CN113523223A - 一种铝/镁合金真空压铸成型方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝/镁合金真空压铸成型方法及装置,所述成型装置为带有模具、真空系统和定量浇注系统的压铸机;通过对动/定模配合面、顶针密封板空腔、压室和冲头进行密封处理,将压室与定量浇注系统密封连接,密封后压室、模具型腔与顶针密封板空腔和外界隔绝形成密闭空间;合模后打开真空阀通过真空系统可以对密闭空间进行抽真空操作。其成型方法包括:合模、抽真空、定量浇注、压射成型。本发明的装置及方法可以显著降低压铸件内部的气孔含量,显著减少铝/镁合金熔体在浇注与充型过程中的氧化,显著降低压铸件中预结晶、冷隔类铸造缺陷,更有利于铝/镁合金铸件品质的提升和真空压铸技术的推广应用。
Description
技术领域
本发明属于金属铸造技术领域,具体涉及到一种铝/镁合金真空压铸成型方法及装置。
背景技术
压铸是一种利用高压强制将金属熔体压入形状复杂的金属模内然后凝固获得铸件的一种精密铸造法。由于压铸技术具有成型周期短、生产效率高、铸件尺寸精度与表面质量高等优点,目前广泛应用于汽车、3C等领域。但是,由于压铸过程中金属熔体以紊流的方式高速填充模具型腔,造成卷气现象,导致压铸件内部气孔较多,严重降低了压铸件的力学性能,同时铸件内部气孔较多导致压铸件难以通过后续热处理改善压铸件的力学性能。
为了减少压铸件中的气孔问题,目前主要采用真空技术将型腔中的气体抽出,让金属液在真空状态下填充型腔,即真空压铸。真空压铸中型腔中的真空度一般>10KPa。为了进一步减少铸件中的气孔,高真空压铸技术成为近年来的主流发展趋势,高真空压铸过程中,模具型腔中的真空度要求在5KPa以下。现有工业上应用的真空工艺大部分为单向抽真空工艺,即在模具排气阀处设置抽真空通道,压铸过程中,冲头密封住浇口后开始抽真空、在熔体填充至抽气孔之前停止抽真空。该工艺仅排气阀一处抽真空,且抽气孔距离压室较远、抽真空时间短,实际生产中很难达到高真空状态,生产出的铸件通常仍含有气孔。由于压铸过程中抽真空时间较短,通常<1秒,真空压铸对真空设备要求较高,通常需要配置>1m3的真空罐和功率较大的真空设备。由于需要额外的真空设备、真空压铸技术使用过程中操作不当会导致铸件内部气孔含量与常规压铸相比减少不显著等原因,真空压铸技术在实际生产中应用并不理想,严重阻碍了真空压铸技术的推广应用。
此外,压铸过程中,压室和模具温度较低,对金属熔体产生强烈的冷却作用;强烈的冷却作用在细化压铸合金显微组织的同时也会导致压铸件内部形成预结晶、冷隔类缺陷。与气孔缺陷类似,预结晶、冷隔类缺陷也会严重降低压铸件的力学性能,特别是铝/镁合金压铸件的室温塑性。减少预结晶/冷隔类缺陷有助于提升铝/镁合金压铸件的内部质量及其服役性能,是压铸技术的发展方向。但如何降低预结晶、冷隔类缺陷并没有特别有效的办法。
专利文献CN109290545A中记载了一种避免铸件产生气泡的卧式压铸机,设置有机座、固定块、第一液压缸、第一箱体、第二箱体、第二液压缸、动模具、静模具、压铸机熔炉、金属熔液压射管和压射机构,通过控制第一液压缸,让第一箱体和第二箱体对接形成密闭空间,然后打开真空泵,将上述密闭空间抽成真空,再通过控制第二液压缸将动模具和动模具压合,打开阀门让压铸机熔炉内的金属熔体流进压射管内,然后完成压铸。压铸过程在真空环境下完成,所以铸件内不会产生气泡,并且模具未设有排气孔,铸件表面非常平整。尽管该压铸机能够显著减少铸件内的气孔含量,但其与常规压铸机结构上存在显著差异,如多了专门用于密封的第一个箱体和第二箱体、第二液压油缸,这些附加部件增加了设备的复杂程度和制造成本,另外将压铸机熔炉安装在压铸机上,也显著限制了熔炉的容量,实际生产时几乎不会实施。因此,需要一种更简单的压铸成型装置及方法以显著减少铝/镁合金压铸件内部预结晶/冷隔类缺陷,推动压铸技术的发展。
发明内容
为了有效减少压铸件内部的气孔和预结晶、冷隔类铸造缺陷,本发明的目的是提供一种铝/镁合金真空压铸成型方法及装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种铝/镁合金真空压铸成型装置,所述成型装置为带有模具、真空系统和定量浇注系统的压铸机;所述模具包括定模和动模,合模时定模和动模的配合面形成模具型腔;所述真空系统通过设置在定模上方的真空阀与模具型腔连通;
所述定模的外侧连接有压铸机压室和冲头,压铸机压室的一端与冲头通过冲头活塞环密封连接,压铸机压室的另一端延伸至定模并与模具型腔连通;压铸机压室上设置有定量浇注系统,所述定量浇铸系统包括液压活塞和输液管,液压活塞打开时输液管与压铸机压室连通;
所述动模外侧连接有顶针结构和动模固定板,顶针结构包括顶针、顶针安装板、顶针密封板,所述顶针的一端与顶针安装板连接,另一端穿过顶针密封板延伸至模具型腔处的动模配合面,所述顶针密封板与动模外侧面通过顶针密封板密封圈连接并形成密封板空腔;所述顶针安装板的外侧面设置有油缸,油缸的延伸端与动模固定板连接。
优选地,所述定模和动模的连接面设置有模具密封圈;所述冲头侧面连接有冲头润滑油管道;所述顶针与顶针密封板之间设置有顶针密封圈。
优选地,所述模具密封圈、顶针密封板密封圈均为橡胶密封圈,所述冲头活塞环为钢制活塞环。
优选地,所述液压活塞与压铸机压室连接处设置有液压活塞密封环,液压活塞内设置有第一加热装置,可对液压活塞底部进行加热,保持活塞底部处于较高温度,以防止活塞闭合时定量浇注系统通道内合金熔体凝固阻碍后续生产;所述输液管外侧设置有第二加热装置,可对输液管进行加热,保持管道内部处于较高温度,以防止熔体提前凝固。
优选地,所述第一加热装置和第二加热装置均为电阻丝,所述液压活塞密封环为带有石棉环的钢制密封环。
优选地,所述顶针为多个,各个顶针垂直于动模的侧面;所述顶针安装板、动模固定板的延伸方向与动模的延伸方向一致。
优选地,所述顶针与动模之间存在顶针间隙,顶针间隙一般为5-15丝,主要作用有两个:(1)连通顶针密封板空腔和模具型腔;(2)铸件脱模时,减少顶针的运动阻力。
本发明的装置中,对动/定模配合面、顶针密封板空腔进行密封处理,对压室冲头进行密封处理、压铸机压室与定量浇注系统密封连接,密封后压铸机压室、模具型腔与顶针密封板空腔和外界隔绝,形成密闭空间;所述真空系统通过位于模具型腔内壁的真空阀与真空系统相连,合模后打开真空阀可以对压室、模具型腔与顶针密封板空腔形成的密闭空间进行抽真空操作;所述的定量浇注系统通过液压活塞控制熔体的浇注过程:抽真空时,液压活塞保持闭合状态,输液管与压铸机压室断开,不进行浇注;完成抽真空后,打开液压活塞进行浇注;浇注完成时,再次关闭液压活塞,停止浇注。
本发明还提供了一种基于前述装置的铝/镁合金真空压铸成型方法,包括以下步骤:
A、合模:在动模固定板推动下,模具完成合模动作;此时,模具型腔、压铸机压室、顶针密封板空腔与外界隔绝,形成密闭空间;
B、抽真空:模具合模后,打开真空阀,使真空系统与模具型腔连通,对模具型腔、压铸机压室和顶针密封板空腔所组成的密封空间抽真空,至密闭空间达到设定的真空度后关闭真空阀;此时,模具型腔、压铸机压室和顶针密封板空腔均处于设定的真空度;
C、定量浇注:待模具型腔、压铸机压室和顶针密封板空腔所组成的密封空间达到设定的真空度后,关闭真空阀,打开液压活塞,通过定量浇注系统进行铝/镁合金熔体浇注;此时密闭空间处于较高真空状态,与常规压铸的浇注过程相比,铝/镁合金熔体的氧化程度显著减小,即氧化皮含量显著下降;
D、压射成型:定量浇注完成后,关闭液压活塞,铝/镁合金熔体在冲头的推动下完成压射成型;
E、取出铸件:待铸件完全凝固后,打开模具,取出铸件。
优选地,步骤B中,所述设定的真空度为≤50mbar。
优选地,所述定量浇注系统通过液压活塞控制熔体的浇注过程:抽真空时,液压活塞保持闭合状态,熔体通道与压铸机压室断开,不进行浇注;完成抽真空后,打开液压活塞进行浇注;浇注完成时,再次关闭液压活塞,停止浇注。
优选地,步骤C中,进行铝/镁合金熔体浇注时,通过第一加热装置和第二加热装置进行加热,加热温度设置为690-700℃。
优选地,步骤D中,所述压射成型采用的一步高速压射,压射速度为3.5-5.0m/s。
优选地,步骤E取出铸件后,还包括打开真空阀采用真空系统进行反吹气的步骤,可将真空管道中可能的金属碎屑、灰尘等吹出。
与常规压铸机和压铸模具相比,本发明在结构上的显著差异在于:
本发明增加了由液压活塞控制的定量浇注系统和浇口、模具、冲头等处的密封处理。即本发明中的装置可在常规压铸机和压铸模具上通过少量修改获得,因此本发明技术方案的实施成本较低、适用范围更广。
与常规真空压铸机和压铸模具相比,本发明在结构上和使用上的显著差异在于:
(1)本发明增加了由液压活塞控制的定量浇注系统并对浇口处进行了密封处理,增加了冲头活塞环密封。
(2)抽真空工序不同:常规真空压铸时抽真空工序在浇注完成且冲头运动超过浇口之后开启,通常在压射高速段停止,抽真空的总时间较短,通常<1秒;本发明中,在模具闭合后、熔体浇注之前开始抽真空,抽真空开启次序较早,且抽真空的总时间可以根据需要大范围内调整,如1~30秒,甚至可以更长。
与常规真空压铸相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明技术方案可以显著降低压铸件内部的气孔含量。常规真空压铸时,由于抽真空总时间较短、真空通道位于模具远端且截面尺寸较小等原因,压铸时型腔中的实际真空度往往显著低于设定值,因此常规真空压铸铸件内部仍然存在比较明显的气孔。本发明中,抽真空工序位于合金熔体浇注之前,抽真空时间显著增加(可以根据需要大范围内调整),且由于不存在合金熔体进入真空通道的风险,真空通道尺寸可显著增加,即本发明技术方案中真空系统有充分的时间和能力在模具型腔、压室、顶针密封板空腔所形成的密闭空间建立较高的真空度,从而显著减少压铸件内部的气孔含量。例如,采用常规压铸真空系统和本发明技术方案,可在<2秒内使密闭空间的实际真空度<50mbar,即达到真正的高真空状态。
(2)本发明技术方案可以显著减少铝/镁合金熔体在浇注与充型过程中的氧化。常规真空压铸条件下,由于压室充分暴露在大气环境中,浇注过程中当铝/镁合金高温熔体沿压室铺开时,炙热的铝/镁合金熔体会迅速与空气中的氧气发生化学反应,在铺满压室的合金熔体表面形成大面积的氧化皮,这些数量众多的氧化皮,在后续的压射过程中进入压铸件内部,形成铸件内部的氧化皮缺陷,严重降低了压铸件的内在品质。本发明技术方案中,由于铝/镁合金熔体浇注时,压室内部已经处于高真空状态(如<50mbar),在浇注与充型过程中,型腔与压室内的氧气含量很低,因而铝/镁合金熔体氧化程度显著下降。
(3)本发明技术方案可以显著降低压铸件中预结晶、冷隔类铸造缺陷。常规压铸过程中,压射一般分为低速段和高速段,低速段的主要作用是防止冲头运动速率过快导致合金熔体在压室内产生紊流、压室中的气体卷入合金熔体中。常规真空压铸过程中,为了增加抽真空时间,低速段通常采用较低的冲头速率,如0.2~0.4m/s,冲头速率较低,一方面可以为抽真空赢得时间,另外一方面,由于压室温度通常较低,较低的压射速率增加了铝/镁合金熔体在压室内的停留时间,熔体与压室接触时间越长,越容易在压铸件内部引入预结晶、冷隔等铸造缺陷。采用本发明技术方案后,由于压室处于高真空度状态,不用考虑压射速率较高产生的卷气影响,因此合金熔体浇注完成后即可直接进入高速压射阶段,从而能够显著减少合金熔体与压室的接触时间,进而减少压铸件中预结晶、冷隔类铸造缺陷,显著提高铸件的内在品质。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明采用的铝/镁合金真空压铸装置示意图;
其中,1-定模,2-动模,3-模具型腔,4-压铸机压室,5-冲头,6-液压活塞,7-输液管,8-冲头润滑油管道,9-动模固定板,10-油缸,11-顶针安装板,12-顶针密封板,13-真空阀,14-冲头活塞环,15-模具密封圈,16-顶针密封圈,17-顶针密封板密封圈,18-液压活塞密封环,19-顶针密封板空腔,20-顶针,21-第一加热装置,22-顶针间隙。
图2为本发明采用的铝/镁合金真空压铸成型过程原理示意图:其中图2(a)合模后抽真空;图2(b)抽真空后铝/镁合金熔体的定量浇注;图2(c)定量浇注后压铸成型;
图3为本发明采用的定量浇注系统液压活塞工作过程示意图:其中图3(a)定量浇注前,液压活塞处于闭合状态,熔体通道与压室断开;图3(b)打开液压活塞,熔体通道与压室联通,进行熔体浇注;图3(c)浇注完成时,关闭液压活塞,熔体通道与压室断开,停止浇注;
图4常规真空压铸技术与本发明技术方案生产的AE44镁合金减震塔铸件外观形貌对比:图4(a)为常规真空压铸;图4(b)为本发明真空压铸技术;图4(a)和图4(b)中,上图均为原图,下图均为原图的虚线部分的局部放大图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本例为采用铝/镁合金真空压铸成型方法及装置制备5.1千克的ADC12铝合金壳体类铸件:采用850吨卧式压铸机,冲头直径为90mm,压室长度为665mm,浇注温度为690℃,模具温度为140℃。采用的装置示意图如图1所示,过程原理示意图如图2、图3所示。
所述铝/镁合金真空压铸成型装备为带有模具、真空系统和定量浇注系统的压铸机;所述模具包括定模1和动模2,合模时定模1和动模2的配合面形成模具型腔3;所述真空系统通过设置在定模1上方的真空阀13与模具型腔3连通;
所述定模1的外侧连接有压铸机压室4和冲头5,压铸机压室4的一端与冲头5通过冲头活塞环14密封连接,压铸机压室4的另一端延伸至定模1并与模具型腔3连通;压铸机压室4上设置有定量浇注系统,所述定量浇铸系统包括液压活塞6和输液管7,液压活塞6打开时输液管7与压铸机压室4连通;
所述动模2外侧连接有顶针结构和动模固定板9,顶针结构包括顶针20、顶针安装板11、顶针密封板12,所述顶针20的一端与顶针安装板12连接,另一端穿过顶针密封板11延伸至模具型腔3处的动模配合面,所述顶针密封板12与动模2外侧面通过顶针密封板密封圈17连接并形成顶针密封板空腔19;所述顶针安装板12的外侧面设置有油缸10,油缸10的延伸端与动模固定板9连接。
所述定模1和动模2的连接面设置有模具密封圈15;所述冲头5侧面连接有冲头润滑油管道8;所述顶针20与顶针密封板12之间设置有顶针密封圈16。
所述模具密封圈15、顶针密封板密封圈17均为橡胶密封圈,所述冲头活塞环14为钢制活塞环。
所述液压活塞6与压铸机压室4连接处设置有液压活塞密封环18,液压活塞6内设置有第一加热装置21,可对液压活塞6底部进行加热,保持活塞底部处于较高温度,以防止活塞闭合时定量浇注系统通道内合金熔体凝固阻碍后续生产;所述输液管7外侧设置有第二加热装置,可对输液管7进行加热,保持管道内部处于较高温度,以防止熔体提前凝固。
所述第一加热装置21和第二加热装置均为电阻丝,所述液压活塞密封环18为带有石棉环的钢制密封环。
所述顶针20为多个,各个顶针垂直于动模2的侧面;所述顶针安装板11、动模固定板9的延伸方向与动模2的延伸方向一致。所述顶针20与动模之间存在顶针间隙22,顶针间隙22一般为5-15丝,主要作用有两个:(1)连通顶针密封板空腔19和模具型腔3;(2)铸件脱模时,减少顶针20的运动阻力。
所述模具对动/定模配合面、顶针密封板空腔19进行密封处理,所述压铸机通过钢制活塞环对压铸机压室4和冲头5进行密封处理、压铸机压室14与定量浇注系统密封连接,密封后压铸机压室4、模具型腔3与顶针密封板空腔19和外界隔绝,形成密闭空间;所述真空系统通过位于模具型腔3内壁的真空阀13与真空系统相连,合模后打开真空阀13可以对压铸机压室4、模具型腔3与顶针密封板空腔19形成的密闭空间进行抽真空操作;所述定量浇注系统在压室负压时不会自行浇注,本实施例中定量浇注系统通过液压活塞6控制熔体的浇注过程,如图3所示:抽真空时,液压活塞6保持闭合状态,熔体通道与压铸机压室4断开,不进行浇注;完成抽真空后,打开液压活塞6进行浇注;浇注完成时,再次关闭液压活塞6,停止浇注。为了防止液压活塞6闭合时定量浇注系统通道内合金熔体凝固阻碍后续生产,液压活塞内部设置电阻丝(即第一加热装置21)加热,液压活塞底部温度设置为690℃;此外定量浇注系统的输液管7温度也设置为690℃。
采用上述铝/镁合金真空压铸成型装备制备ADC12铝合金壳体的具体成型方法如下:
步骤A、合模:在动模模板推动下,模具完成合模动作;此时,模具型腔3、压铸机压室4、顶针密封板空腔19与外界隔绝,形成密闭空间。
步骤B、抽真空:模具合模后,打开真空系统的真空阀13,真空系统与模具型腔3联通,对模具型腔3、压铸机压室4和顶针密封板空腔19所组成的密封空间抽真空,至密闭空间真空度≤50mbar后关闭真空阀13。此时,模具型腔3、压铸机压室4和顶针密封板空腔19均处于高真空状态。
步骤C、定量浇注:待模具型腔3、压铸机压室4和顶针密封板空腔19形成的密闭空间真空度≤50mbar时,通过定量浇注系统进行ADC12铝合金熔体浇注。此时密闭空间处于高真空状态,与常规压铸的浇注过程相比,铝合金熔体的氧化程度显著减小,即氧化皮含量显著减少。
步骤D、压射成型:定量浇注完成后,铝合金熔体在冲头5的推动下直接进行高速压射,压射速率为3.5m/s,与常规压铸相比(慢速为0.5m/s,高低速切换位置为380mm,高速为3.5m/s),冲头运动时间减少了0.76秒。因此,相同的浇注温度下,采用本发明成型方法,填充型腔前熔体的热量损失更少,更有利于减少预结晶、冷隔类缺陷。同时,由于熔体填充时,型腔中的实际真空度≤50mbar,压铸件内几乎不会形成气孔。
步骤E、取出铸件:待铸件完全凝固后,打开模具,取出铸件。
采用铝/镁合金真空压铸成型方法制备的ADC12铝合金壳体内部气孔含量显著下降:压铸件经过后续高温固溶处理,表面无鼓泡现象。压铸件表面无冷纹等冷隔类缺陷。压铸态下ADC12铝合金壳体铸件本体取样室温抗拉强度>300MPa,伸长率>3%,强度与塑性均得到提高。
实施例2
本例为采用铝/镁合金真空压铸成型方法及装备制备AE44镁合金汽车减振塔壳体:采用2500吨卧式压铸机,冲头直径为110mm,压室长度为1180mm,浇注温度为700℃,模具温度为220℃,铸件质量2.38Kg,为典型的大尺寸薄壁压铸件。采用的铝/镁合金真空压铸成型装置及原理与实施例1相同,定量浇注系统活塞底部温度和输液管温度均设置为700℃。
具体的铝/镁合金真空压铸成型方法如下:
步骤A、合模:在动模模板推动下,模具完成合模动作;此时,模具型腔、压室、顶针密封板空腔与外界隔绝,形成密闭空间。
步骤B、抽真空:模具合模后,打开真空系统的真空阀,真空系统与模具型腔联通,对模具型腔、压铸机压室和顶针密封板空腔所组成的密封空间抽真空,至密闭空间真空度≤50mbar后关闭真空阀。此时,模具型腔、压铸机压室和顶针密封板空腔均处于高真空状态。
步骤C、定量浇注:待模具型腔、压铸机压室和顶针板所形成的密闭空间真空度≤50mbar时,通过定量浇注系统进行AE44镁合金熔体浇注。此时密闭空间处于高真空状态,与常规压铸的浇注过程相比,镁合金熔体的氧化程度显著减小,即氧化皮含量显著减少。
步骤D、压射成型:定量浇注完成后,镁合金熔体在冲头的推动下直接以5.0m/s的压射速率完成压射成型。与常规高真空压铸(0-180mm:0.2m/s;180-360mm:0.6m/s;360-860mm:1m/s,860mm为高速起点,高速段为5m/s)相比,本实施例中冲头的运动时间减少了1.7秒。因此,相同的浇注温度,采用本发明的成型方法,填充型腔前熔体的热量损失更少,更有利于减少预结晶、冷隔类缺陷。
步骤E、取出铸件:待铸件完全凝固后,打开模具,取出铸件。
采用铝/镁合金真空压铸成型方法制备的AE44镁合金减振塔铸件内部气孔含量显著下降:压铸后经过高温固溶处理,压铸件表面无鼓泡现象。同时,常规真空压铸时在减振塔远端产生的微细冷纹显著减少,如图4所示,同时该处的室温力学性能显著提高,室温塑性由常规真空压铸时的3~7%,提升至本发明的9~12%,室温塑性的显著改善显著提高了镁合金减振塔安全性,更有利于镁合金减振塔在汽车中的应用。
综上所述,与现有技术相比,本发明所提供的铝/镁合金真空压铸成型方法及装置可以显著降低压铸件内部的气孔含量,显著减少铝/镁合金熔体在浇注与充型过程中的氧化,显著降低压铸件中预结晶、冷隔类铸造缺陷,更有利于铝/镁合金铸件品质的提升和真空压铸技术的推广应用。
本发明具体应用途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,以上实施例仅用于说明本发明,而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,如真空系统的真空阀除可以安装在模具型腔中外,也可以安装在压室或顶针密封板空腔,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种铝/镁合金真空压铸成型装置,其特征在于,所述成型装置为带有模具、真空系统和定量浇注系统的压铸机;所述模具包括定模和动模,合模时定模和动模的配合面形成模具型腔;所述真空系统通过设置在定模上方的真空阀与模具型腔连通;
所述定模的外侧连接有压铸机压室和冲头,压铸机压室的一端与冲头通过冲头活塞环密封连接,压铸机压室的另一端延伸至定模并与模具型腔连通;压铸机压室上设置有定量浇注系统,所述定量浇铸系统包括液压活塞和输液管,液压活塞打开时输液管与压铸机压室连通;
所述动模外侧连接有顶针结构和动模固定板,顶针结构包括顶针、顶针安装板、顶针密封板,所述顶针的一端与顶针安装板连接,另一端穿过顶针密封板延伸至模具型腔处的动模配合面,所述顶针密封板与动模外侧面通过顶针密封板密封圈连接并形成密封板空腔;所述顶针安装板的外侧面设置有油缸,油缸的延伸端与动模固定板连接。
2.根据权利要求1所述的铝/镁合金真空压铸成型装置,其特征在于,所述定模和动模的连接面设置有模具密封圈;所述冲头侧面连接有冲头润滑油管道;所述顶针与顶针密封板之间设置有顶针密封圈。
3.根据权利要求1或2所述的铝/镁合金真空压铸成型装置,其特征在于,所述模具密封圈、顶针密封板密封圈均为橡胶密封圈,所述冲头活塞环为钢制活塞环。
4.根据权利要求1所述的铝/镁合金真空压铸成型装置,其特征在于,所述液压活塞与压铸机压室连接处设置有液压活塞密封环,液压活塞内设置有第一加热装置;所述输液管外侧设置有第二加热装置。
5.根据权利要求4所述的铝/镁合金真空压铸成型装置,其特征在于,所述第一加热装置和第二加热装置均为电阻丝,所述液压活塞密封环为带有石棉环的钢制密封环。
6.一种基于权利要求1所述装置的铝/镁合金真空压铸成型方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、合模:在动模固定板推动下,模具完成合模动作;此时,模具型腔、压铸机压室、顶针密封板空腔与外界隔绝,形成密闭空间;
B、抽真空:模具合模后,打开真空阀,使真空系统与模具型腔连通,对模具型腔、压铸机压室和顶针密封板空腔所组成的密封空间抽真空,至密闭空间达到设定的真空度后关闭真空阀;此时,模具型腔、压铸机压室和顶针密封板空腔均处于设定的真空度;
C、定量浇注:待模具型腔、压铸机压室和顶针密封板空腔所组成的密封空间达到设定的真空度后,关闭真空阀,打开液压活塞,通过定量浇注系统进行铝/镁合金熔体浇注;
D、压射成型:定量浇注完成后,关闭液压活塞,铝/镁合金熔体在冲头的推动下完成压射成型;
E、取出铸件:待铸件完全凝固后,打开模具,取出铸件。
7.根据权利要求6所述的铝/镁合金真空压铸成型方法,其特征在于,步骤B中,所述设定的真空度为≤50mbar。
8.根据权利要求6所述的铝/镁合金真空压铸成型方法,其特征在于,步骤C中,进行铝/镁合金熔体浇注时,通过第一加热装置和第二加热装置进行加热,加热温度设置为690-700℃。
9.根据权利要求6所述的铝/镁合金真空压铸成型方法,其特征在于,步骤D中,所述压射成型采用的一步高速压射,压射速度为3.5-5.0m/s。
10.根据权利要求6所述的铝/镁合金真空压铸成型方法,其特征在于,步骤E取出铸件后,还包括打开真空阀采用真空系统进行反吹气的步骤。
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