專利名稱：臥式固定豎壓室差壓力壓鑄法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于壓力鑄法，特別是鋁合金的壓力鑄法。
壓力鑄造即壓鑄，一般使用壓鑄機將鋁合金溶液注入壓鑄機的壓室，壓射沖頭在很高的壓力下，將鋁合金溶液壓入型腔，壓鑄成形，成形的產(chǎn)品即壓鑄件。所使用的壓鑄機以臥式冷壓室壓鑄機的鑄造方法在壓力鑄造生產(chǎn)中最有代表性。
臥式冷壓室鑄機，壓鑄模水平開合，壓室的中心線是水平的，壓射沖頭水平運動。金屬液注入壓室后，在壓室內(nèi)呈長條半園狀。壓室至型腔轉(zhuǎn)90°角。澆道較長，三級壓射，比壓大。薄的內(nèi)澆口，使金屬液充填型腔時呈紊流狀、彌散狀。加氧壓鑄時氧氣?；炫挪磺澹M入產(chǎn)品內(nèi)部。
這種臥式冷壓室壓鑄機鑄造工藝生產(chǎn)的鋁合金壓鑄件，雖然具有優(yōu)點，但仍存在以下缺點1、不能熱處理;
2、強度不高;
3、內(nèi)部組織有氣孔;
4、厚壁壓鑄件不能生產(chǎn);
5、不能焊接;
6、壓鑄鋁合金的液態(tài)流動性能要求很高，故能壓鑄的鋁合金品種少，并限制了壓鑄鋁合金機械性能改進。
7、陽極氧化工藝效果差;
8、加氧壓鑄件易產(chǎn)生氧氣氣孔。
產(chǎn)生以上八個缺點的主要原因是1、金屬液在壓室內(nèi)呈長條半園狀，接觸壓室表面面積大，使冷卻速度加快;
2、壓射沖頭工作時，壓室內(nèi)上部半園的空氣卷入型腔內(nèi)，使壓鑄件產(chǎn)生氣孔;
3、金屬液經(jīng)很薄的內(nèi)澆口，在高壓下呈紊流狀，彌散狀充填型腔，使型腔內(nèi)的部份氣體卷入金屬液，而產(chǎn)生壓鑄件氣孔;
4、澆道至型腔轉(zhuǎn)90°角，使金屬液壓力損失大，冷卻速度加快;
5、加氧壓鑄時，呈紊流狀、彌散狀的金屬液迫使部份壓力很高的氧氣卷入金屬液，使加氧壓鑄件產(chǎn)生氧氣氣孔。
以上五個原因的解決方法是1、使?jié)驳乐列颓怀手本€減少壓力損失，降低冷卻速度;
2、壓室不卷入氣體;
3、使呈紊流狀、彌散狀充填型腔的金屬液，改變?yōu)槌蕦恿鳡畛涮钚颓坏慕饘僖?
4、呈層流狀充填型腔的金屬液在壓射沖頭向上運動的壓力下與型腔內(nèi)加入的壓力氣體形成的差壓力下成形。
本發(fā)明提供了以上四個條件的解決方法。
本發(fā)明的目的是生產(chǎn)出差壓力壓鑄件，生產(chǎn)出氧氣差壓力壓鑄件。使鑄造鋁合金因臥式冷壓室壓鑄機鑄造工藝而喪失的熱處理性能、焊接性能得到恢復(fù);機械性能提高;液態(tài)流動性能要求降低;擴大品種達到壓鑄件可陽極氧化等。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是1、原臥式冷壓室壓鑄機上，在壓鑄模的下部裝上豎壓室，它與定模固定，與動模相配。
2、用開型的動、定模空間，向豎壓室的澆口注料。
3、壓射沖頭在豎壓室內(nèi)運動即壓力及速度調(diào)節(jié)由液壓系統(tǒng)提供。
4、氣口接氣體。充入的氣體在型腔內(nèi)形成壓力壓縮金屬液，與壓射沖頭推動金屬液充填型腔的力，方向相反，產(chǎn)生差壓力作用。
5、氣口是一個或多個在于實現(xiàn)差壓力壓鑄法。氣口數(shù)量位置按壓鑄件選擇。
6、壓力氣體是各種氣體，如使用壓力氧氣即可獲得氧氣差壓力壓鑄件。
7、氣口接閥在于閥的功能配合差壓力壓鑄法，按壓鑄件選擇。
8、以上的技術(shù)方案，將產(chǎn)生出使用本法的壓鑄機。
本發(fā)明技術(shù)方案的特點是1、在原臥式冷壓室壓鑄機上使用本技術(shù)方案，就實現(xiàn)本發(fā)明目的。
2、豎壓室與壓鑄模型腔澆道最短，無轉(zhuǎn)角呈直線，使壓力損失溫度損失最小。
3、豎壓室內(nèi)的金屬液呈園柱狀，它與壓室的接觸表面最小，故溫度損失最小。
4、注料方法簡單可靠。
5、層流充填無氣體卷入金屬液。
6、合型以后，金屬液、型腔和豎壓室形成封閉氣室，氣體由氣口接入加壓，實現(xiàn)差壓力作用。
7、氣體為氧氣時，即為氧氣差壓力壓鑄件。
8、氣口是一個或多個據(jù)壓鑄件而定，用于接入氣體的口。
9、氣口接閥為滿足差壓力壓鑄法。
10、金屬液冷卻后，壓射沖頭退回，為配合取出壓鑄件。
以上技術(shù)方案及特點的應(yīng)用，必將有用該技術(shù)方案的設(shè)備產(chǎn)生。
附圖描述了本發(fā)明實施例


圖一臥式固定豎壓室差壓力壓鑄法基本結(jié)構(gòu)圖。
圖二臥式固定豎壓室差壓力壓鑄法實施例。
在圖一中表明在模具底部裝有豎壓室(1)，與臥式冷壓室壓鑄機水平開合模機構(gòu)(2)呈垂直豎立狀，定模(3)與豎壓室(1)固定，動模(4)與豎壓室(1)相配，壓射沖頭(5)在豎壓室(1)中上下運動，氣口(6)設(shè)在定模(3)動模(4)之間上部，或多個氣口分別設(shè)在定模(3)動模(4)之間、或定模(3)動模(4)的壓鑄模型腔不易排氣之處，澆口(9)為豎壓室(1)上端的內(nèi)園，閥(8)接在氣口(6)(或多個氣口)上，用于按各種排氣工藝需要而采用。金屬液(10)。
在圖二中表明臥式固定豎壓室差壓力壓鑄法實施例(1)向澆口注入金屬液。
(2)合型。
(3)氣體升壓。
(4)壓射沖頭工作填型。
(5)待壓鑄件凝固，壓射沖頭退回。
(6)開型取出壓鑄件。
(7)轉(zhuǎn)入下一循環(huán)。
圖二(1)-(7)表明(1)處于開型的模具，由于動模遠(yuǎn)離定模使?jié)部谕饴吨?，這時向澆口注入金屬液。
(2)合型至分型面壓實。
(3)氣體升壓，壓力在100kg/cm2左右用閥調(diào)節(jié)。
(4)壓射沖頭工作填型，壓射沖頭向上速度在20m/s以內(nèi)調(diào)節(jié)。
(5)待壓鑄件凝固，壓射沖頭退回。
(6)開型取出壓鑄件。
(7)轉(zhuǎn)入下一循環(huán)。
以上實施例可使鋁合金壓鑄件得到以下的優(yōu)良特性1、鑄態(tài)鋁合金壓鑄件抗拉強度提高15%左右;
2、消除了氣孔;
3、鋁合金壓鑄件壁厚不限;
4、鑄造鋁合金原可熱處理的可熱處理;
5、鑄造鋁合金原可焊接的可焊接;
6、壓鑄件機械性能可明顯提高。
按圖二氣體采用氧氣時，并在(2)中采用留隙充氧排氣至合型，可使鋁合金壓鑄件得到以下的優(yōu)良特性1、壓鑄件為氧氣壓鑄件(對原復(fù)雜的不穩(wěn)定的充氧壓鑄法，可簡單實現(xiàn));
2、壓鑄件可熱處理;
3、延伸率提高1.5～2倍;
4、屈服強度提高100%;
5、沖擊性能明顯改善;
6、抗拉強度提高30%左右;
7、壓鑄件可焊接;
8、壓鑄件可進行陽極氧化處理;
9、壓鑄件可在200～300℃以內(nèi)長期使用;
10、壓鑄件壁厚不限。
本發(fā)明還具有以下優(yōu)點1、對鑄造鋁合金的液態(tài)流動性能要求降低，故可在液態(tài)流動性能較低的情況下，改進鑄造鋁合金的性能;
2、模具壽命延長;
3、壓鑄件機械加工性能改善;
4、在原壓鑄機上可生產(chǎn)大的壓鑄件;
5、采用各種氣體或混合氣體，可生產(chǎn)各種氣體或混合氣體化學(xué)反應(yīng)下的壓鑄件;
6、采用本法簡單，少量改變原設(shè)備機構(gòu)，可獲得很高的效益。
鋁合金使用范圍是廣泛的，本發(fā)明對鋁合金的使用范圍將產(chǎn)生影響，并對臥式冷壓室壓鑄機改進后使用本發(fā)明的改進機型產(chǎn)生作用，還可適用于黑色金屬壓鑄。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金壓力鑄法，有豎壓室(1)，臥式冷壓室壓鑄機的水平開合壓鑄模機構(gòu)(2)。本發(fā)明的特征是豎壓室(1)和定模(3)固定；豎壓室(1)上部為澆口(9)壓射沖頭(5)在豎壓室(1)內(nèi)向上填型，動模(4)或定模(3)有氣口(6)，氣口(6)接壓力氣體(7)，壓力氣體(7)由閥(8)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄法，其特征在于豎壓室(1)和定模(3)固定，起到制止在軸向和徑向兩個方向上移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的鑄法，其特征在于構(gòu)成壓射沖頭(5)在豎壓室(1)內(nèi)向上填型，使金屬液(10)在豎壓室(1)內(nèi)由壓射沖頭(5)向上進入壓鑄模填型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄法，其特征在于氣口(6)是一個或多個，位于動模(4)定模(3)上按壓鑄件而選定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄法，其特征在于氣口(6)接壓力氣體(7)，壓力氣體(7)是各種氣體、混合氣體、活性氣體、氧氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄法，其特征在于壓力氣體由閥(8)控制，閥(8)是各種閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄法，而產(chǎn)生的壓鑄機。
全文摘要
本發(fā)明臥式固定豎壓室差壓力壓鑄法。它采用臥式冷壓室壓鑄機水平開合壓鑄模機構(gòu)，在壓鑄模底部裝有固定豎壓室，由壓鑄模上部加入壓力氣體，與填型金屬液形成壓力相反的差壓力壓鑄法。本發(fā)明生產(chǎn)的鋁合金壓鑄件機械性能大幅度提高，化學(xué)性能改善。并具有簡單、方便、效益大。將使鋁合金壓鑄件的使用范圍進一步擴大。黑色金屬壓鑄也可使用本發(fā)明。
文檔編號B22D17/12GK1049118SQ90104570
公開日1991年2月13日 申請日期1990年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月8日
發(fā)明者張志安, 張福友, 王, 張志革 申請人:張志安