[发明专利]一种集成低压充型和挤压凝固的铸造装置及方法

摘要

一种集成低压充型和挤压凝固的铸造装置及方法，用于低压充型的升液管的中心线与浇口的中心线保持一定偏离，设有用于金属液充型的L型浇道并在该L型浇道的水平通道处设有通气孔；充型时金属液沿升液管和L型浇道进入到型腔中，同时通气孔被楔形冲头封堵，充型结束后移动楔形冲头将型腔封闭，同时通气孔和升液管通过L型浇道的水平通道相连通，剩余金属液在重力作用下回流至保温炉中；挤压油缸安装在上支撑板上，在型腔被楔形冲头封闭之后，利用该挤压油缸对型腔内的金属液进行加压凝固；实现了低压充型和挤压凝固的结合，发挥了两者的长处，并根据挤压压力大小提出了两种锁模方式，尽最大可能实现了成本与性能的平衡，具有较好的应用前景。

主权项

一种集成低压充型和挤压凝固的铸造装置，其特征在于：包括上支撑板(6)、下支撑板(5)，置于上支撑板(6)和下支撑板(5)间的侧模(2)，固定在上支撑板(6)下端并位于侧模(2)内的上模(3)，固定在下支撑板(5)上端并位于侧模(2)内的下模(1)，悬挂板(18)通过哥林柱(19)与上支撑板(6)上端相连接，悬挂板(18)与主液压机(20)相连接，主液压机(20)通过悬挂板(18)和哥林柱(19)来控制模具的闭合和打开，主液压机(20)能够提供足够大的锁模力实现锁模功能；挤压油缸(17)通过垫块(21)固定在上支撑板(6)上方，挤压油缸(17)的挤压冲头(7)位于上模(3)内受挤压油缸(17)的驱动，挤压冲头(7)底端设有分流锥，所述下模(1)、侧模(2)、上模(3)和挤压冲头(7)围成型腔(4)，通过控制垫块(21)的高度对挤压冲头(7)的初始位置进行定位，从而精确控制型腔(4)的体积和充入型腔(4)中金属液的体积；下支撑板(5)的下方设置保温炉(8)，保温炉(8)内设有坩埚(9)用来存放金属液(10)，保温炉(8)一侧设有压缩空气入口(11)；L型浇道(13)位于保温炉(8)和下支撑板(5)间，L型浇道(13)由水平通道和竖直通道组成，其中水平通道内设有由液压油缸顶杆(14)推动的楔形冲头(15)，水平通道还设有通气孔(16)，竖直通道为倒锥形结构，上端截面大于下端截面，竖直通道与型腔(4)连通；升液管(12)的下端浸入到金属液(10)中，上端与L型浇道(13)的水平通道相连通，升液管的中心线(L2)与浇口的中心线(L1)并不重合，保持一定偏离；所述楔形冲头(15)的截面为直角梯形，且斜边方向向上，斜坡段的水平距离小于竖直通道下端的截面直径，楔形冲头(15)长度既要大于升液管(12)的直径，使其可以将升液管(12)上端完全封堵，便于将保温炉(8)内气压降至大气压力，又要保证当楔形冲头(15)顶住竖直通道下端并切断升液管(12)与型腔(4)的连接后升液管(12)不被楔形冲头(15)完全覆盖，使升液管(12)通过水平通道的通气孔(16)与大气相连通，便于升液管(12)中的液体流回坩埚(9)中。