一種新型擠壓鑄造的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及到一種新型擠壓鑄造機，對近代出現(xiàn)的擠壓鑄造機壓射系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)作了大的調(diào)整和優(yōu)化。在壓射系統(tǒng)方面，設(shè)置了平移油缸、料筒升降油缸，壓射油缸和擺動油缸；平移油缸與擺動油缸協(xié)調(diào)工作，料筒與澆口套始終密合，使得金屬熔液無泄漏。進(jìn)一步在液壓系統(tǒng)中增設(shè)了快速儲能器和差動閥，使得壓射過程由平穩(wěn)啟動、高速前進(jìn)和高壓脈沖步進(jìn)三個步驟組成，可以通過快速擠壓成形和高壓擠壓充形，生產(chǎn)出形狀精度高的內(nèi)部致密的擠壓鑄造件，擠壓件可以在后續(xù)進(jìn)行熱處理。
【專利說明】一種新型擠壓鑄造機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到壓力鑄造行業(yè)中使用的擠壓鑄造機，尤其是本新型擠壓鑄造機突破了傳統(tǒng)擠壓鑄造機的功能，可以通過快速擠壓成形和高壓擠壓充形，生產(chǎn)出形狀精度高的內(nèi)部致密的擠壓鑄造件。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力鑄造技術(shù)目前廣泛用于國防軍工、交通運輸、3D成形和通信手機等行業(yè)，成為先進(jìn)制造技術(shù)中實現(xiàn)少無切削形成復(fù)雜零部件的重要技術(shù)之一。但傳統(tǒng)壓力鑄造機械存在明顯不足。傳統(tǒng)壓鑄機的金屬熔液壓入通道不合理，澆口通道與型腔的分模面成垂直分布，金屬熔液進(jìn)入模具型腔會有渦流造成卷氣現(xiàn)象，雖然因為金屬熔液高速進(jìn)入型腔而成形好，但生產(chǎn)的壓鑄件內(nèi)部雜質(zhì)較多，而且還存在分散的小氣泡，壓鑄件無法進(jìn)行后續(xù)熱處理，也不能用于高溫場合，限制了在一些行業(yè)如國防軍工行業(yè)的應(yīng)用。近來，出現(xiàn)了擠壓鑄造機，其結(jié)構(gòu)使得金屬熔液以直通的方式進(jìn)入模具型腔，消除了金屬熔液流動中的渦流和卷氣現(xiàn)象；但由于金屬熔液進(jìn)入型腔速度低，無法形成擠壓鑄造件邊末端的細(xì)微部分，且會在擠壓鑄造件尺寸較大處形成內(nèi)部縮松和縮孔，靠近擠壓鑄造件的邊緣形成冷膈，仍然很難生廣出聞品質(zhì)的壓鑄件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出，要充分發(fā)揮傳統(tǒng)壓鑄機和近代擠壓鑄造機的優(yōu)點，同時克服兩種壓力鑄造機械的缺點，設(shè)計生產(chǎn)一種新型擠壓鑄造機，既要使得生產(chǎn)的壓鑄件成形良好、精確，又要提高壓鑄件內(nèi)在品質(zhì)，并且允許壓鑄件在然后進(jìn)行熱處理，滿足國防軍工和汽車業(yè)對壓鑄件日益嚴(yán)格的要求。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下。
[0005]對近代出現(xiàn)的擠壓鑄造機壓射系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)作了大的調(diào)整和優(yōu)化。在壓射系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)方面，設(shè)置了壓射機構(gòu)平移油缸、料筒升降油缸，驅(qū)動料筒內(nèi)沖頭的壓射油缸和驅(qū)動料筒擺動的擺動油缸。當(dāng)料筒向外擺動到擠壓鑄造機外側(cè)時，由給湯機向料筒注入金屬熔液，料筒擺正到垂直位置時，料筒升降油缸活塞上升使料筒口對準(zhǔn)澆口套，由控制裝置來調(diào)整壓射機構(gòu)平移油缸活塞的移動量和料筒擺動油缸的擺動量，平移油缸與擺動油缸協(xié)調(diào)工作，使得料筒口與模具型腔的澆口套對接密合，防止以后壓射過程中金屬熔液通過料筒口與澆口套之間縫隙泄漏的現(xiàn)象，確保高壓充形補縮時有足夠的補充金屬。同時，在進(jìn)行壓射工作的液壓系統(tǒng)中增設(shè)了快速儲能器，在其液壓管路中增設(shè)差動閥，優(yōu)化了擠壓時的工作過程。首先由壓射油路板向壓射油缸供油，料筒中的活塞上升推動沖頭，使沖頭上方的金屬熔液平穩(wěn)進(jìn)入模具的澆口套，然后立即開啟快速儲能器和差動閥，快速儲能器以毫秒級的響應(yīng)速度加大注入壓射系統(tǒng)油量，同時差動閥使得壓射油缸有桿油腔的常壓油迅速回流到無桿油腔，進(jìn)一步增加了活塞上升速度，沖頭上方的金屬熔液高速通過澆口套射入模具型腔，使得型腔末端的細(xì)微部分成形精確良好，且金屬來不及部分凝固而無冷膈產(chǎn)生，當(dāng)成形結(jié)束時，立即切換差動閥，使壓射油缸的有桿油腔接通常壓油管道，此時壓力油流動突然減速而壓力突然升高，壓射系統(tǒng)產(chǎn)生“水錘”現(xiàn)象，壓力油以高壓脈動步進(jìn)的方式推動壓射油缸的活塞和沖頭，沖頭把澆口套中的金屬液以脈動步進(jìn)的方式推入擠壓鑄件體內(nèi)，使得原來有可能形成縮松縮孔的地方得到金屬熔液補充，形成致密結(jié)構(gòu)組織，稱為“充形”。擠壓件可以在后續(xù)進(jìn)行熱處理。
[0006]本發(fā)明的突出特點和明顯有益效果為:(I)優(yōu)化了壓射系統(tǒng)中關(guān)鍵件料筒的運動，在壓射過程中，使得料筒與澆口套始終密合，使得金屬熔液無泄漏而都用于擠壓成形，保證在充形時有足夠的補充金屬熔液填充可能產(chǎn)生的縮松縮孔；(2)壓射工作時壓射缸活塞由平穩(wěn)啟動、高速前進(jìn)和高壓脈沖步進(jìn)三個步驟組成，首先活塞通過沖頭擠壓金屬熔液由平穩(wěn)到快速壓射進(jìn)入型腔成形，然后活塞高壓脈動步進(jìn)，通過沖頭使?jié)部谔變?nèi)的金屬熔液高壓擠入擠壓件而充形良好，擠壓件內(nèi)部組織致密，可以在后繼進(jìn)行熱處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖為新型擠壓鑄造機整機結(jié)構(gòu)示意圖。合模系統(tǒng)由頭板1、動模具2、定模具3、中板4、頂針油路板5、頂針油缸6、屈肘擴(kuò)力機構(gòu)7、尾板8、鎖模油路板9、鎖模油缸10和澆口套11組成；壓射系統(tǒng)由升降油缸12、平移油缸13、擺動油缸15、壓射油缸16和料筒17組成；液壓系統(tǒng)由差動閥14，快速儲能器18、壓射油路板19、泵站油路板20油箱21和油泵電機22組成。
【具體實施方式】
[0008]整機分為合模系統(tǒng)、壓射系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)三大部分。
[0009]液壓系統(tǒng)工作，油泵22從油箱21中抽取常壓油，加壓后，經(jīng)過泵站油路板20控制流量和壓力，壓力油分成兩路分別供給壓射油路板19和鎖模油路板9。首先實現(xiàn)鎖模，鎖模油路板向鎖模油缸10后腔供油，鎖模油缸10的活塞推動曲肘擴(kuò)力機構(gòu)7，進(jìn)行鎖模動作，將動模具2與定模具3鎖緊。
[0010]隨后壓射系統(tǒng)工作，擺動油缸15將壓射油缸16連同料筒17向外推動到壓射油缸傾斜到擠壓鑄造機左外側(cè)，由給湯機中的湯勺向料筒11注入金屬熔液，擺動油缸15擺正，然后平移油缸13活塞拉動整個壓射機構(gòu)，使料筒17的口到達(dá)澆口套11下方。此時升降油缸12上升，料筒17的口進(jìn)入澆口套，微量調(diào)節(jié)擺動油缸15和平移油缸13活塞使料筒口與澆口套密合。此后壓射油缸16開始工作。壓射過程分成三個階段，第一階段，泵站油路板20供油，經(jīng)壓射油路板19進(jìn)入壓射油缸16后腔，壓射油缸16中的活塞上行，推動沖頭上升，沖頭又推動料筒17中的金屬熔液緩慢上升。此時流量小，速度慢。第二階段，快速儲能器18打開，壓力油快速進(jìn)入壓射油缸16的后腔，同時差動閥14打開，壓射油缸16前腔的油快速進(jìn)入后腔，后腔為無桿腔，利用后腔和前腔的壓力差，形成差動，壓射油缸16中的活塞快速前行，沖頭推動金屬熔液快速進(jìn)入模腔成形。第三階段，壓射接近終點，壓射缸16的活塞前行受阻，速度變慢，迅速關(guān)閉差動閥14，快速儲能器18中的壓力油流動突然變慢，產(chǎn)生“水錘”，液壓油以高壓脈動步進(jìn)的方式?jīng)_擊料筒中的沖頭，使沖頭以強制方式步進(jìn)，澆口套11中留有的金屬熔液強力進(jìn)入鑄件，使鑄件成形致密，鑄件內(nèi)部的縮孔縮松得到金屬熔液及時補充而消失。[0011]最后，鎖模系統(tǒng)工作，動模具2與定模具3打開，頂針油缸6進(jìn)油，從模腔中頂落成形鑄件，完成一個工作循環(huán)。
[0012]本發(fā)明技術(shù)已經(jīng)在公司的新產(chǎn)品中得到應(yīng)用，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
【權(quán)利要求】
1.一種新型擠壓鑄造機，其特征在于:整機分為液壓系統(tǒng)、合模系統(tǒng)和壓射系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型擠壓鑄造機，其特征在于:壓射系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)方面設(shè)置了壓射機構(gòu)平移油缸、料筒升降油缸，驅(qū)動料筒內(nèi)沖頭的壓射油缸和驅(qū)動料筒擺動的擺動油缸。平移油缸與擺動油缸協(xié)調(diào)工作，使得料筒口與模具型腔的澆口套對接密合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型擠壓鑄造機，其特征在于:液壓系統(tǒng)中增設(shè)了快速儲能器，在其液壓管路中增設(shè)差動閥，優(yōu)化了擠壓時的工作過程，壓射缸活塞由平穩(wěn)啟動、高速前進(jìn)和高壓脈沖步進(jìn)三個步驟組成，首先活塞通過沖頭擠壓金屬熔液由平穩(wěn)到快速壓射進(jìn)入型腔成形，然后活塞高壓脈沖步進(jìn)，通過沖頭使?jié)部谔變?nèi)的金屬熔液高壓擠入擠壓件。
【文檔編號】B22D18/02GK103521737SQ201310426272
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】萬水平, 趙峰, 孫玨, 賈祥磊, 楊蘇鵬, 孔躍明 申請人:蘇州三基鑄造裝備股份有限公司