[发明专利]一种闭模浇注直接挤压铸造的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及直接挤压铸造领域，具体是指一种特别适用于生产有色合金铸件的闭模浇注直接挤压铸造的方法及其装置。

背景技术

目前，直接挤压铸造方法均属开模浇注，开模浇注是采取人工或用机器手的方式将定量的合金熔体浇入凹模中，然后凸模对合金熔体进行挤压，使合金熔体在压力下结晶凝固。由于采用人工或机器手在开模状态下浇注，因此存在以下的缺点与不足：

1、用浇勺从熔炉中盛取合金熔体浇注，合金熔体暴露在空气中，防氧化保护困难，且难以精确控制浇注量。

2、必须在浇注完成后才能合模压铸，因此从浇注到压铸过程不仅耗时长，且铸件容易形成冷隔、偏析等缺陷，质量难以保证。

3、为保证压铸时合金熔体的熔融状态，需提高熔体浇注温度或提高模具的温度，熔炼能量消耗大，模具寿命也受到影响。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种高效，稳定，低能耗的闭模浇注直接挤压铸造的方法。

本发明的另一个目的还在于为实现上述闭模浇注直接挤压铸造的方法，设计一种闭模浇注直接挤压铸造的装置。

本发明的目的可以通过如下措施来实现：

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。

上述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：铸造机主液压缸驱动铸造机活动横梁并带动凸模连接板、凸模连接柱、凸模座、凸模限位支柱及凸模下行，直到凸模限位支柱与凸模限位垫块接触；凸模限位支柱下行受到可设定高度的凸模限位垫块的限制，凸模和凹模之间形成可设定容积的封闭充型空间。

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制品成形尺寸预合型，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、挤压压缩少量变形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。

所述凸模下行实施直接挤压的方法是：由垫块侧液压缸驱动或实施手动移除凸模限位垫块，形成凸模下行空间；凸模下行至模具完全合型。

所述凸模下行实施直接挤压，其过程包括：当铸造机主液压缸带动凸模实施挤压时，充型/顶出液压缸与中心液压缸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。

实现上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、凸模连接柱、中心液压缸、凸模座、凸模限位支柱、垫块侧液压缸、凸模限位垫块、料筒保温层、料筒、压头、分流锥、料口套、输料管、输料系统组成；该装置各个部分之间以及与铸造机之间的联系如下：凸模通过凸模座、凸模连接柱、凸模连接板与铸造机活动横梁固定相连；凸模限位支柱与凸模座固定相连；凸模限位垫块与模架之间滑动配合，并与垫块侧液压缸相连；压头动配合安装在料筒内，并与铸造机充型/顶出液压缸相连接；分流锥动配合安装在凸模内，并与铸造机中心液压缸相连；保温炉通过输料系统、输料管、料口套与料筒连接并相通，安装有料筒保温层的料筒与凹模连接并相通。

所述凸、凹模内安装有充入惰性气体或节流排气用的排气塞与输气管道。

所述凸模限位垫块的厚度，根据工艺要求的预合型封闭空间大小而设定，所需空间越大，凸模支撑柱垫块的厚度越厚。

所述输料系统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。

本发明与现行挤压铸造方法相比具有如下突出的优点：