CN208929189U - 用于中压反重力铸造的浇注机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于中压反重力铸造的浇注机构，包括压射油缸和双冲头压射杆；所述双冲头压射杆由杆体和设置在所述杆体底部的增压油缸组成；所述增压油缸的增压活塞杆沿开设在杆体内的通孔延伸至杆体顶端面；增压活塞杆的顶端直径大于增压活塞杆的杆体直径构成内冲头，杆体的顶端直径大于杆体的直径构成外冲头；压射油缸的压射活塞杆端部通过连接件与增压油缸的缸体相连接。本实用新型专为中压反重力铸造而设计。通过本浇注机构外冲头实现铸造压力在2‑10MPa范围内可控调节，这样使得设备和模具的投资综合成本与低压铸造相当；通过本浇注机构内冲头使补缩压力在40‑150MPa范围调节，生产的铸件强度性能和致密性接近挤压铸造。
Description
技术领域
本实用新型涉及有色金属铸造设备，尤其是涉及用于中压反重力铸造的浇注机构。
背景技术
在压力下凝固的有色金属铸造方法分类是以铸造压力为依据。目前现有的压力铸造方法有两大类：一、低压铸造和高压铸造；二、高压铸造，包括压铸和挤压铸造。其中，压铸方法适用于平均壁厚在5-6mm以下的薄壁铸件；而低压铸造和挤压铸造适合于平均壁厚大于6mm以上的厚壁铸件。就适合于厚壁铸件的低压铸造和挤压铸造工艺来说，其共性都是平稳的层流充型，顺序凝固。其差异是凝固时受到的铸造压力不同和补缩方式不同：低压铸造是依靠压缩空气产生的低于0.4-1MPa的铸造压力下使液态金属进行凝固；低压铸造的补缩是依靠浇口处的液态金属的压力和按工艺设计的冒口,依靠冒口内未凝固的液态金属的高度差形成的重力进行补缩。挤压铸造是液压机构推动压射室内的冲头在压室内产生大于40-200MPa的铸造压力下使液态金属进行凝固；挤压铸造的补缩是依靠极高的铸造压力通过已经凝固但处于塑性的外壳发生塑性变形传递压力，使未凝固的液态金属在压力作用下对邻近的、正在凝固的区域进行补缩，以达到铸件致密的目的。
低压铸造工艺原理如图1所示，低压铸造的充型是向密封的坩埚1.1里通入压缩空气，使坩埚1.1内的液态金属液面1.2上形成0.4-1MPa铸造压力，在此铸造压力作用下，液态金属通过升液管1.3自下而上反重力方向充入模具1.4，使模具1.4内的气体顺利排出；型腔充满后，铸造压力作用于浇口处的液态金属，对浇口补缩区域未凝固的金属进行压力凝固与补缩，对于距离浇口较远不能受到浇口补缩的区域，设置冒口1.5，冒口1.5为最后凝固区域，依靠高度差形成的重力为铸件需要补缩的区域提供补缩的液态金属。
挤压铸造工艺原理如图2所示，挤压铸造的充型是在压射油缸2.1的压力作用下，压射油缸2.1内的压射活塞2.2推动压射室2.3内的压射冲头2.4，使液态金属自下而上以层流充型模具型腔，保证了模具2.5内的气体顺利排出，型腔充满后压射油缸的油压力使压射冲头在压射室内产生40-200MPa以上的铸造压力，使模具型腔内的金属在高压下进行凝固与补缩。
低压铸造的主要技术特征为：1、充型：以压缩空气为动力产生的铸造压力直接推动液态金属通过升液管1.3自下而上反重力充型；2、凝固：在由压缩空气产生的0.4-1MPa的铸造压力下液态金属由远端向浇口或冒口1.5方向顺序凝固；3、补缩：在铸件浇口区域由0.4-1MPa的铸造压力推动液态金属流动进行补缩，远离浇口区域以冒口1.5内残余的最后凝固的液态金属在高度差的重力作用下补缩。
挤压铸造的主要技术特征为：1、充型：以压射油缸2.1的压力为动力，通过压射活塞2.2推动压射室2.3内的压射冲头2.4将压射室2.3内的液态金属自下而上反重力充型；2、凝固：在压射油缸2.1的液压压力作用下，通过压射冲头2.4在压射室2.3内产生60-150MPa的铸造压力，由铸件的距离浇口的远端向浇口方向顺序凝固；3、补缩：由压射油缸2.1的液压压力通过压射冲头2.4在压射室2.3内产生60-150MPa的铸造压力推动液态金属流动对未凝固的液态金属进行补缩。
低压铸造由于铸造压力低，需要的锁模力也较低，所以对设备、模具的强度和刚性要求相应较低，因此设备投资相对较小，而且可以生产较大的铸件。但是，由于低压铸造的压力为压缩空气，压力和流量的控制相对液压***很不稳定，可控性较差。由于压缩空气的压力稳定性差且压力比较低，压力补缩效果有限，因此限制了对铸件性能的提高。
挤压铸造由于采用了液压***控制，压力高，稳定性好，受控性强，生产效率高，由于高压凝固补缩，铸件强度提高明显，外观质量优良。但挤压铸造由于挤压压力很高，对设备的锁模力要求很大，对设备和模具的强度和刚性要求较高，因而设备和模具投资较大，且不能生产较大的铸件。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种用于中压反重力铸造的浇注机构，该浇注机构结构原理也可适用于压铸和挤压铸造。
为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：
本实用新型所述用于中压反重力铸造的浇注机构，包括压射油缸和双冲头压射杆；所述双冲头压射杆由杆体和设置在所述杆体底部的增压油缸组成；所述增压油缸的增压活塞杆沿开设在杆体内的通孔延伸至杆体顶端面；增压活塞杆的顶端直径大于增压活塞杆的杆体直径构成内冲头，杆体的顶端直径大于杆体的直径构成外冲头；压射油缸的压射活塞杆端部通过连接件与增压油缸的缸体相连接。
所述增压活塞杆和所述压射活塞杆的轴线相重合。
所述压射油缸、增压油缸的有杆腔室和无杆腔室分别通过液压管道与控制压射油缸和增压油缸流量和压力的液压控制油路相连通。
本实用新型专为中压反重力铸造而设计。通过本浇注机构外冲头，实现铸造压力在2-10MPa范围内可控调节，这样使得设备和模具的投资综合成本与低压铸造相当；通过本浇注机构内冲头，使补缩压力在40-150MPa范围调节，生产的铸件强度性能和致密性接近挤压铸造。
附图说明
图1是现有低压铸造工艺的原理图。
图2是现有挤压铸造工艺的原理图。
图3是本实用新型的结构示意图。
图4是本实用新型用于浇注时的使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图3所示，本实用新型所述用于中压反重力铸造的浇注机构，包括压射油缸1和双冲头压射杆；双冲头压射杆由杆体2和设置在杆体2底部的增压油缸3组成；增压油缸3的增压活塞杆4沿开设在杆体2内的通孔延伸至杆体2的顶端面；增压活塞杆4的顶端直径大于增压活塞杆4的杆体直径构成内冲头5，杆体2的顶端直径大于杆体2的直径构成外冲头6；压射油缸1的压射活塞杆7端部通过连接件与增压油缸3的缸体相连接，增压活塞杆4和压射活塞杆7的轴线相重合。
工作时，压射油缸1、增压油缸3的有杆腔室和无杆腔室分别通过液压管道与控制压射油缸和增压油缸流量和压力的液压控制油路相连通即可。
如图4所示，本实用新型使用时，将外冲头6安装在压射室8内，将压射室8与模具9的浇口10装配连通；然后，在模具9上对应于冒口11位置处安装挤压补缩油缸12，使挤压补缩油缸12的活塞杆端部13经开设在模具9上的孔通延伸至冒口11腔体组成挤压补缩冒口即可。
铸造浇注时，在压射室8内浇入液态金属，启动压射油缸1，通过压射油缸1的压射活塞杆7驱动外冲头6推动压射室8内的液态金属对模具型腔充型；当液态金属将模具型腔充满后，通过外冲头6对液态金属施加2-10MPa的中压铸造压力进行加压补缩；当模具9内的液态金属凝固形成一定厚度的外壳后，启动增压油缸3驱动内冲头5对浇口10处施加30-150MPa的挤压压力进行高压补缩；当模具9内的液态金属凝固形成一定厚度的外壳后，启动挤压补缩油缸12，使其活塞杆端部13向冒口11腔体内延伸，对冒口11内腔施加30-150MPa的挤压压力进行高压补缩。
Claims (3)
1.一种用于中压反重力铸造的浇注机构，其特征在于：包括压射油缸和双冲头压射杆；所述双冲头压射杆由杆体和设置在所述杆体底部的增压油缸组成；所述增压油缸的增压活塞杆沿开设在杆体内的通孔延伸至杆体顶端面；增压活塞杆的顶端直径大于增压活塞杆的杆体直径构成内冲头，杆体的顶端直径大于杆体的直径构成外冲头；压射油缸的压射活塞杆端部通过连接件与增压油缸的缸体相连接。
2.根据权利要求1所述用于中压反重力铸造的浇注机构，其特征在于：所述增压活塞杆和所述压射活塞杆的轴线相重合。
3.根据权利要求1或2所述用于中压反重力铸造的浇注机构，其特征在于：所述压射油缸、增压油缸的有杆腔室和无杆腔室分别通过液压管道与控制压射油缸和增压油缸流量和压力的液压控制油路相连通。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113102729A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-07-13 | 清华大学 | 一种用于大型复杂铸件挤压铸造工艺的双重挤压冲头 |
| CN114160770A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-03-11 | 湖南大学 | 一种间接挤压铸造冲头装置及挤压铸造方法 |
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