一种气压充型液压挤锻的多浇口复合成形装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种气压充型油压挤锻的多浇口复合成形成套设备，由复合成形机、复合成形专用低压铸造炉、复合成形模具组成。将铸造炉与铸造机直连，减少合金液中间流通环节，减少散热能耗，避免合金液在转运过程中被污染；合金液从模具下方导入模具型腔，并且进入型腔的是液面下方的纯净合金液，同时利用分段式低压铸造炉对合金液进行多级净化，去除其中包含的杂质。利用大推力油缸对冷却凝固过程中的铸件进行至少一次挤锻作业，大幅提升铸件薄弱位置的致密度。本装置可以获得稍高于挤压铸造的成形产品，等同于挤压铸造的生产效率，稍低于挤压铸造的生产成本。挤压铸造的生产成本。挤压铸造的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种气压充型液压挤锻的多浇口复合成形装置


[0001]本专利技术涉及轻合金成形制造
，尤其涉及一种气压充型油压挤锻的多浇口复合成形成套设备。

技术介绍

[0002]低压铸造和挤压铸造是两种应用广泛的铝合金成形工艺；前者依靠低压铸造炉利用气压浇注、充型、保压和成形，优点是设备简单，铝水品质好，缺点是生产周期较长，铸件零件精度和致密度较低；后者靠机边保温炉加铝水转运装置(俗称给汤机)将铝水转运至压室，压室与模具对接，由液压油缸驱动冲头将铝水充型并在超高压力下保压凝固，优点是铸件零件精度和致密度较高，生产周期短，缺点是铝水转运路线长，品质稍差，设备复杂成本高。
[0003]新能源汽车车身、底盘等关键零部件向薄壁、高性能、大型化方向发展，将若干小型零件通过先进成形设备一体成形，简化为一个零件已成为行业内努力的重要方向，既能提高电动车续航里程，也降低了制造成本，但也对工艺的一致性、以及成形件结构强度提出了更高的要求。其中一个重要方面是合金液存在杂质，这些微小杂质对于传统压铸件并不不会产生显著影响，但是会导致一体式压铸件失效断裂。特别是对于大幅面、复杂结构的一体式压铸成型件，零件报废往往也意味着巨大的经济损失。因此，迫切需要在成形装置中大幅提升合金液品质的装置。
[0004]现阶段，大型铝合金零件成形工艺存在的突出问题有：
[0005]1)合金液净化程度不够，特别是在工厂环境下，合金液品质无法保证；
[0006]2)挤压铸造工艺很难成型大投影面积的零件；
[0007]3)大投影面积的零件普遍存在强度薄弱位置，该位置可能导致零件出现大量报废；
[0008]4)大投影面积的零件的成形设备普遍体积庞大、结构复杂，能耗较高。

技术实现思路

[0009]合金液品质不良直接导致一体式压铸成型件合格率下降，挤压铸造工艺很难成型大投影面积的零件，普遍存在强度薄弱位置，并且成形设备普遍体积庞大、结构复杂，能耗较高。针对上述问题，本专利技术的目的是结合低压铸造和挤压铸造的优点，开发一种全新的成形工艺和成套设备。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0011](1)利用复合成形专用低压铸造炉对模具进行气压充型，充型完成后可以关闭浇口；
[0012](2)将铸造炉直接与铸造机直连，减少合金液中间流通环节，减少散热能耗，避免合金液在转运过程中被污染；
[0013](3)利用升液管将合金液从模具下方导入模具型腔，并且取液高度位于合金液液
面以下，使得进入型腔的是液面下方的纯净合金液；
[0014](4)利用分段式的复合成形专用低压铸造炉对合金液进行多级净化，去除其中包含的杂质；
[0015](5)利用至少一处的大推力油缸对冷却凝固过程中的铸件进行至少一次挤锻作业，大幅提升铸件薄弱位置的致密度；
[0016](6)铸造模具直接从其下方铸造炉中取液，并且铸造炉与铸造模具的连接方式为柔性连接，铸造炉与铸造模具可以很方便的分离，便于对铸造炉进行清扫和检修。
[0017]本专利技术所采取的具体方案是：
[0018]设备主体由三部分组成，复合成形机、复合成形专用低压铸造炉(为方便描述，下文简称低压铸造炉)、复合成形模具。
[0019]复合成形机由机座，定型座板、动型座板、合模驱动缸座板、拉杠、合模驱动缸、合模施力油缸、开合螺母组件、顶出油缸、中心挤锻油缸组成；
[0020]机座位于车间地坪上，机座上方依次固定装配有定型座板、拉杠、动型座板、合模施力油缸、开合螺母组件、大杠、合模驱动缸座板和合模驱动缸；合模驱动缸座板的位置固定，动型座板内部竖直设置有落料杆B；
[0021]所述合模施力油缸的活塞杆与大杠固定连接，开合螺母组件装配在大杠的外圆面螺纹上；
[0022]所述动型座板与拉杠装配连接，前者沿后者轴向在竖直方向运动。
[0023]低压铸造炉内部空间被划分为三个部分，分别是加汤槽、静置槽和浇注槽，其中加汤槽与静置槽通过底部联通口直接联通；
[0024]所述静置槽内有加热棒A、温度传感器A、液位检测开关A；
[0025]所述浇注槽内有加热棒B、温度传感器B、液位检测开关B、升液管下段和浇注气压控制功能件；
[0026]所述升液管下段插入浇注槽上部的炉体之中，两者相对位置保持固定；
[0027]所述升液管下段上方设置有升液管上段，两者不直接连接；
[0028]所述升液管下段和升液管上段内部连通，两者之间设置有半月板；升液管下段顶面为内凹球面，升液管上段底面为外凸球面，半月板上表面为内凹球面，下表面为外凸球面；
[0029]升液管下段伸出炉体壳一端直径大于其在炉体壳内部的部分，在升液管下段伸出炉体壳一端和炉体壳之间设置有铜垫圈；
[0030]升液管上段的下端有一个大直径段，防护套筒通过该大直径段将升液管上段、半月板和升液管下段组成的装配体锁紧，防护套筒固定安装在炉体壳上表面。
[0031]所述铜垫圈和半月板均为紫铜材质。若紫铜与合金液熔点差值小于150摄氏度，则铜垫圈(51)和半月板(50)均为低碳钢材质。
[0032]所述静置槽与浇注槽之间装有通断阀组件；通断阀组件由通断阀座、通断阀杆、通断阀气缸组件组成。
[0033]浇口封闭油缸位于动模内部，浇口封闭堵头与浇口封闭油缸的活塞杆末端固定连接。
[0034]中心挤锻冲头与复合成形机中心挤锻油缸的活塞杆末端固定连接。
[0035]升液管上段与浇口套连接形成流道，两者之间设置有半月板；浇口套连通模具型腔，并且与浇口封闭堵头同轴，浇口套与浇口封闭堵头通过锥度形成紧配合。
[0036]所述低压铸造炉位于定型座板下方，并且低压铸造炉固定安装在竖直升降装置上，竖直升降装置底部设置有滚轮；竖直升降装置坐落在座板之上，竖直升降装置通过平移装置与座板连接；所述座板固定在车间地面之上。
[0037]所述平移装置实现在水平方向调节竖直升降装置与座板的相对位置，所述竖直升降装置实现在竖直方向调节低压铸造炉与座板的相对位置。
[0038]本专利技术与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
[0039](1)气压充型：浇注气压控制功能件向浇注槽注入高压惰性气体；浇口封闭油缸缩回，带动浇口封闭堵头与浇口套分离；合金液依次通过升液管下段、半月板、升液管上段、浇口套抵达并充满型腔；上述气压充型比液压充型的速度快，并且合金液在通过升液管的过程中，流速下降，因此充型过程更加平稳；
[0040](2)液压成形：合金液冷却凝固成形过程中通过液压施加挤锻压力，压力更大；同时装置不需要挤压铸造机中的挤压及模具对接相关的压室、挤压油缸，举升油缸、旋转油缸及其控制油路、控制电路。相对于挤压铸造机而言，简化了设备的机构，减少设备成本。
[0041](3)由于是对零件局部进行挤锻而非对整个铸造零件投影面积进行加压，因此同样吨位锁模力的复合成形设备可以生产投本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气压充型液压挤锻的多浇口复合成形装置，其特征在于：包括：成形机、低压铸造炉、模具和座板(26)；所述成形机由机座(1)、定型座板(4)、动型座板(8)、合模驱动缸座板(11)、拉杠(15)、合模驱动缸(12)、合模施力油缸(9)、开合螺母组件(10)、顶出油缸(13)、中心挤锻油缸(14)组成；所述低压铸造炉内部空间被划分为加汤槽(25)、静置槽(24)和浇注槽(30)，其中加汤槽(25)与静置槽(24)通过底部联通口直接联通；所述模具由定模(5)、动模(6)、落料杆A(7)、浇口封闭油缸(16)、中心挤锻冲头(17)、浇口封闭堵头(18)组成；所述座板(26)固定在车间地面之上。2.根据权利要求1所述的一种气压充型液压挤锻的多浇口复合成形装置，其特征在于：所述机座(1)位于车间地坪上，机座(1)上方依次固定装配有定型座板(4)、拉杠(15)、动型座板(8)、合模施力油缸(9)、开合螺母组件(10)、大杠(121)、合模驱动缸座板(11)和合模驱动缸(12)；合模驱动缸座板(11)的位置固定，动型座板(8)内部竖直设置有落料杆B(71)；所述合模施力油缸(9)的活塞杆与大杠(121)固定连接，开合螺母组件(10)装配在大杠(121)的外圆面螺纹上；所述动型座板(8)与拉杠(15)装配连接，前者沿后者轴向在竖直方向运动；所述静置槽(24)内有加热棒A(27)、温度传感器A(22)、液位检测开关A(23)；所述浇注槽(30)内有加热棒B(33)、温度传感器B(31)、液位检测开关B(32)、升液管下段(2)和浇注气压控制功能件(20)；所述升液管下段(2)插入浇注槽(30)上部的炉体壳(53)之中，两者相对位置保持固定；所述定模(5)固定安装在定型座板(4)上方，动模(6)固定安装在动型座板(8)下方；动模(6)为中空分层结构，包括落料杆B通过板(61)、过渡板(62)、落料杆A锁止板(63)；落料杆B(71)与过渡板(62)固定连接；动型座板(8)与落料杆B通过板(61)固定连接，过渡板(62)与落料杆A锁止板(63)固定连接，落料杆A锁止板(63)与落料杆A(7)固定连接；浇口封闭油缸(16)位于动模(6)内部，浇口封闭堵头(18)与浇口封闭油缸(16)的活塞杆末端固定连接；中心挤锻冲头(17)与复合成形机中心挤锻油缸(14)的活塞杆末端固定连接。3.根据权利要求2所述的一种气压充型液压挤锻的多浇口复合成形装置，其特征在于：所述升液管下段(2)上方设置有升液管上段(3)，两者不直接连接；所述升液管下段(2)和升液管上段(3)内部连通，两者之间设置有中通半月板(50)；升液管下段(2)顶面为内凹球面，升液管上段(3)底面为外凸球面，半月板(50)上表面为内凹球面，下表面为外凸球面；升液管下段(2)伸出炉体壳(53)一端直径大于其在炉体壳(53)内部的部分，在升液管下段(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：万水平，赵峰，贾祥磊，张金，李发，
申请(专利权)人：苏州三基铸造装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：