本實(shí)用新型涉及擠壓鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種串缸擠壓鑄造機(jī)。

背景技術(shù)：

擠壓鑄造是將一定量熔融金屬液直接注入金屬模膛，隨后合模實(shí)現(xiàn)金屬液充填流動(dòng)，并在機(jī)械靜壓力作用下發(fā)生高壓凝固和少量塑性變形，從而獲得毛坯或零件的一種金屬加工方法。目前，普通的立式直接串缸擠壓鑄造機(jī)已用來大量生產(chǎn)合金鑄件，帶來了鑄件品質(zhì)的大幅提高，但普通的立式直接串缸擠壓鑄造機(jī)只能提供一次直接擠壓壓力，在壓制結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件時(shí)，這一壓力并不能均勻地分布在擠壓面上，無法保證整個(gè)鑄件在有效擠壓比壓下凝固。特別是當(dāng)鑄件的不同部位在垂直方向上的厚度相差較大時(shí)：在直接擠壓鑄造過程中，厚度較小部位先于厚度較大部位凝固，從而導(dǎo)致擠壓壓力主要分布在厚度較小處，而需要在持續(xù)高壓下凝固的厚大部位只能分配到較少壓力，這種情況不利于厚度大的部位的成型和鑄件整體性能的提高，特別隨著鑄件厚度差的增大，這一不利因素將更加明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種串缸擠壓鑄造機(jī)，能夠在豎直方向進(jìn)行二次加壓，有利于厚度大的部位的成型和鑄件整體性能的提高。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，采取的技術(shù)方案是：

一種串缸擠壓鑄造機(jī)，包括合模組件、由上往下依次相對(duì)布置的第一模板、動(dòng)模板和第二模板、及固定于第一模板上的主驅(qū)動(dòng)缸和固定于動(dòng)模板上的副驅(qū)動(dòng)缸，合模組件包括上模具、與第二模板連接的下模具，上模具包括與動(dòng)模板連接的第一擠壓部、及與副驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿連接的第二擠壓部，主驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿與副驅(qū)動(dòng)缸相串連。

合模組件的第一擠壓部對(duì)應(yīng)鑄件厚度較薄的位置，第二擠壓部對(duì)應(yīng)鑄件的厚度較厚的位置，在鑄造時(shí)，將合金熔體澆入合模組件內(nèi)，主驅(qū)動(dòng)缸通過活塞桿帶動(dòng)副驅(qū)動(dòng)缸和動(dòng)模板向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)上模具向下移動(dòng)與下模具合模，上模具的第一擠壓部和第二擠壓部同時(shí)擠壓鑄件，合模后主驅(qū)動(dòng)缸增壓并保壓，使鑄件整體在高壓下凝固，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄件的第一次擠壓；主驅(qū)動(dòng)缸保壓一定時(shí)間后，副驅(qū)動(dòng)缸通過活塞桿帶動(dòng)第二擠壓部向下擠壓鑄件厚度較厚的位置，副驅(qū)動(dòng)缸增壓并保壓，使鑄件厚度較厚的凝固部位仍在高壓下凝固，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄件的第二次擠壓。通過該串缸擠壓鑄造機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄件在豎直同方向的二次擠壓，在鑄件凝固過程中，根據(jù)鑄件不同部位的凝固先后順序，分階段進(jìn)行二次擠壓，使擠壓壓力在合金凝固的過程中合理分布，提高了局部擠壓比壓和壓力有效作用時(shí)間，有效地解決了厚度大的部位不及厚度小的部位的組織致密和晶粒粗大等問題，有利于厚度大的部位的成型和鑄件整體性能的提高，提高產(chǎn)品質(zhì)量和成品率；且該鑄造機(jī)的驅(qū)動(dòng)缸采用串聯(lián)聯(lián)動(dòng)的方式，使整體體積小、結(jié)構(gòu)更緊湊。

下面對(duì)技術(shù)方案進(jìn)一步說明：

進(jìn)一步的是，串缸擠壓鑄造機(jī)還包括頂板，頂板與副驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿連接，第二擠壓部與頂板連接。副驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿通過頂板與第二擠壓部連接，便于安裝和維護(hù)。

進(jìn)一步的是，第一模板和第二模板之間連接有導(dǎo)柱，動(dòng)模板設(shè)有與導(dǎo)柱配合的導(dǎo)向孔。導(dǎo)柱對(duì)動(dòng)模板的移動(dòng)起導(dǎo)向作用，使動(dòng)模板在上下移動(dòng)過程中更穩(wěn)定，避免發(fā)生偏移，也使合模精度更高。

進(jìn)一步的是，串缸擠壓鑄造機(jī)還包括驅(qū)動(dòng)動(dòng)模板上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于第一模板上。開模時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)動(dòng)模板向上運(yùn)動(dòng)開模，副驅(qū)動(dòng)缸帶動(dòng)頂板頂出鑄件，使開模更方便，且使串缸擠壓鑄造機(jī)的整體結(jié)構(gòu)更緊湊。

進(jìn)一步的是，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為升降液壓缸，升降液壓缸的活塞桿與動(dòng)模板連接。

進(jìn)一步的是，第一擠壓部為上模芯，第二擠壓部為圍繞上模芯布置的上模環(huán)。使適應(yīng)于中心厚度小，外圈厚度大的鑄件的鑄造，特別適用于渦輪的鑄造，解決渦輪的外圈部位不及肋板部位的組織致密和晶粒粗大的問題。

進(jìn)一步的是，上模具還包括上模架，上模架與動(dòng)模板連接，上模芯固定于上模架上。

進(jìn)一步的是，下模具包括固定于第二模板上的下模套、及固定于下模套上的下模芯，下模芯設(shè)有與上模芯和上模環(huán)配合的型腔。

進(jìn)一步的是，主驅(qū)動(dòng)缸的最大擠壓力大于副驅(qū)動(dòng)缸的最大擠壓力。

進(jìn)一步的是，主驅(qū)動(dòng)缸和副驅(qū)動(dòng)缸為液壓缸。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型通過該串缸擠壓鑄造機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄件在豎直同方向的二次擠壓，在鑄件凝固過程中，根據(jù)鑄件不同部位的凝固先后順序，分階段進(jìn)行二次擠壓，使擠壓壓力在合金凝固的過程中合理分布，提高了局部擠壓比壓和壓力有效作用時(shí)間，有效地解決了厚度大的部位不及厚度小的部位的組織致密和晶粒粗大等問題，有利于厚度大的部位的成型和鑄件整體性能的提高，提高產(chǎn)品質(zhì)量和成品率；且該鑄造機(jī)的驅(qū)動(dòng)缸采用串聯(lián)聯(lián)動(dòng)的方式，使整體體積小、結(jié)構(gòu)更緊湊。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例串缸擠壓鑄造機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例合模組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

10.第一模板，20.動(dòng)模板，30.第二模板，40.主驅(qū)動(dòng)缸，410.主驅(qū)動(dòng)桿活塞桿，50.副驅(qū)動(dòng)缸，510.頂板，520.副驅(qū)動(dòng)缸活塞桿，610.上模具，611.第一擠壓部，612.第二擠壓部，613.上模架，620.下模具，621.下模套，622.下模芯，623.型腔，70.導(dǎo)柱，80.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明：

如圖1和圖2所示，一種串缸擠壓鑄造機(jī)，包括合模組件、由上往下依次相對(duì)布置的第一模板10、動(dòng)模板20和第二模板30、及固定于第一模板10上的主驅(qū)動(dòng)缸40和固定于動(dòng)模板20上的副驅(qū)動(dòng)缸50，合模組件包括上模具610、與第二模板30連接的下模具620，上模具610包括與動(dòng)模板20連接的第一擠壓部611、及與副驅(qū)動(dòng)缸活塞桿520連接的第二擠壓部612，主驅(qū)動(dòng)缸活塞桿410與副驅(qū)動(dòng)缸50相串連。

合模組件的第一擠壓部611對(duì)應(yīng)鑄件厚度較薄的位置，第二擠壓部612對(duì)應(yīng)鑄件的厚度較厚的位置，第一擠壓部611和第二擠壓部612可上下相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在鑄造時(shí)，將合金熔體澆入合模組件內(nèi)，主驅(qū)動(dòng)缸40通過活塞桿帶動(dòng)副驅(qū)動(dòng)缸50和動(dòng)模板20向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)上模具610向下移動(dòng)與下模具620合模，上模具610的第一擠壓部611和第二擠壓部612同時(shí)擠壓鑄件，合模后主驅(qū)動(dòng)缸40增壓并保壓，使鑄件整體在高壓下凝固，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄件的第一次擠壓；主驅(qū)動(dòng)缸40保壓一定時(shí)間后，副驅(qū)動(dòng)缸50通過活塞桿帶動(dòng)第二擠壓部612向下擠壓鑄件厚度較厚的位置，副驅(qū)動(dòng)缸50增壓并保壓，使鑄件厚度較厚的凝固部位仍在高壓下凝固，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄件的第二次擠壓。該串缸擠壓鑄造機(jī)實(shí)現(xiàn)豎直同方向二次大壓力直接擠壓鑄造，以確保厚度不均鑄件在有效擠壓比壓作用下實(shí)現(xiàn)順序凝固，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和成品率。同時(shí)，由于采用兩個(gè)大壓力擠壓驅(qū)動(dòng)缸采用串聯(lián)聯(lián)動(dòng)的方式，使鑄造機(jī)整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，制造成本低、便于安裝和維護(hù)。同理，當(dāng)鑄件厚度差異較大部分有n個(gè)，該利是串缸擠壓鑄造機(jī)則根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置n個(gè)驅(qū)動(dòng)缸，動(dòng)模板20根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置n-1個(gè)，根據(jù)鑄件不同部位的凝固先后順序，分階段依次進(jìn)行擠壓。

在本實(shí)施例中，如圖2所示，第一擠壓部611為上模芯，第二擠壓部612為圍繞上模芯布置的上模環(huán)，上模具610還包括上模架613，上模架613與動(dòng)模板20連接，上模芯固定于上模架613上，下模具620包括固定于第二模板30上的下模套621、及固定于下模套621上的下模芯622，下模芯622設(shè)有與上模芯和上模環(huán)配合的型腔623，使適應(yīng)于中心厚度小，外圈厚度大的鑄件的鑄造，特別適用于渦輪的鑄造，解決渦輪的外圈部位不及肋板部位的組織致密和晶粒粗大的問題。合模組件還可以根據(jù)鑄件的形狀設(shè)置為其他形式。

如圖1所示，串缸擠壓鑄造機(jī)還包括頂板510，頂板510與副驅(qū)動(dòng)缸50的活塞桿連接，第二擠壓部612與頂板510連接。副驅(qū)動(dòng)缸50的活塞桿通過頂板510與第二擠壓部612連接，便于安裝和維護(hù)。

如圖1所示，第一模板10和第二模板30之間連接有導(dǎo)柱70，動(dòng)模板20設(shè)有與導(dǎo)柱70配合的導(dǎo)向孔(附圖未標(biāo)識(shí))。導(dǎo)柱70對(duì)動(dòng)模板20的移動(dòng)起導(dǎo)向作用，使動(dòng)模板20在上下移動(dòng)過程中更穩(wěn)定，避免發(fā)生偏移，也使合模精度更高。

在本實(shí)施例中，導(dǎo)柱70有兩組，兩組導(dǎo)柱前后布置，每組導(dǎo)柱包括有兩根導(dǎo)柱70，使動(dòng)模板20在上下移動(dòng)過程中更平衡穩(wěn)定。

如圖1所示，串缸擠壓鑄造機(jī)還包括驅(qū)動(dòng)動(dòng)模板20上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)80，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)80設(shè)于第一模板10上。開模時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)80驅(qū)動(dòng)動(dòng)模板20向上運(yùn)動(dòng)開模，副驅(qū)動(dòng)缸50帶動(dòng)頂板510頂出鑄件，使開模更方便，且使串缸擠壓鑄造機(jī)的整體結(jié)構(gòu)更緊湊。

在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)80為升降液壓缸，升降液壓缸的活塞桿與動(dòng)模板20連接。主驅(qū)動(dòng)缸40和副驅(qū)動(dòng)缸50也為液壓缸，主驅(qū)動(dòng)缸40、副驅(qū)動(dòng)缸50和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)80還可以根據(jù)實(shí)際需要采用其他驅(qū)動(dòng)形式。

主驅(qū)動(dòng)缸40的最大擠壓力大于副驅(qū)動(dòng)缸50的最大擠壓力，在實(shí)施例中，主驅(qū)動(dòng)缸40的最大擠壓力為1000噸，副驅(qū)動(dòng)缸50的最大擠壓力為800噸。

以鑄造渦輪為例，該立式鑄造擠壓機(jī)的鑄造工藝包括以下步驟：

(1)、ZA27合金熔煉，打渣、除氣，保溫溫度為630℃；

(2)、預(yù)熱合模組件型腔至200℃；

(3)、將30Kg合金熔體注入合模組件的型腔；

(4)、主驅(qū)動(dòng)缸40驅(qū)動(dòng)動(dòng)模板20，動(dòng)模板20帶動(dòng)上模芯和上模環(huán)向下合模，下降速度為8mm/s；

(5)、合模后主驅(qū)動(dòng)缸40增壓并保壓，對(duì)整個(gè)蝸輪進(jìn)行第一次擠壓，蝸輪在壓力下凝固，擠壓比壓為65MPa；

(6)、主驅(qū)動(dòng)缸40保壓50s后，副驅(qū)動(dòng)缸50增壓驅(qū)動(dòng)頂板510，頂板510帶動(dòng)上模環(huán)向下擠壓，蝸輪外圈的擠壓比壓為90MPa，保壓時(shí)間為60s；

(7)、副驅(qū)動(dòng)缸50保壓結(jié)束后卸壓，然后主驅(qū)動(dòng)缸40卸壓；

(8)、升降液壓缸驅(qū)動(dòng)動(dòng)模板20向上運(yùn)動(dòng)開模；

(9)、副驅(qū)動(dòng)缸50頂出鑄件并回位。

本實(shí)用新型通過該串缸擠壓鑄造機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄件在豎直同方向的二次擠壓，在鑄件凝固過程中，根據(jù)鑄件不同部位的凝固先后順序，分階段進(jìn)行二次擠壓，使擠壓壓力在合金凝固的過程中合理分布，提高了局部擠壓比壓和壓力有效作用時(shí)間，有效地解決了厚度大的部位不及厚度小的部位的組織致密和晶粒粗大等問題，有利于厚度大的部位的成型和鑄件整體性能的提高，提高產(chǎn)品質(zhì)量和成品率；且該鑄造機(jī)的驅(qū)動(dòng)缸采用串聯(lián)聯(lián)動(dòng)的方式，使整體體積小、結(jié)構(gòu)更緊湊。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。