[發(fā)明專利]一種局部超聲輔助半固態(tài)雙重?cái)D壓鑄造鑄件的裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811463079.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109794590A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜銀方;胡華健;郭永強(qiáng);劉兵;童炳祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京江淳機(jī)電裝備科技有限公司
• 主分類號(hào): B22D17/00
• 分類號(hào): B22D17/00;B22D17/20
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種局部超聲輔助半固態(tài)雙重?cái)D壓鑄造鑄件的裝置，其特征在于，包括壓鑄機(jī)、壓鑄模具、超聲振動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和擠壓機(jī)構(gòu)；

所述壓鑄機(jī)安裝在壓鑄模具上，并與壓鑄模具的定模上澆口相連，用以將半固態(tài)金屬擠壓進(jìn)模具中；

所述超聲波振動(dòng)系統(tǒng)安裝在壓鑄模具的動(dòng)模上鑄件力學(xué)性能要求較高的薄壁處，用以擠壓和超聲輔助細(xì)化該位置處半固態(tài)金屬晶粒，增加鑄件的力學(xué)性能；

所述擠壓機(jī)構(gòu)安裝在壓鑄模具的定模上鑄件力學(xué)性能要求較高的底部處，用以擠壓該位置處半固態(tài)金屬晶粒，增加鑄件的力學(xué)性能；

所述液壓系統(tǒng)安裝在壓鑄模具的動(dòng)模上，并與超聲波振動(dòng)系統(tǒng)和擠壓機(jī)構(gòu)相連，用以驅(qū)動(dòng)超聲波振動(dòng)系統(tǒng)和擠壓機(jī)構(gòu)擠壓半固態(tài)金屬。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部超聲輔助半固態(tài)雙重?cái)D壓鑄造鑄件的裝置，其特征在于，所述超聲波振動(dòng)系統(tǒng)包括超聲波發(fā)生器、超聲波換能器、變幅桿和超聲波夾具，所述超聲波發(fā)生器設(shè)置在動(dòng)模外側(cè)邊，與所述超聲波換能器相連，所述超聲波換能器、變幅桿和超聲波夾具設(shè)置在動(dòng)模內(nèi)的T型孔內(nèi)，所述超聲波換能器與所述變幅桿相連，二者固定在超聲波夾具上，超聲波夾具與液壓系統(tǒng)相連，變幅桿作用于動(dòng)模上密封套以擠壓和超聲輔助細(xì)化力學(xué)性能要求較高的薄壁處的半固態(tài)金屬的晶粒。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部超聲輔助半固態(tài)雙重?cái)D壓鑄造鑄件的裝置，其特征在于，所述擠壓機(jī)構(gòu)包括第一縱板、第二縱板、第一橫板、第二橫板和推桿，所述第一縱板和第二縱板通過(guò)螺栓固定連接，所述第一橫板穿過(guò)第一縱板和第二縱板上方通過(guò)螺栓固定在定模上，所述第二橫板穿過(guò)第一縱板和第二縱板下方通過(guò)螺栓固定在定模上，所述第一縱板上開(kāi)有上下貫通的油槽，油槽下端與進(jìn)油管螺紋連接，油槽上端與出油管螺紋連接，所述推桿一端設(shè)置在油槽內(nèi)，且該端推桿端面向下傾斜，另一端穿過(guò)第二縱板和定模作用于力學(xué)性能要求較高的底部處的半固態(tài)金屬的晶粒，所述進(jìn)油管和出油管分別與液壓系統(tǒng)的出油口和回油口相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部超聲輔助半固態(tài)雙重?cái)D壓鑄造鑄件的裝置，其特征在于，所述壓鑄模具包括動(dòng)模、定模、底座和模腳，所述動(dòng)模和定模底側(cè)安裝在底座上，所述動(dòng)模和定模側(cè)邊通過(guò)模腳固定在同一水平面上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種局部超聲輔助半固態(tài)雙重?cái)D壓鑄造鑄件的裝置，其特征在于，所述模腳上設(shè)有定模螺紋孔和動(dòng)模螺紋孔，定模與模腳通過(guò)定模螺栓穿過(guò)定模螺紋孔固定，動(dòng)模與模腳通過(guò)動(dòng)模螺栓穿過(guò)動(dòng)模螺紋孔固定。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種局部超聲輔助半固態(tài)雙重?cái)D壓鑄造鑄件的裝置，其特征在于，所述動(dòng)模包括動(dòng)模模芯和動(dòng)模模框，所述動(dòng)模模芯嵌入在動(dòng)模模框內(nèi)，動(dòng)模模芯內(nèi)設(shè)有型芯。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種局部超聲輔助半固態(tài)雙重?cái)D壓鑄造鑄件的裝置，其特征在于，所述定模包括定模模芯和定模模框，所述定模模框與定模模芯通過(guò)螺栓固定連接，所述定模模芯內(nèi)設(shè)有型芯。

8.一種局部超聲輔助半固態(tài)雙重?cái)D壓鑄造鑄件的方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至7任意之一所述裝置，包括如下步驟：

1)將壓鑄模具進(jìn)行預(yù)熱至150～250℃，模具內(nèi)噴涂脫模劑，然后進(jìn)行合模；

2)將制備好的半固態(tài)金屬注入壓鑄機(jī)內(nèi)，以比壓120MPa將半固態(tài)金屬擠壓進(jìn)壓鑄模具中進(jìn)行擠壓鑄造；

3)在半固態(tài)金屬充型至鑄件力學(xué)性能要求較高的薄壁處時(shí)，啟動(dòng)超聲波振動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)，超聲波振動(dòng)系統(tǒng)的變幅桿在振動(dòng)的同時(shí)，并由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)超聲波夾具以帶動(dòng)變幅桿擠壓鑄件力學(xué)性能要求較高的薄壁處的半固態(tài)金屬晶粒；

4)當(dāng)壓鑄完成后，再次啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，分別作用于超聲波系統(tǒng)中的超聲波夾具，帶動(dòng)變幅桿再次擠壓鑄件力學(xué)性能要求較高的薄壁處的半固態(tài)金屬晶粒；以及帶動(dòng)擠壓機(jī)構(gòu)的推桿擠壓鑄件力學(xué)性能要求較高的底座處的半固態(tài)金屬晶粒；

5)關(guān)閉超聲波振動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)，打開(kāi)壓鑄模具，取出鑄件，進(jìn)行下次的擠壓鑄造。