[發明專利]雙壓擠壓鑄造模具及雙壓擠壓鑄造方法

在審

• 申請號: 201910272094.0
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN111774548A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 羅福根;談佳
• 申請（專利權）人: 羅福根
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 封喜彥;胡晶

本發明公開了一種雙壓擠壓鑄造模具，所述模具主要包括：凹模，所述凹模具有上下貫通的型腔；上壓頭、下頂芯，用于對液態/半固態熔體施加壓力，施壓時所述上壓頭和所述下頂芯是同軸心不同時的相向運動；底板，所述底板具有導孔，所述下頂芯穿過所述導孔；外套，與所述底板連接，且等距離環繞在所述凹模之外；助壓劑層，設置在所述外套和所述凹模之間。本發明還公開了使用上述模具的雙壓擠壓鑄造方法。本發明的模具及工藝尤其解決了黑色金屬擠壓鑄造、硬質難溶材料、現今復合材料成型等難題，同時使金屬陶瓷或新陶瓷金屬材料應用于所有工業用模具成為可能。

技術領域

本發明涉及擠壓鑄造技術領域，具體涉及一種復合了溫等靜壓的一整套雙壓強化液態/半固態成型模具及使用該模具的雙壓擠壓鑄造方法。

背景技術

隨著現代科學的進步，特別是航天航空技術、高鐵、工程機械的高速發展對結構材料提出了越來越高的要求，而這些要求是傳統的金屬或合金材料難以滿足的。例如，金屬基復合材料之一的鋼結合金材料，由于具有低密度、高強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐磨等特殊性能，給現代先進工業提供了良好的選擇。但由于這種產品材料制備和合成困難，后處理繁多，特別是鍛打和熱處理很難消除材料的內應力和微裂紋，給后加工造成了很大的難度。世界各國都把鋼結合金材料研究和開發列為21世紀新材料的重點，探索它們的力學和物理性能、微觀結構、強化機理、變形和斷裂行為，主要內容是為這類材料制定更加有效的制備和成型方法。

發明內容

本發明可為目前制備和成型鋼結合金材料的最優選擇。

本發明提供一種復合了擠壓鑄造和溫等靜壓的模具，是一種適用于黑色金屬擠壓鑄造、硬質難溶材料加工、鋅、鋁、銅或合金等的有色金屬制品的品質提升及解決各種復合材料熱壓加工的工藝裝備。

本發明的技術方案如下：

一種雙壓擠壓鑄造模具，該模具主要包括：

凹模，所述凹模具有上下貫通的型腔；

上壓頭，所述上壓頭負載時由施壓裝置向下施壓并下行進入所述凹模的型腔之中，繼而能夠在所述凹模的型腔中向熔體施壓，所述上壓頭的底面與所述待制工件頭部的形狀匹配；在一實施例中，所述施壓裝置為油壓機，所述上壓頭的上端為油壓機上頂頭，所述上壓頭在所述油壓機上頂頭向下施壓時下行，使上壓頭頂入所述凹模的型腔之中，能夠在所述凹模的型腔中向熔體施壓；

下頂芯，所述下頂芯的上端部設置于所述凹模的型腔之中，并且，所述下頂芯由施壓裝置施加向上的壓力；所述下頂芯的上部外輪廓與所述凹模的型腔為相似形，所述下頂芯的上部外輪廓與所述凹模的型腔之間的間隔為產品的厚度尺寸；其中，施壓時所述上壓頭和所述下頂芯是同軸心但不同時的相向運動；在一實施例中，油壓機下頂缸能夠對所述下頂芯施加向上的壓力；

底板，所述底板具有導孔，所述下頂芯穿過所述導孔；

外套，與所述底板連接，所述外套等距離環繞在所述凹模之外；

助壓劑層，填充設置在所述外套和所述凹模之間的空間內。

具體地，所述油壓機為立式雙動油壓機，其主要的壓力部分包括上頂頭、下頂頭、外頂缸，所述上頂頭對所述上壓頭施壓，所述下頂頭對所述下頂芯施壓，施壓時所述上壓頭和所述下頂芯是同軸心但不同時的相向運動。

在本發明中，所述凹模具有上下貫通的型腔是本設計的核心部分之一，是實現雙壓的關鍵設計。

本發明的所述雙壓擠壓鑄造模具的下頂芯，在熔體注入時起分流椎作用。而當壓鑄充型完畢，在油壓機的下頂頭的作用下，還可對半固態鑄件進行1-2次施壓。具體地，待制工件為截齒產品時，所述凹模的型腔為曲面圓錐體，所述下頂芯的上部外輪廓與所述凹模的型腔為相似形的曲面圓錐體，其曲面圓錐形體起到熔體的分錐作用，并且，所述下頂芯與所述待制工件的熔體冶金結合，并且兩者之間的熱漲系數接近。