【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低压铸造领域，具体涉及一种复杂内腔铝铸件的低压铸造模具及铸造方法。
技术介绍
1、在生产割草机等机械设备的过程中，为了满足高性能要求，需制作一种能够承受高压的铝制油路控制阀。这种铝制油路控制阀通常为复杂内腔铝铸件，具有结构复杂、内腔多样、尺寸精密、生产过程中需安装砂芯，并需在使用过程中承受高压的特点。
2、目前，这类复杂内腔铝铸件通常采用重力铸造工艺进行生产。然而，重力铸造工艺存在铸件致密性不足的缺陷，导致其无法承受较高压力，进而使生产出的铝制油路控制阀存在漏油风险。为降低漏油风险，现有技术中通常采用增加产品壁厚的方式加以改进。然而，这种方法不仅显著增加了铝材料的使用量，提升了制造成本，同时还导致工件整体体积增加，影响设备的轻量化设计需求。
3、相比之下，低压铸造工艺，即通过升液管使金属液上升填充铸型并控制凝固的铸造方法，可以在不增加产品壁厚的情况下显著提升铝铸件的致密性，从而有效解决漏油风险。然而，低压铸造的生产成本较高，尤其是在单模单件的生产模式下经济性较差。为此，现有技术提出通过一模具生产多组铸件的方式，以降低低压铸造的单位生产成本。
4、例如，专利文献cn119057039a公开了一种水泵壳体的低压铸造方法及其模具。虽然该技术方案在一定程度上实现了一模具多组铸件的生产，但其仍存在以下局限性：其一，该低压铸造方法未涉及吊装砂芯的工艺，因此无法适用于具有复杂内腔的铝铸件生产；其二，该模具内腔为非独立腔结构，导致生产出的多组铸件为一体成型，需要额外进行切割和打磨，增加了后续加工
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种复杂内腔铝铸件的低压铸造方法及模具；所述低压铸造方法，通过预先制作砂芯，并将预先制作好的砂芯安装在上模镶块和/或下模镶块的各个型腔中，开启低压铸造机，经历所述升液阶段、充型阶段、增压阶段、保压阶段、冷却阶段使复杂内腔铝铸件铸造成型；所述复杂内腔铝铸件的低压铸造模具，所述低压铸造模具的上模镶块和下模镶块合模后构成多个独立的密闭型腔，并设置砂芯，由此可一次生产多个独立的复杂内腔铝铸件。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种复杂内腔铝铸件的低压铸造模具，包括镶块，所述镶块包括上模镶块和下模镶块，所述上模镶块和下模镶块均设置有多个相互独立的型腔，上模镶块和下模镶块合模后构成多个独立的密闭型腔，每个密闭型腔均设置一组冷却装置和一个浇口，所有密闭型腔的浇口均连接同一浇口盆，所述浇口位于各个密闭型腔的底部，支撑在浇口盆上方设有的浇口盆盖上，各个浇口垂直方向的投影均落入浇口盆上端开口区域内，所述铝液通过低压铸造机的升液管上升到浇口盆内，并经过浇口进入各个独立的密闭型腔；
4、砂芯，所述砂芯设置在密闭型腔内，用于在铸件中形成内腔。
5、优选地，所述浇口盆呈漏斗型，上端通过浇口与各个密闭型腔连通，下端与升液管连通，所述浇口盆上端开口面积大于下端开口面积。
6、优选地，所述浇口盆使用陶瓷材料制成。
7、优选地，所述砂芯由多个独立砂芯拼装组合制成。
8、优选地，所述冷却装置设置在上模镶块和/或下模镶块设有的凸模内，所述凸模用于形成复杂内腔铝铸件的内表面。
9、优选地，所述冷却装置为水冷装置，所述水冷装置的冷却管设置在上模镶块和/或下模镶块内，并通过进水接口连通外界水源。
10、一种复杂内腔铝铸件的低压铸造方法，包括如下步骤：
11、s1：预先制作多个用于占据密闭型腔内部空间的砂芯，并将预先制作好的砂芯设置在上模镶块和/或下模镶块的各个型腔中，设置好砂芯后，采用吹砂工艺吹除各个独立型腔内的余砂，并将上模镶块与下模镶块合模，从而形成多个密闭型腔；
12、s2：在低压铸造设备的控制器上设定各个铸造阶段的运行参数，并运行低压铸造机，低压铸造机开始加压，使铝液通过低压铸造机的升液管上升到浇口盆内，持续加压，使铝液通过浇口进入各个独立的密闭型腔，维持压力，使铝液在密闭型腔内逐渐凝固，并适时开启冷却装置对铸件降温；
13、s3：维持压力一定时间后，适时释放压力，并持续开启冷却装置对铸件降温；铸件降温一定时间后，适时关闭冷却装置，铸件开始在密闭型腔内自然冷却；铸件自然冷却一定时间后，适时分离上模镶块和下模镶块，取出复杂内腔铝铸件。
14、优选地，所述铸造阶段依次包括升液阶段、充型阶段、增压阶段、保压阶段、冷却阶段；
15、所述升液阶段，低压铸造机以较高的加压速度加压，加压使铝液通过低压铸造机的升液管，快速上升到浇口盆内，并使压力达到预定的升液压力；
16、所述充型阶段，低压铸造机以较低的加压速度加压，使自浇口盆缓慢上升，通过浇口逐渐进入各个独立的密闭型腔，并使压力达到预定的充型压力；
17、所述增压阶段，低压铸造机以极高的加压速度加压，使压力迅速达到预定的保压压力；
18、所述保压阶段，维持保压压力，铝液在密闭型腔内逐渐凝固，达到预定的冷却装置开启时刻，开启冷却装置；
19、所述冷却阶段，到达预定的保压结束时刻，泄压释放压力，达到预定的冷却装置结束时刻，关闭冷却装置，使铸件在密闭型腔内自然冷却；
20、到达预定的开模时刻，分离上模镶块和下模镶块，取出复杂内腔铝铸件。
21、优选地，所述复杂内腔铝铸件的初始浇注温度控制在690℃～720℃；和/或
22、所述复杂内腔铝铸件的铸造温度控制在300℃～500℃；和/或
23、所述升液阶段中的加压速度为16mbar/s～18mbar/s，升液压力为140mbar～180mbar；和/或
24、所述充型阶段中的加压速度为6mbar/s～8mbar/s，充型压力为200mbar～240mbar；和/或
25、所述增压阶段中的加压速度为20mbar/s～25mbar/s，保压压力为260mbar～280mbar。
26、优选地，自低压铸造机开始以较低的加压速度加压时开始计时；
27、计时第60s～70s，为所述保压阶段中的冷却装置开启时刻；和/或
28、计时第100s～110s，为所述冷却阶段中的保压结束时刻；和/或
29、计时第110s～120s，为所述冷却阶段中的冷却装置结束时刻；和/或
30、计时第140s～160s，为所述开模时刻。
31、本专利技术的有益效果：
32、使用低压铸造工艺制作复杂内腔铝铸件，相较于传统的重力铸造，生产出的复杂内腔铝铸件的产品质量好，结构致密性高，耐压性能好。
33、设置砂芯，可在铝制铸件中形成复杂内腔，砂芯由多个独立砂芯拼装组合制成，快速拼装，减少在型腔内设置砂芯的时间，防止设置砂芯时间过长导致的镶块温度下降过多，从而导致的复杂内腔铝铸件的质量下降，降低生产效率。
34、上模镶块和下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复杂内腔铝铸件的低压铸造模具，包括镶块（1），所述镶块（1）包括上模镶块（2）和下模镶块（3），其特征在于：所述上模镶块（2）和下模镶块（3）均设置有多个相互独立的型腔（4），上模镶块（2）和下模镶块（3）合模后构成多个独立的密闭型腔（5），每个密闭型腔（5）均设置一组冷却装置（11）和一个浇口（6），所有密闭型腔（5）的浇口（6）均连接同一浇口盆（7），所述浇口（6）位于各个密闭型腔（5）的底部，支撑在浇口盆（7）上方设有的浇口盆盖（13）上，各个浇口（6）垂直方向的投影均落入浇口盆（7）上端开口区域内，铝液通过低压铸造机的升液管（12）上升到浇口盆（7）内，并经过浇口（6）进入各个独立的密闭型腔（5）；
2.如权利要求1所述的复杂内腔铝铸件的低压铸造模具，其特征在于：所述浇口盆（7）呈漏斗型，上端通过浇口（6）与各个密闭型腔（5）连通，下端与升液管（12）连通，所述浇口盆（7）上端开口面积大于下端开口面积。
3.如权利要求1或2所述的复杂内腔铝铸件的低压铸造模具，其特征在于：所述浇口盆（7）使用陶瓷材料制成。
4.如权利要求1所述的
5.如权利要求1所述的复杂内腔铝铸件的低压铸造模具，其特征在于：所述冷却装置（11）设置在上模镶块（2）和/或下模镶块（3）设有的凸模（9）内，所述凸模（9）用于形成复杂内腔铝铸件的内表面。
6.如权利要求1所述的复杂内腔铝铸件的低压铸造模具，其特征在于：所述冷却装置（11）为水冷装置，所述水冷装置的冷却管设置在上模镶块（2）和/或下模镶块（3）内，并通过进水接口（10）连通外界水源。
7.一种如权利要求1所述的复杂内腔铝铸件的低压铸造方法，其特征在于：包括如下步骤：
8.如权利要求7所述的复杂内腔铝铸件的低压铸造方法，其特征在于：所述铸造阶段依次包括升液阶段、充型阶段、增压阶段、保压阶段、冷却阶段；
9.如权利要求7所述的复杂内腔铝铸件的低压铸造方法，其特征在于：
10.如权利要求8或9所述的低压铸造方法，其特征在于：自低压铸造机开始以较低的加压速度加压时开始计时；
...【技术特征摘要】
1.一种复杂内腔铝铸件的低压铸造模具，包括镶块（1），所述镶块（1）包括上模镶块（2）和下模镶块（3），其特征在于：所述上模镶块（2）和下模镶块（3）均设置有多个相互独立的型腔（4），上模镶块（2）和下模镶块（3）合模后构成多个独立的密闭型腔（5），每个密闭型腔（5）均设置一组冷却装置（11）和一个浇口（6），所有密闭型腔（5）的浇口（6）均连接同一浇口盆（7），所述浇口（6）位于各个密闭型腔（5）的底部，支撑在浇口盆（7）上方设有的浇口盆盖（13）上，各个浇口（6）垂直方向的投影均落入浇口盆（7）上端开口区域内，铝液通过低压铸造机的升液管（12）上升到浇口盆（7）内，并经过浇口（6）进入各个独立的密闭型腔（5）；
2.如权利要求1所述的复杂内腔铝铸件的低压铸造模具，其特征在于：所述浇口盆（7）呈漏斗型，上端通过浇口（6）与各个密闭型腔（5）连通，下端与升液管（12）连通，所述浇口盆（7）上端开口面积大于下端开口面积。
3.如权利要求1或2所述的复杂内腔铝铸件的低压铸造模具，其特征在于：所述浇口盆（7）使用陶瓷材料制成。
【专利技术属性】
技术研发人员：孙仁坤，
申请(专利权)人：重庆志成机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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