[发明专利]一种坩埚炉式加压凝固半固态铝合金小件成型机

说明书

本发明公开了提供一种坩埚炉式加压凝固半固态铝合金小件成型机，包括用于连续制备铝合金半固态浆料的保温炉、升液管、工作台、铸型和通入惰性气体的循环细化机，其中循环细化机包括驱动机构和细化机构，细化机构深入到浆料中对浆料进行细化，提高产品质量；所述升液管采用双筒升液管，管内分为加压室和浆料室，浆料室连通铸型和保温炉，加压室的顶部设有进气口，加压室和浆料室在靠近升液管的底部端口处连通汇合，升液管的底部端口处设有单向阀，通过保温炉与升液管间的液位差吸料，高压下填充，当型腔充满后再加高压补缩使铸件更加致密，充分的发挥了高压铸造中半固态浆料优良的填充能力。

技术领域

本发明涉及一种坩埚炉式加压凝固半固态铝合金小件成型机。

背景技术

铝合金半固态铸造已经在高压铸造、挤压铸造、液态模锻等领域中取得了较多的应用，即做出了内在质量好的产品，也达到了生产效率高。在半固态的生产实践中，高压铸造铝合金的大件时，发现压注温度较高的液态铝合金填充时，经常出现浇注不足的缺边少肉现象，可用半固态铝合金时，相比纯液态，浇不足的现象出现较少，这就证明半固态浆料填充的能力比纯液态的铝液还高。其根源在于半固态浆料晶粒长大时是以近似球形的外貌长大，在填充型腔时，当存有少量的液态时其液体就充当了润滑剂，使球形的晶粒向型腔壁处填充时阻力更小，更容易充满，而纯液态金属在填充型腔由于降温剧烈很快形成网状的枝晶，阻挡了液态金属的流动，而网状枝晶是很难在液固共存的两相流中滚动或平移，故高温纯液态铝合金填充的能力远不如半固态浆料。

尽管用半固态成型技术生产出的铸件有很多优点，浆料的制备方法也很多，但是低成本优质浆料的连续制备、保存、输送一直是难题，严重制约该技术的推广和普及。现有的用于加压凝固半固态铝合金铸件成型机，其输送方式效果不佳，导致大铸件的生产效率低、产品质量不稳定。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种坩埚炉式加压凝固半固态铝合金小件成型机，在铝液充满型腔时向浇口施加高压以提高铸件的致密性。包括：用于连续制备铝合金半固态浆料的保温炉、升液管、工作台、铸型和循环细化机。

所述保温炉的开口朝上，工作台设置在保温炉的顶部，工作台上设有升液管安装通孔；铸型固定在工作台上，铸型上的进料口对应工作台上的升液管安装通孔，升液管通过升液管安装通孔和铸型上的进料口，将铸型和保温炉的内部空间连接起来。所述循环细化机包括驱动机构和细化机构，细化机构深入到浆料中对浆料进行细化，细化机构还通入惰性气体；所述升液管采用双筒升液管，竖直方向设置，管内分为加压室和浆料室，浆料室连通铸型和保温炉，加压室的顶部设有进气口，外接气压泵，加压室和浆料室在靠近升液管的底部端口处连通汇合，升液管的底部端口处设有单向阀。

进一步的，所述细化机构包括转子和定子，定子内部中空，转子内置于定子中并通过驱动结构带动旋转，所述定子端部设有侧壁带有射流孔的细化空腔，该细化空腔中的转子设有吸料叶片。

进一步的，所述转子与定子之间的最小间隙为1-2000毫米；所述射流孔的孔径为0.1-20毫米，其孔径轴线与转子的转轴向下形成20-80°夹角。

进一步的，所述保温炉设有温控装置，加热器和冷却器，加热器和冷却器电性连接温控装置，冷却器安装在保温炉底部。

进一步的，所述单向阀包括一个由耐高温材料制作的球形阀芯和阀座，阀座为漏斗形，中间开有直径小于球形阀芯的通孔，阀座套装在升液管的底部端口上。

进一步的，升液管的底部端口距保温炉底部20-30毫米。

进一步的，所述保温炉底部设有轮子，保温炉沿轨道移动。

进一步的，所述升液管、单向阀材质为石墨、陶瓷、C-C复合材料、钼、钨、及其合金或其它高温复合材料。

进一步的，所述球形阀芯直径为2-20厘米。阀座厚度为1-10厘米、加压室外经10-40厘米、长度50-150厘米、壁厚0.5-4厘米。