CN112658226B - 一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置及其使用方法，涉及一种铝合金构件挤压铸造装置及其使用方法。本发明是要解决现有的不等厚的深腔壳型铝合金构件在铸造的冷却凝固过程中极易在热节处产生缩孔、缩松和热裂等铸造缺陷的技术问题。本发明的装置由侧抽芯组件、模具型腔组件、模具固定安装组件、开合模机构组件、构件顶出机构组件和构件浇注机构组件组成；本发明将金属液从浇道沿着逆重力方向进入模具型腔，充型完成后通过下顶杆对不等厚深腔壳型铝合金构件直接施加压力，当不等厚深腔壳型铝合金构件在凝固过程中，通过侧抽芯组件对不等厚深腔壳型铝合金构件壁厚较大处进行强制补压，以消除复杂零件大壁厚差带来的缩松、缩孔等缺陷。

Description

一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种铝合金构件挤压铸造装置及其使用方法。

背景技术

铝合金在不等厚深腔壳体构件的成形是金属材料加工领域的一项难题，该构件形状特点较为复杂，并且要求有较好的力学性能。通常情况下，采用传统铸造技术成形该类零件时，会产生良品率低、力学性能较差、力学性能不稳定等问题；而采用锻造技术成形该类零件时又会产生工序繁琐、材料浪费、成本过高等问题。因此，采用挤压铸造方式可以克服上述缺点。利用挤压铸造技术可以结合铸造和锻造的优势，以较短工序一次近净成形出形状复杂、高力学性能的零件。挤压铸造技术是苏联发明的一种金属在压力下充填型腔并在高压下凝固结晶的近净成形技术。之后，该技术在美国、英国、意大利、韩国和中国等世界各个国家得到广泛发展。其主要技术应用为汽车、摩托车、特种车辆、轨道交通等领域内合金及其复合材料的承力结构件。挤压铸造技术分为直接挤压铸造和间接挤压铸造。由于在高压下合金熔体凝固结晶的缘故，所以挤压铸造成形件具有高致密度和力学性能，如果压力选择合适，几乎可以消除缩孔、缩松和气孔等铸造缺陷。而且，挤压铸造技术对合金材料适应性特别强，它既可以用于传统的铸造合金，也可以用于锻造合金。这是传统的铸造技术和锻造技术无法比拟的。

不等厚的深腔壳型铝合金构件属于典型的大壁厚差结构，在铸造的冷却凝固过程中，由于构件冷却不均匀，极易在热节处(最后凝固区域)产生缩孔、缩松和热裂等铸造缺陷，从而造成成形件不致密，力学性能低。因此，传统挤压铸造装置已经很难满足对不等厚深腔壳型铝合金构件的铸造生产需求。如果采用锻造技术，对于不等厚深腔铝合金构件成形存在明显技术瓶颈问题，需要多套模具制坯和始锻，而且锻件设计需要采用大量的工艺余料和大圆角半径，这些都导致不等厚深腔铝合金构件的制造成本大幅度增加。

发明内容

本发明是要解决现有的不等厚的深腔壳型铝合金构件在铸造的冷却凝固过程中极易在热节处产生缩孔、缩松和热裂等铸造缺陷，从而造成成形件不致密，力学性能低的技术问题，而提供一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置及其使用方法。

本发明的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置是由侧抽芯组件、模具型腔组件、模具固定安装组件、开合模机构组件、构件顶出机构组件和构件浇注机构组件组成；

所述的侧抽芯组件是由左液压缸固定块9、左液压缸8、左补压杆25、右液压缸固定块20、右液压缸19、右补压杆17、前液压缸固定块34、前液压缸35和前补压杆29组成；所述的左液压缸固定块9通过螺栓安装在上模固定套2的左端，起到安装左液压缸8的作用；所述的左液压缸8通过螺栓安装在左液压缸固定块9的外侧壁上并且可以推动左补压杆25水平反复运动，在不等厚深腔壳型铝合金构件浇注成形的时候能够将左补压杆25 推入模具型腔内部对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩；所述的左补压杆25固定在左液压缸8的压力输出端38上，起到进出模具型腔对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩的作用；所述的右液压缸固定块20通过螺栓安装在上模固定套2的右端，起到安装右液压缸19的作用；所述的右液压缸19通过螺栓安装在右液压缸固定块20的外侧壁上并且可以推动右补压杆17水平反复运动，在不等厚深腔壳型铝合金构件浇注成形的时候能够将右补压杆17推入模具型腔内部对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩；所述的右补压杆17固定在右液压缸19的压力输出端38上，起到进出模具型腔对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩的作用；所述的前液压缸固定块34通过螺栓安装在上模固定套2的前端，起到安装前液压缸35的作用；所述的前液压缸35通过螺栓安装在前液压缸固定块34的外壁上并且可以推动前补压杆29水平反复运动，在不等厚深腔壳型铝合金构件浇注成形的时候能够将前补压杆29推入模具型腔内部对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩；所述的前补压杆29固定在前液压缸35的压力输出端38上，起到进出模具型腔对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩的作用；

所述的模具型腔组件是由上模3、左侧模5、下模6、浇道14、分流锥15、右侧模18、前侧模27和后侧模30组成；所述的上模3安装在上模固定套2的底部中心处，中间穿过多个顶出杆16和4个顶出板32，并且在上模3的底部安装有分流锥15；所述的左侧模5 固定在左侧模固定套4的内侧壁上，中间穿过左补压杆25；所述的下模6固定在下模固定套7上部中心处，中间穿过浇道14；所述的浇道14通过浇道固定板33安装在下模固定套7的中心处，金属液通过下顶杆13推动沿着逆重力方向从浇道14进入密闭的模具型腔；所述的分流锥15安装在上模3的底部，起到引导和改变金属液流向的作用；所述的右侧模18安装在右侧模固定套21的内侧壁上，中间穿过右补压杆17；所述的前侧模27 安装在前侧模固定套28的内侧壁上，中间穿过前补压杆29；所述的后侧模30安装在后侧模固定套31的内侧壁上；所述的模具型腔组件部分的作用在于直接接触不等厚深腔壳型铝合金构件，形成密闭模具型腔从而成形不等厚深腔壳型铝合金构件；

所述的模具固定安装组件是由两个第一上模垫块1、两个第二上模垫块39、上模固定套2、左侧模固定套4、下模固定套7、承重台10、承重台垫块11、右侧模固定套21、前侧模固定套28、后侧模固定套31和浇道固定板33组成；所述的两个上模垫块1相对设置，两个第二上模垫块39相对设置，上模垫块1和第二上模垫块39垂直布置，上模垫块 1和第二上模垫块39均安装在液压机活动横梁上，上模垫块1和第二上模垫块39均通过螺栓固定在上模固定套2的上表面；上模固定套2安装在上模垫块1的底部，在上模固定套2的底部中心处安装有上模3，上模固定套2的左侧固定左液压缸固定块9，上模固定套2的右侧固定右液压缸固定块20，上模固定套2中间穿过顶出杆16和顶出板32且为滑动连接；所述的左侧模固定套4安装在上模固定套2的底部左侧，左侧模5固定在左侧模固定套4的内侧壁上，左补压杆25穿过左侧模固定套4且为滑动连接；所述的下模固定套7在合模浇注及开模取出不等厚深腔壳型铝合金构件时放置在承重台10上，当将铝液定量浇注到下顶杆轴套12中时通过开合模机构组件与上模部件连接在一起；在下模固定套7上安装有下模6、浇道14、浇道固定板33和开合模机构组件；所述的承重台10 安装在承重台垫块11上，在承重台10的中心孔中安装有下顶杆轴套12；所述的承重台垫块11共有4个，安装在地面上，在承重台垫块11上安装有承重台10；所述的右侧模固定套21安装在上模固定套2的底部右侧，右侧模18安装在右侧模固定套21的内侧壁上，右补压杆17穿过右侧模固定套21且为滑动连接；所述的前侧模固定套28安装在上模固定套2的底部前侧，前侧模27安装在前侧模固定套28的内侧壁上；所述的后侧模固定套31安装在上模固定套2的底部后侧，后侧模30安装在后侧模固定套31的内侧壁上；所述的浇道固定板33安装在下模固定套7的底面中心处，起到将浇道14固定到模具型腔中的作用；模具固定安装组件主要作用是将各个零部件按所要求的方式连接在一起；

所述的开合模机构组件是由锁模杆26、锁模扣36和锁模安装法兰37组成；所述的锁模杆26通过轴孔装配安装在锁模安装法兰37上，并且穿过锁模扣36；转动锁模杆26 使得锁模扣36转动使其扣在上模固定套2上或扣在承重台10上，从而使得完成下模固定套7与上模固定套2的连接与分离；所述的锁模扣36一端通过轴孔装配与锁模杆26连接，另一端为方形孔与承重台方形凸起10-1和上模固定套方形凸起2-1相连接；所述的锁模安装法兰37共4个，均匀分布安装在下模固定套7上；开合模机构组件的作用主要是起到在挤压成形过程时使得下模固定套7与上模固定套2的连接，在不等厚深腔壳型铝合金构件脱模时使得下模固定套7与上模固定套2的打开；

所述的构件顶出机构组件是由多个顶出杆16、4个顶出板32、顶出杆固定板22、中心缸连接轴23和顶出杆推板24组成；所述的多个顶出杆16均匀穿过上模3的各个部位且为滑动连接，顶出杆16固定在顶出杆固定板22的底部，顶出杆16作用在于脱模时将不等厚深腔壳型铝合金构件顶出上模3；所述的顶出板32共4个，均匀穿过在上模3的各个部位且为滑动连接，顶出板32固定在顶出杆固定板22的底部，顶出板32的作用在于脱模时将不等厚深腔壳型铝合金构件顶出上模3；所述的顶出杆固定板22为长方形，在顶出杆固定板22底部安装有顶出杆16和顶出板32，中心缸连接轴23穿过顶出杆固定板22的中心孔，且中心缸连接轴23通过螺栓与顶出杆固定板22相互固定；所述的中心缸连接轴23安装在中心液压缸上，其作用在于推动顶出杆推板24将顶出杆16和顶出板 32向下运动伸出上模3从而将不等厚深腔壳型铝合金构件顶出；所述的顶出杆推板24作用在于推动顶出杆16和顶出板32运动；所述的构件顶出机构组件作用在于通过顶出杆 16和顶出板32的竖直方向上的往复运动将不等厚深腔壳型铝合金构件顺利脱模；

所述的构件浇注机构组件是由下顶杆轴套12和下顶杆13组成；所述的下顶杆轴套12固定在承重台10的中心孔中，下顶杆轴套12主要作用在于定量保存高温铝液；所述的下顶杆13安装在液压机的液压缸上，设置在下顶杆轴套12中且为滑动连接，下顶杆 13通过竖直方向上的往复运动将在下顶杆轴套12中的高温铝液沿着逆重力方向注入到模具型腔中，并且施加一定的挤压力；所述的构件浇注机构组件的主要作用在于将高温铝液注入型腔并且施加一定的挤压力从而完成挤压铸造成形过程。

本发明的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置的使用方法是按照以下步骤进行：

步骤一、将铝锭通过高温熔炼炉熔化成690℃～710℃的铝合金金属液，将铝合金金属液倒入定量保温炉中；

步骤二、将第一上模垫块1和两个第二上模垫块39与30000kN的液压机活动横梁固定安装在一起；

步骤三、利用液压机将模具型腔沿着上模固定套2与下模固定套7的接触面处打开，使其距离为500mm～600mm，下模固定套7通过开合模机构组件与承重台10连接，上模部分始终安装在液压机横梁上，上模3和下模6分别通过2台加热介质为导热油的模温机进行加热，将整个模具温度加热至125℃～175℃；

步骤四、然后利用喷枪将混有石墨的水溶液润滑剂均匀地喷涂在上模3和下模6组成的型腔表面；

步骤五、加热完成后液压机带动上模部分下降至上模固定套2与下模固定套7相接触，通过开合模机构组件，使得上模固定套2与下模固定套7相连接，下模固定套7与承重台10分离，接着液压机带动整个模具上升500mm～600mm；

步骤六、通过定量保温炉将铝合金金属液倒入下顶杆轴套12中，接着人工将表面氧化铝渣去除；

步骤七、液压机带动模具下降，使得下模固定套7与承重台10相接触；

步骤八、驱动下顶杆13的液压缸使得下顶杆13将铝合金金属液沿着逆重力方向经过浇道14进入型腔，整个充型过程为5s；

步骤九、充型完成后，通过下顶杆13对成形的构件施加70MPa比压；

步骤十、充型完成后11s，将左补压杆25和右补压杆17以比压大小为135MPa伸入模具型腔，使得在挤压铸造过程对壁厚处进行强制补缩；

步骤十一、充型完成后20s后，下顶杆13下降，卸载在不等厚深腔壳型铝合金构件上的压力，同时将左补压杆25和右补压杆17缩回，接着液压机带动整个模具上升 500mm～600mm；

步骤十二、下顶杆13将遗留在下顶杆轴套12中的铝合金料饼顶出，接着通过人工将其丢入废料回收车中；

步骤十三、液压机带着整个模具下降，使得下模固定套7与承重台10相接触，接着人工转动开合模机构组件将下模固定套7与上模固定套2接触连接，将下模固定套7与承重台10连接；

步骤十四、液压机将上模部分提高500mm～600mm，人工转动外围构件承载装置，将外围构件承载装置放置在不等厚深腔壳型铝合金构件正下方；

步骤十五、通过中心缸连接轴23将顶出杆16和顶出板32向下伸出，使得不等厚深腔壳型铝合金构件掉入外围构件承载装置，从而完成一次挤压铸造过程，接着再进入步骤四从而对不等厚深腔壳型铝合金构件进行连续大批量铸造。

本发明的有益效果：

1、本发明提出的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置对铝合金材料利用率高，材料利用率达到66％以上；

2、本发明提出的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置是近净成形制造技术，只需一套模具就能够实现复杂零件成形，降低生产成本；

3、本发明提出的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置采用了强制补缩装置有效的解决了不等厚深腔壳型铝合金构件在铸造成形过程中产生缩松、缩孔等缺陷问题；

4、本发明提出的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置所采用的挤压铸造技术能够减少不等厚深腔壳型铝合金构件缺陷，提高产品力学性能；

5、本发明提出的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造方法采用开模浇注合模压射两道工序，相比与日本宇部公司所采用的倾斜浇注、回倾、对接、压射四道工序，其结构简单、设备成本低并且工序少、生产效率高。

附图说明

图1为具体实施方式一的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置的俯视图；

图2为图1的B-B剖面图；

图3为图1的A-A剖面图；

图4为图3中区域D的局部放大图；

图5为具体实施方式一的浇道14的示意图；

图6为图5的E-E剖面图；

图7为图5的俯视图；

图8为具体实施方式一的分流锥15的示意图；

图9为图8的C-C剖面图；

图10为图8的俯视图；

图11为具体实施方式一的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置的仰视图；

图12为图11的左视图；

图13为图11的俯视图；

图14为试验一所挤压成形的未经过热处理的不等厚深腔壳型铝合金构件的正面示意图；

图15为试验一所挤压成形的未经过热处理的不等厚深腔壳型铝合金构件的背面示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式为一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置，如图1-图13所示，具体是由侧抽芯组件、模具型腔组件、模具固定安装组件、开合模机构组件、构件顶出机构组件和构件浇注机构组件组成；

所述的侧抽芯组件是由左液压缸固定块9、左液压缸8、左补压杆25、右液压缸固定块20、右液压缸19、右补压杆17、前液压缸固定块34、前液压缸35和前补压杆29组成；所述的左液压缸固定块9通过螺栓安装在上模固定套2的左端，起到安装左液压缸8的作用；所述的左液压缸8通过螺栓安装在左液压缸固定块9的外侧壁上并且可以推动左补压杆25水平反复运动，在不等厚深腔壳型铝合金构件浇注成形的时候能够将左补压杆25 推入模具型腔内部对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩；所述的左补压杆25固定在左液压缸8的压力输出端38上，起到进出模具型腔对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩的作用；所述的右液压缸固定块20通过螺栓安装在上模固定套2的右端，起到安装右液压缸19的作用；所述的右液压缸19通过螺栓安装在右液压缸固定块20的外侧壁上并且可以推动右补压杆17水平反复运动，在不等厚深腔壳型铝合金构件浇注成形的时候能够将右补压杆17推入模具型腔内部对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩；所述的右补压杆17固定在右液压缸19的压力输出端38上，起到进出模具型腔对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩的作用；所述的前液压缸固定块34通过螺栓安装在上模固定套2的前端，起到安装前液压缸35的作用；所述的前液压缸35通过螺栓安装在前液压缸固定块34的外壁上并且可以推动前补压杆29水平反复运动，在不等厚深腔壳型铝合金构件浇注成形的时候能够将前补压杆29推入模具型腔内部对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩；所述的前补压杆29固定在前液压缸35的压力输出端38上，起到进出模具型腔对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩的作用；

所述的模具型腔组件是由上模3、左侧模5、下模6、浇道14、分流锥15、右侧模18、前侧模27和后侧模30组成；所述的上模3安装在上模固定套2的底部中心处，中间穿过多个顶出杆16和4个顶出板32，并且在上模3的底部安装有分流锥15；所述的左侧模5 固定在左侧模固定套4的内侧壁上，中间穿过左补压杆25；所述的下模6固定在下模固定套7上部中心处，中间穿过浇道14；所述的浇道14通过浇道固定板33安装在下模固定套7的中心处，金属液通过下顶杆13推动沿着逆重力方向从浇道14进入密闭的模具型腔；所述的分流锥15安装在上模3的底部，起到引导和改变金属液流向的作用；所述的右侧模18安装在右侧模固定套21的内侧壁上，中间穿过右补压杆17；所述的前侧模27 安装在前侧模固定套28的内侧壁上，中间穿过前补压杆29；所述的后侧模30安装在后侧模固定套31的内侧壁上；所述的模具型腔组件部分的作用在于直接接触不等厚深腔壳型铝合金构件，形成密闭模具型腔从而成形不等厚深腔壳型铝合金构件；

所述的模具固定安装组件是由两个第一上模垫块1、两个第二上模垫块39、上模固定套2、左侧模固定套4、下模固定套7、承重台10、承重台垫块11、右侧模固定套21、前侧模固定套28、后侧模固定套31和浇道固定板33组成；所述的两个上模垫块1相对设置，两个第二上模垫块39相对设置，上模垫块1和第二上模垫块39垂直布置，上模垫块 1和第二上模垫块39均安装在液压机活动横梁上，上模垫块1和第二上模垫块39均通过螺栓固定在上模固定套2的上表面；上模固定套2安装在上模垫块1的底部，在上模固定套2的底部中心处安装有上模3，上模固定套2的左侧固定左液压缸固定块9，上模固定套2的右侧固定右液压缸固定块20，上模固定套2中间穿过顶出杆16和顶出板32且为滑动连接；所述的左侧模固定套4安装在上模固定套2的底部左侧，左侧模5固定在左侧模固定套4的内侧壁上，左补压杆25穿过左侧模固定套4且为滑动连接；所述的下模固定套7在合模浇注及开模取出不等厚深腔壳型铝合金构件时放置在承重台10上，当将铝液定量浇注到下顶杆轴套12中时通过开合模机构组件与上模部件连接在一起；在下模固定套7上安装有下模6、浇道14、浇道固定板33和开合模机构组件；所述的承重台10 安装在承重台垫块11上，在承重台10的中心孔中安装有下顶杆轴套12；所述的承重台垫块11共有4个，安装在地面上，在承重台垫块11上安装有承重台10；所述的右侧模固定套21安装在上模固定套2的底部右侧，右侧模18安装在右侧模固定套21的内侧壁上，右补压杆17穿过右侧模固定套21且为滑动连接；所述的前侧模固定套28安装在上模固定套2的底部前侧，前侧模27安装在前侧模固定套28的内侧壁上；所述的后侧模固定套31安装在上模固定套2的底部后侧，后侧模30安装在后侧模固定套31的内侧壁上；所述的浇道固定板33安装在下模固定套7的底面中心处，起到将浇道14固定到模具型腔中的作用；模具固定安装组件主要作用是将各个零部件按所要求的方式连接在一起；

所述的开合模机构组件是由锁模杆26、锁模扣36和锁模安装法兰37组成；所述的锁模杆26通过轴孔装配安装在锁模安装法兰37上，并且穿过锁模扣36；转动锁模杆26 使得锁模扣36转动使其扣在上模固定套2上或扣在承重台10上，从而使得完成下模固定套7与上模固定套2的连接与分离；所述的锁模扣36一端通过轴孔装配与锁模杆26连接，另一端为方形孔与承重台方形凸起10-1和上模固定套方形凸起2-1相连接；所述的锁模安装法兰37共4个，均匀分布安装在下模固定套7上；开合模机构组件的作用主要是起到在挤压成形过程时使得下模固定套7与上模固定套2的连接，在不等厚深腔壳型铝合金构件脱模时使得下模固定套7与上模固定套2的打开；

所述的构件顶出机构组件是由多个顶出杆16、4个顶出板32、顶出杆固定板22、中心缸连接轴23和顶出杆推板24组成；所述的多个顶出杆16均匀穿过上模3的各个部位且为滑动连接，顶出杆16固定在顶出杆固定板22的底部，顶出杆16作用在于脱模时将不等厚深腔壳型铝合金构件顶出上模3；所述的顶出板32共4个，均匀穿过在上模3的各个部位且为滑动连接，顶出板32固定在顶出杆固定板22的底部，顶出板32的作用在于脱模时将不等厚深腔壳型铝合金构件顶出上模3；所述的顶出杆固定板22为长方形，在顶出杆固定板22底部安装有顶出杆16和顶出板32，中心缸连接轴23穿过顶出杆固定板22的中心孔，且中心缸连接轴23通过螺栓与顶出杆固定板22相互固定；所述的中心缸连接轴23安装在中心液压缸上，其作用在于推动顶出杆推板24将顶出杆16和顶出板 32向下运动伸出上模3从而将不等厚深腔壳型铝合金构件顶出；所述的顶出杆推板24作用在于推动顶出杆16和顶出板32运动；所述的构件顶出机构组件作用在于通过顶出杆 16和顶出板32的竖直方向上的往复运动将不等厚深腔壳型铝合金构件顺利脱模；

所述的构件浇注机构组件是由下顶杆轴套12和下顶杆13组成；所述的下顶杆轴套12固定在承重台10的中心孔中，下顶杆轴套12主要作用在于定量保存高温铝液；所述的下顶杆13安装在液压机的液压缸上，设置在下顶杆轴套12中且为滑动连接，下顶杆 13通过竖直方向上的往复运动将在下顶杆轴套12中的高温铝液沿着逆重力方向注入到模具型腔中，并且施加一定的挤压力；所述的构件浇注机构组件的主要作用在于将高温铝液注入型腔并且施加一定的挤压力从而完成挤压铸造成形过程。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的上模3的拔模斜度为1.5°。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的下模固定套7 与左侧模固定套4、右侧模固定套21、前侧模固定套28和后侧模固定套31所接触的表面中斜面与水平面的角度均为120°。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的下顶杆轴套12和下顶杆13之间的配合间隙为±0.1mm。其他与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：所述的分流锥15的斜度为12°。其他与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是：所述的浇道14的内侧斜度为11°。其他与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：本实施方式为具体实施方式一中的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置的使用方法，具体是按照以下步骤进行：

步骤一、将铝锭通过高温熔炼炉熔化成690℃～710℃的铝合金金属液，将铝合金金属液倒入定量保温炉中；

步骤二、将第一上模垫块1和两个第二上模垫块39与30000kN的液压机活动横梁固定安装在一起；

步骤三、利用液压机将模具型腔沿着上模固定套2与下模固定套7的接触面处打开，使其距离为500mm～600mm，下模固定套7通过开合模机构组件与承重台10连接，上模部分始终安装在液压机横梁上，上模3和下模6分别通过2台加热介质为导热油的模温机进行加热，将整个模具温度加热至125℃～175℃；

步骤四、然后利用喷枪将混有石墨的水溶液润滑剂均匀地喷涂在上模3和下模6组成的型腔表面；

步骤五、加热完成后液压机带动上模部分下降至上模固定套2与下模固定套7相接触，通过开合模机构组件，使得上模固定套2与下模固定套7相连接，下模固定套7与承重台10分离，接着液压机带动整个模具上升500mm～600mm；

步骤六、通过定量保温炉将铝合金金属液倒入下顶杆轴套12中，接着人工将表面氧化铝渣去除；

步骤七、液压机带动模具下降，使得下模固定套7与承重台10相接触；

步骤八、驱动下顶杆13的液压缸使得下顶杆13将铝合金金属液沿着逆重力方向经过浇道14进入型腔，整个充型过程为5s；

步骤九、充型完成后，通过下顶杆13对成形的构件施加70MPa比压；

步骤十、充型完成后11s，将左补压杆25和右补压杆17以比压大小为135MPa伸入模具型腔，使得在挤压铸造过程对壁厚处进行强制补缩；

步骤十一、充型完成后20s后，下顶杆13下降，卸载在不等厚深腔壳型铝合金构件上的压力，同时将左补压杆25和右补压杆17缩回，接着液压机带动整个模具上升500mm～600mm；

步骤十二、下顶杆13将遗留在下顶杆轴套12中的铝合金料饼顶出，接着通过人工将其丢入废料回收车中；

步骤十三、液压机带着整个模具下降，使得下模固定套7与承重台10相接触，接着人工转动开合模机构组件将下模固定套7与上模固定套2接触连接，将下模固定套7与承重台10连接；

步骤十四、液压机将上模部分提高500mm～600mm，人工转动外围构件承载装置，将外围构件承载装置放置在不等厚深腔壳型铝合金构件正下方；

步骤十五、通过中心缸连接轴23将顶出杆16和顶出板32向下伸出，使得不等厚深腔壳型铝合金构件掉入外围构件承载装置，从而完成一次挤压铸造过程，接着再进入步骤四从而对不等厚深腔壳型铝合金构件进行连续大批量铸造。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是：步骤一中所述的铝锭的材质为ZL104、ZL101、A357、ZL104A、ZL114A、ZL201、ZL205A、2A12、2A50、2A14、 7055或5A06铝合金。其他与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八不同的是：所述的ZL104、ZL101、A357、ZL104A、ZL114A、ZL201、ZL205A、2A12、2A50、2A14、7055和5A06铝合金的浇铸温度依次为650℃～655℃、685～695℃、645～655℃、650～660℃、705～715℃、 690～700℃、705～715℃、665～675℃、675～685℃、695～705℃、725～735℃和675～685℃。其他与具体实施方式八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七不同的是：步骤三中上模3的温度加热至165℃～175℃，下模6温度加热至155℃～165℃，左侧模5温度加热至155℃～165℃，右侧模18温度加热至125℃～135℃，前侧模27温度加热至165℃～175℃，后侧模30温度加热至165℃～175℃。其他与具体实施方式七相同。

用以下试验对本发明进行验证：

试验一：本试验为一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置，如图1-图13所示，具体是由侧抽芯组件、模具型腔组件、模具固定安装组件、开合模机构组件、构件顶出机构组件和构件浇注机构组件组成；

所述的侧抽芯组件是由左液压缸固定块9、左液压缸8、左补压杆25、右液压缸固定块20、右液压缸19、右补压杆17、前液压缸固定块34、前液压缸35和前补压杆29组成；所述的左液压缸固定块9通过螺栓安装在上模固定套2的左端，起到安装左液压缸8的作用；所述的左液压缸8通过螺栓安装在左液压缸固定块9的外侧壁上并且可以推动左补压杆25水平反复运动，在不等厚深腔壳型铝合金构件浇注成形的时候能够将左补压杆25 推入模具型腔内部对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩；所述的左补压杆25固定在左液压缸8的压力输出端38上，起到进出模具型腔对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩的作用；所述的右液压缸固定块20通过螺栓安装在上模固定套2的右端，起到安装右液压缸19的作用；所述的右液压缸19通过螺栓安装在右液压缸固定块20的外侧壁上并且可以推动右补压杆17水平反复运动，在不等厚深腔壳型铝合金构件浇注成形的时候能够将右补压杆17推入模具型腔内部对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩；所述的右补压杆17固定在右液压缸19的压力输出端38上，起到进出模具型腔对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩的作用；所述的前液压缸固定块34通过螺栓安装在上模固定套2的前端，起到安装前液压缸35的作用；所述的前液压缸35通过螺栓安装在前液压缸固定块34的外壁上并且可以推动前补压杆29水平反复运动，在不等厚深腔壳型铝合金构件浇注成形的时候能够将前补压杆29推入模具型腔内部对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩；所述的前补压杆29固定在前液压缸35的压力输出端38上，起到进出模具型腔对不等厚深腔壳型铝合金构件进行强制补缩的作用；

所述的模具型腔组件是由上模3、左侧模5、下模6、浇道14、分流锥15、右侧模18、前侧模27和后侧模30组成；所述的上模3安装在上模固定套2的底部中心处，中间穿过多个顶出杆16和4个顶出板32，并且在上模3的底部安装有分流锥15；所述的左侧模5 固定在左侧模固定套4的内侧壁上，中间穿过左补压杆25；所述的下模6固定在下模固定套7上部中心处，中间穿过浇道14；所述的浇道14通过浇道固定板33安装在下模固定套7的中心处，金属液通过下顶杆13推动沿着逆重力方向从浇道14进入密闭的模具型腔；所述的分流锥15安装在上模3的底部，起到引导和改变金属液流向的作用；所述的右侧模18安装在右侧模固定套21的内侧壁上，中间穿过右补压杆17；所述的前侧模27 安装在前侧模固定套28的内侧壁上，中间穿过前补压杆29；所述的后侧模30安装在后侧模固定套31的内侧壁上；所述的模具型腔组件部分的作用在于直接接触不等厚深腔壳型铝合金构件，形成密闭模具型腔从而成形不等厚深腔壳型铝合金构件；

所述的模具固定安装组件是由两个第一上模垫块1、两个第二上模垫块39、上模固定套2、左侧模固定套4、下模固定套7、承重台10、承重台垫块11、右侧模固定套21、前侧模固定套28、后侧模固定套31和浇道固定板33组成；所述的两个上模垫块1相对设置，两个第二上模垫块39相对设置，上模垫块1和第二上模垫块39垂直布置，上模垫块 1和第二上模垫块39均安装在液压机活动横梁上，上模垫块1和第二上模垫块39均通过螺栓固定在上模固定套2的上表面；上模固定套2安装在上模垫块1的底部，在上模固定套2的底部中心处安装有上模3，上模固定套2的左侧固定左液压缸固定块9，上模固定套2的右侧固定右液压缸固定块20，上模固定套2中间穿过顶出杆16和顶出板32且为滑动连接；所述的左侧模固定套4安装在上模固定套2的底部左侧，左侧模5固定在左侧模固定套4的内侧壁上，左补压杆25穿过左侧模固定套4且为滑动连接；所述的下模固定套7在合模浇注及开模取出不等厚深腔壳型铝合金构件时放置在承重台10上，当将铝液定量浇注到下顶杆轴套12中时通过开合模机构组件与上模部件连接在一起；在下模固定套7上安装有下模6、浇道14、浇道固定板33和开合模机构组件；所述的承重台10 安装在承重台垫块11上，在承重台10的中心孔中安装有下顶杆轴套12；所述的承重台垫块11共有4个，安装在地面上，在承重台垫块11上安装有承重台10；所述的右侧模固定套21安装在上模固定套2的底部右侧，右侧模18安装在右侧模固定套21的内侧壁上，右补压杆17穿过右侧模固定套21且为滑动连接；所述的前侧模固定套28安装在上模固定套2的底部前侧，前侧模27安装在前侧模固定套28的内侧壁上；所述的后侧模固定套31安装在上模固定套2的底部后侧，后侧模30安装在后侧模固定套31的内侧壁上；所述的浇道固定板33安装在下模固定套7的底面中心处，起到将浇道14固定到模具型腔中的作用；模具固定安装组件主要作用是将各个零部件按所要求的方式连接在一起；

所述的开合模机构组件是由锁模杆26、锁模扣36和锁模安装法兰37组成；所述的锁模杆26通过轴孔装配安装在锁模安装法兰37上，并且穿过锁模扣36；转动锁模杆26 使得锁模扣36转动使其扣在上模固定套2上或扣在承重台10上，从而使得完成下模固定套7与上模固定套2的连接与分离；所述的锁模扣36一端通过轴孔装配与锁模杆26连接，另一端为方形孔与承重台方形凸起10-1和上模固定套方形凸起2-1相连接；所述的锁模安装法兰37共4个，均匀分布安装在下模固定套7上；开合模机构组件的作用主要是起到在挤压成形过程时使得下模固定套7与上模固定套2的连接，在不等厚深腔壳型铝合金构件脱模时使得下模固定套7与上模固定套2的打开；

所述的构件顶出机构组件是由多个顶出杆16、4个顶出板32、顶出杆固定板22、中心缸连接轴23和顶出杆推板24组成；所述的多个顶出杆16均匀穿过上模3的各个部位且为滑动连接，顶出杆16固定在顶出杆固定板22的底部，顶出杆16作用在于脱模时将不等厚深腔壳型铝合金构件顶出上模3；所述的顶出板32共4个，均匀穿过在上模3的各个部位且为滑动连接，顶出板32固定在顶出杆固定板22的底部，顶出板32的作用在于脱模时将不等厚深腔壳型铝合金构件顶出上模3；所述的顶出杆固定板22为长方形，在顶出杆固定板22底部安装有顶出杆16和顶出板32，中心缸连接轴23穿过顶出杆固定板22的中心孔，且中心缸连接轴23通过螺栓与顶出杆固定板22相互固定；所述的中心缸连接轴23安装在中心液压缸上，其作用在于推动顶出杆推板24将顶出杆16和顶出板 32向下运动伸出上模3从而将不等厚深腔壳型铝合金构件顶出；所述的顶出杆推板24作用在于推动顶出杆16和顶出板32运动；所述的构件顶出机构组件作用在于通过顶出杆 16和顶出板32的竖直方向上的往复运动将不等厚深腔壳型铝合金构件顺利脱模；

所述的构件浇注机构组件是由下顶杆轴套12和下顶杆13组成；所述的下顶杆轴套12固定在承重台10的中心孔中，下顶杆轴套12主要作用在于定量保存高温铝液；所述的下顶杆13安装在液压机的液压缸上，设置在下顶杆轴套12中且为滑动连接，下顶杆 13通过竖直方向上的往复运动将在下顶杆轴套12中的高温铝液沿着逆重力方向注入到模具型腔中，并且施加一定的挤压力；所述的构件浇注机构组件的主要作用在于将高温铝液注入型腔并且施加一定的挤压力从而完成挤压铸造成形过程；

所述的上模3的拔模斜度为1.5°；所述的下模固定套7与左侧模固定套4、右侧模固定套21、前侧模固定套28和后侧模固定套31所接触的表面中斜面与水平面的角度均为120°；所述的下顶杆轴套12和下顶杆13之间的配合间隙为±0.1mm；所述的分流锥15 的斜度为12°；所述的浇道14的内侧斜度为11°。

本试验的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置的使用方法是按照以下步骤进行：

步骤一、将铝锭通过高温熔炼炉熔化成700℃的铝合金金属液，将铝合金金属液倒入定量保温炉中，保温温度设置为655℃；所述的铝锭的材质为ZL104；

步骤二、将第一上模垫块1和两个第二上模垫块39与30000kN的液压机活动横梁固定安装在一起；

步骤三、利用液压机将模具型腔沿着上模固定套2与下模固定套7的接触面处打开，使其距离为500mm～600mm，下模固定套7通过开合模机构组件与承重台10连接，上模部分始终安装在液压机横梁上，上模3和下模6分别通过2台加热介质为导热油的模温机进行加热，上模3的温度加热至175℃，下模6温度加热至165℃，左侧模5温度加热至 165℃，右侧模18温度加热至135℃，前侧模27温度加热至175℃，后侧模30温度加热至175℃；

步骤四、然后利用喷枪将混有石墨的水溶液润滑剂均匀地喷涂在上模3和下模6组成的型腔表面；

步骤五、加热完成后液压机带动上模部分下降至上模固定套2与下模固定套7相接触，通过开合模机构组件，使得上模固定套2与下模固定套7相连接，下模固定套7与承重台10分离，接着液压机带动整个模具上升600mm；

步骤六、通过定量保温炉将铝合金金属液倒入下顶杆轴套12中，接着人工将表面氧化铝渣去除；

步骤七、液压机带动模具下降，使得下模固定套7与承重台10相接触；

步骤八、驱动下顶杆13的液压缸使得下顶杆13将铝合金金属液沿着逆重力方向经过浇道14进入型腔，整个充型过程为5s；

步骤九、充型完成后，通过下顶杆13对成形的构件施加70MPa比压；

步骤十、充型完成后11s，将左补压杆25和右补压杆17以比压大小为135MPa伸入模具型腔，使得在挤压铸造过程对壁厚处进行强制补缩；

步骤十一、充型完成后20s后，下顶杆13下降，卸载在不等厚深腔壳型铝合金构件上的压力，同时将左补压杆25和右补压杆17缩回，接着液压机带动整个模具上升600mm；

步骤十二、下顶杆13将遗留在下顶杆轴套12中的铝合金料饼顶出，接着通过人工将其丢入废料回收车中；

步骤十三、液压机带着整个模具下降，使得下模固定套7与承重台10相接触，接着人工转动开合模机构组件将下模固定套7与上模固定套2接触连接，将下模固定套7与承重台10连接；

步骤十四、液压机将上模部分提高600mm，人工转动外围构件承载装置，将外围构件承载装置放置在不等厚深腔壳型铝合金构件正下方；

步骤十五、通过中心缸连接轴23将顶出杆16和顶出板32向下伸出，使得不等厚深腔壳型铝合金构件掉入外围构件承载装置，从而完成一次挤压铸造过程，接着再进入步骤四从而对不等厚深腔壳型铝合金构件进行连续大批量铸造。

本试验的所挤压成形的未经过热处理的不等厚深腔壳型铝合金构件抗拉强度大于 210MPa，延伸率大于6％。

本试验的有益效果：

1、本试验提出的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置对铝合金材料利用率高，材料利用率达到66％以上；

2、本试验提出的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置是近净成形制造技术，只需一套模具就能够实现复杂零件成形，降低生产成本；

3、本试验提出的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置采用了强制补缩装置有效的解决了不等厚深腔壳型铝合金构件在铸造成形过程中产生缩松、缩孔等缺陷问题；

4、本试验提出的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置所采用的挤压铸造技术能够减少不等厚深腔壳型铝合金构件缺陷，提高产品力学性能；

5、本试验提出的不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造方法采用开模浇注合模压射两道工序，相比与日本宇部公司所采用的倾斜浇注、回倾、对接、压射四道工序，其结构简单、设备成本低并且工序少、生产效率高。

Claims (10)

1.一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置，其特征在于不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置是由侧抽芯组件、模具型腔组件、模具固定安装组件、开合模机构组件、构件顶出机构组件和构件浇注机构组件组成；

所述的侧抽芯组件是由左液压缸固定块(9)、左液压缸(8)、左补压杆(25)、右液压缸固定块(20)、右液压缸(19)、右补压杆(17)、前液压缸固定块(34)、前液压缸(35)和前补压杆(29)组成；所述的左液压缸固定块(9)通过螺栓安装在上模固定套(2)的左端；所述的左液压缸(8)通过螺栓安装在左液压缸固定块(9)的外侧壁上并且可以推动左补压杆(25)水平反复运动；所述的左补压杆(25)固定在左液压缸(8)的压力输出端(38)上；所述的右液压缸固定块(20)通过螺栓安装在上模固定套(2)的右端；所述的右液压缸(19)通过螺栓安装在右液压缸固定块(20)的外侧壁上并且可以推动右补压杆(17)水平反复运动；所述的右补压杆(17)固定在右液压缸(19)的压力输出端(38)上；所述的前液压缸固定块(34)通过螺栓安装在上模固定套(2)的前端；所述的前液压缸(35)通过螺栓安装在前液压缸固定块(34)的外壁上并且可以推动前补压杆(29)水平反复运动；所述的前补压杆(29)固定在前液压缸(35)的压力输出端(38)上；

所述的模具型腔组件是由上模(3)、左侧模(5)、下模(6)、浇道(14)、分流锥(15)、右侧模(18)、前侧模(27)和后侧模(30)组成；所述的上模(3)安装在上模固定套(2)的底部中心处，中间穿过多个顶出杆(16)和4个顶出板(32)，并且在上模(3)的底部安装有分流锥(15)；所述的左侧模(5)固定在左侧模固定套(4)的内侧壁上，中间穿过左补压杆(25)；所述的下模(6)固定在下模固定套(7)上部中心处，中间穿过浇道(14)；所述的浇道(14)通过浇道固定板(33)安装在下模固定套(7)的中心处；所述的分流锥(15)安装在上模(3)的底部；所述的右侧模(18)安装在右侧模固定套(21)的内侧壁上，中间穿过右补压杆(17)；所述的前侧模(27)安装在前侧模固定套(28)的内侧壁上，中间穿过前补压杆(29)；所述的后侧模(30)安装在后侧模固定套(31)的内侧壁上；

所述的模具固定安装组件是由两个第一上模垫块(1)、两个第二上模垫块(39)、上模固定套(2)、左侧模固定套(4)、下模固定套(7)、承重台(10)、承重台垫块(11)、右侧模固定套(21)、前侧模固定套(28)、后侧模固定套(31)和浇道固定板(33)组成；所述的两个第一上模垫块(1)相对设置，两个第二上模垫块(39)相对设置，第一上模垫块(1)和第二上模垫块(39)垂直布置，第一上模垫块(1)和第二上模垫块(39)均安装在液压机活动横梁上，第一上模垫块(1)和第二上模垫块(39)均通过螺栓固定在上模固定套(2)的上表面；上模固定套(2)安装在第一上模垫块(1)的底部，在上模固定套(2)的底部中心处安装有上模(3)，上模固定套(2)的左侧固定左液压缸固定块(9)，上模固定套(2)的右侧固定右液压缸固定块(20)，上模固定套(2)中间穿过顶出杆(16)和顶出板(32)且为滑动连接；所述的左侧模固定套(4)安装在上模固定套(2)的底部左侧，左侧模(5)固定在左侧模固定套(4)的内侧壁上，左补压杆(25)穿过左侧模固定套(4)且为滑动连接；所述的下模固定套(7)在合模浇注及开模取出不等厚深腔壳型铝合金构件时放置在承重台(10)上，当将铝液定量浇注到下顶杆轴套(12)中时通过开合模机构组件与上模部件连接在一起；在下模固定套(7)上安装有下模(6)、浇道(14)、浇道固定板(33)和开合模机构组件；所述的承重台(10)安装在承重台垫块(11)上，在承重台(10)的中心孔中安装有下顶杆轴套(12)；所述的承重台垫块(11)共有4个，安装在地面上，在承重台垫块(11)上安装有承重台(10)；所述的右侧模固定套(21)安装在上模固定套(2)的底部右侧，右侧模(18)安装在右侧模固定套(21)的内侧壁上，右补压杆(17)穿过右侧模固定套(21)且为滑动连接；所述的前侧模固定套(28)安装在上模固定套(2)的底部前侧，前侧模(27)安装在前侧模固定套(28)的内侧壁上；所述的后侧模固定套(31)安装在上模固定套(2)的底部后侧，后侧模(30)安装在后侧模固定套(31)的内侧壁上；所述的浇道固定板(33)安装在下模固定套(7)的底面中心处；

所述的开合模机构组件是由锁模杆(26)、锁模扣(36)和锁模安装法兰(37)组成；所述的锁模杆(26)通过轴孔装配安装在锁模安装法兰(37)上，并且穿过锁模扣(36)；转动锁模杆(26)使得锁模扣(36)转动使其扣在上模固定套(2)上或扣在承重台(10)上；所述的锁模扣(36)一端通过轴孔装配与锁模杆(26)连接，另一端为方形孔与承重台方形凸起(10-1)和上模固定套方形凸起(2-1)相连接；所述的锁模安装法兰(37)共4个，均匀分布安装在下模固定套(7)上；

所述的构件顶出机构组件是由多个顶出杆(16)、4个顶出板(32)、顶出杆固定板(22)、中心缸连接轴(23)和顶出杆推板(24)组成；所述的多个顶出杆(16)均匀穿过上模(3)的各个部位且为滑动连接，顶出杆(16)固定在顶出杆固定板(22)的底部；所述的顶出板(32)共4个，均匀穿过在上模(3)的各个部位且为滑动连接，顶出板(32)固定在顶出杆固定板(22)的底部；所述的顶出杆固定板(22)为长方形，在顶出杆固定板(22)底部安装有顶出杆(16)和顶出板(32)，中心缸连接轴(23)穿过顶出杆固定板(22)的中心孔，且中心缸连接轴(23)通过螺栓与顶出杆固定板(22)相互固定；所述的中心缸连接轴(23)安装在中心液压缸上；

所述的构件浇注机构组件是由下顶杆轴套(12)和下顶杆(13)组成；所述的下顶杆轴套(12)固定在承重台(10)的中心孔中；所述的下顶杆(13)安装在液压机的液压缸上，设置在下顶杆轴套(12)中且为滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置，其特征在于所述的上模(3)的拔模斜度为1.5°。

3.根据权利要求1所述的一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置，其特征在于所述的下模固定套(7)与左侧模固定套(4)、右侧模固定套(21)、前侧模固定套(28)和后侧模固定套(31)所接触的表面中斜面与水平面的角度均为120°。

4.根据权利要求1所述的一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置，其特征在于所述的下顶杆轴套(12)和下顶杆(13)之间的配合间隙为±0.1mm。

5.根据权利要求1所述的一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置，其特征在于所述的分流锥(15)的斜度为12°。

6.根据权利要求1所述的一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置，其特征在于所述的浇道(14)的内侧斜度为11°。

7.如权利要求1所述的一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置的使用方法，其特征在于不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置的使用方法是按照以下步骤进行：

步骤一、将铝锭通过高温熔炼炉熔化成690℃～710℃的铝合金金属液，将铝合金金属液倒入定量保温炉中；

步骤二、将第一上模垫块(1)和两个第二上模垫块(39)与30000kN的液压机活动横梁固定安装在一起；

步骤三、利用液压机将模具型腔沿着上模固定套(2)与下模固定套(7)的接触面处打开，使其距离为500mm～600mm，下模固定套(7)通过开合模机构组件与承重台(10)连接，上模部分始终安装在液压机横梁上，上模(3)和下模(6)分别通过2台加热介质为导热油的模温机进行加热，将整个模具温度加热至125℃～175℃；

步骤四、然后利用喷枪将混有石墨的水溶液润滑剂均匀地喷涂在上模(3)和下模(6)组成的型腔表面；

步骤五、加热完成后液压机带动上模部分下降至上模固定套(2)与下模固定套(7)相接触，通过开合模机构组件，使得上模固定套(2)与下模固定套(7)相连接，下模固定套(7)与承重台(10)分离，接着液压机带动整个模具上升500mm～600mm；

步骤六、通过定量保温炉将铝合金金属液倒入下顶杆轴套(12)中，接着人工将表面氧化铝渣去除；

步骤七、液压机带动模具下降，使得下模固定套(7)与承重台(10)相接触；

步骤八、驱动下顶杆(13)的液压缸使得下顶杆(13)将铝合金金属液沿着逆重力方向经过浇道(14)进入型腔，整个充型过程为5s；

步骤九、充型完成后，通过下顶杆(13)对成形的构件施加70MPa比压；

步骤十、充型完成后11s，将左补压杆(25)和右补压杆(17)以比压大小为135MPa伸入模具型腔，使得在挤压铸造过程对壁厚处进行强制补缩；

步骤十一、充型完成后20s后，下顶杆(13)下降，卸载在不等厚深腔壳型铝合金构件上的压力，同时将左补压杆(25)和右补压杆(17)缩回，接着液压机带动整个模具上升500mm～600mm；

步骤十二、下顶杆(13)将遗留在下顶杆轴套(12)中的铝合金料饼顶出，接着通过人工将其丢入废料回收车中；

步骤十三、液压机带着整个模具下降，使得下模固定套(7)与承重台(10)相接触，接着人工转动开合模机构组件将下模固定套(7)与上模固定套(2)接触连接，将下模固定套(7)与承重台(10)连接；

步骤十四、液压机将上模部分提高500mm～600mm，人工转动外围构件承载装置，将外围构件承载装置放置在不等厚深腔壳型铝合金构件正下方；

步骤十五、通过中心缸连接轴(23)将顶出杆(16)和顶出板(32)向下伸出，使得不等厚深腔壳型铝合金构件掉入外围构件承载装置，从而完成一次挤压铸造过程，接着再进入步骤四从而对不等厚深腔壳型铝合金构件进行连续大批量铸造。

8.根据权利要求7所述的一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置的使用方法，其特征在于步骤一中所述的铝锭的材质为ZL104、ZL101、A357、ZL104A、ZL114A、ZL201、ZL205A、2A12、2A50、2A14、7055或5A06铝合金。

9.根据权利要求8所述的一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置的使用方法，其特征在于所述的ZL104、ZL101、A357、ZL104A、ZL114A、ZL201、ZL205A、2A12、2A50、2A14、7055和5A06铝合金的浇铸温度依次为650℃～655℃、685～695℃、645～655℃、650～660℃、705～715℃、690～700℃、705～715℃、665～675℃、675～685℃、695～705℃、725～735℃和675～685℃。

10.根据权利要求7所述的一种不等厚深腔壳型铝合金构件挤压铸造装置的使用方法，其特征在于步骤三中上模(3)的温度加热至165℃～175℃，下模(6)温度加热至155℃～165℃，左侧模(5)温度加热至155℃～165℃，右侧模(18)温度加热至125℃～135℃，前侧模(27)温度加热至165℃～175℃，后侧模(30)温度加热至165℃～175℃。

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