專利名稱：一種擠壓壓鑄機及其擠壓壓鑄方法
技術領域：
本發(fā)明涉及壓鑄機技術領域，更具體地說，涉及一種明顯改善鑄件性能的擠壓壓 鑄機及該機器的擠壓壓鑄方法。
背景技術：
隨著壓鑄技術的不斷發(fā)展，對鑄件的力學性能、復雜程序、鑄件外觀都提出了更高 的要求，在壓鑄中，特別是對于大型的壓鑄件，在模腔內充型的金屬液較多，比較容易出現 縮孔和疏松的現象，雖然在壓鑄的工藝中有增壓過程，但對于大型鑄件，模腔內厚大部位的 金屬液積存的熱量較多，因而該部位金屬液凝固會比其它部位慢，周圍的近模腔壁的部位 先固化，中心厚區(qū)形成一個封閉的液池，該部位在凝固時得不到周圍金屬液的補充，而由于 周圍的部位基本上已經固化，壓射缸的增壓動作作起的效果很微，使該部位結構比較疏松， 根本達不到組織致密性的要求。為了更好的提高鑄件致密性、增加鑄件的強度，擠壓鑄造技術引起業(yè)界強烈的興 趣，人們試圖突破傳統(tǒng)壓鑄技術的瓶頸問題，從制造設備上研究解決鑄件的縮孔現象。公開 的中國專利200820082892. 4公開了一種帶有二次擠壓機構的壓鑄模，它通過在鑄件模腔 內的型芯機構設計為一個可伸縮的擠壓型芯，當壓鑄機完成充型和增壓后，由擠壓油缸推 動擠壓型芯進行二次擠壓，目的通過該伸縮的擠壓型芯消除縮孔和疏松。但該技術方案的 伸縮的擠壓型芯結構相當復雜、加工難度大，而且該方案通用性差，針對不同結構的鑄件要 設計一個或多個擠壓型芯。再者，該技術方案只能針對鑄件的個別部位進行二次擠壓，不能 全方位提高鑄件的組織致密性。

發(fā)明內容
傳統(tǒng)壓鑄技術存在的主要問題，是壓鑄件內部普遍存在收縮性缺陷，其氣密性缺 陷主要是縮孔、縮松，屬于其工藝特性必然產生的質量問題。本發(fā)明目的是針對普通壓鑄和 傳統(tǒng)擠壓鑄造(液態(tài)模鍛)普遍存在的氣密性質量問題，提供一種擠壓壓鑄機以及擠壓壓 鑄的方法，以解決傳統(tǒng)壓鑄、真空壓鑄技術存在的縮孔、疏松現象，消除各種收縮性缺陷，提 高鑄件致密性，使產品質量更佳。本發(fā)明采用的技術方案是，提供一種擠壓壓鑄機，包括機座、合模、合模鎖模機構、 壓射機構、液壓控制系統(tǒng)，所述合模鎖模機構包括靜模、動模、主缸、主缸活塞桿，所述靜模 與動模間的密封配合結構設有密封安全帶，所述合模鎖模機構還包括監(jiān)視控制裝置，所述 監(jiān)視控制裝置是用于監(jiān)視靜模與動模間距并使靜模與動模在密封安全帶內間隔一段安全 距離的裝置，所述液壓控制系統(tǒng)還包括在所述壓射機構壓射充型結束后、由主缸推動動模 與靜模完全合攏的主缸補縮油路。上述的擠壓壓鑄機，所述監(jiān)視控制裝置包括開合模比例閥和磁柵尺。上述的擠壓壓鑄機，所述監(jiān)視控制裝置是在壓射充型前、靜模與動模合攏后啟動 的。
上述的擠壓壓鑄機，動模與靜模間打開的間隙A為0. 5 2mm。上述的擠壓壓鑄機的擠壓壓鑄方法，包括以下步驟a)合模油路系統(tǒng)合模工作，主缸活塞桿推動動模向靜模合攏，保證模具完全鎖緊。b)合模油路系統(tǒng)開模工作，使動模與靜模間打開一段間隙。c)壓射油路工作，壓射室內的金屬液體被壓射缸高壓壓射到由動模與靜模合攏而 圍成的模腔內充型。d)合模油路工作，主缸推動動模與靜模第二次合攏。e)金屬熔液在模腔內冷卻。與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明主主缸動力先用作了合模、鎖模動力，而由壓射缸在鑄件開始冷凝時再“加 力”增壓，然后用主缸的高壓合模力和抽芯裝置進行補縮，它的擠壓補縮比壓約為普通壓鑄 壓射比壓的5 10倍。可實現“普通壓鑄充型，擠壓鑄造補縮”，與現行壓鑄機的“普通壓 鑄充型，高速沖頭擠壓”有很大不同。擠壓壓鑄工藝所蘊含的技術經濟能量是巨大的。一個同等規(guī)模的擠壓壓鑄廠，其 設備投資可比傳統(tǒng)壓鑄廠減少三分之二以上，其工藝適應性卻能覆蓋除翻砂鑄造外絕大部 分的型腔鑄造成型。以擠壓壓鑄的工藝性預算，一臺同時具有900噸鎖模力和900噸擠壓 力的擠壓壓鑄機，即可應付現時九成以上的壓鑄件生產，擠壓壓鑄技術的提出具有深遠的
眉、ο


圖1為本發(fā)明的擠壓壓鑄機合模機構示意圖(合模)；圖2為本發(fā)明的擠壓壓鑄機合模機構結構示意圖(反壓充型擠壓)。
具體實施例方式以下通過具體實施方式
，并結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明的擠壓壓鑄機包括機座、臥式合模鎖模機構、可以多個不同速度高速壓射 機構3、液壓控制系統(tǒng)，其中合模鎖模機構采用直接油缸驅動的方式，合模機構與壓射機構 3聯成封閉的整體，安裝在機座上。臥式合模鎖模機構包括靜模1、動模2、主缸、主缸活塞 桿，如圖1、2所示，由靜模1、動模2組成鑄件制造的模腔，主缸設在模腔的左側，主缸活塞桿 在主缸油壓的推動下，帶動動模2沿主缸活塞桿軸線往復運動。壓射機構3設在模腔的右 側，壓射機構3包括壓射室、澆液口、壓射沖頭、壓射缸及壓射缸活塞桿、置于壓射缸后方的 增壓缸及增壓缸活塞桿，壓射過程包括壓射和增壓，壓射的速度有一速、二速兩個速度檔， 由油泵、比例閥、儲能器等組成，實現壓射缸活塞桿無級調速的高能量壓射。壓射時，壓射缸 活塞桿推動壓射沖頭將壓射室的高溫金屬熔液以高速射入由靜模1、動模2合攏而成的模 腔內，當壓射完成后，增壓缸工作，增壓缸活塞桿向前推壓射缸活塞桿，向模腔內的熔液提 供壓力，從而完成壓射、增壓的整過程。本發(fā)明的關鍵是在于合模、反向充型鎖模、壓射機構 3完成壓射、增壓后，主缸進行第二次合模，以強大的合模壓力進行擠壓補縮，詳細的擠壓壓 鑄制造過程如下1)合模油路系統(tǒng)合模工作，主缸活塞桿推動動模2向靜模1合攏，保證模具完全鎖緊。2)合模油路系統(tǒng)開模工作，由合模油路的開合模比例閥和磁柵尺控制合模油缸的 工作，使動模2與靜模1間打開間隔A為0. 5 2mm。3)壓射油路工作，壓射室內的金屬液體被壓鑄缸高壓壓射到由動模2與靜模1合 攏而圍成的模腔內。在壓射的過程中，壓射機構3先以高速壓射油路使壓射活塞桿以較高 的速度將壓射室內的金屬液體送至模腔內充型，現以中速壓射，最后，壓射機構3的增壓缸 工作，增壓缸活塞桿將壓力傳遞到模腔內的金屬熔液內。增壓的壓力為30 40Mpa。4)合模油路工作，主缸推動動模2與靜模1第二次合攏。5)金屬熔液在模腔內冷卻。6)主缸油路工作，主缸開模、跟出、復位。本發(fā)明的擠壓壓鑄與普通壓鑄機的分別在于，鑄件在充型之后，擠壓壓鑄增加了 一個主缸動力向前推進進行補縮的工步，可用主缸動力對全零件投影面積進行擠壓補縮， 擠壓補縮比最低是50Mpa，最高為IOOMpa以上，充型比壓從0 150Mpa連續(xù)無級可調，而普 通壓鑄則只是自然冷卻，沒有補縮的工步。擠壓壓鑄工藝的發(fā)明，極大地拓展了傳統(tǒng)壓鑄機 和壓鑄工藝可應用的范圍，改變用傳統(tǒng)壓鑄機生產零件總是存在鎖模能力不足，不能生產 大尺寸零件的現狀，可消除生產廠家受高鎖模力大型壓鑄機缺乏的制約。這項技術將對傳 統(tǒng)壓鑄機生產企業(yè)產生重大影響。
權利要求
1.一種擠壓壓鑄機，包括機座、合模鎖模機構、壓射機構(3)、液壓控制系統(tǒng)，所述合模 鎖模機構包括靜模(1)、動模O)、主缸、主缸活塞桿，其特征在于所述靜模(1)與動模(2) 間的密封配合結構設有密封安全帶，所述合模鎖模機構還包括監(jiān)視控制裝置，所述監(jiān)視控 制裝置是用于監(jiān)視靜模(1)與動模O)間距并使靜模(1)與動模(2)在密封安全帶內間隔 一段安全距離的裝置，所述液壓控制系統(tǒng)還包括在所述壓射機構(3)壓射充型結束后、由 主缸推動動模( 與靜模(1)完全合攏的主缸補縮油路。
2.根據權利要求1所述的擠壓壓鑄機，其特征在于所述監(jiān)視控制裝置包括開合模比 例閥和磁柵尺。
3.根據權利要求2所述的擠壓壓鑄機，其特征在于所述監(jiān)視控制裝置是在壓射充型 前、靜模(1)與動模(2)合攏后啟動的。
4.根據權利要求3所述的擠壓壓鑄機，其特征在于動模⑵與靜模⑴間打開的間 隙A為0. 5 2_。
5.根據權利要求1所述的擠壓壓鑄機的擠壓壓鑄方法，其特征在于包括以下步驟a)合模油路系統(tǒng)合模工作，主缸活塞桿推動動模( 向靜模(1)合攏，保證模具完全鎖緊。b)合模油路系統(tǒng)開模工作，使動模O)與靜模(1)間打開一段間隙。c)壓射油路工作，壓射室內的金屬液體被壓射缸高壓壓射到由動模( 與靜模(1)合 攏而圍成的模腔內充型。d)合模油路工作，主缸推動動模O)與靜模(1)第二次合攏。e)金屬熔液在模腔內冷卻。f)主缸油路工作，主缸開模、跟出、復位。
6.根據權利要求6所述的擠壓壓鑄機的擠壓壓鑄方法，其特征在于在步驟b中，所述 動模⑵與靜模(1)間打開的間隙A是0. 5 2mm。
7.根據權利要求6所述的擠壓壓鑄機的擠壓壓鑄方法，其特征在于在步驟c中，壓射 機構C3)先以高速壓射油路、再以中速壓射油路將壓射室內的金屬液體壓射至模腔內充型 后，增壓缸增壓油路啟動，增壓缸活塞桿通過推動壓射缸活塞桿將壓力傳遞到模腔內的金 屬熔液內。
全文摘要
一種擠壓壓鑄機，包括機座、合模鎖模機構、壓射機構、液壓控制系統(tǒng)，所述合模鎖模機構包括靜模、動模、主缸、主缸活塞桿，所述靜模與動模間的密封配合結構設有密封安全帶，所述合模鎖模機構還包括監(jiān)視控制裝置，所述監(jiān)視控制裝置是用于監(jiān)視靜模與動模間距并使靜模與動模在密封安全帶內間隔一段安全距離的裝置，所述液壓控制系統(tǒng)還包括在所述壓射機構壓射充型結束后、由主缸推動動模與靜模完全合攏的主缸補縮油路。本發(fā)明的擠壓補縮比壓約為普通壓鑄壓射比壓的5～10倍?？蓪崿F“普通壓鑄充型，擠壓鑄造補縮”，比現行壓鑄機的“普通壓鑄充型，高速沖頭擠壓”有明顯進步。
文檔編號B22D17/26GK102069171SQ20111003209
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月29日 優(yōu)先權日2011年1月29日
發(fā)明者馬保慶 申請人:馬保慶