[发明专利]一种铝制品高压铸造装置及其铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属制品铸造领域，具体的说是一种铝制品高压铸造装置及其铸造方法。 

背景技术

目前，国内外企业的铝制品铸造工艺，一般通行的采用重力铸造及低压铸造工艺。 

重力铸造是无压力铸造仅靠铝液自身重力来充满型腔，又分为沙模铸造和金属模铸造，由于其工艺局限性，补缩只能靠浇口铝液的重力来压迫，这就造成了浇口粗大，金属材料利用率极低，机械性能较差。一般有两种浇注方式：中心浇注和边浇。中心浇注，铝液冲型时由于冲击带入气体很难析出，容易形成氧化皮，浇口开在铸件中心位置，造成铸件中心凝固慢，结晶晶粒粗大，机械性能较差，难以满足中心位置性能要求较高的产品需要；边浇不符合顺序凝固的客观要求，容易造成大量废品。 

低压铸造压力一般在0.06-0.08MPa，工艺比较复杂，由于在低压下成型产品致密度较差，从而影响到产品的表面质量和机械性能。低压铸造的产品表面容易形成凹凸不平现象，组织不致密均匀，而且抗拉强度只能达到200MPa左右，性能较差，只能通过加厚来达到机械性能要求。产品重，能耗高。工艺复杂，影响因素多，产品废品率较高。 

综上所述，传统的铸造工艺普遍存在其局限，特别是机械性能较低，只能通过加重其厚度，加大重量来弥补其缺陷。这就造成了能源的的浪费及运行成本的提升，加重环境的污染，不利于发展优质、环保、节能的社会发展要求。社会发展的进步,铝合金制品在高铁、航空航天、高端健身器材、汽车零部件等方面的应用愈来愈广泛，而且对铝合金的铸造技术提出了更高的要求。产品更轻，性能更好，质量更优这些都是传统铝制品铸造技术所难以解决的。 

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种铝制品高压铸造装置及其铸造方法，铸造装置对传统结构进行的改进，操作更加方便、准确，提高铸造效率；铸造方法通过顺序递增施加高压提高产品的致密度，提高了产品的表面质量和机械性能，在提升产品品质的前提下，减轻了产品的重量，节约了能源。 

一种铝制品高压铸造装置，包含有机架、上模板、底模板和机械取件手，所述机架顶板上两端固定设置有动板油缸、中部固定设置有加压油缸，所述两件动板油缸的活塞杆端部分别与上模板固定连接，所述加压油缸的活塞杆端部与加压室固定连接，所述加压室与外部加压系统连接，所述上模板、底模板之间设置有模具，所述底模板下方设置有脱模板、脱模油缸固定板、脱模油缸和分流锥三位油缸，所述脱模油缸设置为两件、分别固定在脱模油缸固定板的两端、其活塞杆端部分别固定于脱模板底面，所述分流锥三位油缸固定于脱模板上、其活塞杆端部位于底模板底面，所述脱模油缸固定板通过螺栓与底模板固定连接，所述脱模板可沿固定螺栓移动并通过固定于其上表面的顶出杆穿过底模板与模具脱模环底部固定连接，所述外部加压系统与高压气泵连接。 

还包括设置于底模板侧角的取件机械手，所述取件机械手设置为三轴抓取方式，包含有固定于机架侧柱旁的上下油缸、垂直于侧柱方向上的摆臂、取件手动板、以及旋转马达，所述上下油缸通过连接座固定在底模板的侧角、其活塞杆端部与取件手动板固定连接，用于推动取件手动板上下运动，所述旋转马达固定于取件手动板的顶端、通过联轴器与摆臂连接，带动摆臂转轴转动，所述摆臂内设置夹紧油缸、其活塞杆通过传动元件连接有用于夹紧铸件的夹头。 

还包括调心装置，所述调心装置包括分流锥、滑动连接座和调心连接座，所述分流锥与滑动连接座固定连接，所述滑动连接座安装于所述调心连接座内部，可以在水平方向自由滑动，所述分流锥穿过底模板与模具连接，调心连接座固定于分流锥三位油缸的活塞杆端部。 

所述上模板和底模板上分别安装有上、下模具的冷却系统，分别为各四路风冷、四路水冷。 

一种铝合金制品高压铸造方法，通过如下步骤实现： 

1）检查设备及模具，清理模具内部异物，连接好冷却气管，将模具烘烤到350度；

2）手动状态下运行设备，检查无异常方可进行下面步骤；

3）在机器原位灯亮时开始操作设备，双手按下启动按钮，上模板在动板油缸带动下下行至合模位置，锁紧到位加压油缸下行到中位；

4）放入漏斗，用定量铝舀将铝液倒入模具的型腔内；

5）按下浇铝完毕开关，加压油缸下行到下位，同时动板油缸、加压油缸同时加压，瞬间将模具闭合夹紧；

6）在模具闭合瞬间开始通过高压气泵将高压气体施与铝液表面，以合模开始计时，依次施1-3S/0.5MPa、3-4S/1MPa、4-5S/2MPa、5-10S/3MPa的高压，按照顺序凝固的原则，使铝液顺序凝固；