一种调压充型高压凝固铸造装置与铸造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112548074A(43)申请公布日2021.03.26(21)申请号201910915995.7(22)申请日2019.09.26(71)申请人沈阳铸造研究所有限公司地址110000辽宁省沈阳市铁西区云峰南街17号(72)发明人冯志军李泽华李宇飞苏鑫阮明(74)专利代理机构沈阳晨创科技专利代理有限责任公司21001代理人张晨(51)Int.Cl.B22D18/06(2006.01)B22D18/04(2006.01)B22D27/11(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种调压充型高压凝固铸造装置与铸造方法(57)摘要本发明公开了一种调压充型高压凝固铸造装置及铸造方法，所述装置包括熔炼炉、压射杆、升液管、锤头、料筒、模具、真空管和真空截止阀；通过本装置可以从熔炼炉中铝液中心取优质铝合金熔体，通过计算机控制熔炼炉内和模具型腔的压力差将铝液通过封闭式的升液管和料筒输送到模具型腔内，整个过程铝液液面平稳上升，不仅大大减小了铝液在输送和充型阶段与空气的接触面积，减少氧化渣，同时模具型腔内形成一定的真空条件，降低了铝液的含气量，提高了铝液在模具型腔内充型能力；充型完成后，铸件在高压下凝固，组织致密，晶粒细化，大大降低缩松、缩孔、针孔等铸造缺陷的形成几率，最终使铸件内部质量及本体力学性能大幅提高。CN112548074ACN112548074A权利要求书1/1页1.一种调压充型高压凝固铸造装置，其特征在于：所述装置包括熔炼炉(3)、压射杆(2)、升液管(31)、锤头(21)、料筒(4)、模具(1)、真空管(5)和真空截止阀(13)；其中，所述料筒(4)位于模具(1)下方，所述锤头(21)安装在压射杆(2)上方，受压射杆(2)推动在料筒(4)中上下运动；熔炼炉(3)放置模具(1)侧下方，炉体密封性良好，升液管(31)一端深入炉内坩埚中，另一端连接料筒(4)；所述模具(1)由动模(11)和定模(12)组成，定模(12)上部开孔并连接真空截止阀(13)，真空截止阀(13)外接真空管(5)，真空管(5)连接抽真空设备，对模具(1)型腔抽真空。2.根据权利要求1所述的一种调压充型高压凝固铸造装置，其特征在于：所述料筒(4)上开具有侧向的进料口(41)，进料口(41)最高点位于模具型腔底部下方10～20mm处。3.根据权利要求1所述的一种调压充型高压凝固铸造装置，其特征在于：料筒(4)内壁光滑，锤头(21)可在料筒(4)内上下运动，锤头(21)长度比进料口竖直方向高度高出20～40mm，在料筒中锤头底面运动至进料口垂直方向上的最低点位置时能够完全封闭进料口，且铝液不渗漏。4.根据权利要求1所述的一种调压充型高压凝固铸造装置，其特征在于：熔炼炉(3)同时连接压缩空气管道以及抽真空管道，既可对炉内抽真空，也可通入压缩空气。5.一种使用权利要求1-4任一项所述装置完成调压充型高压凝固的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：1)参数设置：调节锤头底面为进料口底面齐平，为锤头初始位置，最终位置为模具型腔底部下方5～10mm，根据锤头初始位置及最终位置之间的高度差，计算该段高度内料筒中铝液体积，结合模具型腔结构，设定调压充型过程铝液液面最终停留高度，保证锤头从初始位置上升至最终位置时，料筒中的铝液进入模具型腔，铸件充型完整；2)调压充型：模具(1)合模，抽取模具(1)型腔空气，同时向熔炼炉(3)中通入压缩空气或者抽真空，通过计算机控制炉体和模具(1)型腔的压力差推动铝液沿升液管(31)经过料筒(4)进入模具(1)型腔，直至铝液液面上升至模具(1)型腔设定高度后停留；3)封闭进料口：锤头(21)上升封闭进料口，将料筒(4)中的铝液推入模具(1)型腔中完成充型，真空截止阀(13)启动，停止抽真空，同时阻止铝液进入真空管道，熔炼炉(3)排气阀打开，炉内气压回复至常压；4)高压凝固：锤头(21)持续对合金液施加60～200MPa压力，直至合金液在模具(1)型腔中完全凝固。2CN112548074A说明书1/4页一种调压充型高压凝固铸造装置与铸造方法技术领域[0001]本发明涉及铸造技术领域，具体涉及一种调压充型高压凝固铸造装置与铸造方法,具体是指：利用型腔及炉膛的压力差输送合金液完成模具型腔充型，然后使合金液在锤头高压作用下凝固的装置及方法。背景技术[0002]压铸和挤压铸造被广泛应用于工业化大批量生产铝合金铸件，相比于其他铸造工艺，此两种铸造工艺生产的铝合金铸件尺寸稳定、精度高，铸件表面质量优良，工艺出品率高，生产效率高。此外，采用挤压铸造工艺生产的铸件，其强度和力学性能比传统砂型铸造高。[0003]压铸和挤压铸造的挤压方式分为直接挤压和间接挤压两种，其中直