CN108866403A - 一种高性能铝合金铸件及其铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能铝合金铸件,包括底板,所述底板的上端一侧固定有背板,所述背板的一侧设有移动装置,所述背板的另一侧设有冷却装置,所述背板的上端固定有固定板,所述固定板上贯穿设有连接块,所述固定板的下端两侧均固定有挡板,所述连接块的下端设有上模块,且上模块位于两个挡板之间,所述上模块的下端设有上模槽,所述上模块的下端两侧均转动连接有L型杆;本发明还提出了一种高性能铝合金铸件的铸造方法。本发明实现了物料之间的精准配比以及对铝液进行有效处理,提高铝液的质量,在浇铸时,能够精准进行合模,并且在浇铸过程中,保证模块之间的紧密连接,有力的保证了产品质量,从而能有效提高产品的性能。
Description
技术领域
本发明涉及金属铸造技术领域,尤其涉及一种高性能铝合金铸件及其铸造方法。
背景技术
铸造是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法,铸件就是用各种铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经打磨等后续加工手段后,所得到的具有一定形状,尺寸和性能的物件,铸造需要使用到铸型模具,才能方便进行铸,其中铝合金制做的铸件最广泛,其具有导热性能好、容易调节模具温度,不易生锈和被腐蚀,容易维修、保管、造价低廉、制做时间短等优点。
但是铝合金铸件还存在着质软、强度低、内部组织致密性差等缺点,而且在浇铸时铸型模具之间的连接和稳定直接影响到模具的质量,如果模具连接出现问题,将直接影响铸件质量,甚至出现铸造失败的情况,为此,我们提出了一种高性能铝合金铸件及其铸造方法,来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种高性能铝合金铸件及其铸造方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种高性能铝合金铸件,包括底板,所述底板的上端一侧固定有背板,所述背板的一侧设有移动装置,所述背板的另一侧设有冷却装置,所述背板的上端固定有固定板,所述固定板上贯穿设有连接块,所述固定板的下端两侧均固定有挡板,所述连接块的下端设有上模块,且上模块位于两个挡板之间,所述上模块的下端设有上模槽,所述上模块的下端两侧均转动连接有L型杆,两个L型杆和两个挡板一一对应,所述上模块的上端两侧均设有凹槽,所述凹槽内的一端侧壁上固定有弹簧,两个弹簧的一端分别固定在两个L型杆的相对一侧,所述移动装置的一侧设有下模块,所述下模块的上端设有下模槽,且下模槽和上模槽相对应,所述下模块的下端两侧均设有豁口,两个L型杆和两个豁口相对应,所述下模块上端设有定位装置。
优选地,所述移动装置包括伺服电机,所述背板的一侧设有转动槽,且伺服电机安装在转动槽内的顶部,所述伺服电机的输出轴末端固定有螺纹杆,且螺纹杆的下端转动连接在转动槽内的底部,所述螺纹杆上螺纹套接有固定块,且下模块固定在固定块的一侧。
优选地,所述冷却装置包括固定在背板另一侧的冷却水泵,所述冷却水泵的上端设有第一连接管和第二连接管,所述下模块内设有第一冷却腔,且下模槽位于第一冷却腔之间,所述第一连接管的一端依次贯穿背板和下模块并延伸至第一冷却腔内,所述上模块内设有第二冷却腔,且上模槽位于第二冷却腔之间,所述第二连接管的一端贯穿背板和上模块并延伸至第二冷却腔内,所述第二连接管位于第一连接管的上端。
优选地,所述定位装置包括固定在下模块上端两侧的定位杆,且下模槽位于两个定位杆之间,所述上模块的下端两侧均设有定位槽,且上模槽位于两个定位槽之间,两个定位杆和两个定位槽相对应,所述连接块内设有两个相互平行的移动腔,所述移动腔内设有光杆,两个光杆的下端均贯穿移动腔并延伸至连接块的下端,两个光杆的下端均固定在上模块的上端。
优选地,所述连接块的上端设有浇铸孔,所述上模块的上端设有连接孔,且连接孔和上模槽相对应,所述浇铸孔和连接孔相对应。
优选地,所述下模块的下端四角均固定有垫块。
优选地,所述定位杆的上端呈半球型设置。
优选地,所述螺纹杆采用碳素钢制成。
本发明还提出了一种高性能铝合金铸件的铸造方法,包括以下步骤:
S1、按照元素质量百分数满足如下要求:Mg为5.5-6.6%、Mn为0.60-1.2%、Si为0.5%、Fe为0.4%、Cr为0.15-0.25%、Zn为0.25%、Cu为0.2%、Ti为0.15%、Y为0.05-0.08%、Sc为0.04-0.06%、Gd为0.02-0.03%,其他杂质元素合计为0.3%、其余为Al,进行配料;
S2、将配备好的物料依次投入熔炼炉中进行熔炼,待炉内出现铝水时,加入覆盖剂进行覆盖,并进行搅拌,使覆盖剂和物料之间混合均匀,加入精炼剂经过精炼,持续进行搅拌;
S3、搅拌均匀后停止搅拌,静置一定时间开始扒渣,扒渣要平稳,防止渣被卷入熔体内;
S4、扒渣后将铝液从熔炼炉注入保温炉,然后利用氩气将铝液中的氢及细小杂质带到表面,从而降低铝液中的氢含量,提高铝液质量;
S5、将铝液再次注入熔炼炉内,模具进行合模后,铝液通过熔炼炉的放水孔经浇铸孔进入模槽内,铸造出所需要的铸件,同时冷却水泵将冷却液通过第一连接管和第二连接管注入第一冷却腔和第二冷却腔内,进行冷却;
S6、浇铸完成后,取出铸件,对铸件进行表面处理后,进行均匀化退火处理,提高产品质量和性能。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、通过物料配比、扒渣和退火处理的配合,能清理铝液内部杂质,提高铝液质量,解决了现有铝合金铸件性能差的问题,达到了有效提高铝合金组铸件性能的目的;
2、通过L型杆、挡板、上模块和下模块配合,使L型杆插进豁口内,解决了铸造时模具连接不紧密的问题,实现了使上模块和下模块连接紧密,提高产品质量,从而能有效的提高产品性能
3、通过定位杆、定位槽和光杆的配合,定位杆上升并插件定位槽内,解决了合模不精准的问题,实现了上模槽和下模槽精准对应,防止出现偏差,提高铸造质量,从而提高产品性能;
综上所述,本装置能精准进行合模,防止出现偏差,且模块之间的连接紧密,能有效的保证产品质量,提高产品性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种高性能铝合金铸件的正视图;
图2为本发明提出的一种高性能铝合金铸件的下模块结构示意图;
图3为本发明提出的一种高性能铝合金铸件的俯视图;
图4为本发明提出的一种高性能铝合金铸件的背板结构示意图;
图5为本发明提出的一种高性能铝合金铸件的A处放大图;
图6为本发明提出的一种高性能铝合金铸件的铸造方法的流程示意图;
图中:1连接块、2光杆、3第一连接管、4转动槽、5螺纹杆、6浇铸孔、7上模块、8固定板、9上模槽、10挡板、11下模槽、12下模块、13豁口、14垫块、15背板、16底板、17伺服电机、18凹槽、19定位槽、20第二连接管、21定位杆、22弹簧、23L型杆、24冷却水泵、25固定块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-6,一种高性能铝合金铸件,包括底板16,底板16的上端一侧固定有背板15,背板15的一侧设有移动装置,方便带动下模块12升降,从而方便进行合模固定,便于进行浇铸,背板15的另一侧设有冷却装置,对铸件进行冷却,便于进行补浇,有利于提高铸件质量,提升铸件性能;
背板15的上端固定有固定板8,固定板8上贯穿设有连接块1,固定板8的下端两侧均固定有挡板10,起限制作用,使L型杆23挤压弹簧22转动,连接块1的下端设有上模块7,且上模块7位于两个挡板10之间,上模块7的下端设有上模槽9,上模块7的下端两侧均转动连接有L型杆23,两个L型杆23和两个挡板10一一对应,上模块7的上端两侧均设有凹槽18,凹槽18内的一端侧壁上固定有弹簧22,L型杆23抵触挡板10转动,L型杆23挤压弹簧22,使弹簧22收缩,当力消失时,会推动L型杆23复位,两个弹簧22的一端分别固定在两个L型杆23的相对一侧,移动装置的一侧设有下模块12,下模块12的上端设有下模槽11,且下模槽11和上模槽9相对应,便于进行合模,方便进行浇铸,下模块12的下端两侧均设有豁口13,两个L型杆23和两个豁口13相对应,移动装置带动下模块12上升,下模块12抵触上模块7上升,使L型杆23上升与挡板10分离,弹簧22推动L型杆23复位,L型杆23卡紧豁口13内,使上模块7和下模块12稳定连接,便于进行浇铸,提升浇铸质量;
下模块12上端设有定位装置,进行精准定位,提升产品质量,连接块1的上端设有浇铸孔6,从熔炼炉中将铝液通过浇铸孔6和连接块浇铸进模槽内,上模块7的上端设有连接孔,且连接孔和上模槽9相对应,浇铸孔6和连接孔相对应,提升浇铸质量,防止铝液外漏,减少浪费。
本发明中,移动装置包括伺服电机17,伺服电机17采用SGMVV-3GADB61型号,稳定输出,便于调节转向,背板15的一侧设有转动槽4,且伺服电机17安装在转动槽4内的顶部,伺服电机17的输出轴末端固定有螺纹杆5,且螺纹杆5的下端转动连接在转动槽4内的底部,伺服电机17能带动螺纹杆5正向转动或反向转动,螺纹杆5上螺纹套接有固定块25,且下模块12固定在固定块25的一侧,从而通过固定块25带动下模块12上升或下降,螺纹杆5采用碳素钢制成,结实耐用,方便进行合模和分离,便于进行浇铸和取出铸件。
本发明中,冷却装置包括固定在背板15另一侧的冷却水泵24,冷却水泵24采用ISG80-125A型号,冷却水泵24的上端设有第一连接管3和第二连接管20,方便使冷却水循环,下模块12内设有第一冷却腔,且下模槽11位于第一冷却腔之间,第一连接管3的一端依次贯穿背板15和下模块12并延伸至第一冷却腔内,上模块7内设有第二冷却腔,且上模槽9位于第二冷却腔之间,对模槽内的铝液进行冷却,加快成型速度并方便进行补铸,有利于提升产品质量,第二连接管20的一端贯穿背板15和上模块7并延伸至第二冷却腔内,第二连接管20位于第一连接管3的上端,便于运输冷却水,进行冷却。
本发明中,定位装置包括固定在下模块12上端两侧的定位杆21,且下模槽11位于两个定位杆21之间,上模块7的下端两侧均设有定位槽19,且上模槽9位于两个定位槽19之间,下模块12上升带动定位杆21上升,定位杆21和定位槽19相对应,定位杆21插进定位槽19内,使上模块7和下模块12精装定位,使上模槽9和下模槽11结合,方便进行浇铸,两个定位杆21和两个定位槽19相对应,连接块1内设有两个相互平行的移动腔,移动腔内设有光杆2,两个光杆2的下端均贯穿移动腔并延伸至连接块1的下端,两个光杆2的下端均固定在上模块7的上端,上模块7下降时,光杆2限制上模块7的移动方向并使上模块7稳定移动,不会出现偏移,从而方便进行浇铸,定位杆21的上端呈半球型设置,方便定位杆21插进定位槽19内,便于精准定位,提升浇铸质量,提高产品质量和性能。
本发明还提出了一种高性能铝合金铸件的铸造方法,包括以下步骤:
S1、按照元素质量百分数满足如下要求:Mg为5.5-6.6%、Mn为0.60-1.2%、Si为0.5%、Fe为0.4%、Cr为0.15-0.25%、Zn为0.25%、Cu为0.2%、Ti为0.15%、Y为0.05-0.08%、Sc为0.04-0.06%、Gd为0.02-0.03%,其他杂质元素合计为0.3%、其余为Al,进行配料,精准进行配料,添加适量的稀土元素Y、Sc、Gd,能降低合金的应力松弛速率,减少合金中的残余应力的影响,也能提高合金的高温热稳定性、耐腐蚀性,从而使铸件具有良好的机械性能、强度高,耐热性好、可使用性好,内部组织致密性好,不存在气孔和起皮缺陷,耐磨性好,抗腐蚀性能、抗氧化性好,膨胀系数小等优点;
S2、将配备好的物料依次投入熔炼炉中进行熔炼,待炉内出现铝水时,加入覆盖剂进行覆盖,并进行搅拌,使覆盖剂和物料之间混合均匀,加入精炼剂经过精炼,持续进行搅拌,使覆盖剂和精炼剂进行均匀混合,提高铝液的质量,从而提升产品性能;
S3、搅拌均匀后停止搅拌,静置一定时间开始扒渣,扒渣要平稳,防止渣被卷入熔体内,减少铝液内部的杂质,提升铝液质量;
S4、扒渣后将铝液从熔炼炉注入保温炉,然后利用氩气将铝液中的氢及细小杂质带到表面,从而降低铝液中的氢含量,提高铝液质量,从而更好的提升产品的质量和性能;
S5、将铝液再次注入熔炼炉内,模具进行合模后,铝液通过熔炼炉的放水孔经浇铸孔6进入模槽内,铸造出所需要的铸件,同时冷却水泵24将冷却液通过第一连接管3和第二连接管20注入第一冷却腔和第二冷却腔内,进行冷却,使铸件能快速冷却,方便进行补铸,提升产品质量,提高产品性能;
S6、浇铸完成后,取出铸件,对铸件进行表面处理后,进行均匀化退火处理,提高产品质量和性能。
本发明中,使用时,按照一定的比例进行配料,将配好的物料依次投进熔炼炉中进行熔炼,并依次加入覆盖剂和精炼剂进行提炼,进行搅拌,保证混合均匀,搅拌均匀后停止搅拌,静置一定时间开始扒渣,扒渣要平稳,防止渣被卷入熔体内,扒渣后将铝液从熔炼炉注入保温炉,然后利用氩气将铝液中的氢及细小杂质带到表面,从而降低铝液中的氢含量,提高铝液质量,在将铝液注入熔炼炉内方便进行浇铸,伺服电机17带动螺纹杆5转动,从而使下模块12上升,下模块12上升使定位杆21对应定位槽19,定位杆21插进定位槽19内,从而使上模槽9和下模槽11精准对应,下模块12推动上模块7上升,弹簧22推动L型杆23转动,使L型杆23的下端插进豁口13内进行固定,使上模块7和下模块12稳定连接,上模块7的上端和连接块1的下端相抵触,连接孔和浇铸孔6对应,通过浇铸孔6将铝液注入模槽内,进行浇铸,冷却水泵24将冷却水通过第一连接管3和第二连接管20注入第一冷却腔和第二冷却腔内,加快冷却速度,并有利于提高产品品质,有助于提高产品性能。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高性能铝合金铸件,包括底板(16),其特征在于:所述底板(16)的上端一侧固定有背板(15),所述背板(15)的一侧设有移动装置,所述背板(15)的另一侧设有冷却装置,所述背板(15)的上端固定有固定板(8),所述固定板(8)上贯穿设有连接块(1),所述固定板(8)的下端两侧均固定有挡板(10),所述连接块(1)的下端设有上模块(7),且上模块(7)位于两个挡板(10)之间,所述上模块(7)的下端设有上模槽(9),所述上模块(7)的下端两侧均转动连接有L型杆(23),两个L型杆(23)和两个挡板(10)一一对应,所述上模块(7)的上端两侧均设有凹槽(18),所述凹槽(18)内的一端侧壁上固定有弹簧(22),两个弹簧(22)的一端分别固定在两个L型杆(23)的相对一侧,所述移动装置的一侧设有下模块(12),所述下模块(12)的上端设有下模槽(11),且下模槽(11)和上模槽(9)相对应,所述下模块(12)的下端两侧均设有豁口(13),两个L型杆(23)和两个豁口(13)相对应,所述下模块(12)上端设有定位装置。
2.根据权利要求1所述的一种高性能铝合金铸件,其特征在于,所述移动装置包括伺服电机(17),所述背板(15)的一侧设有转动槽(4),且伺服电机(17)安装在转动槽(4)内的顶部,所述伺服电机(17)的输出轴末端固定有螺纹杆(5),且螺纹杆(5)的下端转动连接在转动槽(4)内的底部,所述螺纹杆(5)上螺纹套接有固定块(25),且下模块(12)固定在固定块(25)的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种高性能铝合金铸件,其特征在于,所述冷却装置包括固定在背板(15)另一侧的冷却水泵(24),所述冷却水泵(24)的上端设有第一连接管(3)和第二连接管(20),所述下模块(12)内设有第一冷却腔,且下模槽(11)位于第一冷却腔之间,所述第一连接管(3)的一端依次贯穿背板(15)和下模块(12)并延伸至第一冷却腔内,所述上模块(7)内设有第二冷却腔,且上模槽(9)位于第二冷却腔之间,所述第二连接管(20)的一端贯穿背板(15)和上模块(7)并延伸至第二冷却腔内,所述第二连接管(20)位于第一连接管(3)的上端。
4.根据权利要求1所述的一种高性能铝合金铸件,其特征在于,所述定位装置包括固定在下模块(12)上端两侧的定位杆(21),且下模槽(11)位于两个定位杆(21)之间,所述上模块(7)的下端两侧均设有定位槽(19),且上模槽(9)位于两个定位槽(19)之间,两个定位杆(21)和两个定位槽(19)相对应,所述连接块(1)内设有两个相互平行的移动腔,所述移动腔内设有光杆(2),两个光杆(2)的下端均贯穿移动腔并延伸至连接块(1)的下端,两个光杆(2)的下端均固定在上模块(7)的上端。
5.根据权利要求1所述的一种高性能铝合金铸件,其特征在于,所述连接块(1)的上端设有浇铸孔(6),所述上模块(7)的上端设有连接孔,且连接孔和上模槽(9)相对应,所述浇铸孔(6)和连接孔相对应。
6.根据权利要求1所述的一种高性能铝合金铸件,其特征在于,所述下模块(12)的下端四角均固定有垫块(14)。
7.根据权利要求4所述的一种高性能铝合金铸件,其特征在于,所述定位杆(21)的上端呈半球型设置。
8.根据权利要求2所述的一种高性能铝合金铸件,其特征在于,所述螺纹杆(5)采用碳素钢制成。
9.一种高性能铝合金铸件的铸造方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、按照元素质量百分数满足如下要求:Mg为5.5-6.6%、Mn为0.60-1.2%、Si为0.5%、Fe为0.4%、Cr为0.15-0.25%、Zn为0.25%、Cu为0.2%、Ti为0.15%、Y为0.05-0.08%、Sc为0.04-0.06%、Gd为0.02-0.03%,其他杂质元素合计为0.3%、其余为Al,进行配料;
S2、将配备好的物料依次投入熔炼炉中进行熔炼,待炉内出现铝水时,加入覆盖剂进行覆盖,并进行搅拌,使覆盖剂和物料之间混合均匀,加入精炼剂经过精炼,持续进行搅拌;
S3、搅拌均匀后停止搅拌,静置一定时间开始扒渣,扒渣要平稳,防止渣被卷入熔体内;
S4、扒渣后将铝液从熔炼炉注入保温炉,然后利用氩气将铝液中的氢及细小杂质带到表面,从而降低铝液中的氢含量,提高铝液质量;
S5、将铝液再次注入熔炼炉内,模具进行合模后,铝液通过熔炼炉的放水孔经浇铸孔(6)进入模槽内,铸造出所需要的铸件,同时冷却水泵(24)将冷却液通过第一连接管(3)和第二连接管(20)注入第一冷却腔和第二冷却腔内,进行冷却;
S6、浇铸完成后,取出铸件,对铸件进行表面处理后,进行均匀化退火处理,提高产品质量和性能。
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- 2018-07-06 CN CN201810733941.4A patent/CN108866403A/zh active Pending
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