[发明专利]Al-Mg合金浇铸用超声振动模具在审

专利信息
申请号: 202211178765.5 申请日: 2022-09-27
公开(公告)号: CN115592099A 公开(公告)日: 2023-01-13
发明(设计)人: 蒋傲雪;游志勇;王开鹰 申请(专利权)人: 太原理工大学
主分类号: B22D27/08 分类号: B22D27/08;B22C9/06
代理公司: 北京奥文知识产权代理事务所(普通合伙) 11534 代理人: 张文
地址: 030024 *** 国省代码: 山西;14
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摘要:
搜索关键词: al mg 合金 浇铸 超声 振动 模具
【说明书】:

本发明公开了一种Al‑Mg合金浇铸用超声振动模具,包括模具主体、模具底座、超声振动箱体、多个超声波振子、超声发生器,超声振动箱体套置在模具主体和模具底座的外周,多个超声波振子安装在超声振动箱体内并分布在模具主体的外周侧壁以及模具底座的底部上,多个超声波振子之间通过高温电线相互连接并通过电线连接至外置的超声波发生器。本发明的Al‑Mg合金浇铸用超声振动模具自带超声振动功效,可以向Al‑Mg合金熔体施加均匀、有效的超声振动作用,从而控制Al‑Mg合金熔体的凝固过程,降低Al‑Mg合金熔体中的气孔与疏松,细化合金晶粒,显著提高Al‑Mg合金的微观组织均匀性以及力学性能,而且结构简单、操作便捷、制造成本和使用成本低。

技术领域

本发明属于Al-Mg合金浇铸用模具技术领域,具体涉及一种Al-Mg合金浇铸用超声振动模具。

背景技术

现有技术中Al-Mg合金浇铸用模具仅仅只能用作合金熔体凝固的容器,并不能控制合金熔体凝固过程中晶粒的形核与长大,即不可控制合金熔体的凝固过程,因而在Al-Mg合金浇铸过程中极易产生内部组织不均匀、裂纹以及缩松缩孔等问题。

为了控制合金熔体的凝固过程,目前有提出在合金熔体凝固过程中施加一定的外力作用的方案,以控制合金熔体凝固过程中晶粒的形核与长大,降低浇铸产品的微观组织不均匀性。

例如,公布号为CN104525922A的中国专利申请公开了一种超声振动浇铸机,如图1所示,在该超声振动浇铸机中,模具7下部设置有超声振动装置,该超声振动装置包括外部的超声波发生器、超声波换能器12、工具头10、以及固定连接在工具头10与超声波换能器12之间的变幅杆11,工具头10连接到浇铸机的模具型芯15的下端,模具型芯15插装到模具7的内腔内,模具型芯15嵌于浇铸机的模具型芯座16上,模具型芯座16与浇铸机的型芯座推板17连接,型芯座推板17的下端与浇铸机的铸件推出缸13和14的伸缩端连接。浇铸时,将金属熔融液浇注到模具7内,超声振动装置启动,工具头10的振动通过模具型芯15传递到金属熔融液,使得金属熔融液在凝固过程中受到超声振动作用,铸件凝固完成后,铸件推出缸13和14的活塞向上运动,带动型芯座推板17并进而带动模具型芯座16向上运动,从而将铸件从模具型芯15上顶出,完成浇铸工作。

尽管上述现有技术可以一定程度上实现在合金熔体凝固过程中施加一定外力的目的,但该方案结构复杂、操作繁琐、生产成本较高,而且合金熔体凝固过程中所受到的超声振动不均衡,对于改善浇铸产品的微观组织不均匀性作用有限。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题,本发明提供了一种Al-Mg合金浇铸用超声振动模具,所述Al-Mg合金浇铸用超声振动模具包括模具主体、模具底座、超声振动箱体、多个超声波振子、超声发生器,其中,所述超声振动箱体套置在所述模具主体和所述模具底座的外周,所述多个超声波振子安装在所述超声振动箱体内并分布在所述模具主体的外周侧壁以及所述模具底座的底部上,所述多个超声波振子之间通过高温电线相互连接并通过电线连接至外置的所述超声波发生器。

进一步地,在上述Al-Mg合金浇铸用超声振动模具中,所述模具主体的外周侧壁上均匀分布有多个所述超声波振子,所述模具底座的底部上均匀分布有多个所述超声波振子。

进一步地,在上述Al-Mg合金浇铸用超声振动模具中,所述模具主体的外周侧壁上均匀分布有18个所述超声波振子,其中,所述模具主体的外周侧壁上沿圆周方向相隔60°分布有6列所述超声波振子,每列所述超声波振子沿所述模具主体的外周侧壁的高度方向分布有3个所述超声波振子。

进一步地,在上述Al-Mg合金浇铸用超声振动模具中,所述模具底座的底部上均匀分布有5个所述超声波振子2,其中,所述模具底座的底部中心分布有1个所述超声波振子,所述模具底座的底部上围绕中心径向对称地分布有4个所述超声波振子。

进一步地,在上述Al-Mg合金浇铸用超声振动模具中,所述模具主体的高度大于所述超声振动箱体的高度。

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