专利名称：铝合金炒锅液态模锻锻模及铝合金炒锅制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铝合金炒锅液态模锻锻模及铝合金炒锅制作工艺，属于金 属材料液态模锻锻模及成型工艺技术领域。
背景技术：
制件铝合金炒锅基本结构形状见图2和图3所示，制件铝合金炒锅可直接 称为铝合金炒锅，也可以简称为制件，该铝合金炒锅最大直径为①330毫米，高105毫米， 壁厚只有3 4毫米，由于铝合金炒锅尺寸较大，壁较薄，因此无论采用浇铸还是压铸都 有一定难度，目前都是采用浇铸成型或压铸成型这两种方法进行生产，浇铸和压铸生产过 程中铝液进入模腔时流量较小，速度很快，腔内气体不能即时排出，腔内气体在铝液的急 速冲击下巻入铝合金炒锅的材料中，造成铝合金炒锅成品中有大量气泡存在，这两种方法 都使铝合金炒锅成品的表面和内部有微小气泡的存在，这些微小气泡缺陷的存在，使制件 铝合金炒锅在进行表面喷涂特氟龙涂层时，涂层表面会起泡，这样产品经受不了在400°C 高温条件下的烧烤使用，影响产品的质量，降低产品使用寿命，同时由于铝合金炒锅表面 和内部有微小气泡的存在等质量缺陷，这样产品废品率也很高，高达50%以上，使生产成 本大幅度提高
发明内容
本发明提供一种新颖的铝合金炒锅液态模锻锻模及铝合金炒锅制作工艺， 采用液态模锻新技术，使用铝合金炒锅液态模锻锻模和大浇口、大流量、低流速、下顶推 加压的液态模锻方法，浇铝液 锻造成型一料头拉断一制件脱模整个过程一次完成，实现 了铝合金炒锅成品的表面和内部没有微小气泡缺陷存在，获得无气泡，结晶细密，性能优 良的铝合金炒锅成品制件的目的，解决了现有浇铸或压铸成型生产工艺中铝合金炒锅材料 中存在微小气泡和产品废品率高达50%、生产成本较高的问题，使制件铝合金炒锅在进行 表面喷涂特氟龙涂层时，涂层表面不再起泡，产品能经受400'C以上高温条件下的烧烤使 用，延长了产品使用寿命，同时由于铝合金炒锅表面和内部没有微小气泡的存在等质量缺 陷，这样产品废品率也大幅度降低，使生产成本大幅度下降。
本发明的技术方案是铝合金炒锅液态模锻锻模，是由料缸座(1)、顶料冲头(2)、 料缸(3)、下模(4)、上模(5)、可移动挂板(6)、挂板销(7)、左挡板(8)、弹簧(9)、 推料板(10)、上顶缸(11)、顶料杆(12)、导向杆(13)、右挡板(14)、上模座(15)、 下模座(16)、导柱(17)、铝合金炒锅制件(18)、余料头(19)、双层排气间隙板(20) 所组成，料缸座(1)中安装有料缸(3)，料缸(3)中安装有顶料冲头(2)，料缸座(1) 上部安装有下模(4)和下模座(16)，下模(4)安装于下模座(16)中，下模(4)上方安装有上模(5)，下模座(16)上部安装有双层排气间隙板(20)，双层排气间隙板(20) 上部安装有上模座(15)，上模(5)安装于上模座(15)中，上模座(15)上安装有弹簧 (9)、导向杆(13)、左挡板(8)、右挡板(14)，弹簧(9)、导向杆(13)上安装有推料 板(10)，推料板(10)上安装有上顶缸(11)，推料板(10)扣装于右挡板(14)和左挡 板(8)中，顶料杆(12)联接于上模(5)和推料板(10)，导柱(17)惯穿于料缸座(1)、 下模座(16)、双层排气间隙板(20)、上模座(15)、右挡板(14)和左挡板(8)，铝合 金炒锅制件(18)位于下模(4)、上模(5)之间，余料头(19)位于顶料冲头(2)腔体 中和铝合金炒锅制件(18)相联，锻模的两侧设置有可移动挂板(6)、挂板销(7)，可移 动挂板(6)可上下活动联接上模座(15)和下模座(16)，双层结构的层面接触间隙排气 系统设置于上模座(15)和下模座(16)之间，顶料冲头(2)的头部为燕尾形结构，可 移动挂板(6)为活动式结构，浇口设置于锻模的下部。
设置了双层结构的层面接触间隙排气系统，在上模座(15)和下模座(16)之间设置 有双层排气间隙板(20)，双层排气间隙板(20)与上模座(15)、下模座(16)之间形成 双层排气间隙(21)，接触间隙排气系统双层排气间隙(21)接触面的粗糙度为Ra6.3 12.5。
顶料冲头(2)的头部形状为燕尾形结构，顶料冲头(2)直径为120毫米，燕尾宽70 毫米，高25毫米，燕尾角度为55。，粗糙度为Ral2.5 。
在浇铝时可移动挂板(6)将上模座(15)与下模座(16)联结在一起，起模时可移动 挂板(6)将下模座(16)与料缸座(1)联结在一起。
锻模浇口位于锻模下部，料缸(3)、浇口与铝合金炒锅制件型腔直接相连，浇口直径 为45毫米。
采用大浇口，大流量，低流速，双层接触面排气系统，下顶推加压的液态模锻工艺， 工作步骤为液态模锻浇铝液一锻造成型一余料头拉断一制件脱模一后续处理。
双层接触面间隙排气结构， 一层是上模(5)和下模(4)接触面，另外在铝合金炒锅 制件弯曲变化较大处增加了一层接触面，成为双层接触面排气系统的液态锻模。
锻模模膛浇入铝液前的预热温度为15(TC。铝液浇入的温度为680 730°C。
液态模锻锻模浇入铝液后的保压时间为15秒以上。
顶料冲头(2)的顶送速度为50毫米/秒。
顶料冲头(2)的作用力是直接作用于铝合金铝液上，通过浇道直接传到铝合金炒锅 制件上，液流方向与液锻力方向一致，使铝合金炒锅制件在凝固过程中能够直接受到顶料 冲头(2)的推力作用而得到充分的挤压，铝合金炒锅制件与余料头(19)直接相连。本发明采用液态模锻新技术，就是采用大浇口，大流量，低流速，下顶推加压的液态 模锻工艺方法，与传统的浇铸或压铸方法相比，能获得无气泡，结晶细密，性能优良的铝 合金制件，与现有技术相比，本发明的工艺流程短且合理，工艺参数与性能稳定，模具结 构简单，制造安装和使用容易，工作可靠，使用寿命长，显著提高了铝合金炒锅的质量， 提高了产品成品率和大幅度降低了生产成本，具有很强的创造性和实用性，因而市场前景 非常广阔。
图l:是本发明铝合金炒锅液态模锻锻模剖视图； 图2:是本发明铝合金炒锅剖视图； 图3:是本发明铝合金炒锅仰视图。 图1中1、料缸座 2、顶料冲头
6、可移动挂板 7、挂板销
10、推料板 11、上顶缸
14、右挡板 15、上模座
18、铝合金炒锅制件 20、双层排气间隙板
3、料缸 4、 8、左挡板 12、顶料杆 16、下模座 19、余料头 21、双层排气间隙
下模 5、上模 9、弹簧 13、导向杆 17、导柱
图2、图3中22、锅底外凸筋
具体实施例方式
如图1、图2、图3所示。
一、 铝合金炒锅液态模锻锻模结构及铝合金炒锅制作工艺
铝合金炒锅液态模锻锻模，是由料缸座(1)、顶料冲头(2)、料缸(3)、下模(4)、 上模(5)、可移动挂板(6)、挂板销(7)、左挡板(8)、弹簧(9)、推料板(10)、上顶 缸(11)、顶料杆(12)、导向杆(13)、右挡板(14)、上模座(15)、下模座(16)、导柱 (17)、铝合金炒锅制件(18)、余料头(19)、双层排气间隙板(20)互相联接所组成。
铝合金炒锅制作工艺，其工作步骤为浇铝液一锻造成型一料头拉断一制件脱模一后 续处理。
二、 铝合金炒锅液态模锻锻模各主要零部件的结构与作用 1、料缸座(1)的结构与作用
料缸座(1)为锻模的基础构件，锻模所有零件以料缸座(1)为基础进行安装，料缸 座(1)为块状结构，其上设置有锻模固定槽，料缸座(1)中部安装有顶料冲头(2)和料缸(3)，两边安装有可移动挂板(6)、挂板销(7)和导柱(17)。
2、 顶料冲头(2)的结构与作用
顶料冲头(2)的头部形状为燕尾形结构，顶料冲头(2)直径为120毫米，燕尾宽70 毫米，高25毫米，燕尾角度为55。，粗糙度为Ral2.5 ，顶料冲头(2)的作用力是直接 作用于铝合金铝液上，通过浇道直接传到铝合金炒锅制件上，液流方向与液锻力方向一致， 使铝合金炒锅制件在凝固过程中能够直接受到顶料冲头(2)的推力作用。
3、 料缸(3)的结构与作用
料缸(3)为套筒式结构，顶料冲头(2)安装于其中，为铝合金炒锅制件(18)浇铝 液腔体和余料头(19)的结构腔体。
4、 下模(4)的结构与作用
下模(4)为凹形结构，其凹形表面结构就是铝合金炒锅制件(18)的底面结构的模 面，下模(4)和上模(5)配合使用，两者之间有间隙腔体，用于形成铝合金炒锅制件(18) 结构，下模(4)安装于下模座(16)中，下模(4)的上口与双层排气间隙板(20)相对 应的位置四周处，开设有若干透气用的孔，用于铝合金炒锅制件(18)的在浇铸和凝固过 程中的排气。
5、 上模(5)的结构与作用
上模(5)为凸形结构，其凸形表面结构就是铝合金炒锅制件(18)内结构的模面， 上模(5)和下模(4)配合使用，两者之间有间隙腔体，用于形成铝合金炒锅制件(18) 结构，上模(5)安装于上模座(15)中。
6、 可移动挂板(6)的结构与作用
可移动挂板(6)为片状结构，安装于锻模的两侧，和每一侧面上的三个挂板销(7) 可以活动联接，从而起到固定定位料缸座(1)、下模座(16)、双层排气间隙板(20)、上 模座(15)的作用。
7、 挂板销(7)的结构与作用
挂板销(7)为柱状结构，安装于锻模的两侧，每一侧面上设置三个挂板销(7)，和 可移动挂板(6)配合使用，用于固定定位料缸座(1)、下模座(16)、双层排气间隙板(20)、 上模座(15)的作用。
8、 左挡板(8)的结构与作用
左挡板(8)为空心状L形结构，安装于锻模的最上部位，和右挡板(14)相对应， 扣住推料板(10)。9、 弹簧(9)的结构与作用
弹簧(9)为柱状弹簧，套装于导向杆(13)上，主要起到推料板(10)、顶料杆(12)、 导向杆(13)回程的作用。
10、 推料板(10)的结构与作用
推料板(10)为平板状结构，与弹簧(9)、推料板(10)、上顶缸(11)、顶料杆(12)、 导向杆(13)相联接，扣装于左挡板(8)和右挡板(14)中，主要用于带动顶料杆(12) 顶推铝合金炒锅制件(18)脱模。
11、 上顶缸(11)的结构与作用
上顶缸(11)为柱塞式液压缸结构，安装于推料板(10)的上方，起脱模时顶推作用。
12、 顶料杆(12)的结构与作用
顶料杆(12)为细杆状结构，安装于上模(5)和推料板(10)之间，在脱模时起顶 推铝合金炒锅制件(18)脱模的作用。
13、 导向杆(13)的结构与作用
导向杆(13)为柱状结构，为顶料杆(12)顶推铝合金炒锅制件(18)脱模起到导向 作用。
14、 右挡板(14)的结构与作用
右挡板(14)为空心状L形结构，安装于锻模的最上部位，和左挡板(8)相对应， 呈对称布置，扣住推料板(10)。
15、 上模座(15)的结构与作用
上模座(15)为块状结构，中部有一凹口，用于安装上模(5)，上模座(15)安装于 双层排气间隙板(20)上，与双层排气间隙板(20)相配合，在脱模时可以上下分离相对 移动。
16、 下模座(16)的结构与作用
下模座(16)为块状结构，中部开口，用于安装下模(4)，下模座(16)安装于双层 排气间隙板(20)之下，与双层排气间隙板(20)相配合，在脱模时可以上下分离相对移 动。
17、 导柱(17)的结构与作用
导柱(17)为柱状结构，设置于锻模的四周位置，导柱(17)联接料缸座(1)、下模 座(16)、上模座(15)、右挡板(14)和左挡板(8),下模座(16)、上模座(15)、右挡 板(14)和左挡板(8)可沿导柱(17)作上下运动，用于合模和开模。18、 铝合金炒锅制件(18)的结构与作用
铝合金炒锅制件(18)的结构如图2、图3所示，为成形锅状，锅底有锅底外凸筋(22), 铝合金炒锅制件(18)即为炒锅本体。
19、 余料头(19)的结构与作用
余料头(19)为铝合金炒锅制件(18)浇铸冷却后的多余部分，其主要多余部分位于 顶料冲头(2)与料缸(3)所形成的腔体内，余料头(19)主要用于铝合金炒锅制件(18) 浇铸冷却过程中起补偿作用，防止铝合金炒锅制件(18)出现缺陷。
20、 双层排气间隙板(20)的结构与作用
双层排气间隙板(20)为板状结构，位于上模座(15)和下模座(16)之间，双层排 气间隙板(20)与上模座(15)和下模座(16)之间形成二道双层排气间隙(21),这样 浇铸冷却过程中铝合金炒锅制件(18)中的气泡能够从二道双层排气间隙(21)中排出。
三、铝合金炒锅液态模锻锻模各主要零部件的装配关系
料缸座(1)中安装有料缸(3)，料缸(3)中安装有顶料冲头(2)，料缸座(1)上部 安装有下模(4)和下模座(16)，下模(4)安装于下模座(16)中，下模(4)上方安装 有上模(5),下模座(16)上部安装有双层排气间隙板(20)，双层排气间隙板(20)上 部安装有上模座(15)，上模(5)安装于上模座(15)中，上模座(15)上安装有弹簧(9)、 导向杆(13)、左挡板(8)、右挡板(14)，弹簧(9)、导向杆(13)上安装有推料板(10)， 推料板(10)上安装有上顶缸(11)，推料板(10)扣装于右挡板(14)和左挡板(8)中， 顶料杆(12)联接于上模(5)和推料板(10)，导柱(17)惯穿于料缸座(1)、下模座(16)、 双层排气间隙板(20)、上模座(15)、右挡板(14)和左挡板(8)，铝合金炒锅制件(18) 位于下模(4)、上模(5)之间，余料头(19)位于顶料冲头(2)腔体中和铝合金炒锅制 件(18)相联，锻模的两侧设置有可移动挂板(6)、挂板销(7)，可移动挂板(6)可上 下活动联接上模座(15)和下模座(16)，双层结构的层面接触间隙排气系统设置于上模 座(15)和下模座(16)之间，顶料冲头(2)的头部为燕尾形结构，可移动挂板(6)为 活动式结构，浇口设置于锻模的下部。
设置了双层结构的层面接触间隙排气系统，在上模座(15)和下模座(16)之间设置 有双层排气间隙板(20)，双层排气间隙板(20)与上模座(15)、下模座(16)之间形成 双层排气间隙(21)，接触间隙排气系统接触面的粗糙度为Ra6.3 12.5。
顶料冲头(2)的头部形状为燕尾形结构，顶料冲头(2)直径为120毫米，燕尾宽70 毫米，高25毫米，燕尾角度为55。，粗糙度为Ral2.5 。
9在浇铝时可移动挂板(6)将上模座(15)与下模座(16)联结在一起，起模时可移动 挂板(6)将下模座(16)与料缸座(1)联结在一起。
锻模浇口位于锻模下部，料缸(3)、浇口与铝合金炒锅制件型腔直接相连，浇口直径 为45毫米。
采用大浇口，大流量，低流速，双层接触面排气系统，下顶推加压的液态模锻工艺， 工作步骤为液态模锻浇铝液一锻造成型一余料头拉断一制件脱模一后续处理。
双层接触面间隙排气结构， 一层是上模(5)和下模(4)接触面，另外在铝合金炒锅 制件弯曲变化较大处增加了一层接触面，成为双层接触面排气系统的液态锻模。
锻模模膛浇入铝液前的预热温度为150°C。铝液浇入的温度为680 73(TC 。
液态模锻锻模浇入铝液后的保压时间为15秒以上。
顶料冲头(2)的顶送速度为50毫米/秒。
顶料冲头(2)的作用力是直接作用于铝合金铝液上，通过浇道直接传到铝合金炒锅 制件上，液流方向与液锻力方向一致，使铝合金炒锅制件在凝固过程中能够直接受到顶料 冲头(2)的推力作用而得到充分的挤压，铝合金炒锅制件与余料头(19)直接相连。
四、铝合金炒锅液态模锻锻模及铝合金炒锅制作工艺的基本工作原理
以下将铝合金炒锅简称为制件。
铝合金炒锅液态模锻锻模的工作过程及铝合金炒锅制作工艺的基本原理将上模座
(15) 连同左挡板(8)和右挡板(14) 一起安装在315T立式油压机横梁上，料缸座(1) 固定在压机床面上，下模座(16)通过两边的可移动挂板(6)与上模座(15)相联结， 与料缸座(1)之间有一定的空间，首先将铝液浇注入料缸(3)，压机横梁下落使下模座
(16) 与料缸座(1)结合，顶料冲头(2)向上加压锻造，且横梁主缸向下加压使上模(5) 位置不变保证制件成型有足够的压力，且工作保压15秒，制件成型后使可移动挂板(6) 将下模座(16)与料缸座(1)联结在一起，压机横梁向上运动带动上模座(15)和下模 座(16) —起向上拉断余料头(19)，清除余料头(19)后，压机下落回原位，再改变可 移动挂板(6)使其联结下模座(16)与料缸座(1)，压机再向上，上模座(15)与下模 座(16)分离，制件留在上模(5)上，压机继续向上这时上顶缸(11)启动，推动顶料 板(10)及顶料杆(12)将制件从上模(5)推出，完成一个工作循环。
本发明能使液态模锻从浇铝液一锻造成型一料头拉断一制件脱模整个过程一次完成， 其中可移动挂板(6)发挥了相当重要的作用。
从液态模锻成型的过程来看，在金属液尚未开始凝固的条件下金属液流越慢受到的挤压力越充分，则内部缺陷越少；金属液流越快受到的挤压力不足，则内部缺陷就越多。 本发明因为采用了直连式大浇口，大流量，低流速即下顶缸低速顶压的液态模锻技术，成 功地解决了金属液流速过快制件受到的挤压力不充分的问题。从模具结构上来看，如图1 所示，制件所受到的挤压力是顶料冲头(2)直接作用于合金铝液上的力，通过浇道直接 传到制件上，液流方向与液锻力方向一致，因为没有横浇道只有垂直浇道，制件与余料头 (19)直接相连，使制件在凝固过程中能够直接受到顶料冲头(2)的推力作用得到充分 的挤压，在制件的成型过程中，由于浇道的大口径，使得浇道和余料头(19)总是最后凝 固，这就保证了定型金属液液流稳定，有利于制件的顺利凝固和在压力作用下的补縮，这 是形成致密性组织的关键，由于液态模锻要求铝液慢速流动， 一般为50毫米/秒，因此易 产生冷隔等表面质量缺陷，为了防止这些缺陷的产生，模具开始工作时须预热至150°C， 铝液的浇铸温度需保证在680 730°C 。
为了使制件在凝固过程中受到充分的挤压，保压时间也是保证制件获得致密细小晶粒 组织的重要条件。保压时间的长短取决于制件的材质，制件的壁厚，铝液的浇铸温度，模 具的温度等因素，本发明液态模锻锻模的保压时间为15秒。
由于液态模锻的浇口与一般压铸浇口不一样，因此余料头(19)的拉断难易程度也不 一样，传统的压铸浇口直径小、余料头细，易于拉断，仅靠余料头(19)与料缸(3)的 磨擦力就够了，所以顶料冲头(2)做成简单的圆柱头，而液态模锻浇口直径增大余料头 (19)粗拉断困难。除了掌握好拉断时机，即必需在浇口处于半凝固壮态进行拔模将余料 头(19)拉断。还要求余料头(19)在料缸(3)中必需有足够的夹紧力，单靠那点磨擦 力是不够的，为此本发明将顶料冲头(2)设计为燕尾型，如图1中件2所示，这样在拔 模时余料头(19)轴向阻力加大。又因浇口处比料缸(3)内直径小，余料头(19)很易 在浇口处拉断，由于浇口上面的制件先冷却凝固有足够的强度，因此在拉断余料头(19) 时也不会使制件产生变形。
本发明利用双层接触面间隙排气， 一层是上模(5)和下模(4)接触面，另外在制件 弯曲变化较大处增加了一层接触面，成为双层接触面排气系统的液态锻模，见图1。这样 增大了排气效果，能够在铝液向上充满型腔过程中迅速地将腔内气体排除。由于排气是利 用接触间隙，这样既能排气又不影响制件表面的质量，也不影响制件承受的挤压力降低， 腔内空气排尽，没有空气巻入制件内部，因而制件的组织细密，无气泡，性能良好。
本发明的特点是采用液态模锻新技术，就是采用大浇口，大流量，低流速，下顶推加 压的液态模锻方法。这与传统的浇铸或压铸方法相比，能获得无气泡，结晶细密，性能优良的铝合金制件。
本发明结构简单操作方便，独到之处-
其一是在下模膛设计了双层结构的层面接触间隙排气系统，这一结构的特点是，整 个制件周围一圈都可排气，排气量大，但又不影响工件的表面质量。这是由于当铝液受顶 压力作用由下向上慢慢流动到达接触缝隙处时腔内气体已排尽，铝液与缝隙接触时由于缝 隙的阻力和铝液表面的张力铝液不能进入缝隙，且将缝隙封住。因此制件受到的挤压力也 不会下降，从而能获得组织致密的制件。经过反复的试验，我们设计的接触间隙排气系
统两接触面的粗糙度为Ra6.3 12.5最适宜，见图1所示。
其二是为了达到大浇口，大流量，低流速，我们把锻模浇口设计在锻模最下面，将 料缸(3)、浇口、制件型腔直接相连，路径最短，见图1所示，浇口直径为45毫米，下 缸顶料冲头(2)的顶送速度为50毫米/秒，模膛预热温度为150°C，浇入铝温为680~ 730 。C。
其三是顶料冲头(2)的头部形状的设计，由于浇口直径大，冷却后余料头(19) 不易拉断，必须在制件处于液态与固态之间时拉断，这样需要增加余料头(19)在料缸(3) 中的阻力，以提高其接触强度，为此将顶料冲头(2)设计为燕尾形，见图1中的2号件 顶料冲头(2)，顶料冲头(2)直径为120毫米，燕尾宽70毫米，高度25毫米，燕尾角 度为55° ，粗糙度为Ral2. 5 。
其四是在锻模两侧面设计有可移动挂板(6)，见图1中件6，这是一种可上下移动 改变联结对象的挂板，当开始浇铝时可移动挂板(6)将上模座(15)和下模座(16)联 结在一起，压机横梁向上运动将上模座(15)和下模座(16) —起提起，给料缸(3)留 出空间以便进行浇铝液至料缸，然后落下压机使上模(5)和下模(4)与料缸座(1)对 接，顶料冲头(2)开始向上加压进行液态模锻，当制件成型后首先是将余料头(19)拉 断，此时可移动挂板(6)将上模座(15)与下模座(16)联结在一起，机床横梁向上运 动带动下模(4)及制件一起运动使余料头(19)拉断，然后落下，可移动挂板(6)将下 模座(16)与料缸座(1)联结在一起，上模座(15)提起时由于制件收縮，制件将紧套 在上模(5)上，先是制件与下模(4)脱离，当上模(5)到顶时顶缸(11)启动推动推 料板(10)及顶料杆(12)将制件从上模(5)中推出，到此工作完成一个循，能使液态 模锻从浇铝液一锻造成型一料头拉断一制件脱模整个过程一次完成，其中可移动挂板(6) 发挥了相当重要的作用，如图1中件6所示。
在下模膛设计了双层结构的层面接触间隙排气系统，这一结构的特点是，整个制件周围一圈都可排气。排气量大，但又不影响工件的表面质量。制件受到的挤压力也不会下降， 从而能获得组织致密的制件。设计的接触间隙排气系统两接触面的粗糙度为Ra6.3 12.5 最适宜，如图1所示。
顶料冲头(2)的头部结构形状的设计，由于浇口直径大，冷却后余料头(19)不易 拉断，需要增加余料头(19)在料缸(3)中的阻力，以提高其接触强度，为此将顶料冲 头(2)设计为燕尾形，见图l中的2号件顶料冲头，顶料冲头(2)直径为120毫米，燕 尾宽70毫米，高标25毫米，燕尾角度为55。，粗糙度为Ral2.5 。
采用大浇口、大流量、低流速液态模锻新技术。锻模浇口设计在锻模最下面，料缸(3)、 浇口、制件型腔直接相连，路径最短，浇口直径为45毫米。下缸顶料冲头(2)的顶送速 度为50毫米/秒，模膛预热温度为150°C,浇入铝温为680 730°C。
一种可上下移动改变联结对象的可移动挂板(6)，当开始浇铝时可移动挂板(6)将 上模座(15)和下模座(16)联结在一起，压机横梁向上运动将上模座(15)和下模座(16) 一起提起，给料缸(3)留出空间进行浇铝液至料缸(3)，然后落下压机使上模(5)和下 模(4)与料缸座(1)对接，顶料冲头(2)开始向上加压进行液态模锻，当制件成型后 首先是将余料头(19)拉断，此时可移动挂板(6)将上模座(15)与下模座(16)联结 在一起，机床横梁向上运动带动下模(4)及制件一起运动使余料头(19)拉断，然后落 下，可移动挂板(6)将下模座(16)与料缸座(1)联结在一起，上模座(15)提起时由 于制件收縮，制件将紧套在上模(5)上，先是制件与下模(4)脱离，当上模(5)到顶 时顶缸(11)推动推料板(10)及顶料杆(12)将制件从上模(5)中推出，到此工作完 成一个循环。
可移动挂板(6)的作用是能使液态模锻从浇铝液一锻造成型一料头拉断一制件脱 模整个过程一次完成。
权利要求
1、一种铝合金炒锅液态模锻锻模，是由料缸座(1)、顶料冲头(2)、料缸(3)、下模(4)、上模(5)、可移动挂板(6)、挂板销(7)、左挡板(8)、弹簧(9)、推料板(10)、上顶缸(11)、顶料杆(12)、导向杆(13)、右挡板(14)、上模座(15)、下模座(16)、导柱(17)、铝合金炒锅制件(18)、余料头(19)、双层排气间隙板(20)所组成，其特征在于料缸座(1)中安装有料缸(3)，料缸(3)中安装有顶料冲头(2)，料缸座(1)上部安装有下模(4)和下模座(16)，下模(4)安装于下模座(16)中，下模(4)上方安装有上模(5)，下模座(16)上部安装有双层排气间隙板(20)，双层排气间隙板(20)上部安装有上模座(15)，上模(5)安装于上模座(15)中，上模座(15)上安装有弹簧(9)、导向杆(13)、左挡板(8)、右挡板(14)，弹簧(9)、导向杆(13)上安装有推料板(10)，推料板(10)上安装有上顶缸(11)，推料板(10)扣装于右挡板(14)和左挡板(8)中，顶料杆(12)联接于上模(5)和推料板(10)，导柱(17)惯穿于料缸座(1)、下模座(16)、双层排气间隙板(20)、上模座(15)、右挡板(14)和左挡板(8)，铝合金炒锅制件(18)位于下模(4)、上模(5)之间，余料头(19)位于顶料冲头(2)腔体中和铝合金炒锅制件(18)相联，锻模的两侧设置有可移动挂板(6)、挂板销(7)，可移动挂板(6)可上下活动联接上模座(15)和下模座(16)，双层结构的层面接触间隙排气系统设置于上模座(15)和下模座(16)之间，顶料冲头(2)的头部为燕尾形结构，可移动挂板(6)为活动式结构，浇口设置于锻模的下部。
2、 根据权利要求1所述的铝合金炒锅液态模锻锻模，其特征在于设置了双层结构 的层面接触间隙排气系统，在上模座(15)和下模座(16)之间设置有双层排气间隙板(20), 双层排气间隙板(20)与上模座(15)、下模座(16)之间形成双层排气间隙(21)，接触 间隙排气系统双层排气间隙(21)接触面的粗糙度为Ra6.3 12.5。
3、 根据权利要求1所述的铝合金炒锅液态模锻锻模，其特征在于顶料冲头(2)的 头部形状为燕尾形结构，顶料冲头(2)直径为120毫米，燕尾宽70毫米，高25毫米， 燕尾角度为55。，粗糙度为Ral2.5 。
4、 根据权利要求1所述的铝合金炒锅液态模锻锻模，其特征在于在浇铝时可移动挂 板(6)将上模座(15)与下模座(16)联结在一起，起模时可移动挂板(6)将下模座(16) 与料缸座(1)联结在一起。
5、 根据权利要求1所述的铝合金炒锅液态模锻锻模，其特征在于锻模浇口位于锻 模下部，料缸(3)、浇口与铝合金炒锅制件型腔直接相连，浇口直径为45毫米。
6、 一种铝合金炒锅制作工艺，其特征在于采用大浇口，大流量，低流速，双层接触面排气系统，下顶推加压的液态模锻工艺，工作步骤为液态模锻浇铝液一锻造成型一余 料头拉断一制件脱模一后续处理。
7、 根据权利要求6所述的铝合金炒锅制作工艺，其特征在于双层接触面间隙排气 结构， 一层是上模(5)和下模(4)接触面，另外在铝合金炒锅制件弯曲变化较大处增加 了一层接触面，成为双层接触面排气系统的液态锻模。
8、 根据权利要求6所述的铝合金炒锅制作工艺，其特征在于锻模模膛浇入铝液前的预热温度为150°C。铝液浇入的温度为680 730°C。
9、 根据权利要求6所述的铝合金炒锅制作工艺，其特征在于液态模锻锻模浇入铝 液后的保压时间为15秒以上。
10、 根据权利要求6所述的铝合金炒锅制作工艺，其特征在于顶料冲头(2)的顶 送速度为50毫米/秒。
11、 根据权利要求6所述的铝合金炒锅制作工艺，其特征在于顶料冲头(2)的作用 力是直接作用于铝合金铝液上，通过浇道直接传到铝合金炒锅制件上，液流方向与液锻力 方向一致，使铝合金炒锅制件在凝固过程中能够直接受到顶料冲头(2)的推力作用而得 到充分的挤压，铝合金炒锅制件与余料头(19)直接相连。
全文摘要
铝合金炒锅液态模锻锻模及铝合金炒锅制作工艺，锻模由料缸座、顶料冲头、料缸、上下模、可移动挂板、挂板销、推料板、上顶缸、顶料杆、导向杆、左右挡板、导柱等组成，工艺为液态模锻浇铝液→锻造成型→余料头拉断→制件脱模→后续处理，双层结构的层面接触间隙排气系统设置于上下模座之间，顶料冲头的头部为燕尾形结构，可移动挂板为活动式结构，浇口设置于锻模的下部，本发明解决了现有浇铸或压铸成型生产工艺中铝合金炒锅中存在微小气泡、产品废品率高的问题，使铝合金炒锅在进行表面喷涂特氟龙涂层时不再起泡，工艺流程合理，模具结构简单，使用寿命长，显著提高了成品率和降低了生产成本，具有很强的创造性和实用性，因而市场前景非常广阔。
文档编号B21J13/02GK101468378SQ20081012497
公开日2009年7月1日 申请日期2008年6月21日 优先权日2008年6月21日
发明者冯福贵, 吴腊生 申请人:冯福贵;吴腊生