[实用新型]用于生产大型泡沫铝的组合模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于熔体发泡法生产大型泡沫金属的设备，特别是用于生产大型泡沫铝的组合模具。

背景技术

泡沫铝是近年来发展较快的一种新型功能-结构一体化材料，其中具有闭孔结构的泡沫铝因具有很高的比强度、比模量以及优良的缓冲、减震、绝热和吸声等性能，在轻质结构、冲击防护、环境保护等工业领域显示出广泛的应用前景。其典型应用包括航天器着陆缓冲器，轻质装甲，防爆工事和防爆容器，高速列车、汽车等交通工具的吸音降噪结构等。

制备闭孔结构泡沫铝的工艺目前主要有粉末发泡法、吹气发泡法和熔体发泡法。其中熔体发泡法较适合制备孔隙率较高(一般≥85％)、坯料尺寸较大、孔结构均匀性要求较低的部件。所述熔体发泡工艺为：首先将铝锭熔化，然后将铝熔体倒入增粘筒内，加入增粘剂(通常为金属钙)并进行搅拌，增粘剂在高温下与氧反应形成高熔点氧化物而使铝熔体粘度增加。当其粘度达到适当值后，加入发泡剂(通常为TiH₂)并快速搅拌以使其在熔体中快速均匀化，然后浇注到成形模具内发泡并成形。发泡剂TiH₂受热分解释放出大量氢气，由于熔体粘度较高，使氢气滞留在铝熔体中而形成泡沫结构，凝固后便得到泡沫铝。

在现有技术的熔体发泡工艺中，其增粘、发泡和成形操作通常是在单一模具，或者是在增粘筒和成形模两个独立模具内分别进行。但是，采用单一模具或者两个分立模具还存在有以下问题：

1.由于铝液在发泡前后体积变化很大，例如，如果按照一般泡沫铝的密度即0.3g/c m³来计算，则铝液发泡前后的体积相差大约9倍。如果泡沫铝坯料的设计尺寸为1400×600×600mm，泡沫铝的密度仍以0.3g/cm³计，则需铝液约150kg，该铝液发泡前在成形模具中的高度仅为65mm左右，而该高度的铝液将很难在单一模具中进行增粘和发泡搅拌操作。

2.如果增粘、发泡和成形操作在不同的两个模具内独立进行，则须将增粘和发泡后的铝熔体从增粘筒浇入另一个模具成形，并且一般都采用倾转式浇注方法浇注。可是铝液增粘和加入发泡剂后流动性显著下降，其浇注速度缓慢，影响铝熔体充型。

发明内容

本实用新型为解决上述熔体发泡工艺中现有技术模具存在的问题，提供一种用于生产大型泡沫铝的组合模具，使加入增粘剂和发泡剂的铝熔体搅拌均匀快和充型速度快。为此，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于生产大型泡沫铝的组合模具，包括一圆柱形搅拌筒和上开口矩形下模，下模相对外侧设有吊桩，其特征是：所述搅拌筒无底盖，其上端外侧设有吊环，下端与成型下模内底活动连接。使用时，加入增粘剂和发泡剂的铝熔体在搅拌筒中搅拌，提升搅拌筒脱离成型下模，利用铝熔体的自重充型，实现搅拌筒底漏式快速浇注，充型速度快。

进一步，所述的搅拌筒上部缩径，这样更有利铝熔体搅拌均匀；

所述搅拌筒下端部外侧设有圆环凸体，圆环凸体下面的搅拌筒端头插接于下模内底中配合的圆形凹坑或圆形凸环内。其能够使搅拌筒下端与成型下模内底连接可靠性更好；

本实用新型的有益技术效果是：由于采用了可分离的无底盖圆柱形搅拌筒和上开口矩形下模活动连接，使加入增粘剂和发泡剂的铝熔体可在搅拌筒中搅拌均匀快，拉升搅拌筒与下模分离时，可利用铝熔体的自重快速充型。因此，本实用新型具有铝熔体搅拌均匀快和充型速度快等优点。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图。

图2为图1中一实施例下模结构示意图。

图3为图1中搅拌筒的剖视结构示意图。

图4为图1中另一实施例下模结构示意图。

具体实施方式

附图标注说明：1-搅拌筒、2-下模、3-圆环凸体、4-筋板、5-吊环、6-圆形凹坑、7-圆形凸环。

如图1-图4所示，本实用新型为解决上述熔体发泡工艺中现有技术模具存在的问题，提供一种用于生产大型泡沫铝的组合模具，使加入增粘剂和发泡剂的铝熔体搅拌均匀快和充型速度快。为此，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于生产大型泡沫铝的组合模具，包括一圆柱形搅拌筒1和上开口矩形下模2，下模2相对外侧设有吊桩，所述搅拌筒1无底盖，其上端外侧设有吊环5，下端与配合的成型用下模2内底活动连接。使用时，加入增粘剂和发泡剂的铝熔体在搅拌筒中搅拌均匀快，提升搅拌筒脱离成型下模2，利用铝熔体的自重快速充型，可实现搅拌筒底漏式快速浇注，充型速度快。

进一步，所述的搅拌筒上部缩径，这样更有利铝熔体搅拌均匀；