一种压力铸造模以及能产生高压的低压铸造机制造技术

公开了一种能让低压铸造机产生高压的压力铸造模，以及能产生高压的低压铸造机。在铸造模上设置多个由柱塞和柱塞孔组成的加压装置，并在低压铸造机上或铸造模上设置相应的驱动机构，用此模取代低压铸造机上的现行铸造模。当金属液（９）在低压汽体（７）压力下平稳填充铸型（１４）后，先驱动下加压塞（６）封闭浇口（５），让坩埚（８）退出压力系体，再驱动柱塞（１、６）加压，铸型（１４）内金属液就于多加压装置加压下，实现在多方向多部位的高压力（４～５００Ｍｐａ）下充型、补缩、凝固。从而使铸件的致密度和强度以及韧性达到令人满意的程度，大大提高了现行低压铸造机的铸造质量和铸件成品率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铸造模和铸造机，具体是一种能产生高压的压力铸造模以及能产生高压的低压铸造机。
技术介绍
现行的低JE铸造机，是在密封的坩埚中，输入较低的、干燥的压缩空气，金属液在气体压力的作用下， 沿升液管上升，通过铸造模下面的浇口，平稳地输入到型腔，并保持坩埚内液面上气体的压力， 一直到铸 件完全凝固为止，然后解除液面上气体的压力，使升液管中未凝固的金属液流回坩埚，再由气缸开型并顶 出铸件。低压铸造是一种应用范围比较广泛的铸造方法，它能让金属液平稳填充铸型，有文章介绍"大型 薄壁铝合金铸件一直是铸造界的难题，低压铸境是最佳工艺方法。据有关方面信息，美国目前可生产直径 800咖、长5 m、壁厚6 8咖的巡航导弹舱体，合金材料A357。我国也将研制直径600咖左右、高3 m、壁厚6咖的差压铸件"(唐多光，21世纪低压铸造技术的展望，《特种铸造及有色合金》，1998年第 4期 31)。低压铸造难以解决的问题是压力值上不去，铸件的致密度和强度以及韧性还达不到令人满意 的程度；且要求严格的掌握加压规范，控制好顺序凝固的温度场，工艺难点多，操作麻烦，对操作工人的 素质要求高，废品率较髙。用低压气体驱动坩埚内金属液通过升液管填充铸造模型腔，用低压气体通过坩埚让铸型内金属液完成 压力补缩是低压铸造的基本特征，由于受到坩埚强度的制约，如何提高补縮压力一直是困绕铸造界的大难 题。上世纪60年代后，出现了差压铸造，补縮压力有了较明显的提高，铸造技术从此跃上了一个新台阶。 其实，低压铸造的基本特征决定了它自身的先天不足，要在真正意义上提高它的补縮压力，应当对其进行 脱胎换骨的改动才能最终解决问题。差压铸造(还有"真空倾转差压铸造"等)只是在原有基础上作了一些 补偿性的改进，并没有脱离低压铸造的基本特征，因而其改进后的先进程度是非常有限的。低压铸造压力 一般只有0.15 MPa左右，差压铸造也只有0. 7 MPa左右(朱丽娟、王宏伟、董秀琦，真空倾转差压铸造 法的应用探讨，《特种铸造及有色合金》1999年第3期23 25)就说明了这个问题；因此铸件的致密度 和强度以及韧性还达不到令人满意的程度。与低压铸造相对应的是高压铸造(压铸)，髙压和高速是其特点。常用压力一般为4 500Mpa甚至 更高。由于高压喷射易裹入空气产生气孔，铸件不能进行热处理等缺陷，使其应用范围受到很大限制。随着世界各国对铸件要求越来越高，铸件的精密化、薄壁化、轻量化和省力化已成为铸造技术急需解 决的问题。铸造界需要找到一种实现铸件少余量、无余量加工，同时也是汽车铸件精密化、薄壁化、轻量 化和节能化的方法。业内人士都清楚，要铸造真正高质量的铸件,应当要能同时满足两个基本条件-(1) 能让金属液平稳填充铸型；(2) 能让铸型内金属液在很高压力下完成补缩和凝固； 但现行铸造技术包括高压铸造和低压铸造，目前还没有哪一种铸造方法能同时满足这两个基本条件。 如何让现行低压铸造机产生很高的补缩压力，是低压铸造机需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是让现行低压铸造机能够产生很高的补縮压力，使其具备"能让铸型内金属 液在很高压力下完成补缩和凝固"的功能。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供一种能让低压铸造机产生高压的压力铸造模，压力铸造模上设置有由柱塞和柱塞孔组成的加压装置，柱塞一端承接驱动机构的驱动力；在低压铸造机上或在铸造椟上设置相应的驱动机构，用此模取代低压铸造机上的现行铸造模，当坩埚内金属液在低压气体压力下平稳填充铸型后，驱动封闭装置将压力铸造模封闭，让坩埚退出压力系体，再驱动加压装置施加高压(4 500Mpa甚至更高)，铸型内金属液就能在很高的压力下完成补缩和凝固。加压装置可以设置在上模上，与冒口结合组成上加压装置，也可以设置在下模上，与浇口结合组成下3加压装置，对于大型复杂且壁厚厚薄悬殊的薄壳铸件，为了消除补縮死角，还可以在铸件突变部位增设倾斜布置或水平布置的加压装置，进行局部加压补縮，进一歩提高铸件质量和正品率。与浇口结合组成的下加压装置，因其首先要截断铸型内金属液退路起到密封作用，还可以把它叫作密封装置或封闭装置。根椐截断铸型内金属液退路的方法不同，也可以用阀门作为封闭装置。柱塞孔由于分布位置不同，也可以称为冒口或浇口，它与补缩腔相连，与柱塞密封配合，其配合间隙为0~1毫米；同样，柱塞由于分布位置不同，也可以称为上加压塞或下加压塞，其外端直接或间接联接驱动机构。驱动机构的作用是驱动柱塞运动，以向铸型内的金属液提供强大的压力，它可以通过支架安装在低压铸造机上或安装在铸造模上。本专利技术与现有技术相比具有以下优点和积极效果1. 金属液在低压力下浇注、填充铸型，拥有现行低压铸造机所有的相关优点；在高压力下补缩、凝固(压力可达到4 500Mpa甚至更高)，可达到低压铸造机原补缩压力的数百倍以上，金属液有更高的工艺收缩率；2. 可布置多个加压装置(包括水平布置或倾斜布置的加压装置)，实现局部加压补縮，消除补缩死角，可使大型复杂且壁厚厚薄悬殊的薄壳铸件铸埤变得容易；3. 多方向多部位高压加压补缩，能很好地解决顺序补缩问题，比单向低压加压补縮效果更好，铸件的至密度更高，成品率更高；4. 由于压力大大提高，还有以下优点1)减少铸件气孔、针孔缺陷，(2)改善铸件的表面质量，(3)可明显减少大型复杂铸件凝固时的热裂倾向，<4).可减少凝固时间，相应地减少了凝固期内的变质衰退现象，其晶粒也有所细化；5. 与差压铸造比较，在铸造模上直接加压，既简化了加压设施，又大大提高了补缩压力。6. 实行多方向多部位高压加压，操作简单，对操作工人素质要求不高，正品率高。总的来说，在铸造质量上本专利技术远胜过现行的低压铸造。可以让铸件的致密度和强度以及韧性达到令人满意的皿。以下结合附图按一般操作过M本专利技术进行说明附图说明图1是铸造模安装后的剖面示意图，图2是坩蜗内金属液在低压气体作用下，通过浇口压入铸造模铸型内的剖面示意图，图3是金属液填满铸型后，驱动下加压塞向上运动封闭通道和浇口的剖面示意图，图4是驱动上、下加压塞全部加压的剖面示意图，图5是大型铸件，复杂铸件采用多加压装置加压的剖面示意图，图6是图5所示倾斜加压装置的局部放大图，图7是用阀门作为封闭装置的铸造模剖面示意图，具体实施例方式以下结合操作过程阐述几种具体实施方式。先简单说明一下，驱动机构可以有多种结构形式或驱动方法，例如可以在原有低压铸造机上增加油缸或利用现成油缸或气缸稍做改动而成，或在铸造模上安装专用的支架，在支架上安装其他驱动机构，例如电动凸轮机构加压、电动螺旋机构加压、电磁铁加压、气压力加压、液压力加压等多种形式或方法，统称为驱动机构。支架的作用是给驱动机构提供支撑,让驱动机构能借助该支撑方便地向柱塞施加压力,它可以是带钩或孔或销等活动铰链件联接的"r"形或"n"形或其它形式的结构件，能方便地转动或装拆，需要时将其转动或安装到工作位置，为驱动机构提供支撑。实施方式一1.(拆除原铸造模后)将设有加压装置的铸造模安装在低压铸造机上，用常规低压铸机造同样条件熔炼金属液、预热铸造模、涂涂料、完成铸造准备工作。参阅图l，浇口5做成三通形式下端与下加压塞6密封配合，上端与下补缩腔13相连，通过下补缩腔13与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能让低压铸造机产生高压的压力铸造模，在低压铸造机上或在铸造模上设置相应的驱动机构，用此模取代低压铸造机上的现行铸造模；其特征在于：铸造模上设置有由柱塞和柱塞孔组成的加压装置，柱塞一端承接驱动机构的驱动力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：曾奇中，
申请(专利权)人：曾奇中，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]