[发明专利]一种坩埚炉式加压凝固半固态铝合金薄壁铸件成型机

说明书

本发明公开了一种坩埚炉式加压凝固半固态铝合金薄壁铸件成型机，包括：用于连续制备铝合金半固态浆料的保温炉、升液管、工作台、铸型和铸型罩。所述铸型罩与工作台之间设有对应的密封机构，铸型罩将铸型密封在工作台上，铸型罩顶部设有排气口，外接抽气泵，使用时，用抽气泵将铸型罩内的空气抽走，铸型内形成负压，铝液在负压作用下，填充型腔，在铝液充满型腔时，向升液管注入高压气体，强迫半固态铝液挤进型腔中完成对铸件的补缩。半固态的浆料温度低，凝固快，生产效率高，负压下填充，高压下凝固，充分的发挥了高压铸造中半固态浆料的填充能力优于纯液态铝合金的特点，可以生产出更薄的、内在质量好、工艺适应性强的铸件。

技术领域

本发明涉及一种坩埚炉式加压凝固半固态铝合金薄壁铸件成型机。

背景技术

铝合金半固态铸造已经在高压铸造、挤压铸造、液态模锻等领域中取得了较多的应用，即做出了内在质量好的产品，也达到了生产效率高。在半固态的生产实践中，高压铸造铝合金的薄壁件时，发现压注温度较高的液态铝合金填充时，经常出现浇注不足的缺边少肉现象，可用半固态铝合金时，相比纯液态，浇不足的现象出现较少，这就证明半固态浆料填充薄壁的能力比纯液态的铝液还高。其根源在于半固态浆料晶粒长大时是以近似球形的外貌长大，在填充薄壁时当存有少量的液态时其液体就充当了润滑剂，使球形的晶粒向薄壁处填充时阻力更小，更容易充满，而纯液态金属在填充薄壁处由于降温剧烈很快形成网状的枝晶，阻挡了液态金属的流动，而网状枝晶是很难在液固共存的两相流中滚动或平移，故高温纯液态铝合金填充薄壁件的能力远不如半固态浆料。

由于薄壁铸件内在质量要求很高，进一步提高铸件致密性的方案有待完善，所以目前半固态成形技术在推广及普及上有一定难度。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种坩埚炉式加压凝固半固态铝合金薄壁铸件成型机，在铝液充满型腔时向浇口施加高压以提高铸件的致密性。包括：用于连续制备铝合金半固态浆料的保温炉、升液管、工作台、铸型和铸型罩。

所述保温炉的开口朝上，工作台设置在保温炉的顶部，工作台上设有升液管安装通孔；铸型固定在工作台上，铸型上的进料口对应工作台上的升液管安装通孔，升液管通过升液管安装通孔和铸型上的进料口，将铸型和保温炉的内部空间连接起来。所述升液管采用双筒升液管，竖直方向设置，管内分为加压室和浆料室，浆料室连通铸型和保温炉，加压室的顶部设有进气口并连接有电磁阀,外接气压泵，加压室和浆料室在靠近升液管的底部端口处连通汇合，升液管的底部端口处设有单向阀。所述铸型罩与工作台之间设有对应的密封机构，铸型罩将铸型密封在工作台上，铸型罩顶部设有排气口，外接抽气泵，使用时，用抽气泵将铸型罩内的空气抽走，铸型内形成负压，铝液在负压作用下，填充型腔，在铝液充满型腔时，向加压室注入高压气体，强迫半固态铝液挤进型腔中完成对铸件的补缩。

进一步的，所述单向阀包括一个球形阀芯和阀座，阀座为漏斗形，中间开有直径小于球形阀芯的通孔，阀座套装在升液管的底部端口上。当由保温炉向型腔输送铝液时，球形阀芯被顶起，单向阀开启。当向加压室注入高压气体，球形阀芯被挤压在阀座上，单向阀关闭，高压气体强迫浆料室中的半固态铝液挤进型腔中，完成对铸件的补缩。球形阀芯和阀座均由耐高温材料制作。

进一步的，升液管的底部端口距保温炉底部20-30毫米。

进一步的，还包括温控装置，安装在保温炉外，所述保温炉内装有加热器和感温器，加热器和感温器电性连接温控装置。

进一步的，所述升液管的裸露在保温炉的一段设有保温套。

进一步的，所述保温套内设有加热丝。

进一步的，所述保温炉底部设有轮子，保温炉可在轨道上移动。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：