[发明专利]一种闭模浇注直接挤压铸造的方法及其装置

权利要求书

1.一种闭模浇注直接挤压铸造的方法，其特征在于：该方法包括：凸模和凹模预合型，形成封闭的充型空间；往充型空间内填充惰性保护气体，使之达到微正压状态；利用输料系统将合金熔体引入料筒；压头将合金熔体压入型腔，完成充型；凸模下行实施直接挤压，合金熔体在压力下结晶凝固成形；所述封闭的充型空间是指相对型腔内受挤压合金本体为封闭状态，而气体及少量集渣、排气溢出物对外节流连通。

2.根据权利要求1所述的一种闭模浇注直接挤压铸造的方法，其特征在于：所述凸模和凹模预合型的实现方法如下：铸造机主液压缸（1）驱动铸造机活动横梁（3）并带动凸模连接板（4）、凸模连接柱（5）、凸模座（7）、凸模限位柱（10）及凸模（8）下行，直到凸模限位柱（10）与凸模限位垫块（12）接触；凸模限位柱（10）下行受到凸模限位垫块（12）的限制，形成凸模（8）和凹模（9）之间封闭的充型空间。

3.根据权利要求1或2所述的一种闭模浇注直接挤压铸造的方法，其特征在于：所述封闭的充型空间为以下两种状态择一：

（1）一种为近终形充型－小变形挤压状态，即凸模和凹模接近挤压品成形尺寸预合型，设定凸模挤压行程只预留挤压过程合金凝固收缩、挤压压缩及少量变形所需的型腔体积缩减量；

（2）一种为非终形充型－大变形挤压状态，即凸模和凹模根据挤压变形量预合型后，设定凸模挤压行程除预留挤压过程合金凝固收缩、挤压压缩所需的体积压缩量外，还留有凸模挤压时合金熔体变形流动、二次充型直至成形所需的型腔体积缩减量。

4.根据权利要求1所述的一种闭模浇注直接挤压铸造的方法，其特征在于：所述凸模下行实施直接挤压的方法是：由垫块侧液压缸（11）驱动或实施手动使凸模限位垫块（12）移位，形成凸模（8）下行空间；凸模下行至模具完全合型。

5.根据权利要求1所述的一种闭模浇注直接挤压铸造的方法，其特征在于：所述凸模下行实施直接挤压，其过程包括：当铸造机主液压缸（1）带动凸模（8）实施挤压时，充型/顶出液压缸（17）与中心液压缸（6）通过油路系统实现为精确定量而设定的被动溢流；所述被动溢流的压强调节为小于凸模挤压合金熔体时型腔内的最高压强。

6.实现上述权利要求1～5所述方法的一种闭模浇注直接挤压铸造的装置，包括凸模、凹模、模架和保温炉，其特征在于：该装置还包括凸模连接板（4）、凸模连接柱（5）、中心液压缸（6）、凸模座（7）、凸模限位柱（10）、垫块侧液压缸（11）、凸模限位垫块（12）、料筒保温层（13）、料筒（14）、压头（15）、分流锥（18）、料口套（21）、输料管（22）、输料系统（23）组成；该装置各个部分之间以及与铸造机之间的联系如下：凸模（8）通过凸模座（7）、凸模连接柱（5）、凸模连接板（4）与铸造机活动横梁（3）固定相连；凸模限位柱（10）与凸模座（7）固定相连；凸模限位垫块（12）与模架（16）之间滑动配合，并与垫块侧液压缸（11）相连；压头（15）动配合安装在料筒（14）内，并与铸造机充型/顶出液压缸（17）相连接；分流锥（18）动配合安装在凸模（8）内，并与铸造机中心液压缸（6）相连；保温炉（25）通过输料系统（23）、输料管（22）、料口套（21）与料筒（14）连接并相通，安装有料筒保温层（13）的料筒（14）与凹模（9）连接并相通。

7.根据权利要求6所述的一种闭模浇注直接挤压铸造的装置，其特征在于：所述凸模（8）、凹模（9）内安装有充入惰性气体和节流排气用的排气塞（19）与输气管道（20）。

8.根据权利要求6所述的一种闭模浇注直接挤压铸造的装置，其特征在于：所述凸模限位垫块（12）的厚度，根据预合型的封闭空间大小而设定，所需空间越大，凸模限位垫块（12）的厚度越厚。

9.根据权利要求6所述的一种闭模浇注直接挤压铸造的装置，其特征在于：所述输料系统（23）选用电磁泵输料系统或气压式输料系统或机械活塞式输料系统。