[发明专利]一种低压铸造方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体涉及一种低压铸造方法及所采用的装置。

背景技术

低压铸造是指液体金属在压力作用下，由下而上充填铸型并在压力下凝固以获得铸件的一种铸造方法，具体是：在密闭坩锅的金属液面上施加大约0.0098～0.049MPa的气压(干燥的空气或惰性气体)，使金属液沿放置在金属液中的管道(升液管)上升并流入到室上方的铸型中，待金属液从铸型上部至浇口完全凝固时便停止加压；升液管内的金属液流回坩锅后打开铸型即可取出铸件。由于施加在金属液面上的压力很低，故称之为低压铸造。

低压铸造装置为低压铸造机，使用最广泛的低压铸造机为顶置式结构，其特点是保温兼浇注坩锅炉放置在模具的下方，坩锅炉内金属液中放置一升液管与模具相连。顶置式低压铸造机具有结构简单，制造容易，操作方便的优点。

基于顶置式机器结构的低压铸造工艺，相比于其它铸造成形方法，有如下优点：1)金属液充型平稳，充型速度可控，能有效避免金属液的紊流、冲击和飞溅，减少卷气和氧化，提高铸件质量；2)金属的流动性好，有利于薄壁件形成轮廓清晰，表面光洁的铸件；3)液体在压力下凝固，补缩效果好，铸件组织致密，力学性能高；4)低压铸造浇注系统简单，一般无须设置冒口，工艺出品率高，一般低压铸造零件的工艺出品率大多在90％以上；5)易于实现机械化和自动化。

但顶置式低压铸造机也存在比较明显的缺点：1)生产效率低，导致生产效率低的原因一是加压过程及凝固时间长；二是低压铸造机的浇注坩锅放置在模具下方，一个生产周期内所有操作均在室上进行，保温坩锅的大部分时间为空闲；三是坩锅内的金属液使用完毕进行补料时，整个生产过程必须停止；2)加压压力参数的控制精度低，主要原因在于一是坩锅炉中的金属液面随着浇注次数的增加而降低，金属液面离模具的高度不断变化，因而加压压力需随液面高度的变化而变化，导致加压压力波动大；二是加压反馈慢，因保温坩锅密封面积大，易泄漏以及容积大，压力上升慢等引起金属液充填的加压及时性差；3)零件的铸造工艺自由度差；4)保温坩锅内铝液质量的稳定性难以保证，因保温坩锅密封，炉内精炼、氧化渣的去除均无法实施，铝液的质量波动大。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种三腔室等液面低压铸造方法。

所述方法是：

注料：将熔炼好的金属液加入到保温室中，金属液从保温室中流入加压室和升液室，采用塞杆控制注料通道的开关；

加压、升液、充型：当加压室中的金属液上升到一定液位时，塞杆关闭注料通道，向加压室中通入干燥空气或者惰性气体进行加压，升液室中的金属液上升至模具中充型；

保压、凝固：金属液充满模具后，继续保持液面的压力，直至金属液凝固；

泄压、取模：凝固完成后，排气泄压，升液室中的金属液回落直至与加压室的金属液面齐平，取模。

熔炼好的金属液加入到保温室中后，可以在保温室中对金属液进行精炼、扒渣处理。

本发明的另外一个目的是提供一种可充分发挥低压铸造的优点，避开其缺点，满足市场越来越高的铸件质量及力学性能、生产效率、工艺自由度等要求的用于低压铸造的装置。

一种低压铸造装置，包括保温室和模具、加压室、升液室、用于控制注料通道关闭的塞杆、液面加压控制系统、液位传感器，

所述保温室通过注料通道与加压室相连通，塞杆设置在注料通道口上方，加压室和升液室相通，保温室上开有加料口；

所述加压室上方设置液位传感器和液面加压控制装置，液位传感器与液面加压控制装置电连接；

升液室上方设置模具，升液室与模具相通。

本发明可以做进一步改进：所述加压室和升液室底部由通道连通，加压室和升液室底端倾斜，从加压室向升液室方向逐渐向上倾斜。

可选的，所述塞杆通过液压缸或者气压缸进行上下运动。

可选的，所述液位传感器为液位电极。

本发明提供的低压铸造方法是将金属液流经三个腔室，分别经过保温、加压、升液，使得金属液进入模具中，在工作台面上进行铸件操作的同时，即可进入下一铸造周期的注料阶段，中间不需要停止工作；若保温室内的金属液面低于限定值时(该限定值必须保证保温室中的金属液面始终高于加压室和升液室中的金属液面)，可向保温室中加入新的金属液。