[发明专利]一种反重力铸造局部加压用锁模装置及反重力铸造设备

说明书

本发明公开了一种反重力铸造局部加压用锁模装置及反重力铸造设备，包括侧模锁紧部和上模锁紧部，所述侧模锁紧部通过连接部件固定于反重力铸造设备的侧模模板或机架上，包括锁紧驱动机构、锁紧力传动机构和侧模锁紧块，所述锁紧力驱动机构锁紧力驱动机构上设有锁紧力传动机构，锁紧力传动机构连接侧模锁紧块，所述侧模锁紧块上带有斜面，上模锁紧部上设有与侧模锁紧块形状相适应的斜面。本发明在应用于带有局部加压装置的多升液管反重力车轮铸造成型装置时，在局部加压时可以提供稳定的锁模力，显著提高了安全性。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其是涉及一种反重力铸造局部加压用锁模装置及反重力铸造设备。

背景技术

轻量化是燃油汽车节能减排、新能源汽车降耗增程的最重要途径之一，以铝合金等轻量化材料代替传统的钢铁材料，已成为汽车设计更新换代的必然选择。用于汽车上的铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金，铸造铝合金主要用于制造发动机、离合器壳体、车轮、底盘件等零部件。随着对铸件质量提升的需求和铸造技术的发展，更多的零部件采用低压铸造、差压铸造及调压铸造的方式来生产，均属于反重力铸造方法。该种铸造基本原理是用低压气体驱动坩埚或保温炉内的金属熔体，使其通过升液管上升并进入模具型腔，充型结束后铸型内金属熔体完成在压力作用下的凝固和补缩。

传统的铝合金低压、差压及调压车轮铸造技术通常采用单浇口的单升液管充型技术。以铝合金车轮为例，在车轮的中央位置即车轮的轮心位置设置升液管，使金属熔体进入型腔并完成充型与凝固，该方法设计简单，易于实现，但缺点在于充型距离长，成型困难，为避免产生冷隔，车轮金属型模具温度一般高达400℃以上，导致车轮冷却速度低，组织粗大，并容易在热节部位形成缩孔缩松等铸造缺陷。为了细化组织、消除缩孔缩松等铸造缺陷，现有技术中一般采用水冷、水雾冷等方式加强车轮模具的冷却，然而，加强冷却使车轮凝固时间大为缩短，如加强冷却后的大尺寸车轮的凝固时间可以缩短到100s以内，但同时又引起生产过程中对车轮冷却和凝固过程的温度场难以控制的问题，导致难以实现顺序凝固，产品性能不稳定，合格率低。

车轮现有技术中已有其它充型方式的尝试。专利CN201010107026.8公开了一种铝合金车轮低压铸造双边浇工艺及装置，在车轮两侧设置浇口，使铝液从轮辋处进入，通过对冷却控制使铝液在急冷的模具温度下由轮心向轮辋进行结晶，缩短了铝液流动的距离，配合冷却，减少了R角或轮辋部位的缩松缺陷。专利CN201310557627.2、CN201410825962.0等文献公开了采用中心浇口和两侧浇口结合的方式，以期望能减轻轮毂的重量，提高机械强度。CN201610390494.8采用一机双模轮毂模具，浇口同样设置在轮辋位置上，实现一次浇注两个轮毂。

但上述装置和方法同样存在明显的缺陷，对于铝液仅从轮辋处进入的方式，入口设在轮辋中部，进入后会导致分流，即同时向轮心处和轮缘处充型，造成各处的充型时间不可控，进而造成凝固顺序不可控，容易形成缩孔缩松缺陷。而对于采用中心浇口和两侧浇口结合的方式，由于铝液从两个入口进入，在中间位置会形成汇流，容易因气体排出不顺等原因造成冷隔等。

在本申请人设计了一种基于多升液管的快速顺序凝固车轮成型装置与方法，模具的浇口设置在车轮的轮辋正下方或下轮缘的上方R角外侧。采用该方法可以显著降低充型距离并解决了大尺寸车轮长距离补缩的问题，同时采用局部机械加压的方式以消除中心轮心处的缩孔缩松，但由于局部机械加压的压力很大，远远超过低压或差压铸造的保压压力，因此在局部机械加压时，如何实现有效锁模以保证局部加压效果成为一个亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种反重力铸造局部加压用锁模装置及反重力铸造设备。

本发明完整的技术方案包括：