CN109773152B - 多点进料铸锻一体成型装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点进料铸锻一体成型装置，其包括机架与定量熔炉，机架上设有依次设有上模固定板、动模板以及定模板，动模板上设有压铸凸模，定模板上设有压铸凹模，压铸凸模的工作端面与压铸凹模的工作端面配合形成模具型腔。定模板的背面设有若干压射组件。上模固定板上设有合模油缸，合模油缸的活塞端固定在动模板上。上模固定板与动模板之间设有锻造油缸，锻造油缸的活塞端固定在动模板上。动模板上设有顶出油缸，顶出油缸的活塞端设有顶针，顶针穿过动模板和压铸凸模并***模具型腔内。本发明的通过将压力铸造成型方法和闭模锻造成型方法进行有效结合，可生产组织致密度、强度和韧性优良的大面积压铸件。

Description

多点进料铸锻一体成型装置以及方法

技术领域

本发明涉及成型装置的技术领域，特别涉及一种多点进料铸锻一体成型装置及以及方法。

背景技术

随着工业技术的发展，对压铸件的产品质量要求越来越高。由于金属熔液是在高温、高速的情况下射入模具型腔内，容易导致型腔内的气体难以排出从而使得压铸产品中形成气孔、缩孔，对于一些大面积压铸件，还存在产品成型困难、冷隔不良率高、致密性差、强度和延伸率差等问题，因此，现有的压铸机难以压铸性能优良的大面积压铸件。

为了提高铸件质量，现多通过压锻装置对压铸出来铸件进行锻压，但工序繁琐，生产效率低，并且生产设备较多，占用空间大，生产成本高。为解决大面积压铸件成型困难的问题，现多设计多个浇注分流道将料液注入模具型腔内，虽然产品能够成型，但是压铸的产品的强度和力学性能却难以满足要求。

因此，对于还没有用于生产组织致密度、强度和韧性优良的大面积压铸件的压铸机。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种多点进料铸锻一体成型装置，其可以生产组织致密度、强度和韧性优良的大面积压铸件。

为实现上述目的，本发明提出的多点进料铸锻一体成型装置，其包括机架与定量熔炉，所述机架上设有依次设有上模固定板、动模板以及定模板，所述动模板上设有压铸凸模，所述定模板上设有压铸凹模，所述压铸凸模的工作端面与所述压铸凹模的工作端面配合形成模具型腔。所述定模板的背面设有若干压射组件，所述压射组件呈矩阵排列，每一压射组件的出料口与模具型腔连通，其进料口通过分流管与所述定量熔炉连通。所述上模固定板上设有合模油缸，所述合模油缸的活塞端固定在动模板上。所述上模固定板与所述动模板之间设有锻造油缸，所述锻造油缸的活塞端固定在所述动模板上。所述动模板上设有顶出油缸，所述顶出油缸的活塞端设有顶针，所述顶针穿过所述动模板和压铸凸模并***模具型腔内。

在本发明的一些具体实施例中，所述压射组件包括压射料杯以及用于将压射料杯的料液压入模具型腔内的压射油缸。所述压射料杯的侧壁设有进料口，所述出料口通过分流管与定量熔炉连通。

在本发明的一些优选实施例中，所述动模板与所述上模固定板相对的一面设有连接板，所述所述锻造油缸的活塞端固定在所述连接板上。所述连接板与所述动模板相对的一面凹设避让腔，所述顶出油缸位于所述避让腔内。

在本发明的一些具体实施例中，所述分流管设有多个与压射料杯一一对应连接的支管。

在本发明的一些优选实施例中，所述分流管的主管上设有多个隔热保护套。

在本发明的一些具体实施例中，所述机架为水平设置。

在本发明的一些具体实施例中，所述机架为直立式机架，所述动模板位于所述定模板上方。

在本发明的一些优选实施例中，所述顶针的端部设有用于感应模具型腔内的料液位置的传感器。

在本发明的一些优选实施例中，所述上模固定板与所述动模板之间设有中间板，所述合模油缸的活塞端连接在中间板的上端面，所述锻造油缸的本体连接在中间板的下端面。所述中间板的两侧通过抱紧油缸活动设置在所述机架的主杆上。

本发明还提出一种多点进料铸锻一体成型方法，该方法包括如下步骤；

S100，通过定量给料的方式将金属料液分别送入各个压射组件中。

S200，合模，当动模板合模到预设位置时，通过压射组件将料液压射到模具型腔中去。

S300，启动锻造缸，对模具型腔内正在凝固的压铸件进行闭模锻造。

本发明的技术方案通过将压力铸造成型方法和闭模锻造成型方法进行有效结合，通过在定模板上设有多个压射组件来将料液压射到模具型腔内，以快速填充模具型腔；通过在动模板上设有锻造油缸对凝固中的压铸件进行闭模锻造，以实现对大面积压铸件进行补缩和压实，使压铸件内部组织产生塑性变形，破碎细化晶粒，大幅度提高压铸件的组织致密度、强度和韧性，

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为立式多点进料铸锻一体成型装置的结构示意图；

图2为立式多点进料铸锻一体成型装置的进料结构示意图；

图3为卧式多点进料铸锻一体成型装置的结构示意图；

图4为卧式多点进料铸锻一体成型装置的进料结构示意图；

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

实施例1：

本发明提出一种立式多点进料铸锻一体成型装置。

参照图1-2，图1为立式多点进料铸锻一体成型装置的结构示意图，图2为立式多点进料铸锻一体成型装置的进料结构示意图。

如图1-2所示，在本实施例中，该多点进料铸锻一体成型装置包括：直立式机架与定量熔炉200。该机架上从上到下依次设有上模固定板300、动模板400以及定模板500。动模板400的下端面设有压铸凸模600，定模板500上端面设有压铸凹模700，压铸凸模600的工作端面与压铸凹模700的工作端面配合形成模具型腔。定模板500的下端面(即定模板500背面)设有若干呈矩阵排列的压射组件。具体地，该压射组件包括压射料杯510与压射油缸520。压射料杯510设置在定模板500上，其出料口与模具型腔连通。压射料杯510的侧壁设有进料口，该进料口通过分流管210与定量熔炉200连通。该分流管210设有多个与压射料杯510一一对应连接的支管211，以便于压射料杯510与分流管210的连接。压射油缸520位于压射料杯510的底部，其压射杆***压射料杯510内，用于将压射料杯510的料液快速压射到模具型腔内。

上模固定板300上设有合模油缸310，合模油缸310的活塞端固定在动模板400上，用于推动动模板400向定模板500快速合模。上模固定板300与动模板400之间设有中间板320，该中间板320的两侧通过抱紧油缸321活动设置在机架的主杆110上。合模油缸310的活塞端连接在中间板320的上端面，中间板320的下端面设有锻造油缸410，该锻造油缸410的活塞端固定在动模板400上。通过将锻造油缸410设置在中间板320上，以通过中间板320吸收锻造油缸410锻造过程中产品的后座力，避免合模油缸310在锻造油缸410的后座力影响下松动。

动模板400上设有顶出油缸430，顶出油缸430的活塞端设有顶针431，顶针431穿过动模板400和压铸凸模600并***模具型腔内，用于将压铸件顶出。

在本实施例中，动模板400与上模固定板300相对的一面设有连接板420，锻造油缸410的活塞端固定在所述连接板420上。连接板420与动模板400相对的一面凹设避让腔，顶出油缸430位于避让腔内。通过设置连接板420，以便于将锻造油缸410的活塞端固定在动模板400的中心位置，同时还便于将顶出油缸430设置在动模板400的中心位置。

在本实施例中，顶针431的端部设有用于感应模具型腔内的料液位置的传感器(图中未示出)。当料液在模具型腔填充到一定程度是，冲击顶针431端部的传感器，该传感器发送锻造信号给控制***，由控制***根据该锻造信号发送控制信号给锻造油缸410对凝固中的压铸件进行高压锻造。

本发明的工作原理是：压铸前，将定量熔炉200内的料液定量送入各个压射组件内，等待合模。然后，松开抱紧油缸321，通过合模油缸310驱动中间板320带动锻造油缸410推动动模板400向定模板500合模。合模后，控制***控制压射油缸520将压射料筒内的料液快速压射到模具型腔内。当模具型腔内的料液填充到一定程度时，冲击顶针431端部的传感器，该传感器发送锻造信号给控制***，由控制***根据该锻造信号发送控制信号给锻造油缸410对凝固中的压铸件进行闭模锻造。

本发明的技术方案通过将压力铸造成型方法和闭模锻造成型方法进行有效结合，通过在定模板500上设有多个压射组件来将料液压射到模具型腔内，可以有效保证料液快速填充大面积的模具型腔，保证料液的在模具型腔内的均匀分布，避免局部料液过早冷却导致料液填充不良；通过在动模板400上设有锻造油缸410对凝固中的压铸件进行闭模锻造，以实现对大面积压铸件进行补缩和压实，使压铸件内部组织产生塑性变形，破碎细化晶粒，大幅度提高压铸件的组织致密度、强度和韧性。

与现有技术相比，本发明可以生产出结构复杂且性能无限接近与压铸产品的大面积压铸产品。

实施例2：

本发明还提出了一种卧式多点进料铸锻一体成型装置。

参照图3-4，图3为卧式多点进料铸锻一体成型装置的结构示意图，图4为卧式多点进料铸锻一体成型装置的进料结构示意图。

如图3-4所示，在本实施例中，该卧式多点进料铸锻一体成型装置包括：水平设置的机架和定量熔炉200。该机架上从左到右依次设有上模固定板300、动模板400以及定模板500。动模板400的右侧端面设有压铸凸模600，定模板500左侧端面设有压铸凹模700，压铸凸模600的工作端面与压铸凹模700的工作端面配合形成模具型腔。定模板500的右侧端面(即定模板500背面)设有若干呈矩阵排列的压射组件。具体地，该压射组件包括压射料杯510与压射油缸520。压射料杯510设置在定模板500上，其出料口与模具型腔连通。压射料杯510的侧壁设有进料口，该进料口通过分流管210与定量熔炉200连通。该分流管210设有多个与压射料杯510一一对应连接的支管211，以便于压射料杯510与分流管210的连接。压射油缸520位于压射料杯510的底部，其压射杆***压射料杯510内，用于将压射料杯510的料液快速压射到模具型腔内。

在本实施例中，分流管210的主管上设有多个隔热保护套212，以实现对料液的保温。

上模固定板300上设有合模油缸310，该合模油缸310的本体穿过上模固定板300，其活塞端固定在动模板400上，用于用于推动动模板400向定模板500快速合模。上模固定板300的背面设有锻造油缸410，该锻造油缸410的本体固定在上模固定板300上，其活塞端固定在动模板400左侧端面的连接板420上，连接板420与动模板400相对的一面凹设避让腔，动模板400上设有顶出油缸430，顶出油缸430的本体容置在该避让腔内。该顶出油缸430的活塞端设有顶针431，顶针431穿过动模板400和压铸凸模600并***模具型腔内，用于将压铸件顶出。

压铸时，先将定量熔炉200内的料液定量送入各个压射组件内。然后，通过合模油缸310推动动模板400向定模板500合模。合模后，由压射油缸520将压射料筒内的料液快速压射到模具型腔内。填充完毕后，待压铸件进行凝固阶段，通过锻造油缸410对模具型腔内的压铸件进行闭模锻造。待产品锻造完毕后，通过顶出油缸430驱动在顶针431将压铸件顶出。

与现有技术相比，本发明可以生产出结构复杂且性能无限接近与压铸产品的大面积压铸产品。

实施例3：

本发明还提出了一种多点进料铸锻一体成型方法，该方法采用上述实施例1或者实施例2中的成型装置来实现，具体地，该方法包括如下步骤：

S100，通过定量给料的方式将金属料液分别送入各个压射组件中，等待合模。

S200，通过合模油缸310推动动模板400向定模板500合模，当动模板400合模到预设位置时，由压射控制***控制压射组件将料液快速压射到模具型腔内。

S300，启动锻造缸，对模具型腔内正在凝固的压铸件进行闭模锻造。锻造完毕后，通过顶出油缸430驱动顶针431将产品顶出。

通过上述方法，可以生产出结构复杂且性能无限接近与压铸产品的大面积压铸产品。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多点进料铸锻一体成型装置，其特征在于，包括机架与定量熔炉，所述机架上依次设有上模固定板、动模板以及定模板，所述动模板上设有压铸凸模，所述定模板上设有压铸凹模，所述压铸凸模的工作端面与所述压铸凹模的工作端面配合形成模具型腔；所述定模板的背面设有若干压射组件，所述压射组件呈矩阵排列，每一压射组件的出料口与模具型腔连通，其进料口通过分流管与所述定量熔炉连通；

所述上模固定板上设有合模油缸，所述合模油缸的活塞端固定在动模板上；所述上模固定板与所述动模板之间设有锻造油缸，所述锻造油缸的活塞端固定在所述动模板上；所述动模板上设有顶出油缸，所述顶出油缸的活塞端设有顶针，所述顶针穿过所述动模板和压铸凸模并***模具型腔内。

2.如权利要求1所述的多点进料铸锻一体成型装置，其特征在于，所述压射组件包括压射料杯以及用于将压射料杯的料液压入模具型腔内的压射油缸；所述压射料杯的侧壁设有进料口，所述出料口通过分流管与定量熔炉连通。

3.如权利要求1所述的多点进料铸锻一体成型装置，其特征在于，所述动模板与所述上模固定板相对的一面设有连接板，所述锻造油缸的活塞端固定在所述连接板上；所述连接板与所述动模板相对的一面凹设避让腔，所述顶出油缸位于所述避让腔内。

4.如权利要求1所述的多点进料铸锻一体成型装置，其特征在于，所述分流管设有多个与压射料杯一一对应连接的支管。

5.如权利要求1所述的多点进料铸锻一体成型装置，其特征在于，所述分流管的主管上设有多个隔热保护套。

6.如权利要求1-5任意一项所述的多点进料铸锻一体成型装置，其特征在于，所述机架为水平设置。

7.如权利要求1所述的多点进料铸锻一体成型装置，其特征在于，所述机架为直立式机架，所述动模板位于所述定模板上方。

8.如权利要求7所述的多点进料铸锻一体成型装置，其特征在于，所述顶针的端部设有用于感应模具型腔内的料液位置的传感器。

9.如权利要求7所述的多点进料铸锻一体成型装置，其特征在于，所述上模固定板与所述动模板之间设有中间板，所述合模油缸的活塞端连接在中间板的上端面，所述锻造油缸的本体连接在中间板的下端面；所述中间板的两侧通过抱紧油缸活动设置在所述机架的主杆上。

10.一种多点进料铸锻一体成型方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任意一项所述的多点进料铸锻一体成型装置，包括如下步骤;

S100，通过定量给料的方式将金属料液分别送入各个压射组件中；

S200，合模，当动模板合模到预设位置时，通过压射组件将料液压射到模具型腔中去；

S300，启动锻造缸，对模具型腔内正在凝固的压铸件进行闭模锻造。