一种新型挤压铸造的制造方法
【专利摘要】本发明涉及到一种新型挤压铸造机，对近代出现的挤压铸造机压射系统的机械结构和液压系统作了大的调整和优化。在压射系统方面，设置了平移油缸、料筒升降油缸，压射油缸和摆动油缸；平移油缸与摆动油缸协调工作，料筒与浇口套始终密合，使得金属熔液无泄漏。进一步在液压系统中增设了快速储能器和差动阀，使得压射过程由平稳启动、高速前进和高压脉冲步进三个步骤组成，可以通过快速挤压成形和高压挤压充形，生产出形状精度高的内部致密的挤压铸造件，挤压件可以在后续进行热处理。
【专利说明】一种新型挤压铸造机
【技术领域】
[0001]本发明涉及到压力铸造行业中使用的挤压铸造机，尤其是本新型挤压铸造机突破了传统挤压铸造机的功能，可以通过快速挤压成形和高压挤压充形，生产出形状精度高的内部致密的挤压铸造件。
【背景技术】
[0002]压力铸造技术目前广泛用于国防军工、交通运输、3D成形和通信手机等行业，成为先进制造技术中实现少无切削形成复杂零部件的重要技术之一。但传统压力铸造机械存在明显不足。传统压铸机的金属熔液压入通道不合理，浇口通道与型腔的分模面成垂直分布，金属熔液进入模具型腔会有涡流造成卷气现象，虽然因为金属熔液高速进入型腔而成形好，但生产的压铸件内部杂质较多，而且还存在分散的小气泡，压铸件无法进行后续热处理，也不能用于高温场合，限制了在一些行业如国防军工行业的应用。近来，出现了挤压铸造机，其结构使得金属熔液以直通的方式进入模具型腔，消除了金属熔液流动中的涡流和卷气现象；但由于金属熔液进入型腔速度低，无法形成挤压铸造件边末端的细微部分，且会在挤压铸造件尺寸较大处形成内部缩松和缩孔，靠近挤压铸造件的边缘形成冷膈，仍然很难生广出闻品质的压铸件。
【发明内容】
[0003]本发明提出，要充分发挥传统压铸机和近代挤压铸造机的优点，同时克服两种压力铸造机械的缺点，设计生产一种新型挤压铸造机，既要使得生产的压铸件成形良好、精确，又要提高压铸件内在品质，并且允许压铸件在然后进行热处理，满足国防军工和汽车业对压铸件日益严格的要求。
[0004]本发明解决技术问题采用的技术方案如下。
[0005]对近代出现的挤压铸造机压射系统的机械结构和液压系统作了大的调整和优化。在压射系统的机械结构方面，设置了压射机构平移油缸、料筒升降油缸，驱动料筒内冲头的压射油缸和驱动料筒摆动的摆动油缸。当料筒向外摆动到挤压铸造机外侧时，由给汤机向料筒注入金属熔液，料筒摆正到垂直位置时，料筒升降油缸活塞上升使料筒口对准浇口套，由控制装置来调整压射机构平移油缸活塞的移动量和料筒摆动油缸的摆动量，平移油缸与摆动油缸协调工作，使得料筒口与模具型腔的浇口套对接密合，防止以后压射过程中金属熔液通过料筒口与浇口套之间缝隙泄漏的现象，确保高压充形补缩时有足够的补充金属。同时，在进行压射工作的液压系统中增设了快速储能器，在其液压管路中增设差动阀，优化了挤压时的工作过程。首先由压射油路板向压射油缸供油，料筒中的活塞上升推动冲头，使冲头上方的金属熔液平稳进入模具的浇口套，然后立即开启快速储能器和差动阀，快速储能器以毫秒级的响应速度加大注入压射系统油量，同时差动阀使得压射油缸有杆油腔的常压油迅速回流到无杆油腔，进一步增加了活塞上升速度，冲头上方的金属熔液高速通过浇口套射入模具型腔，使得型腔末端的细微部分成形精确良好，且金属来不及部分凝固而无冷膈产生，当成形结束时，立即切换差动阀，使压射油缸的有杆油腔接通常压油管道，此时压力油流动突然减速而压力突然升高，压射系统产生“水锤”现象，压力油以高压脉动步进的方式推动压射油缸的活塞和冲头，冲头把浇口套中的金属液以脉动步进的方式推入挤压铸件体内，使得原来有可能形成缩松缩孔的地方得到金属熔液补充，形成致密结构组织，称为“充形”。挤压件可以在后续进行热处理。
[0006]本发明的突出特点和明显有益效果为:(I)优化了压射系统中关键件料筒的运动，在压射过程中，使得料筒与浇口套始终密合，使得金属熔液无泄漏而都用于挤压成形，保证在充形时有足够的补充金属熔液填充可能产生的缩松缩孔；(2)压射工作时压射缸活塞由平稳启动、高速前进和高压脉冲步进三个步骤组成，首先活塞通过冲头挤压金属熔液由平稳到快速压射进入型腔成形，然后活塞高压脉动步进，通过冲头使浇口套内的金属熔液高压挤入挤压件而充形良好，挤压件内部组织致密，可以在后继进行热处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]附图为新型挤压铸造机整机结构示意图。合模系统由头板1、动模具2、定模具3、中板4、顶针油路板5、顶针油缸6、屈肘扩力机构7、尾板8、锁模油路板9、锁模油缸10和浇口套11组成；压射系统由升降油缸12、平移油缸13、摆动油缸15、压射油缸16和料筒17组成；液压系统由差动阀14，快速储能器18、压射油路板19、泵站油路板20油箱21和油泵电机22组成。
【具体实施方式】
[0008]整机分为合模系统、压射系统和液压系统三大部分。
[0009]液压系统工作，油泵22从油箱21中抽取常压油，加压后，经过泵站油路板20控制流量和压力，压力油分成两路分别供给压射油路板19和锁模油路板9。首先实现锁模，锁模油路板向锁模油缸10后腔供油，锁模油缸10的活塞推动曲肘扩力机构7，进行锁模动作，将动模具2与定模具3锁紧。
[0010]随后压射系统工作，摆动油缸15将压射油缸16连同料筒17向外推动到压射油缸倾斜到挤压铸造机左外侧，由给汤机中的汤勺向料筒11注入金属熔液，摆动油缸15摆正，然后平移油缸13活塞拉动整个压射机构，使料筒17的口到达浇口套11下方。此时升降油缸12上升，料筒17的口进入浇口套，微量调节摆动油缸15和平移油缸13活塞使料筒口与浇口套密合。此后压射油缸16开始工作。压射过程分成三个阶段，第一阶段，泵站油路板20供油，经压射油路板19进入压射油缸16后腔，压射油缸16中的活塞上行，推动冲头上升，冲头又推动料筒17中的金属熔液缓慢上升。此时流量小，速度慢。第二阶段，快速储能器18打开，压力油快速进入压射油缸16的后腔，同时差动阀14打开，压射油缸16前腔的油快速进入后腔，后腔为无杆腔，利用后腔和前腔的压力差，形成差动，压射油缸16中的活塞快速前行，冲头推动金属熔液快速进入模腔成形。第三阶段，压射接近终点，压射缸16的活塞前行受阻，速度变慢，迅速关闭差动阀14，快速储能器18中的压力油流动突然变慢，产生“水锤”，液压油以高压脉动步进的方式冲击料筒中的冲头，使冲头以强制方式步进，浇口套11中留有的金属熔液强力进入铸件，使铸件成形致密，铸件内部的缩孔缩松得到金属熔液及时补充而消失。[0011]最后，锁模系统工作，动模具2与定模具3打开，顶针油缸6进油，从模腔中顶落成形铸件，完成一个工作循环。
[0012]本发明技术已经在公司的新产品中得到应用，取得良好的经济和社会效益。
【权利要求】
1.一种新型挤压铸造机，其特征在于:整机分为液压系统、合模系统和压射系统。
2.根据权利要求1所述的一种新型挤压铸造机，其特征在于:压射系统机械结构方面设置了压射机构平移油缸、料筒升降油缸，驱动料筒内冲头的压射油缸和驱动料筒摆动的摆动油缸。平移油缸与摆动油缸协调工作，使得料筒口与模具型腔的浇口套对接密合。
3.根据权利要求1所述的一种新型挤压铸造机，其特征在于:液压系统中增设了快速储能器，在其液压管路中增设差动阀，优化了挤压时的工作过程，压射缸活塞由平稳启动、高速前进和高压脉冲步进三个步骤组成，首先活塞通过冲头挤压金属熔液由平稳到快速压射进入型腔成形，然后活塞高压脉冲步进，通过冲头使浇口套内的金属熔液高压挤入挤压件。
【文档编号】B22D18/02GK103521737SQ201310426272
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】万水平, 赵峰, 孙珏, 贾祥磊, 杨苏鹏, 孔跃明 申请人:苏州三基铸造装备股份有限公司