金属及其合金真空压铸成形装备及方法
【专利摘要】金属及其合金真空压铸成形装备及方法，包括挤压铸造系统、输送系统、模具和熔化炉，熔化炉与输送系统相连，输送系统与挤压铸造系统相连，挤压铸造系统与模具相连，还设有抽真空系统；抽真空系统与挤压铸造系统相连；挤压铸造系统包括从下至上依次设置的下梁、模具支撑梁、合模梁、上梁；下梁和模具支撑梁之间设置有下缸，下缸位于下梁的中心位置，下缸的活塞前端与模具支撑梁连接。本发明复合效果较好，能够避免出现气孔、缩松、缩孔。
【专利说明】金属及其合金真空压铸成形装备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料加工领域，具体涉及一种金属及其合金真空压铸成形装备及方法。
【背景技术】
[0002]挤压铸造又称液态模锻，是一种介于铸造和模锻之间的金属成形技术。挤压铸造是将一定量的液态或半固态金属(以下简称金属液)直接浇注入凹模中，配合凸模封闭型腔，并在凸模上施加机械静压力，使金属液充满整个型腔；进而使金属液在压力下结晶、凝固和少量塑性变形。
[0003]与铸造相比，挤压铸造能够避免制件缩孔、缩松，进而细化晶粒，提高制件强度；与模锻相比，挤压铸造能够简化成形工序和降低成形压力(约为模锻力的1/5?1/3)，同时挤压铸造件的性能能够接近锻件指标；无模锻飞边和铸造冒口，材料利用率高。所以，挤压铸造是一种省力、节能、省材的先进材料制造技术。
[0004]目前，挤压铸造技术主要分为直接挤压铸造和间接挤压铸造。直接挤压铸造成形方法与固态模锻相似，冲头直接加载于金属液上，能够制得性能与锻件相当、形状较为简单的制件。间接挤压铸造成形方法与压铸类似，模具于金属液浇注之前已经闭合，金属液通过挤压活塞注入型腔。
[0005]目前，直接挤压铸造技术和间接挤压铸造技术都存在一定的缺陷。直接挤压铸造技术实现金属及其合金复合材料制备比较困难，复合效果差，且无法完全实现近净成形。间接挤压铸造技术也存在以下缺陷:金属及其合金复合材料在制造过程中易出现气孔、缩松、缩孔，且金属液在充型的过程中易被氧化。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是，克服上述【背景技术】的不足，提供一种复合效果好、避免出现气孔、缩松、缩孔的金属及其合金真空压铸成形装备及方法。
[0007]本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种金属及其合金真空压铸成形装备，包括挤压铸造系统、输送系统、模具和熔化炉，所述熔化炉与输送系统相连，输送系统与挤压铸造系统相连，挤压铸造系统与模具相连，还设有抽真空系统；抽真空系统与挤压铸造系统相连；
所述挤压铸造系统包括从下至上依次设置的下梁、模具支撑梁、合模梁、上梁；
所述下梁和模具支撑梁之间设置有下缸，下缸位于下梁的中心位置，下缸的活塞前端与模具支撑梁连接；
所述合模梁和上梁之间设置有抽真空管、注料管和两个合模缸；所述抽真空管包括抽真空活塞，抽真空管和抽真空活塞为小间隙配合，抽真空管的侧壁设有连接孔；所述注料管包括注料活塞，注料管与注料活塞为小间隙配合，所述注料管的侧壁设有进料口 ；所述抽真空管和注料管均穿过合模梁，与合模梁活动连接；所述两个合模缸关于下缸或注料管的中心线对称，合模缸的活塞与合模梁连接；
所述上梁顶部设有注料缸和抽真空缸；所述抽真空缸为双作用伸缩式套筒液压缸，所述抽真空缸的一级活塞与抽真空管相连，所述抽真空缸的二级活塞与抽真空活塞相连，所述注料活塞与注料缸的活塞相连；
所述输送系统包括输送管道和加热装置，所述加热装置位于输送管道的外壁；所述输送管道上设置有进气阀门；
所述模具包括上模和下模，上模和下模之间活动连接；上模上分别开有与注料管相适配的注料孔和与抽真空管相适配的抽真空孔；所述下模内部为型腔结构。
[0008]进一步，所述熔化炉包括坩埚，所述坩埚的外壁设置有电加热装置，所述坩埚的上部设有炉盖，炉盖上设有气压平衡装置；所述输送管道的一端伸入坩埚内部，另一端与注料管的进料口连通。
[0009]进一步，所述抽真空系统包括抽真空管道、真空储气罐和三级罗茨真空泵，抽真空管道的一端与抽真空管的连接孔连通，另一端与真空储气罐连通；所述真空储气罐与三级罗茨真空泵连通。
[0010]进一步，所述下缸的活塞前端与模具支撑梁通过法兰和螺栓连接。
[0011]进一步，所述进料口距注料管的下端面的距离为10?400mm。
[0012]进一步，所述输送管道采用耐磨陶瓷复合管组装而成。
[0013]进一步，所述注料孔和抽真空孔的上端面均设有密封槽，密封槽中放置有耐高温金属缠绕柔性石墨垫片。
[0014]进一步，所述下模的型腔表面附有膨胀石墨。
[0015]进一步，所述上模和下模的贴合处均设有密封槽，密封槽内放置有耐高温石墨盘根。
[0016]一种金属及其合金真空压铸成形的方法，包括以下步骤:
(1)固态金属锭熔化:将固态金属锭放入坩埚中，关闭炉盖，熔化炉中形成密闭环境，打开气压平衡装置，并启动电加热装置，一段时间后，固态金属锭被熔化成金属液；
(2)安装模具:在下模的密封槽内放置耐高温石墨盘根，在下模的型腔中放入复合材料基体，将上模安放在下模上，将模具安装在模具支撑梁相对应的位置；
(3)锁模:下缸上升，推动模具支撑梁上升，支撑起模具；同时合模缸中的活塞伸出，合模梁下降，合模梁与上模的上表面接触；合模缸和下缸中压力增加至锁模压力，模具锁模；
(4)注料孔初始密封:下缸压力继续增加，合模缸压力不变，模具支撑梁继续上升，合模梁随之上升，上模的注料孔的上端面与注料管的下端面接触，注料孔的上端面的密封槽中放置的耐高温金属缠绕柔性石墨垫片被压紧，注料孔形成初始密封；下缸压力停止增加，模具支撑梁停止上升；
(5)抽真空孔初始密封:抽真空缸中一级活塞伸出，推动抽真空管下降，抽真空管的下端面与上模的抽真空孔的上端面接触，抽真空孔的上端面的密封槽中放置的耐高温金属缠绕柔性石墨垫片被压紧，抽真空孔形成初始密封；抽真空缸中一级活塞停止伸出，抽真空管停止下降；
(6)抽真空:注料管中注料活塞下行到位，注料管进料口关闭；抽真空缸中二级活塞上行到位，带动抽真空管中活塞上行到位，抽真空系统中抽真空管道的抽真空口打开，三级罗茨真空泵启动，模具型腔内部和输送管道被抽至真空；
(7)金属液充型:抽真空缸中二级活塞下行到位，推动抽真空管的抽真空活塞下行到位，抽真空系统中抽真空管道的抽真空口关闭；注料管中注料活塞上行到位，注料管进料口打开；熔化炉中熔融的金属液在真空负压的作用下沿输送管道进入模具的型腔内，并充满整个型腔；
(8)金属液凝固、结晶并塑性成形:注料管中注料活塞下行，注料管的进料口以下的金属液被缓慢挤压至模具的型腔中，抽真空缸的二级活塞同时产生压制压力，金属液在压制压力的作用下与复合材料基体结合并凝固、结晶并塑性成形，保持压制压力5?60min ;在注料活塞下行一段距离后，输送系统中进气阀门打开，输送管道与熔化炉的压力平衡，输送管道中剩余的熔融金属液在重力作用下回流至坩埚中；
(9)模具复位:保持压制压力时间结束后，注料缸减压，带动注料管中注料活塞减压，减压完成；下缸退回，模具支撑梁下降，模具复位，取出模具，真空压铸成形完成。
[0017]与现有技术相比，本发明的优点如下:
(1)将熔化炉与抽真空系统、挤压铸造系统和模具相结合，并使各部分顺序动作，实现金属及其合金复合材料制件的近净成形生产，复合效果较好；能够制得组织致密、无气孔、缩松、缩孔缺陷且力学性能高的制件；并且能够提高生产效率，为大批量自动化多品种生产线的建造创造了条件。
[0018](2)模具合模后，熔化炉、输送系统、抽真空系统、挤压铸造系统与模具完全密封，在抽真空完成之后，整个系统中几乎没有空气，能够有效的避免金属液的氧化，大幅减少充型过程中制件气孔等缺陷的形成，在金属液凝固的过程中采用活塞挤压补缩，阻止缩松、缩孔等缺陷的形成，进一步提高制件的力学性能。
[0019](3)本发明适用多种型号的模具，可根据生产需求选择相适应的模具进行生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明实施例中金属及其合金真空压铸成形装备的立体结构示意图。
[0021]图2是本发明实施例中金属及其合金真空压铸成形装备的平面结构示意图。
[0022]图中:1—挤压铸造系统，2 —输送系统，3 —模具，4一溶化炉，5 —抽真空系统，
1-1一下梁，1-2—模具支撑梁，1-3—合模梁，1-4 一合模缸，1-5—上梁，1_6—注料缸，1-7—抽真空缸，1-8 —下缸，1-9一抽真空管，1-10—注料管，2-1—输送管道，2-2—加热装置，
2-3—进气阀门，3-1—上模，3-2—下模，4-1—电加热装置，4-2—坩埚，4-3—气压平衡装置，5-1 一抽真空管道，5-2一真空储气--!，5-3一二级罗茨真空栗。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0024]实施例1
参照图1、图2，本实施例的金属及其合金真空压铸成形装备包括挤压铸造系统1、输送系统2、模具3、熔化炉4和抽真空系统5。
[0025]挤压铸造系统1包括从下至上依次设置的下梁1-1、模具支撑梁1-2、合模梁1-3、上梁1-5。
[0026]下梁1-1和模具支撑梁1-2之间设置有下缸1-8，下缸1_8位于下梁1_1的中心位置，下缸1-8的活塞前端与模具支撑梁1-2通过法兰和螺栓连接，下缸1-8作为模具支撑梁1-2上下运动的动力来源。
[0027]合模梁1-3和上梁1-5之间设置有抽真空管1-9、注料管1_10和两个合模缸1_4 ；抽真空管1-9包括抽真空活塞1-9-1，抽真空管1-9和抽真空活塞1-9-1为小间隙配合，抽真空管1-9的侧壁设有连接孔；注料管1-10包括注料活塞1-10-1 ;注料管1-10的侧壁设有进料口，进料口距注料管1-10的下端面的距离为20mm，进料口距注料管1_10的下端面的距离与金属液压缩量有关，根据金属液态和固态转换时的体积收缩比合理设计该距离可以实现金属及其合金复合材料的近净成形。
[0028]注料管1-10与注料活塞1-10-1为小间隙配合，利用金属液和空气的粘度差异，使配合间隙可以保证空气流通但熔融的金属液不能通过，从而使整个系统可以抽取真空，而金属液不会在系统真空尚未形成的时候就流入模具3型腔中，大幅减少了金属液充型过程中气孔的数量，提高了制件成型质量。
[0029]两个合模缸1-4关于下缸1-8的中心线对称,合模缸1-4的活塞与合模梁1_3连接；合模梁1-3上开有与抽真空管1-9和注料管1-10相匹配的孔，抽真空管1-9和注料管
1-10穿过合模梁1-3上的孔伸出合模梁1-3底部，与合模梁1-3活动连接，防止合模梁1-4上下运动时，抽真空管1-9和注料管1-10随合模梁1-3 —起运动。
[0030]上梁1-5顶部设有注料缸1-6、抽真空缸1-7，抽真空缸1_7为双作用伸缩式套筒液压缸，抽真空缸1-7的一级活塞与抽真空管1-9相连，抽真空缸1-7的二级活塞与抽真空活塞1-9-1相连；注料活塞1-10-1与注料缸1-6的活塞相连。
[0031]输送系统2包括输送管道2-1、加热装置2-2，输送管道2_1采用耐磨陶瓷复合管组装而成，可在0°c -900°c温度范围内正常工作；加热装置2-2位于输送管道2-1的外壁，给输送管道2-1加热，以维持管道内的温度金属液熔点之上，保证熔融的金属液不在管道中凝固；输送管道2-1上设置有进气阀门2-3，进气阀门2-3 —般为关闭状态，当其打开时，主要为平衡输送管道2-1内的气压，促使熔融的金属液回流至熔化炉4内。
[0032]模具3包括上模3-1和下模3-2，上模3_1和下模3_2之间活动连接，方便拆装；上模3-1上分别开有与注料管1-10相适配的注料孔和与抽真空管1-9相适配的抽真空孔，注料孔和抽真空孔的上端面均设有密封槽，密封槽中放置有耐高温金属缠绕柔性石墨垫片；下模3-2内部为型腔结构，下模3-2的型腔表面附有膨胀石墨，方便制件脱模；上模3-1和下模3-2的贴合处均设有密封槽,密封槽内放置有耐高温石墨盘根,合模后,使上模3-1和下模3-2之间形成密闭的型腔。
[0033]熔化炉4包括坩埚4-2，坩埚4-2的外壁设置有电加热装置4_1，坩埚4_2的上部设有炉盖，炉盖上设有气压平衡装置4-3 ;输送管道2-1的一端伸入坩埚4-2内部，另一端与注料管ι-?ο的进料口连通。
[0034]抽真空系统5包括抽真空管道5-1、真空储气罐5-2和三级罗茨真空泵5_3，抽真空管道5-1的一端与抽真空管1-9的连接孔连通，另一端与真空储气罐5-2连通，真空储气罐5-2与三级罗茨真空泵5-3连通。
[0035]抽真空系统5的主要作用是将模具3型腔内的空气抽取干净，形成真空环境，确保熔融金属液不被氧化，提高制件品质；真空储气罐5-2主要作用是在三级罗茨真空泵5-3关闭后继续维持系统中的真空环境，维持金属液在真空吸注充型过程中的压力差直至充型结束。
[0036]本实施例的金属及其合金真空压铸成形的方法包括以下步骤:
(1)固态金属锭熔化:将固态金属锭放入坩埚4-2中，关闭炉盖，熔化炉4中形成密闭环境，打开气压平衡装置4-3，并启动电加热装置4-1，一段时间后，固态金属锭被熔化成金属液；
(2)安装模具:在下模3-2的密封槽内放置耐高温石墨盘根，在下模3-2的型腔中放入复合材料基体，将上模3-1安放在下模3-2上，将模具3安装在模具支撑梁1-2相对应的位置；
(3)锁模:下缸1-8上升，推动模具支撑梁1-2上升，支撑起模具3;同时合模缸1-4中的活塞伸出，合模梁1-3下降，合模梁1-3与上模3-1的上表面接触；合模缸1-4和下缸1-8中压力增加至锁模压力，模具3锁模；
(4)注料孔初始密封:下缸1-8压力继续增加，合模缸1-4压力不变，模具支撑梁1-2继续上升，合模梁1-4随之上升，上模3-1的注料孔的上端面与注料管1-10的下端面接触，注料孔的上端面的密封槽中放置的耐高温金属缠绕柔性石墨垫片被压紧，注料孔形成初始密封；下缸1-8压力停止增加，模具支撑梁1-2停止上升；
(5)抽真空孔初始密封:抽真空缸1-7中一级活塞伸出，推动抽真空管1-9下降，抽真空管1-9的下端面与上模3-1的抽真空孔的上端面接触，抽真空孔的上端面的密封槽中放置的耐高温金属缠绕柔性石墨垫片被压紧，抽真空孔形成初始密封；抽真空缸1-7中一级活塞停止伸出，抽真空管1-9停止下降；
(6)抽真空:注料管1-10中注料活塞1-10-1下行到位，注料管1-10进料口关闭；抽真空缸1-7中二级活塞上行到位,带动抽真空管1-9中活塞1-9-1上行到位，抽真空系统5中抽真空管道5-1的抽真空口打开，三级罗茨真空泵5-3启动，模具3型腔内部和输送管道
2-1被抽至真空；
(7)金属液充型:抽真空缸1-7中二级活塞下行到位，推动抽真空管1-9的抽真空活塞1-9-1下行到位，抽真空系统5中抽真空管道5-1的抽真空口关闭；注料管1-10中注料活塞1-10-1上行到位，注料管1-10进料口打开；熔化炉4中熔融的金属液在真空负压的作用下沿输送管道2-1进入模具3的型腔内，并充满整个型腔；
(8)金属液凝固、结晶并塑性成形:注料管1-10中注料活塞1-10-1下行，注料管1-10的进料口以下的金属液被缓慢挤压至模具3的型腔中，抽真空缸1-7的二级活塞同时产生压制压力，金属液在压制压力的作用下与复合材料基体结合并凝固、结晶并塑性成形，保持压制压力lOmin (压制压力的保持时间根据工艺需求确定);在注料活塞1-10-1下行一段距尚后，输送系统2中进气阀门2-3打开，输送管道2-1与熔化炉4的压力平衡，输送管道2-1中剩余的熔融金属液在重力作用下回流至坩埚4-2中；
(9)模具复位:保持压制压力时间结束后，注料缸1-6减压，带动注料管1-10中注料活塞1-10-1减压，减压完成；下缸1-8退回，模具支撑梁1-2下降，模具3复位，取出模具3，真空压铸成形完成。
[0037]实施例2
本实施例的金属及其合金真空压铸成形装备与实施例1的区别仅在于:进料口距注料管1-10的下端面的距离为200mm，两个合模缸1_4关于注料管1_10的中心线对称。其余同实施例1。
[0038]本实施例的金属及其合金真空压铸成形的方法与实施例1的区别仅在于:保持压制压力30min。其余同实施例1。
[0039]实施例3
本实施例的金属及其合金真空压铸成形装备与实施例1的区别仅在于:进料口距注料管1-10的下端面的距离为400mm，其余同实施例1。
[0040]本实施例的金属及其合金真空压铸成形的方法与实施例1的区别仅在于:保持压制压力50min。其余同实施例1。
[0041 ] 本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型,倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
[0042]说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种金属及其合金真空压铸成形装备，包括挤压铸造系统(I)、输送系统(2)、模具(3)和熔化炉(4)，所述熔化炉(4)与输送系统(2)相连，输送系统(2)与挤压铸造系统(I)相连，挤压铸造系统(I)与模具(3)相连，其特征在于:还设有抽真空系统(5);抽真空系统(5)与挤压铸造系统(I)相连； 所述挤压铸造系统(I)包括从下至上依次设置的下梁(1-1 )、模具支撑梁(1-2)、合模梁(1-3)、上梁(1-5)； 所述下梁(1-1)和模具支撑梁(1-2)之间设置有下缸(1-8)，下缸(1-8)位于下梁(1-1)的中心位置，下缸(1-8)的活塞前端与模具支撑梁(1-2)连接； 所述合模梁(1-3)和上梁(1-5)之间设置有抽真空管(1-9)、注料管(1-10)和两个合模缸(1-4);所述抽真空管(1-9)包括抽真空活塞(1-9-1),抽真空管(1-9)和抽真空活塞(1-9-1)为小间隙配合，抽真空管(1-9)的侧壁设有连接孔；所述注料管(1-10)包括注料活塞(1-10-1)，注料管(1-10)与注料活塞(1-10-1)为小间隙配合，所述注料管(1-10)的侧壁设有进料口 ；所述抽真空管(1-9)和注料管(1-10)均穿过合模梁(1-3)，与合模梁(1-3)活动连接；所述两个合模缸(1-4)关于下缸(1-8)或注料管(1-10)的中心线对称，合模缸(1-4)的活塞与合模梁(1-3)连接； 所述上梁(1-5)顶部设有注料缸(1-6)和抽真空缸(1-7);所述抽真空缸(1-7)为双作用伸缩式套筒液压缸，所述抽真空缸(1-7)的一级活塞与抽真空管(1-9)相连，所述抽真空缸(1-7)的二级活塞与抽真空活塞(1-9-1)相连，所述注料活塞(1-10-1)与注料缸(1-6)的活塞相连； 所述输送系统(2 )包括输送管道(2-1)和加热装置(2-2 )，所述加热装置(2-2 )位于输送管道(2-1)的外壁；所述输送管道(2-1)上设置有进气阀门(2-3)； 所述模具(3)包括上模(3-1)和下模(3-2)，上模(3-1)和下模(3-2)之间活动连接；上模(3-1)上分别开有与注料管(1-10)相适配的注料孔和与抽真空管(1-9)相适配的抽真空孔；所述下模(3-2)内部为型腔结构。
2.如权利要求1所述的金属及其合金真空压铸成形装备，其特征在于:所述熔化炉(4)包括坩埚(4-2 )，所述坩埚(4-2 )的外壁设置有电加热装置(4-1)，所述坩埚(4-2 )的上部设有炉盖，炉盖上设有气压平衡装置(4-3);所述输送管道(2-1)的一端伸入坩埚(4-2)内部，另一端与注料管(1-10)的进料口连通。
3.如权利要求2所述的金属及其合金真空压铸成形装备，其特征在于:所述抽真空系统(5)包括抽真空管道(5-1)、真空储气罐(5-2)和三级罗茨真空泵(5-3)，抽真空管道(5-1)的一端与抽真空管(1-9)的连接孔连通，另一端与真空储气罐(5-2)连通；所述真空储气罐(5-2)与三级罗茨真空泵(5-3)连通。
4.如权利要求1所述的所述的金属及其合金真空压铸成形装备，其特征在于:所述下缸(1-8)的活塞前端与模具支撑梁(1-2)通过法兰和螺栓连接。
5.如权利要求3所述的所述的金属及其合金真空压铸成形装备，其特征在于:所述进料口距注料管(1-10)的下端面的距离为10?400mm。
6.如权利要求1所述的所述的金属及其合金真空压铸成形装备，其特征在于:所述输送管道(2-1)采用耐磨陶瓷复合管组装而成。
7.如权利要求5所述的所述的金属及其合金真空压铸成形装备，其特征在于:所述注料孔和抽真空孔的上端面均设有密封槽，密封槽中放置有耐高温金属缠绕柔性石墨垫片。
8.如权利要求7所述的所述的金属及其合金真空压铸成形装备，其特征在于:所述下模(3-2)的型腔表面附有膨胀石墨。
9.如权利要求1至8任一项所述的金属及其合金真空压铸成形装备，其特征在于:所述上模(3-1)和下模(3-2)的贴合处均设有密封槽，密封槽内放置有耐高温石墨盘根。
10.一种使用权利要求9所述的金属及其合金真空压铸成形装备的金属及其合金真空压铸成形的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)固态金属锭熔化:将固态金属锭放入坩埚(4-2)中，关闭炉盖，熔化炉(4)中形成密闭环境，打开气压平衡装置(4-3)，并启动电加热装置(4-1)，一段时间后，固态金属锭被熔化成金属液； (2)安装模具:在下模(3-2)的密封槽内放置耐高温石墨盘根，在下模(3-2)的型腔中放入复合材料基体，将上模(3-1)安放在下模(3-2 )上，将模具(3 )安装在模具支撑梁(1-2 )相对应的位置； (3)锁模:下缸(1-8)上升，推动模具支撑梁(1-2)上升，支撑起模具(3);同时合模缸(1-4)中的活塞伸出，合模梁(1-3)下降，合模梁(1-3)与上模(3-1)的上表面接触；合模缸(1-4)和下缸(1-8)中压力增加至锁模压力，模具(3)锁模； (4)注料孔初始密封:下缸(1-8)压力继续增加，合模缸(1-4)压力不变，模具支撑梁(1-2)继续上升，合模梁(1-4)随之上升，上模(3-1)的注料孔的上端面与注料管(1-10)的下端面接触，注料孔的上端面的密封槽中放置的耐高温金属缠绕柔性石墨垫片被压紧，注料孔形成初始密封；下缸(1-8)压力停止增加，模具支撑梁(1-2)停止上升； (5)抽真空孔初始密封:抽真空缸(1-7)中一级活塞伸出，推动抽真空管(1-9)下降，抽真空管(1-9)的下端面与上模(3-1)的抽真空孔的上端面接触，抽真空孔的上端面的密封槽中放置的耐高温金属缠绕柔性石墨垫片被压紧，抽真空孔形成初始密封；抽真空缸(1-7)中一级活塞停止伸出，抽真空管(1-9)停止下降； (6)抽真空:注料管(1-10)中注料活塞(1-10-1)下行到位，注料管(1-10)进料口关闭；抽真空缸(1-7)中二级活塞上行到位，带动抽真空管(1-9)中活塞(1-9-1)上行到位，抽真空系统(5)中抽真空管道(5-1)的抽真空口打开，三级罗茨真空泵(5-3)启动，模具(3)型腔内部和输送管道(2-1)被抽至真空； (7)金属液充型:抽真空缸(1-7)中二级活塞下行到位，推动抽真空管(1-9)的抽真空活塞(1-9-1)下行到位，抽真空系统(5)中抽真空管道(5-1)的抽真空口关闭；注料管(1-10)中注料活塞(1-10-1)上行到位，注料管(1-10)进料口打开；熔化炉(4)中熔融的金属液在真空负压的作用下沿输送管道(2-1)进入模具(3)的型腔内，并充满整个型腔； (8)金属液凝固、结晶并塑性成形:注料管(1-10)中注料活塞(1-10-1)下行，注料管(1-10)的进料口以下的金属液被缓慢挤压至模具(3)的型腔中，抽真空缸(1-7)的二级活塞同时产生压制压力，金属液在压制压力的作用下与复合材料基体结合并凝固、结晶并塑性成形，保持压制压力5?60min ;在注料活塞(1_10_1)下行一段距离后，输送系统(2)中进气阀门(2-3)打开，输送管道(2-1)与熔化炉(4)的压力平衡，输送管道(2-1)中剩余的熔融金属液在重力作用下回流至坩埚(4-2)中；(9)模具复位:保持压制压力时间结束后，注料缸(1-6)减压，带动注料管(1-10)中注料活塞(1-10-1)减压，减压完成；下缸(1-8)退回，模具支撑梁(1-2)下降，模具(3)复位，取出模具(3)，真空压铸成形完成。
【文档编号】B22D18/06GK104259430SQ201410556838
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】吴治华, 罗俊, 刘可启, 娄阳, 余英洪 申请人:湖南航天诚远精密机械有限公司