[发明专利]一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法

说明书

一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，涉及一种轻合金真空铸锻复合成形装置的使用方法。本发明是要解决目前合金真空压铸技术厚壁处铸造缺陷调控难的技术问题。本发明利用真空泵在铝合金或镁合金熔体进入模具型腔前将型腔内气体抽出，大大降低了型腔内的气体残留，从而使压铸件卷气程度明显降低，对于提升压铸件力学性能和致密性作用明显；采用安装在动模上的柔性加载液压缸、柔性加载传力杆、柔性加载限位板以及柔性加载块组成的柔性加载系统对液固态铝合金或镁合金熔体进行局部加载和强制补缩，使厚壁处铸造缺陷明显降低，这对于提升铸件致密程度和宏观力学性能都非常有益。

技术领域

本发明涉及一种轻合金真空铸锻复合成形装置的使用方法。

背景技术

包括铝合金和镁合金在内的轻合金金属材料由于其重量轻、比强度和比刚度高、节能减排等一系列优势，使其在航空、航天、兵器、汽车、轨道交通和3C等领域得到广泛应用。国家节能、减排、增效和降耗的需求不断增长，这对装备的轻量化需求非常迫切，而简单的以铝合金或者镁合金替代传统钢材的轻量化是不能满足装备使用要求的，必须结合成形制造方法来实现真正意义上的轻量化，这才能够满足装备使用需求，保证其运行的安全性和高效性。压铸技术是一种利用压射系统产生的高速推动作用，使铝合金或者镁合金熔体以高速方式压射至模具型腔，从而凝固成形工艺产品。该技术具有效率高、成本低和易成型复杂薄壁构件的显著优势，所以该工艺在大规模批量化制造过程中显示出很强的技术优势。

由于金属液是在高速模式下充填模具型腔，其流动模式是一种紊流模式，所以压铸件不可避免地会出现卷气、缩孔和缩松等铸造缺陷。这导致压铸件的微观组织致密性低、铸造缺陷多和铸件力学性能低。压铸技术要求铸件设计时尽量保证等壁厚，目的是保证充型凝固过程中实现同时凝固或者顺序凝固，从而降低产品的铸造缺陷。从压铸工艺角度来看，为了降低铸造缺陷，通常采用高压压铸装备替代传统压铸装备，即用大设备干原来小设备的活，这导致产品生产成本增加，降低技术竞争力。此外，对于一些不等壁厚的铸件产品或者厚壁产品，压铸技术都很难生产，而航空、航天和汽车领域内有很多产品都是不等壁厚或者厚壁的铸件设计，这使得压铸技术在生产这一类结构件时出现技术瓶颈。主要技术瓶颈就是：如何降低厚壁处(通常是最后凝固的热节部位)的铸造缺陷。采用大合模力的高压压铸装备是从整体压射力上对构件整体加载，一方面导致装备成本大幅度增加，另一方面也不可能显著降低厚壁处的铸造缺陷。

真空压铸技术是一种对压铸模具型腔在压射过程中抽真空的一种技术，该技术对控制压铸件的卷气缺陷有明显效果，但是该技术对于控制厚壁处的铸造缺陷效果不明显。对于厚壁处设置一些类似重力铸造或者低压铸造中的冒口也非常困难。因为压铸设备通常是卧式布局，这使得冒口设置非常困难，甚至不可行，所以为了有效降低不等厚铸件的缩孔、缩松类铸件的铸造缺陷，非常需要一种新的铸造缺陷调控方法。该方法既能有效降低厚壁处的铸造缺陷，又能保证铸件产品低成本和高技术竞争力。

发明内容

本发明是要解决目前合金真空压铸技术厚壁处铸造缺陷调控难的技术问题，而提供一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法。

本发明的轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置是由动模底板1、动模顶杆2、复位弹簧3、动模垫块4、真空阀5、真空泵6、动模7、柔性加载缸固定架8、柔性加载液压缸9、柔性加载传力杆10、落料液压缸支架11、落料液压缸12、落料刃具13、定模底板14、压射筒15、压射活塞16、定模中间板17、柔性加载块19、柔性加载限位板20、顶杆21、顶杆固定板22、顶杆底板23和导向杆24组成；

所述的动模底板1与两个动模垫块4和动模7固定连接，两个动模垫块4均设置在动模底板1和动模7之间，两个动模垫块4上下对称布置；压铸机上的动模顶杆2穿过动模底板1的几何中心且与动模底板1为滑动连接；