CN101954471A - 一种带补压功能的高压铸造模具型腔抽真空方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压铸造模具型腔抽真空方法。其实现方法是：在模具型腔的最后充填部位设置一个大截面真空通道，真空通道的打开与关闭由外驱动力控制的柱塞来实现，真空通道后连接带过滤器的抽真空系统。用该方法进行高压真空铸造时，在压头驱动熔体高速充填型腔前，柱塞后退打开真空通道对型腔抽真空；在熔体充型流动前沿抵达真空通道前柱塞顶出，封闭真空通道，阻止熔体进入真空通道。在需要时，柱塞可以在铸件凝固过程中前行，为铸件提供补缩压力。

Description

一种带补压功能的高压铸造模具型腔抽真空方法及装置

技术领域：

本发明涉及一种高压铸造模具型腔抽真空方法，主要用于高压铸造轻合金铸件的型腔快速抽真空，属于轻合金铸造成型领域。

技术背景：

现流行的高压铸造的抽真空系统，由设置在型腔最后充型部位的齿状排气道和排气道后面的真空系统组成。真空压铸时，浇注完成、压头封闭浇口后，位于齿状排气道后的真空阀开启，通过齿状排气道对型腔抽真空；该抽真空动作的截止靠“充型熔体流进入齿状排气道、被激冷快速凝固堵塞抽真空通道”来实现，如图1所示。为了有效防止高速流动的熔体因为不能在齿状排气道内凝固而进入抽真空系统，采用的齿状排气道的厚度较薄、过流截面积狭小，抽排气速度慢，难以在极短的压铸充型时间内使型腔达到理想的真空度。

另一种常规的抽真空方法是在型腔最后充填部位安装由压头位置控制的单芯真空阀，其后开设直通排气道，型腔气体经单芯真空阀和其后的排气道进入负压罐，如图2所示。

为防止熔体进入单芯真空阀造成堵塞，要提前关闭真空阀，导致抽气不充分，型腔内残留气体较多；若为获得高真空而延长抽气时间，真空阀关闭不及时又易出现熔体进入阀芯，损坏单芯真空阀。

发明内容：

本发明的目的是针对现行压铸抽真空方法存在的“齿状排气道”本征抽真空速度低，“单芯真空阀”易于损坏的问题，旨在提供一种抽排气能力强、能及时切断真空通道、抽真空和抽真空通道开关功能对熔体进入不敏感、且能提供补压的快速抽真空方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下(见图3)：

合模，浇注完成，通道外的真空阀(12)阀芯打开，对被柱塞阻断的真空通道抽真空，在压头(8)封闭浇口(7)后，高速油缸控制的柱塞(10)立即后退打开真空通道，型腔(9)内气体排入负压罐(13)，压头驱动熔体充填型腔、熔体流动前沿抵达真空通道口(11)前，柱塞(10)顶出，封闭真空通道，阻止熔体进入；如需要，柱塞可继续前行，为柱塞前的熔体加压，补偿凝固收缩。

本发明与其它现行抽真空方法比较有如下效果：

1、与齿状排气道相比，采用的直通排气道截面积大、抽排气能力强，能显著减少型腔(9)达到理想真空的时间，能在压铸较短的可用抽真空时间内实现型腔抽真空；

2、与单芯真空阀相比，真空通道的关闭由外驱动力控制的柱塞(10)来实现，在熔体前沿达到真空通道口(11)前，柱塞前行封闭真空通道；即使在封闭真空通道前已有少量熔体进入真空通道，柱塞也可强力关闭真空通道而不会损坏，赋予抽真空系统良好的抗损坏和耐用性；

3、柱塞(10)在封闭真空通道后还可按要求继续前行，为柱塞前的型腔熔体提供压力，补偿铸件的凝固收缩。

附图说明：

附图1：1-型腔；2-齿状排气道；3-真空系统。

附图2：4-型腔；5-真空阀；6-负压罐。

附图3为本发明提供工作原理示意图：

其中：7-浇口；8-压头；9-型腔；10-外力驱动的柱塞；11-真空通道；12-真空阀；13-负压罐；14-真空泵。

附图4为摩托车轮毂的真空压铸抽真空示意图：

图中：15-浇口；16-压室；17-压头；18-高速油缸；19-补压柱塞；20-真空通道口；21-型腔；22-过滤器；23-真空阀；24-负压罐；25-真空泵；26-模具侧抽芯滑块。

具体实施方式示例：

下面以摩托车轮毂低速真空压铸如图4作进一步说明：

以镁合金摩托车轮毂的真空压铸为例，抽真空方法如下：

1、型腔充分抽真空：柱塞(19)处于封闭抽真空通道状态下合模，浇注熔体，真空阀(23)开启，柱塞杆后的真空通道内的气体被抽空；

2、压头(17)推动熔体封闭浇口(15)，柱塞(19)后退，打开真空通道口(20)，型腔(21)内气体通过真空通道快速排到真空罐(24)；

3、及时关闭真空通道：压头(17)驱动熔体充填型腔(21)，在熔体前沿抵达真空通道口(20)前，高速油缸控制的柱塞(19)顶出，封闭真空通道，阻止熔体进入真空通道，真空阀(23)关闭；

4、在完成充型后，柱塞(19)经过短暂延时后继续前行，对轮心区域的熔体施压，补偿轮毂的凝固收缩。

5、铸件完全凝固、开模取件后，柱塞(19)退回到封闭真空通道口(20)的位置，清理和喷涂模腔，真空压铸进入下一循环。

采用该抽真空方法，能有效解决常规真空高压铸造镁合金轮毂时的“型腔排气不充分、熔体进入真空阀通道造成堵塞、真空系统可靠性低、轮心部位凝固收缩无法得到有效补偿”等问题。

Claims (5)

1.一种带补压功能的高压铸造模具型腔抽真空方法，其方法是：在模具型腔的最后充填部位设置一个由外驱动力控制的柱塞打开和关闭的真空通道，其特征是：浇注时，外真空阀(6)开启，对被柱塞封闭的真空通道抽真空；浇注完毕、压头(2)前行封闭浇口(1)后，柱塞(4)后退打开真空通道(5)，对型腔(3)抽真空；压头(2)完成高速充型前，型腔柱塞(4)顶出关闭真空通道口(5)。

2.根据权利要求1所述的高压铸造模具型腔抽真空方法，其特征是：浇注时真空阀(6)打开，先对真空通道抽真空，压头(2)驱动熔体封闭浇口(1)后，柱塞(4)后退，柱塞(4)和真空阀(6)共同开启，导通型腔抽真空通道，型腔气体由真空系统抽走。

3.根据权利要求1所述的高压铸造模具型腔抽真空方法，其特征是：熔体在压头(2)驱动下充填型腔(3)，充型前沿抵达开设在型腔最后充填区域的真空通道前，柱塞(4)顶出，封闭真空通道，真空截止靠柱塞来实现，柱塞由外部驱动力控制。

4.一种实施于上述方法的高压铸造模具型腔抽真空装置，包括型腔最后充填部位设置的真空通道(5)，由外驱动力控制的柱塞(4)，真空通道后带过滤器的抽真空系统，其特征是：真空通道的开闭由柱塞运动来实现。

5.根据权利要求4所述的带有补压功能的高压铸造模具型腔抽真空装置，其特征是：柱塞(4)在封闭真空通道后还能按要求继续前行，为柱塞前的型腔熔体提供压力，补偿其凝固收缩。

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