屬在高壓下進行凝固與補縮。

低壓鑄造的主要技術特征為：1、充型：以壓縮空氣為動力產生的鑄造壓力直接推動液態金屬通過升液管1.3自下而上反重力充型；2、凝固：在由壓縮空氣產生的0.4-1MPa的鑄造壓力下液態金屬由遠端向澆口或冒口1.5方向順序凝固；3、補縮：在鑄件澆口區域由0.4-1MPa的鑄造壓力推動液態金屬流動進行補縮，遠離澆口區域以冒口1.5內殘余的最后凝固的液態金屬在高度差的重力作用下補縮。

擠壓鑄造的主要技術特征為：1、充型：以壓射油缸2.1的壓力為動力，通過壓射活塞2.2推動壓射室2.3內的壓射沖頭2.4將壓射室2.3內的液態金屬自下而上反重力充型；2、凝固：在壓射油缸2.1的液壓壓力作用下，通過壓射沖頭2.4在壓射室2.3內產生60-150MPa的鑄造壓力，由鑄件的距離澆口的遠端向澆口方向順序凝固；3、補縮：由壓射油缸2.1的液壓壓力通過壓射沖頭2.4在壓射室2.3內產生60-150MPa的鑄造壓力推動液態金屬流動對未凝固的液態金屬進行補縮。