[发明专利]合金液态挤压铸造成型装置及其工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金液态挤压铸造装置和工艺，具体是指利用立式挤压设备的装载，集模具、挤压铸造功能于一体，实现合金液态挤压铸造成型精密合金铸件的一种合金液态挤压铸造成型装置及其工艺方法。

背景技术

现有技术的合金液态成型工艺分为，高压铸造法、低压铸造法(含重力铸造)和铸造锻压法；

高压铸造法是通过压铸机用高压高速将炽热液态的镁、铝合金压射入成型模具的型腔中冷却定型来完成制品的成型，该技术具有充型速度快的特点，适用于薄壁复杂件的生产，但压射过程中常出现排气不良，合金液易卷气一同压铸进模具，使铸件组织含气，还伴有冷隔、欠铸等缺陷，导致制品的机械性能降低，且不能进行热处理和焊接；

低压铸造法(含重力铸造)是通过压铸机用低压低速将炽热液态的镁、铝合金压射入成型模具的型腔中冷却定型来完成制品的成型，该技术充型速度慢，在时间上模具排气较充分，制品的含气量比高压法明显减少，但制品因在冷却凝固过程中所受的压力不足，冷却后虽不含气却组织疏松，晶粒粗大，机械性能较低，需通过后序的热处理或锻压来强化；

铸造锻压法是采用低压或重力铸造等方式先生产出铸件毛坯，再将铸件毛坯加热后通过模具进行挤压锻造，该技术存在着锻件挤裂、锻裂、飞边、尺寸精度不高等成型缺陷，以及二次加工的能源、工时浪费、成本高等不足。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用在立式压铸模具一侧的分型面处设置动静模各占半爿的斜向朝下的漏斗状浇料口，在静模上设置缸腔式液料室和活塞式带封口刀的锤头，控制锤头上顶，同时封口刀封住浇料进口，先低压快速向模腔充入液料，再高压低速挤压已充入模腔的半凝料，使半凝料在高压低速挤压中逐步冷凝成型的技术方案，提供一种合金液态挤压铸造成型装置及其工艺方法，旨在通过在同一模腔中，集低压充型、高压挤压的全功能铸造功能于一身，使合金铸件的成型达到无卷气，无冷隔、无欠铸、无锻裂、无飞边、组织紧密、晶粒细密、机械性能高、可以进行热处理和焊接、尺寸精度高、节能、成本低的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种合金液态挤压铸造成型装置及其工艺方法，包括合金液态挤压铸造成型装置和合金液态挤压铸造工艺方法，其中：所述的合金液态挤压铸造成型装置，包括锤头、静模、动模、浇料口，其中，所述的锤头为钢制的圆柱形台阶活塞柱体，锤头的上端面设有沿右侧面向上延伸的圆环缺形柱体构成的封口刀，封口刀顶部中心沿直径线设有一段垂直向下的槽形垭口槽；所述的静模为立式压铸模具的下模部分，其上面设有型芯，型芯右侧的分型面上设有凹槽构成的内浇口流道，在靠近型芯的内浇口流道的凹槽底部设置切料刀，内浇口流道的右端与液料室的左上口沿相通；所述的液料室为与所述锤头滑动配合的圆形台阶通孔的缸腔，所述锤头的封口刀朝上且靠在液料室的右内壁，滑动置于液料室内腔中，封口刀的顶部斜坡向上露出所述动模的分型面，封口刀的垭口槽底与位于静模的半爿所述浇料口的斜面齐平；所述的动模为立式压铸模具的上模部分，动模下面设有型腔，型腔的右侧设有与置于静模液料室内腔中的所述锤头的封口刀的位置对应的滑动配合的圆缺形通孔构成的滑道，滑道的下端口与位于动模的半爿所述浇料口的斜面齐平；所述的浇料口为在设置在立式压铸模具侧面的分型线处，由动、静模各占半爿，合模时构成外大里小，由上向下倾斜的漏斗状的孔道；浇料口的下端孔深入模具中与所述静模的液料室的右上口沿相通。

应用连接关系

锤头的底部与变压变速油缸相连，变压变速油缸为通过控制油路切换，向伺服机构提供快速低压顶出和慢速高压顶出功能的一种双缸串连液压油缸；动、静模设有常规的脱模顶杆、斜导柱、滑块以及脱模顶杆、切料刀的脱模推动机构；本装置应用时装载于立式挤压压机上，其中，动模3装在压机中部的活动梁上，静模装在压机下部的静止工作台上，静模的脱模推动机构与压机的下油缸相连。

适应性设计拓展

适应于不同的制品与成型模具，锤头的形状可以为多样，参阅图3、图4；

适用于长方体边进料成型模具的锤头形状为长圆柱形，其封口刀设于长边一侧，与其滑动配合的静模液料室横断面亦为长圆形；

适用于中心进料成型模具的锤头形状为下大上小的同心圆柱台阶形，其上部较小直径的同心圆柱体即为封口刀体，圆柱封口刀体的顶部无需垭口槽，与圆柱封口刀体滑动配合的动模滑道为圆形通孔。

所述的合金液态挤压铸造工艺方法，步骤依次为合模、浇料、充型、挤压、断料、开模顶出；

步骤一、合模，压机中部的活动梁下压，动、静模合模；