CN103894577A - 高温硬模压铸装置及其压铸工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温硬模压铸装置，包括基座，基座上设有动模组件和静模组件，动模组件上设有模芯；动模组件与基座滑动配合，基座上还设有驱动动模组件滑动的动力机构，动模组件包括可相互轴向滑移的第一模板和第二模板；可相互轴向滑移的第三模板和第四模板，第一模板和第三模板联动连接，第二模板和第四模板联动连接，第二模板位于第一模板和第三模板之间，第一模板朝向静模组件，第四模板与动力机构驱动连接；动模腔设置在第一模板朝向静模组件的端面，模芯固设于第二模板朝向第一模板的端面且第一模板的动模腔中开设有供模芯穿过的模芯通槽；基座上还设有脱模机构便于成品的脱模，本发明具有结构简单、脱模简单、成品外观光洁强度高的优点。

Description

高温硬模压铸装置及其压铸工艺

技术领域

本发明属于压铸设备技术领域，尤其是一种适用于高温工况下的高温硬模压铸装置以及采用该装置加工压铸件的压铸工艺。

背景技术

目前，不锈钢、铸钢和大多数铸件如阀门、管件在制造的过程中，由于其熔融原料的温度太高，一般在900℃以上，普通的方法都不适用，现在大都用砂型精铸铸造方法获得。由于砂型精铸铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。砂型精铸铸造工艺通常包括铸铝模，在铝模上打蜡形成蜡模，然后拆掉铝模并对蜡模进行修整，蜡模修整完后进行烘干并加砂制造砂模，烘干后退蜡留下砂型模壳并对该模壳烘干；将金属原料升温熔融形成液态原料，倒入模壳中而后模压成型。然而，上述砂型精铸铸造的工艺过程繁琐，装置繁多，成品难以脱模，制造过程中所耗费的人工多，材料损耗也大，成本高，而且污染重；此外，砂型精铸铸造成型的管件成品精度差、表面粗糙，质量不高。

发明内容

目的一：为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种高温硬模压铸装置，该装置结构简单、易脱模。

为了实现上述目的一，本发明采用的技术方案是：一种高温硬模压铸装置，包括基座，基座上设有动模组件和静模组件，动模组件上设有动模腔，静模组件上设有与动模腔配合的静模腔，动模腔中固设有模芯；基座上设有导轨，动模组件通过导轨与基座滑动配合，静模组件与基座固定连接，基座上还设有驱动动模组件滑动的动力机构，其特征在于：所述动模组件包括第一组件和第二组件，所述第一组件包括可相互轴向滑移的第一模板和第二模板；第二组件包括可相互轴向滑移的第三模板和第四模板，所述第一模板和第三模板联动连接，第二模板和第四模板联动连接，第二模板位于所述第一模板和第三模板之间，第一模板朝向所述静模组件，第四模板与所述动力机构驱动连接；

所述动模腔设置在所述第一模板朝向所述静模组件的端面，所述模芯固设于所述第二模板朝向所述第一模板的端面且第一模板的动模腔中开设有供所述模芯穿过的模芯通槽；

所述基座上还设有脱模机构，所述脱模机构包括顶针，顶针与动力机构固连，所述第四模板上开设有供所述顶针穿过的顶针通孔。

上述结构中，模芯固设在第二模板上，当熔体收缩时，半成品会固定在模芯上，当动力机构带动动模组件远离静模组件时，半成品会固定在动模组件上，动力机构带动动模组件远离静模组件直到顶针的一端抵接着动力机构而顶针的另一端穿过第四模板的顶针通孔而抵压在第三模板上时，动力机构继续运动，此时第三模板受到顶针的顶力而使得第二模板上的模芯随着第二模板和动力机构脱离模芯通槽，实现脱模操作，该操作简单省力；且上述动模组件结构设计精巧、结构简单、配合紧凑。

作为本发明的进一步设置，所述第一模板和第三模板之间通过第一连接柱固定连接，所述第二模板和第四模板之间通过第二连接柱固定连接，所述第二模板上开设有供所述第一连接柱贯穿的第一导引孔，所述第三模板上开设有供所述第二连接柱贯穿的第二导引孔。

上述结构中，第一连接柱和第二连接柱不仅分别起到固定连接两个不同模板的作用，同时还能作为另两个模板的导柱用实现相互轴向滑移的作用，结构简单，具有一体多用的功能。

作为本发明的进一步设置，所述动力机构通过加固板与所述第四模板连接，所述加固板一端与所述动力机构固定连接，加固板的另一端设有贯穿加固板两端的开口切槽，所述第四模板的两侧分别设有三面开口的安装槽，所述安装槽中设有定位螺柱，定位螺柱的一端设有锁紧螺母，锁紧螺母位于第四模板朝向所述第三模板的一端，定位螺柱的另一端穿过所述安装槽位于所述加固板的开口切槽中，所述开口切槽的开口处通过定位组件与所述定位螺柱定位连接。

上述结构中，加固板的设置可以加强第四模板对汽缸动力的承受能力，延长其使用寿命，此外，加固板上的开口切槽和第四模板的安装槽的设置，可以便于安装定位螺柱对加固板和第四模板固定，拆掉锁紧螺母，就可以将定位螺柱从开口切槽的端部以及安装槽的侧边开口退出，便于拆卸。

作为本发明的进一步设置，所述开口切槽的开口处设有两条相对的限位条，所述两条限位条之间的开口构成限位通道，所述定位螺柱位于所述开口切槽中的一端固设有定位块，所述定位块的最大直径小于所述开口切槽的宽度且大于所述限位通道的宽度。

上述结构中，限位条和限位通道的设置对定位螺柱有轴向的限位作用，定位螺柱的定位端通过定位块定位，其锁紧端通过锁紧螺母锁紧。

作为本发明的进一步设置，所述限位条相对朝向所述第四模板的另一端面呈倾斜面结构设置，所述限位条的截面呈直角梯形结构，直角梯形的上底与所述开口切槽的侧壁一体连接，所述直角梯形的下底构成所述限位通道的侧壁。

上述结构中，限位条内壁的倾斜面即楔形面结构使得定位螺柱的定位端更易于找到附着点从而使得其的定位效果更佳、锁紧更轻松。

作为本发明的进一步设置，所述动力机构包括汽缸、汽缸座和顶板，所述汽缸座固接在所述基座上，所述汽缸中设有活塞杆，活塞杆端部固设在顶板上，顶板的4个角分别固设有导杆，所述4个导杆分别穿过所述汽缸座与所述加固板固定连接。

上述结构中，4个导杆的设置可以使得活塞杆推动加固板的运动更稳定，同时加强汽缸座的结构牢固性。

作为本发明的进一步设置，所述动模组件和静模组件均为钨钢模板。

上述结构中，动模组件和静模组件均采用钨钢材料制造，使得该模具可以承受高温状况下的液体金属，使得上述装置可以应用于高温领域，解决高温领域制造合金铸件难的问题。

目的二：本发明提供的一种高温硬模压铸装置，可以承受1600～1900℃的高温熔融压铸，可以在高温合金铸件的制造领域应用。

为了实现上述目的二，本发明采用的技术方案是：一种根据权利要求7所述的高温硬模压铸装置的应用，其特征在于：所述高温硬模压铸装置在温度范围为1600～1900℃的合金铸件制造领域的应用。

上述结构的高温硬模压铸装置可以应用于1600～1900℃高温的合金铸件的压铸成型，解决了现有技术中在高温领域制造铸件步骤多、成品质量低、难以脱模的问题。

目的三：本发明提供了一种通过采用目的一的高温硬模压铸装置的压铸工艺，其特征在于：包括以下步骤，将金属合金原料投入熔炉升温至1600～1900℃使固态原料熔成液态金属，并通过管道将液态金属从静模组件的模腔开口处流入，通过动力机构合上动模组件，通过抽真空装置对动模组件和静模组件之间的模腔进行抽真空操作，然后通过动力机构对动模组件施压使其模压成型，通过动力机构带动动模组件离开静模组件使得模压半成品附着于动模组件上，并通过脱模机构使模压成品脱落。

采用上述方案，该压铸工艺的流程简单、操作简便；钨钢材质的动模组件和静模组件可以承受高温液体金属，可以适应高温硬模的制造；抽真空装置对动模组件和静模组件之间的模腔进行抽真空操作可以使得模腔内的半成品受到收缩而附着于模芯上，便于后续的脱模操作使得成品可以轻松脱模保证成品的完整；此外，抽真空操作使得成品具有外观光洁整齐、内部结构晶相结构排列紧密、抗强度好的优点。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明具体实施例外观示意图；

附图2为本发明具体实施例动模组件的结构分解图；

附图3为本发明具体实施例静模组件结构示意图；

附图4为本发明具体实施例结构示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施例如图1-4所示是高温硬模压铸装置，包括基座1，基座1上设有动模组件21和静模组件22，动模组件21上设有动模腔215，静模组件22上设有与动模腔25配合的静模腔225，动模腔215中固设有模芯216；基座1上设有导轨，动模组件21通过导轨与基座1滑动配合，静模组件22与基座1固定连接，基座1上还设有驱动动模组件21滑动的动力机构3，动模组件21包括第一组件和第二组件，第一组件包括可相互轴向滑移的第一模板211和第二模板212；第二组件包括可相互轴向滑移的第三模板213和第四模板214，第一模板211和第三模板213联动连接，第二模板212和第四模板214联动连接，第二模板212位于第一模板211和第三模板213之间，第一模板211朝向静模组件22，第四模板214与动力机构3驱动连接；动模腔215设置在第一模板211朝向静模组件22的端面，模芯216固设于第二模板212朝向第一模板211的端面且第一模板211的动模腔215中开设有供模芯216穿过的模芯通槽217；基座1上还设有脱模机构，脱模机构包括顶针41，顶针41与动力机构3固连，第四模板214上开设有供顶针41穿过的顶针通孔342。模芯216固设在第二模板212上，当熔体收缩时，半成品会固定在模芯216上，当动力机构3带动动模组件21远离静模组件22时，半成品会固定在动模组件21上，动力机构3带动动模组件21远离静模组件22直到顶针41的一端抵接着动力机构3而顶针41的另一端穿过第四模板214的顶针通孔342而抵压在第三模板213上时，动力机构3继续运动，此时第三模板213受到顶针41的顶力而使得第二模板212上的模芯216随着第二模板212和动力机构3脱离模芯通槽217，实现脱模操作，该操作简单省力；且上述动模组件21结构设计精巧、结构简单、配合紧凑。

上述第一模板211和第三模板213之间通过第一连接柱51固定连接，第二模板212和第四模板214之间通过第二连接柱52固定连接，第二模板212上开设有供第一连接柱51贯穿的第一导引孔，第三模板213上开设有供第二连接柱52贯穿的第二导引孔。第一连接柱51起到固定第一模板211和第三模板213同时作为第二模板212和第四模板214的导柱作用，第二连接柱52起到固定连接第二模板212和第四模板214的作用，同时还能作为第一模板211和第三模板213的导柱用实现相互轴向滑移的作用，结构简单，具有一体多用的功能。

上述动力机构3通过加固板33与第四模板214连接，加固板33一端与动力机构3固定连接，加固板33的另一端设有贯穿加固板33两端的开口切槽331，第四模板214的两侧分别设有三面开口的安装槽2141，安装槽2141中设有定位螺柱2142，定位螺柱2142的一端设有锁紧螺母2143，锁紧螺母2143位于第四模板214朝向第三模板213的一端，定位螺柱2142的另一端穿过安装槽2141位于加固板33的开口切槽331中，开口切槽331的开口处通过定位组件与定位螺柱2142定位连接。加固板33的设置可以加强第四模板214对汽缸动力的承受能力，延长其使用寿命，此外，加固板33上的开口切槽331和第四模板214的安装槽2141的设置，可以便于安装定位螺柱2142对加固板33和第四模板214固定，拆掉锁紧螺母2143，就可以将定位螺柱2142从开口切槽331的端部以及安装槽2141的侧边开口退出，便于拆卸。

上述开口切槽331的开口处设有两条相对的限位条3311，两条限位条3311之间的开口构成限位通道3312，定位螺柱2142位于开口切槽331中的一端固设有定位块2144，定位块2144的最大直径小于开口切槽331的宽度且大于限位通道3312的宽度。限位条3311和限位通道3312的设置对定位螺柱2142有轴向的限位作用，定位螺柱2142的定位端通过定位块2144定位，其锁紧端通过锁紧螺母2143锁紧。

上述限位条3311相对朝向第四模板214的另一端面呈倾斜面3311a结构设置，限位条3311的截面呈直角梯形结构，直角梯形的上底与开口切槽331的侧壁一体连接，直角梯形的下底构成限位通道3312的侧壁。限位条3311内壁的倾斜面3311a即楔形面结构使得定位螺柱2142的定位端更易于找到附着点从而使得其的定位效果更佳、锁紧更轻松。

上述动力机构3包括汽缸31、汽缸座32和顶板34，汽缸座32固接在基座1上，汽缸31中设有活塞杆311，活塞杆311端部固设在顶板34上，顶板34的4个角分别固设有导杆341，4个导杆341分别穿过汽缸座32与加固板33固定连接。4个导杆341的设置可以使得活塞杆311推动加固板33的运动更稳定，同时加强汽缸座32的结构牢固性。

上述动模组件21和静模组件22均为钨钢模板，动模组件21和静模组件22均采用钨钢材料制造，使得该模具可以承受高温状况下的液体金属的模压成型工序，解决高温领域制造合金铸件难的问题。该模具可以承受1600～1900℃的高温熔融压铸，可以在高温合金铸件的制造领域应用，解决了现有技术中在高温领域制造铸件步骤多、成品质量低、难以脱模的问题。

采用上述高温硬模压铸装置的压铸工艺，包括以下步骤，将金属合金原料投入熔炉升温至1600～1900℃使固态原料熔成液态金属，并通过管道将液态金属从静模组件22的模腔开口处流入，通过动力机构3合上动模组件21，通过抽真空装置对动模组件21和静模组件22之间的模腔进行抽真空操作，然后通过动力机构3对动模组件21施压使其模压成型，通过动力机构3带动动模组件21离开静模组件22使得模压半成品附着于动模组件21上，并通过脱模机构使模压成品脱落，紧跟成品固熔和退火。

实施例一，采用铸钢原料投入熔炉升温至1600℃使铸钢熔成液态金属，通过管道将液态金属从静模组件22的模腔开口处流入，并通过气缸合上动模组件21，启动抽真空装置对模腔进行抽真空操作，然后通过气缸对动模组件21施压模压成型，再通过气缸驱动动模组件21离开静模组件，最后完成脱模得到铸钢管件。

实施例二，采用不锈钢原料投入熔炉升温至1700℃使不锈钢熔成液态金属，通过管道将液态金属从静模组件22的模腔开口处流入，并通过气缸合上动模组件21，启动抽真空装置对模腔进行抽真空操作，然后通过气缸对动模组件21施压模压成型，再通过气缸驱动动模组件21离开静模组件，最后完成脱模得到铸钢管件。

实施例三，采用铬钼钢原料投入熔炉升温至1900℃使铬钼钢熔成液态金属，通过管道将液态金属从静模组件22的模腔开口处流入，并通过气缸合上动模组件21，启动抽真空装置对模腔进行抽真空操作，然后通过气缸对动模组件21施压模压成型，再通过气缸驱动动模组件21离开静模组件，最后完成脱模得到铸钢管件。

该压铸工艺的流程简单、操作简便、环保、成本低；钨钢材质的动模组件21和静模组件22可以承受高温液体金属，可以适应高温硬模的制造；抽真空装置对动模组件21和静模组件22之间的模腔进行抽真空操作可以使得模腔内的半成品受到收缩而附着于模芯216上，便于后续的脱模操作使得成品可以轻松脱模保证成品的完整；此外，抽真空操作使得成品具有外观光洁整齐、内部结构晶相结构排列紧密、抗强度好的优点。

Claims (9)

1.一种高温硬模压铸装置，包括基座，基座上设有动模组件和静模组件，动模组件上设有动模腔，静模组件上设有与动模腔配合的静模腔，动模腔中固设有模芯；基座上设有导轨，动模组件通过导轨与基座滑动配合，静模组件与基座固定连接，基座上还设有驱动动模组件滑动的动力机构，其特征在于：所述动模组件包括第一组件和第二组件，所述第一组件包括可相互轴向滑移的第一模板和第二模板；第二组件包括可相互轴向滑移的第三模板和第四模板，所述第一模板和第三模板联动连接，第二模板和第四模板联动连接，第二模板位于所述第一模板和第三模板之间，第一模板朝向所述静模组件，第四模板与所述动力机构驱动连接；

所述动模腔设置在所述第一模板朝向所述静模组件的端面，所述模芯固设于所述第二模板朝向所述第一模板的端面且第一模板的动模腔中开设有供所述模芯穿过的模芯通槽；

所述基座上还设有脱模机构，所述脱模机构包括顶针，顶针与动力机构固连，所述第四模板上开设有供所述顶针穿过的顶针通孔。

2.根据权利要求1所述的高温硬模压铸装置，其特征在于：所述第一模板和第三模板之间通过第一连接柱固定连接，所述第二模板和第四模板之间通过第二连接柱固定连接，所述第二模板上开设有供所述第一连接柱贯穿的第一导引孔，所述第三模板上开设有供所述第二连接柱贯穿的第二导引孔。

3.根据权利要求1或2所述的高温硬模压铸装置，其特征在于：所述动力机构通过加固板与所述第四模板连接，所述加固板一端与所述动力机构固定连接，加固板的另一端设有贯穿加固板两端的开口切槽，所述第四模板的两侧分别设有三面开口的安装槽，所述安装槽中设有定位螺柱，定位螺柱的一端设有锁紧螺母，锁紧螺母位于第四模板朝向所述第三模板的一端，定位螺柱的另一端穿过所述安装槽位于所述加固板的开口切槽中，所述开口切槽的开口处通过定位组件与所述定位螺柱定位连接。

4.根据权利要求3所述的高温硬模压铸装置，其特征在于：所述开口切槽的开口处设有两条相对的限位条，所述两条限位条之间的开口构成限位通道，所述定位螺柱位于所述开口切槽中的一端固设有定位块，所述定位块的最大直径小于所述开口切槽的宽度且大于所述限位通道的宽度。

5.根据权利要求4所述的高温硬模压铸装置，其特征在于：所述限位条相对朝向所述第四模板的另一端面呈倾斜面结构设置，所述限位条的截面呈直角梯形结构，直角梯形的上底与所述开口切槽的侧壁一体连接，所述直角梯形的下底构成所述限位通道的侧壁。

6.根据权利要求3所述的高温硬模压铸装置，其特征在于：所述动力机构包括汽缸、汽缸座和顶板，所述汽缸座固接在所述基座上，所述汽缸中设有活塞杆，活塞杆端部固设在顶板上，顶板的4个角分别固设有导杆，所述4个导杆分别穿过所述汽缸座与所述加固板固定连接。

7.根据权利要求1或2所述的高温硬模压铸装置，其特征在于：所述动模组件和静模组件均为钨钢模板。

8.根据权利要求7所述的高温硬模压铸装置的应用，其特征在于：所述高温硬模压铸装置在温度范围为1600～1900℃的合金铸件制造领域的应用。

9.一种利用权利要求1或2所述的高温硬模压铸装置的压铸工艺，其特征在于：包括以下步骤，将金属合金原料投入熔炉升温至1600～1900℃使固态原料熔成液态金属，并通过管道将液态金属从静模组件的模腔开口处流入，通过动力机构合上动模组件，通过抽真空装置对动模组件和静模组件之间的模腔进行抽真空操作，然后通过动力机构对动模组件施压使其模压成型，通过动力机构带动动模组件离开静模组件使得模压半成品附着于动模组件上，并通过脱模机构使模压成品脱落。

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