CN1449878A - 直压型模压铸造设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用上部模制部件初次和二次模制，最后用下部模制部件压制的直压型模压铸造设备。该设备包括上下模制组件。上部模制组件包括一与一上板耦接的上部隔板，一与上部隔板耦接的上部模制部件，以及用于从上部模制部件取出模制产品的装置。该装置体现为一与上部脱模缸耦接的环形弹射环。下部模制组件包括一与底部脱模缸耦接的下部模制部件及与耦接到下部模制部件上的一组装元件摆动联接的侧部模制段。侧部模制段通过联接元件与固定到一底板上的侧部保持件联接。侧部模制段在下部模制组件上升时伸展，在下部模制组件下降时收缩。侧部保持件克服来自侧部模制段由熔融金属造成的内压而牢固地支承侧部模制段，因而不需要提供常规的侧部缸。

Description

直压型模压铸造设备

发明领域

本发明涉及一种用于模制熔融有色金属的直压型模压铸造设备，其中上部模制部件垂直移动而压制熔融金属，更特别地，本发明涉及一种以这样的方式操作的直压型模压铸造设备，由下降的上部模制部件直接压制填充到模制单元中的熔融金属而初次模制，然后以高压压制而二次模制，最后用下部模制部件压制熔融金属。

背景技术

一般来讲，目前使用的模制有色金属的技术包括重力铸造，低压铸造和真空铸造。最近一些年来，已经活跃地研究和开发了锻造型铸造技术。这种研究和开发的目的主要是考虑到环境和经济方面的原因，生产高质量的高附加值铸造产品，并减少重量。

在常规铸造技术中，重力铸造和低压铸造技术由于固化速度慢而在铸造产品中产生收缩和气体，致使生产的铸造产品密度较低，局部机械性能较差，机械性能差别较大。模铸技术用于生产例如需要低机械性能的产品，这是因为熔融金属的浇注速度相对较高，导致氧和气体渗入熔融金属中。此外，挤压铸造由于高注模速度而在模制产品的形状和厚度上受到限制。到目前为止开发的多数模压铸造技术是间接压制型。由于间接压制型模压铸造技术在模制和铸造设备上生产成本高，因而降低了价格竞争力，在其开发和批量生产上有难度。

尽管常规的重力铸造和低压铸造在模制产品的形状和厚度上不受限制，但由于模制和熔融金属的相对较高的温度，造成熔融金属的固化延长，因而模制产品容易产生体积收缩和小孔这样的缺陷。因此，由于产品的密度降低，产品的机械性能会退化，在这些产品中难以实现节省重量。特别是，在通过重力铸造或低压铸造生产如相对较大且复杂的铝车轮这样的汽车部件时，在汽车上节省重量是受限制的。因此，由于通过常规的铸造技术在产品重量上受到明显的限制，确实需要新的铸造工艺。

发明内容

因此，本发明是为了解决现有技术中发生的上述问题，本发明的一个目的是提供一种直压型模压铸造设备，其中上部模制部件垂直下降而两次压制填充在下部模制部件中的熔融金属。

本发明的另一个目的是提供一种直压型模压铸造设备，其中垂直提升设置在下部模制部件上的一脱模缸而最后压制填充在其中的熔融金属，从而防止由于在熔融金属固化过程中局部体积变化而引起的产品变形或产品密度的改变。

本发明的又一个目的是提供一种直压型模压铸造设备，其中一下部模制组件包括一下部模制部件，侧部模制段和侧部保持件，它们都由一联接机构相互联接，从而在部件之间提供了简单的结构以及优良的紧密接触。

本发明的另一个目的是提供一种直压型模压铸造设备，其中通过联接元件与侧部模制段联接的侧部保持件固定到底板上，从而克服由熔融金属造成的内压而牢固地支承侧部模制段，因而不需要提供相关的部件如通常很重要的侧部缸。

本发明的另一个目的是提供一种直压型模压铸造设备，其中在上部模制部件中心设有一环形弹射环，用于从上部模制部件上取出模制产品。

本发明的再一个目的是提供一种直压型模压铸造设备，它生产的产品具有精密的结构，优良的机械性能，重量减少，且生产率高。

为实现上述目的，本发明提供一种以这样的方式操作的直压型模压铸造设备，填充到模制单元中的熔融金属由下降的上部模制部件直接压制而初次模制，然后以高压压制而二次模制，最后用下部模制部件压制熔融金属。

模制单元包括一上部模制组件和一下部模制组件，该下部模制组件包括一下部模制部件，侧部模制段和侧部保持件。下部模制部件、侧部模制段和侧部保持件通过一联接元件彼此整体联接。侧部保持件用于支承侧部模制段。

为防止在浇注熔融金属过程中燃烧产生的氧渗入熔融金属，模压铸造设备还包括一具有上下过滤器的提升管，一隔热路径，一用于熔融金属的传送机构，和一控制单元。

由本发明的直压型模压铸造工艺生产的产品在生产循环时间、拉伸强度、密度、延伸百分比等方面优于通过常规铸造工艺生产的产品。

由于上下直接压制熔融金属的本发明的直压型模压铸造工艺相比于常规的间接压制型铸造工艺在结构上简化了，能够显著降低模压铸造设备和模制单元的生产成本，从而提高产品在质量和成本上的竞争力。

附图描述

本发明的上述和其它目的、特征和优点将从下面结合附图所作的描述中变得更加清楚，其中：

图1是一示意图，表示根据本发明的直压型模压铸造设备。

发明详述

下面参照附图通过举例对本发明作详细描述。

根据本发明的直压型模压铸造是由根据本发明的直压型模压铸造设备来完成的。根据本发明的直压型模压铸造设备包括由一本体框架和与框架联接的上下本体部分构成的设备本体，一隔绝路径，一包括一钢包的传送机构，该钢包用于将预定量的熔融金属传送到一金属模制单元，及一控制单元，用于控制传送机构和金属模制单元的操作。

本体的本体上部在其中心凸起部分2设有一主液压缸8，在主缸8的两侧设有副缸11。一滑动台3安装在主缸8和副缸11的下端。位于滑动台3中心的主缸8与一上部脱模缸10联接。滑动台3在其下表面与一上板16联接。包括用于从金属模中取出模制产品的装置的一上部模制组件“A”连接到上板16上。因此上部模制组件“A”通过主缸8上升而通过副缸11下降。

上部模制组件“A”包括一固定到上板的联接元件31，一与联接元件耦接的上部隔板，一与上部隔板耦接的上部模制部件，以及该用于从上部模制部件取出模制产品的装置。

用于从上部模制部件取出模制产品的装置包括安装在上部脱模缸10上的弹射板，一与弹射板耦接的弹射销，和一个耦接到上部脱模缸10下端的弹射环。为了在模制过程中通风排气，靠近弹射销设有通风销(未图示)。

下部模制组件“B”包括一固定到底部脱模缸9上端的第一组装元件，一安装在第一组装元件上的下部模制部件，一与下部模制部件耦接的第二组装元件，及在它们的下端摆动联接到第二组装元件上的侧部模制段。

根据本发明，由于下部模制组件“B”与底部脱模缸9的上端耦接，而没有与底板1耦接，下部模制组件“B”能够在与底板1分离后升降。侧部模制段构造成在下部模制组件“B”上升时自动伸展，在下部模制组件“B”下降时自动收缩。另外，由于固定到底板1上的侧部保持件用于克服来自侧部模制段由熔融金属造成的内压而牢固地支承侧部模制段，不需要设置相关的部件如常规的侧部缸。

—隔热路径刚好设置在钢包22下面。该隔热路径设有一气体处理装置28，用于防止由于熔融金属长时间暴露而导致气体渗入熔融金属中，并防止氧气析出。此外，隔热路径还设有第一、第二和第三隔壁，通过这些隔壁限定了熔融金属上下交替运行的流动路径，从而提供了缓冲空间，用于防止在补充熔融金属的过程中旋流的产生和析出物质的浮动。

简言之，由根据本发明的直压型模压铸造设备完成的模制过程是以这样的方式进行的，填充到模制单元中的熔融金属由下降的上部模制部件直接压制而初次模制，然后以高压压制而二次模制，最后用下部模制部件压制熔融金属。上述的铝合金车轮只是作为能够由本发明的直压型模压铸造设备模制的产品的一个例子而公开的。通过组合各种上下模制部件，可以以高生产率和质量生产出任何尺寸和厚度的模制有色金属产品。

表1中公开了通过直压型模压铸造和通过常规低压铸造生产的铝合金(A356.2)之间的比较结果。

[表1]

	本发明	低压铸造
			拉伸强度(千克/平方毫米)	28-32	22-26
伸展率(％)	8-15	3-8
			硬度(布氏)	最小85	最小85
颗粒尺寸(微米)	25-35	60-68
			循环时间(秒)	120	360

注：

1.可购买的产品用作常规产品。

2.拉伸强度是根据关于金属材料的KS B 0802拉伸测试方法以及关于KS B 0801金属标本制备方法，用德国UTS GmbH公司生产的拉力测试仪来测量的。

3.硬度是根据关于布氏硬度测试的KS B 0805方法，用瑞士ALBGERT GNEAM公司生产的布氏硬度测试仪来测量的。

4.颗粒尺寸是用日本OLYMPLUS公司生产的冶金显微镜测量的。

如上所述，本发明提供了一种直压型模压铸造设备，其中上部模制部件下降而直接压制填充在下部模制部件中的熔融金属，从而初次模制熔融金属，并以高压二次压制熔融金属，下部模制部件进一步以高压压制熔融金属。因此与效果依赖于模制温度的常规直压型低压铸造相比，由根据本发明的直压型模压铸造设备生产的产品在铸造效果上是优良的。另外，由于本发明的直压型模压铸造设备在其下部设有一脱模缸，该缸对应于局部体积变化并以高压操作，因而进一步提高了铸造效果。由于本发明的下部模制组件中的下部模制部件、侧部模制部件和侧部保持件彼此整体联接，改进了部件之间的紧密接触状态。特别是，由于侧部保持件通过紧固件如螺栓固定到底板上而提供相对于垂直模制压力的反作用力，不需要提供常规的侧部缸及相关的部件，因而降低了模压铸造设备和金属模制的生产成本。另外，由于本发明的模压铸造设备具有优良的性能，能够缩短生产循环时间(即与常规低压铸造相比大三倍的生产率)，提高拉伸百分比，并生产具有高机械强度的产品。因此由于对产品的形状、厚度和尺寸没有限制，本发明可以提供高附加值的产品。

虽然为了示意的目的而描述了本发明一个优选实施例，但本领域技术人员知道，在不脱离由所附的本发明保护范围和精神的情况下，可进行多种修改、填加和替换。

Claims (7)

1.一种直压型模压铸造设备，包括：

一本体框架；

耦接到上述本体框架上的上下本体部分；

一隔热路径；

一用于将熔融金属传送到金属模制单元的传送机构；及

一控制单元；

其中设备本体的本体上部包括：

一设置在上部本体部件中心凸起部分的主缸；

设置在主缸两侧的副缸；

一安装在主缸和副缸底端的滑动台；

一与位于滑动台中心的主缸耦接的上部脱模缸；

一与滑动台下表面耦接的上板；及

一连接到上板上的上部模制组件，该上部模制组件由主缸下降而由副缸上升；

其中设备本体的本体下部包括：

一下部支承底座；

一设置在下部支承底座中心的底部脱模缸；

一与环绕底部脱模缸定位的下部支承底座耦接的底板；

具有用于隔热的电热元件并与底板耦接的侧部保持件；及

一与底部脱模缸的上端耦接的下部模制组件，该下部模制组件用于上升而压制熔融金属，并由底部脱模缸下降。

2.如权利要求1所述的直压型模压铸造设备，其中上部模制组件包括一固定到上板上的联接元件，一与联接元件耦接的上部隔板，一与上部隔板耦接的上部模制部件，以及用于从上部模制部件取出模制产品的装置，该用于从上部模制部件取出模制产品的装置包括安装在上部脱模缸上的弹射板，一与弹射板耦接的弹射销，和一个耦接到上部脱模缸下端的弹射环。

3.如权利要求1所述的直压型模压铸造设备，其中下部模制组件包括一固定到底部脱模缸上端的第一组装元件，一安装在第一组装元件上的下部模制部件，一与下部模制部件耦接的第二组装元件，及在其端部与第二组装元件摆动联接而在其另一端与第一联接元件摆动联接的侧部模制段，其中第一联接元件在其底端与第二联接元件联接，第二联接元件与固定到底板上的侧部保持件联接，使下部模制组件在与底板分离后升降，侧部模制段在下部模制组件上升时伸展，在下部模制组件下降时收缩。

4.如权利要求1所述的直压型模压铸造设备，其中固定到底板上的侧部保持件克服来自侧部模制段由熔融金属造成的内压而牢固地支承侧部模制段。

5.如权利要求1所述的直压型模压铸造设备，其中还包括一提升管，该提升管设置在下部模制部件上，并通过设置在设备本体上可上下旋转移动的传送装置返回静止位置。

6.如权利要求5所述的直压型模压铸造设备，其中该提升管包括一陶瓷过滤片，用于过滤出其内所接收的熔融金属中所含的氧。

7.如权利要求1至6中任一项所述的直压型模压铸造设备，其中上下模制部件用于模制汽车用铝合金车轮。