CN104588611B - 一种压力铸造装置及压力铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种压力铸造装置及压力铸造方法，属于金属铸造技术领域，包括顶部带盖、底部带出口的坩埚，设置在坩埚外围的加热器，以及带型腔的模具，所述坩埚底部出口通过管道与模具的型腔连通，且在管道上设有加压泵和抽气管，所述连接坩埚底部出口及加压泵的管道上设有控制阀、连接加压泵及型腔的管道上设有阀门，抽气管设于型腔入口端的管道壁上。工作时，先对管道进行抽气，再将金属物料投入坩埚内进行熔融，打开控制阀，启动加压泵使金属液体经过管道流入型腔内，待模具内的金属液体凝固后打开模具，取出铸造产品。本发明制备的铸件，晶粒较细，表面光滑，尺寸精确，后续加工性能良好。本发明具有成品率高，工艺简单，成本较低等优点。
Description
技术领域
本发明属于金属铸造技术领域，具体涉及一种压力铸造装置及压力铸造方法。
背景技术
压力铸造是指在压力作用下使液体或半液体金属填充压铸模具的型腔而获得铸件的铸造工艺，压力铸造的优点是：产品质量好，铸件尺寸精度高，尺寸稳定，可压铸薄壁复杂的铸件。压铸件一般不需要再进行机械加工而直接使用，提高了金属利用率，减少了大量的加工设备和工时，铸件成本低。因此，压力铸造广泛应用于汽车、仪表、机床、电子、钟表、工艺品等多个行业。现有的压力铸造机主要由模具、液压缸、加热炉等部分组成，金属原料在加热炉内熔化后，液态金属在压力空气的作用下沿管道进入模具型腔，模具保压冷却后得到铸件。
但现有的压力铸造装置存在以下技术缺陷：1、压铸时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定；2、铸件易产生气孔，不能进行热处理。因此，研发结构简单、使用方便的压力铸造装置势在必行。
发明内容
为克服以上不足，本发明提供一种结构简单、使用方便的压力铸造装置及压力铸造方法，以实现产品质量好、生产效率高。
本发明通过下列技术方案实现：一种压力铸造装置，包括顶部带盖、底部带出口的坩埚，设置在坩埚外围的加热器，以及带型腔的模具，其中，坩埚底部出口通过管道与模具的型腔连通，且在管道上设有加压泵和抽气管，所述连接坩埚底部出口及加压泵的管道上设有控制阀、连接加压泵及型腔的管道上设有阀门，抽气管设于型腔入口端的管道壁上。
所述模具的位置低于坩埚的位置，使金属熔液在重力作用下可完全充满型腔。
所述加压泵由力矩电机驱动，并与常规控制器电连接，用于控制加压泵动作，以增加管道内金属液体的压力，使金属液充满型腔，提高产品成型率。
所述抽气管与常规抽气设备连接。
所述抽气管内设单向阀，并与抽气设备电连接，用于控制抽气设备将管道中的气体抽出，避免产品产生气泡。
所述管道外壁包覆保温材料。
所述坩埚上部设充气口，用于充入保护气体。
本发明的领域目的还在于提供使用该压力铸造装置进行压力铸造的方法，经过下列各步骤：
A、将模具预热、夹紧，检查其他部件的连接情况；
B、打开控制阀和阀门，通过抽气管对管道进行抽气，抽出模具和坩埚内的空气，再关闭控制阀；
C、打开坩埚顶部的盖，将待浇注的金属物料投入坩埚内，启动加热器对金属物料进行熔融，使坩埚内的金属物料熔化至液态；
D、打开控制阀，使坩埚内金属液体经过管道流入模具中的型腔内；期间，启动加压泵，增加管道内金属液体的压力，促使管道中的金属液体流向模具的型腔中；
E、关闭阀门，并停止加压泵，待型腔内的金属液体凝固后打开模具，取出铸造产品。
所述步骤C熔融时还在坩埚中充保护气体。
所述保护气体为氮气、氩气或二氧化碳。
本发明具备的优点和效果：本发明通过在浇注管道上设置加压泵，增加管道内金属液体的压力，并设置抽气管，降低熔铸系统内的含气量，能够通过控制泵的转速，平稳增加管道内压力，并且转速和压力成正比关系，易于控制管道压力大小；通过抽气管强制排出模具型腔和熔炼坩埚内的空气，避免金属物料加热熔化时的氧化，有利于物料流向模具内，使的铸造出的产品内无气孔。通过本发明制备的铸件，晶粒较细，表面光滑，尺寸精确，后续加工性能良好。本发明具有成品率高，工艺简单，成本较低等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1-坩埚，2-加热器，3-模具，4-抽气管，5-加压泵，6-控制阀，7-阀门，8-单向阀，9-型腔，10-管道，11-盖，12-充气口，13-抽气设备，14-力矩电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1，压力铸造装置包括顶部带盖11、底部带出口的坩埚1，设置在坩埚1外围的加热器2，以及带型腔9的模具3，其中，坩埚1底部出口通过管道10与模具3的型腔9连通，且在管道10上设有加压泵5和抽气管4，所述连接坩埚1底部出口及加压泵5的管道10上设有控制阀6、连接加压泵5及型腔9的管道10上设有阀门7，抽气管4设于型腔9入口端的管道10壁上；模具3的位置低于坩埚1的位置，使金属熔液在重力作用下可完全充满型腔9；加压泵5由力矩电机14驱动，并与常规控制器电连接，用于控制加压泵5动作，以增加管道10内金属液体的压力，使金属液充满型腔9，提高产品成型率；所述抽气管4与常规抽气设备13连接，且抽气管4内设单向阀8，并与抽气设备13电连接，用于控制抽气设备13将管道10中的气体抽出，避免产品产生气泡；管道10外壁包覆保温材料；坩埚1上部还设充气口12，用于充入保护气体。
使用该压力铸造装置进行压力铸造的方法，经过下列各步骤：
A、将模具3预热、夹紧，检查其他部件的连接情况；
B、启动抽气设备13，打开控制阀6和阀门7，通过抽气管4对管道10进行抽气，抽出模具3和坩埚1内的空气，再关闭控制阀6；
C、打开坩埚1顶部的盖11，将待浇注的金属物料投入坩埚1内，启动加热器2对金属物料进行熔融，并向坩埚1中充氮气，使坩埚1内的金属物料在氮气保护下熔化至液态；
D、打开控制阀6，使坩埚内金属液体经过管道10流入模具3中的型腔9内；期间，启动加压泵5，增加管道内金属液体的压力，促使管道10中的金属液体流向模具3的型腔9中；
E、关闭阀门7，并停止加压泵5，待型腔9内的金属液体凝固后打开模具3，取出铸造产品。
实施例2
如图1，压力铸造装置包括顶部带盖11、底部带出口的坩埚1，设置在坩埚1外围的加热器2，以及带型腔9的模具3，其中，坩埚1底部出口通过管道10与模具3的型腔9连通，且在管道10上设有加压泵5和抽气管4，所述连接坩埚1底部出口及加压泵5的管道10上设有控制阀6、连接加压泵5及型腔9的管道10上设有阀门7，抽气管4设于型腔9入口端的管道10壁上；加压泵5由力矩电机14驱动，并与常规控制器电连接，用于控制加压泵5动作，以增加管道10内金属液体的压力，使金属液充满型腔9，提高产品成型率；所述抽气管4与常规抽气设备13连接，且抽气管4内设单向阀8，并与抽气设备13电连接，用于控制抽气设备13将管道10中的气体抽出，避免产品产生气泡；管道10外壁包覆保温材料；坩埚1上部还设充气口12，用于充入保护气体。
使用该压力铸造装置进行压力铸造的方法，经过下列各步骤：
A、将模具3预热、夹紧，检查其他部件的连接情况；
B、启动抽气设备13，打开控制阀6和阀门7，通过抽气管4对管道10进行抽气，抽出模具3和坩埚1内的空气，再关闭控制阀6；
C、打开坩埚1顶部的盖11，将待浇注的金属物料投入坩埚1内，启动加热器2对金属物料进行熔融，并向坩埚1中充氩气，使坩埚1内的金属物料在氩气保护下熔化至液态；
D、打开控制阀6，使坩埚内金属液体经过管道10流入模具3中的型腔9内；期间，启动加压泵5，增加管道内金属液体的压力，促使管道10中的金属液体流向模具3的型腔9中；
E、关闭阀门7，并停止加压泵5，待型腔9内的金属液体凝固后打开模具3，取出铸造产品。
实施例3
如图1，压力铸造装置包括顶部带盖11、底部带出口的坩埚1，设置在坩埚1外围的加热器2，以及带型腔9的模具3，其中，坩埚1底部出口通过管道10与模具3的型腔9连通，且在管道10上设有加压泵5和抽气管4，所述连接坩埚1底部出口及加压泵5的管道10上设有控制阀6、连接加压泵5及型腔9的管道10上设有阀门7，抽气管4设于型腔9入口端的管道10壁上；模具3的位置低于坩埚1的位置，使金属熔液在重力作用下可完全充满型腔9；加压泵5由力矩电机14驱动，并与常规控制器电连接，用于控制加压泵5动作，以增加管道10内金属液体的压力，使金属液充满型腔9，提高产品成型率；所述抽气管4与常规抽气设备13连接，且抽气管4内设单向阀8，并与抽气设备13电连接，用于控制抽气设备13将管道10中的气体抽出，避免产品产生气泡；管道10外壁包覆保温材料；坩埚1上部还设充气口12，用于充入保护气体。
使用该压力铸造装置进行压力铸造的方法，经过下列各步骤：
A、将模具3预热、夹紧，检查其他部件的连接情况；
B、启动抽气设备13，打开控制阀6和阀门7，通过抽气管4对管道10进行抽气，抽出模具3和坩埚1内的空气，再关闭控制阀6；
C、打开坩埚1顶部的盖11，将待浇注的金属物料投入坩埚1内，启动加热器2对金属物料进行熔融，并向坩埚1中充二氧化碳，使坩埚1内的金属物料在二氧化碳保护下熔化至液态；
D、打开控制阀6，使坩埚内金属液体经过管道10流入模具3中的型腔9内；期间，启动加压泵5，增加管道内金属液体的压力，促使管道10中的金属液体流向模具3的型腔9中；
E、关闭阀门7，并停止加压泵5，待型腔9内的金属液体凝固后打开模具3，取出铸造产品。
Claims (10)
1.一种压力铸造装置，包括顶部带盖（11）、底部带出口的坩埚（1），设置在坩埚（1）外围的加热器（2），以及带型腔（9）的模具（3），其特征在于：所述坩埚（1）底部出口通过管道（10）与模具（3）的型腔（9）连通，且在管道（10）上设有加压泵（5）和抽气管（4），所述连接坩埚（1）底部出口及加压泵（5）的管道（10）上设有控制阀（6）、连接加压泵（5）及型腔（9）的管道（10）上设有阀门（7），抽气管（4）设于型腔（9）入口端的管道（10）壁上。
2.根据权利要求1所述的压力铸造装置，其特征在于：所述模具（3）的位置低于坩埚（1）的位置。
3.根据权利要求1所述的压力铸造装置，其特征在于：所述加压泵（5）由力矩电机（14）驱动，并与常规控制器电连接。
4.根据权利要求1所述的压力铸造装置，其特征在于：所述抽气管（4）与常规抽气设备（13）连接。
5.根据权利要求4所述的压力铸造装置，其特征在于：所述抽气管（4）内设单向阀（8），并与抽气设备（13）电连接。
6.根据权利要求1所述的压力铸造装置，其特征在于：所述管道（10）外壁包覆保温材料。
7.根据权利要求1所述的压力铸造装置，其特征在于：所述坩埚（1）上部设充气口（12）。
8.权利要求1～7任意一项所述压力铸造装置用于压力铸造的方法，其特征在于经过下列各步骤：
A、将模具预热、夹紧，检查其他部件的连接情况；
B、打开控制阀和阀门，通过抽气管对管道进行抽气，抽出模具和坩埚内的空气，再关闭控制阀；
C、打开坩埚顶部的盖，将待浇注的金属物料投入坩埚内，启动加热器对金属物料进行熔融，使坩埚内的金属物料熔化至液态；
D、打开控制阀，使坩埚内金属液体经过管道流入模具中的型腔内；期间，启动加压泵，增加管道内金属液体的压力，促使管道中的金属液体流向模具的型腔中；
E、关闭阀门，并停止加压泵，待型腔内的金属液体凝固后打开模具，取出铸造产品。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述步骤C熔融时还在坩埚中充保护气体。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述保护气体为氮气、氩气或二氧化碳。
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