专利名称：一种铸造装置及铸造方法
技术领域：
本发明涉及将合金熔液注入模具腔，制造铸造制品的铸造装置和铸造方法。
背景技术：
超声波震动处理可以有效的降低枝晶的粒径，增加枝晶数量，抑制枝晶的成长，使结晶组织细微化，从而提高铸件的强度。以往都是将超声波振动喇叭直接插入熔液中来施加超声波振动，难以向合模后模腔内的熔液进行超声波振动处理。申请号201110071326.X、申请号201110059293. 7及申请号201110057019. 6的由日本加特可株式会社申请的“铸造装置及铸造方法”的发明专利，公开了三种超声铸造装置及铸造方法，分别在熔液汲取、输送及模腔内实施超声振动，前两种无法对合金结晶进行控制，申请号201110057019. 6虽在模腔内超声振动，对枝晶的破碎有一定的效果，但是超声振动处理时间还是没有最大化。ZL200520050643. 3公开了“一种金属铸造成型的辅助装置”，其在压铸模具的外表面安装个超声波发生装置，有能量的损失，振动效果不佳。
发明内容
本发明是鉴于上述问题提出的，其目的是提供一种铸造装置和铸造方法，将合金熔液注入模具腔来制造铸造制品时，对熔液进行长时间有效的超声振动。为实现上述目的，本发明的铸造装置，将合金熔液注入模具腔，制造铸造制品，其特征在于在模具中设置若干振动件和独立浇道，独立浇道与模具腔相通，浇道和振动件与超声波发生及控制装置连接而进行超声波振动。所述振动件位于模具内部，与熔液不接触；所述振动件构成模腔的一部分；所述振动件部分位于模具内部，部分构成模腔的一部分。本发明的铸造方法，将合金熔液注入压铸筒，然后将合金熔液向合模后的模具腔注射，制造铸造制品，其特征在于当合金熔液向模具腔注入流经浇道8时即开启与浇道相连的超声波发生及控制装置，对流经浇道的熔液施加超声波振动；当所述熔液开始进入模腔时再开启与振动件相连的超声波发生及控制装置，对模具腔内的熔液施加超声波振动，直至凝固制成铸件制品。因此，在本发明的铸造装置中，在熔液进入浇道时，浇道即开始进行超声波振动，从而对浇道内的熔液施加超声波振动；熔液开始进入模具腔时，模具内的振动件进行超声振动，从而对模具腔内的熔液施加超声波振动，相比现有技术延长了超声波振动时间，提高了超声处理效率。
图I为实施例I的铸造装置的结构示意图。图2为实施例2的铸造装置的结构示意图。图3为实施例3的铸造装置的结构示意图。
图4为实施例4的铸造装置的结构示意图。图5为实施例3的套筒剖面结构示意图。
图6为实施例5的铸造装置的结构示意图。符号说明I、可动盘2、固定盘3、固定模4、可动模5、熔液注入口6、柱塞7、柱塞杆8、浇道9、模具腔10、振动件11、超声波发生及控制装置12、压铸筒13、推杆14、推板15、浇注口
具体实施例以下是基于附图所示的实施例I一实施例4说明本发明的铸造装置和铸造方法的实施方式。实施例I :首先，说明结构。图I是实施例I的铸造装置的结构示意图。如图I所示，实施例I的铸造装置是将合金熔液水平方向压进模具腔进行铸造的压铸机，具有模盘I和2、模具3和4、压铸筒12、浇道8、振动件10和超声波发生和控制装置11。压铸筒12上有熔液注入口 5，从熔液注入口 5浇入的合金熔液施压流经浇道8进入模具腔，完成注射过程。压铸筒12与浇道8连接，浇道8固定在固定模3上，浇道8与压铸筒12的内径相同，压铸筒12内有滑动的柱塞6，柱塞6上有连接动力设施的柱塞杆7。模具具有固定模3和可动模4,固定模3和可动模4闭合时形成模具腔9和烧口，浇口与浇道8相通。固定模3固定在固定盘I上,可动模4固定在可以相对于固定盘I作远离或接近的可动盘2上，与可动盘2 —起运动。固定盘上有插入压铸筒12的贯通孔，固定模上有容纳浇道8的贯通孔。固定模3和可动模4内都设置有振动件10，振动件10都嵌入在模具中，均没有和模具腔9相连。超声波发生及控制装置11与振动件10和浇道8相连。当熔液注入时浇道对熔液直接施以超声波振动 ，固定模3和可动模4内部的振动件10的超声波振动传递给模具，由模具间接对模具腔9内的熔液施以超声波振动。下面对实施例I的铸造方法进行说明。在实施例I的铸造方法中，可动模4和固定模3接近，形成模具腔9和浇口，将柱塞6停靠在压铸筒12顶端，将准备好的合金熔液从压铸筒12的熔液注入口 5处浇入压铸筒12内，此为熔液进入压铸筒12内的注入工序，启动动力系统推动柱塞杆7，驱动柱塞6将熔液推动流经压铸筒12、浇道8填充入模具腔9内，此为注射工序。 另一方面，当熔液注入压铸筒12流经浇道8时开启浇道8超声波振动，对浇道8及压铸筒12内的熔液施加超声波振动，随后开启振动件10的超声波振动,通过模具对进入模具腔9内的熔液施加超声波振动，当仪表显示熔液温度低于合金的凝固点时关闭浇道8和振动件10的超声波振动，移动可动模卸模得铸造制品。实施例I的铸造方法实现了边注入边振动、边注射边振动、便凝固边振动，前者是浇道8的单一超声波振动，后两者是浇道8和振动件10的超声波振动的叠加，填充入模具腔9内的熔液相当于是在振动件10和浇道8间接和直接双重超声波振动下凝固得到铸造制品的。下面说明效果。在实施例I的铸造装置和铸造方法中，可以得到以下效果。(I) 一种铸造装置，将合金熔液注入压铸筒12，然后将合金熔液向合模后的模具腔9注射，制造铸造制品，其中设置一浇道8与模具腔9相连，浇道8另一侧与压铸筒12相连并相通，模具中设置若干振动件10，浇道8和振动件10与超声波发生及控制装置11连接而进行超声波振动。因此，将合金注入压铸筒12及将合金注射入模具腔9以及凝固铸造铸造制品时，由于熔液注入压铸筒12流经浇道8时即开启浇道8超声波振动，对浇道8及压铸筒12内的熔液施加超声波振动，随后开启振动件10的超声波振动,通过模具对进入模具腔9内的熔液施加超声波振动，实现了边注入边振动、边注射边振动、便凝固边振动，前者是浇道8的单一超声波振动，后两者是浇道8和振动件10的超声波振动的叠加，填充入模具腔9内的熔液相当于是在振动件10和浇道8间接和直接双重超声波振动下凝固得到铸造制品的，所以这样的结构能够对熔液施加更长时间、更高效的超声波振动，得到质量更好的铸造制品。(2)上述振动件10是相互独立的。因此，模具中相互独立的振动件10，可以有选择的对铸件不同部位施以不同强度的超声波振动，从而提高铸件的质量，多个相对独立的振动件10对于生产大型铸件来说效果尤其出色。(3)上述浇道8是陶瓷制作。因此，陶制的浇道8能耐高温，强度较之模具材料好，对浇道8施以高强度的超声波振动而不坍塌，不掉渣，保证更好的振动效果和产品质量。(4)上述浇道8设置在铸件强度要求较高的部位。因此，在上述(I) - (3)记载效果的基础上，因为浇道8产生的超声波振动最先作用于离浇道8最近的部位，且浇道8自熔液注入开始至凝固都处于超声波振动状态，故此与浇道8相接近的铸件部分的枝晶破碎更充分，组织更细微化，强度更高。
(5)—种铸造方法，将合金熔液注入压铸筒12，然后将合金熔液向合模后的模具腔9注射，制造铸造制品，其中当合金熔液注入压铸筒12流经浇道8时即开启与浇道8相连的超声波发生及控制装置11，对浇道8和压铸筒12内的熔液施加超声波振动；当所述熔液开始进入模腔9时再开启模具振动件10相连的超声波发生及控制装置11，浇道8和振动件10联合对模具腔9内的熔液施加超声波振动，直至凝固制成铸件制品。因此，相比现有技术，可以延长超声波振动时间，可以有效的利用超声波振动产生的空穴促进多个枝晶的形成，并且将枝晶破碎使组织进一步细微化。实施例2 首先说明结构。图2是表示实施例2的铸造装置结构图。实施例2中可动模4中的振动件10形成推杆13，推杆13端面形成模具腔9的一部分，固定模3中有嵌入的振动件10，推杆13与超声波发生及控制装置11连接，推杆13直接对模具腔9内的熔液施加超声波振动，固定模3中的振动件10和浇道8也与超声波发生及控制装置11相连，分别间接和直接对模具腔9内的熔液施加超声波振动。推杆13固定在可动模4远离模具腔9 一端的推板14上，通过驱动机构使该推板14相对于模腔9做远离和接近运动。以下说明效果。在实施例2的铸造装置中，在上述(I) — (3)效果的基础上，能够得到如下例举的效果。(6)上述振动件10部分位于模具内部，部分构成模腔9的一部分，上述推杆13设置在所述模具的可动模4中。因此，构成模具腔9的一部分振动件10形成推杆13，既可以对模具腔9内的熔液施加超声波振动，又可以在铸造结束后推动铸件脱丰旲。实施例3先说明结构。图3是实施例3的铸造装置的结构示意图。实施例3中的可动模4和固定模3中的振动件10均贯通模具，振动件10的端面组成模具腔9的一部分，固定模3中的振动件10形成推杆13，推杆13固定在固定模3远离模具腔9 一端的推板14上，通过驱动机构使该推板14相对于模腔9做远离和接近运动。浇道8和振动件10直接对熔液施加超声波振动。以下说明效果。在实施例3的铸造装置中，在上述(I) - (5)效果的基础上，能够得到如下例举的效果。(7)上述振动件10构成模腔9的一部分，上述推杆13设置在所述模具的固定模3中。因此，由于所有的振动件10均贯通模具，构成模具腔9的一部分，振动源较多，可以有效的对填充到模具腔9内的熔液施加超声波振动，固定模3中的振动件10形成推杆13，既可以对模具腔9内的熔液施加超声波振动，又可以在铸造结束后推动铸件脱模。实施例4
图4是实施例4的铸造装置的结构示意图。实施例4中的可动模4内的振动件10没有贯通模具，固定模3中的振动件10贯通模具，振动件10的端面组成模具腔9的一部分，固定模3中的振动件10形成推杆13，推杆13固定在固定模3远离模具腔9 一端的推板14上，通过驱动机构使该推板14相对于模腔9做远离和接近运动。固定模3中的浇道8和推杆13直接对熔液施加超声波振动，可动模4中的振动件10间接对熔液施加超声波振动。
实施例5首先说明结构。图6是表示实施例5的铸造装置结构图。实施例5中可动模4中的振动件10形成推杆13，推杆13端面形成模具腔9的一部分，固定模3中有嵌入的振动件10和浇道，浇道8与浇注口 15相连，推杆13与超声波发生及控制装置11连接，推杆13直接对模具腔9内的熔液施加超声波振动，固定模3中的振动件10和浇道8也与超声波发生及控制装置11相连，分别间接和直接对模具腔9内的熔液施加超声波振动。推杆13固定在可动模4远离模具腔9 一端的推板14上，通过驱动机构使该推板14相对于模腔9做远离和接近运动。以上基于实施例I一实施例5说明了本发明的铸造装置及铸造方法，但对于具体的构成而言，不限于这些实施例，只要不脱离专利要求范围内的各项权利要求项的发明宗旨，可进行设计的变更及追加等。
权利要求
1.一种铸造装置，将合金熔液注入模具腔，制造铸造制品，其特征在于在模具中设置若干振动件和独立浇道，独立浇道与模具腔相通，浇道和振动件与超声波发生及控制装置连接而进行超声波振动。
2.如权利要求I所述的铸造装置，其特征在于所述振动件是相互独立的。
3.如权利要求I所述的铸造装置，其特征在于所述独立浇道是陶瓷制作。
4.如权利要求I所述的铸造装置，其特征在于所述浇道设置在铸件强度要求较高的部位。
5.如权利要求I所述的铸造装置，其特征在于所述振动件位于模具内部，与熔液不接 触。
6.如权利要求I所述的铸造装置，其特征在于所述振动件部分位于模具内部，部分构成模腔的一部分。
7.如权利要求I所述的铸造装置，其特征在于所述振动件构成模腔的一部分。
8.如权利要求6—7中任一项所述的铸造装置，其特征在于所述构成模具腔一部分的振动件成为将压铸制品从所述模具分离的推杆。
9.如权利要求6—7所述的铸造装置，其特征在于所述推杆设置在所述模具的固定模中。
10.一种铸造方法，将合金熔液注入模具腔，制造铸造制品，其特征在于当合金熔液向模具腔注入流经浇道8时即开启与浇道相连的超声波发生及控制装置，对流经浇道的熔液施加超声波振动；当所述熔液开始进入模腔时再开启与振动件相连的超声波发生及控制装置，对模具腔内的熔液施加超声波振动，直至凝固制成铸件制品。
全文摘要
本发明公开了将合金熔液注入模具腔，制造铸造制品的铸造装置和铸造方法。在模具中设置若干振动件和独立浇道，独立浇道与模具腔相通，浇道另一侧与压铸筒或浇铸口相通，浇道和振动件与超声波发生及控制装置连接而进行超声波振动。本发明可以延长超声波振动时间，可以有效的利用超声波振动产生的空穴促进多个枝晶的形成，并且将枝晶破碎使组织进一步细微化，从而提高铸件的成品率和质量。
文档编号B22D17/20GK102632222SQ201210143369
公开日2012年8月15日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者周学义, 朱文昭 申请人:周学义