CN221064362U - 一种真空压铸系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空压铸系统，包括：压室，用于容纳金属熔液；模具，与压室连通，用于在其内部抽真空状态下接收来自压室内的液体以将金属熔液成型；冲头，用于在压室内沿压室的轴向移动以将压室内的金属熔液推入模具成型；其中，冲头前端具有铲形部件，用于在冲头沿压室的轴向移动过程中铲除位于压室底部的由金属熔液产生的结晶组织；本实用新型通过使用具有铲形部件的冲头铲除压室底部的结晶组织，促使结晶组织重新溶解到金属熔液中，能使压铸件组织均匀。

Description

一种真空压铸系统

技术领域

本实用新型涉及真空压铸的技术领域，特别涉及一种真空压铸系统。

背景技术

压铸成形是将液态材料在高压作用下，以极高的速度充填模具型腔，并在压力作用下冷却凝固而获得铸件的一种成形工艺。真空压铸法是通过在压铸过程中抽出压室内和模具型腔内的气体，消除或显著减少压铸件内的气孔，从而提高压铸件力学性能和表面质量的先进压铸工艺。与普通压铸法相比，应用真空压铸法生产的铝合金、镁合金压铸件气孔率大大降低，且力学性能较好，铝镁合金压铸件已被证明可以采用焊接、热处理等加工手段，以获得更好的显微组织和力学性能，被广泛用于各种工业领域，如航空、汽车、通讯等领域。

在真空压铸领域，真空压铸装置具有压室和进料口，进料口设置在压室上，压铸前，需要将待压铸的液体材料从进料口倒入压室内，在此处会产生预结晶组织形核的问题，影响压铸件性能。具体而言，液态材料通常温度很高，尤其是金属熔液，而压室内壁温度相对较低，压室的进料口下端通常是界面换热较严重的区域，高温的液态材料通过进料口进入压室后碰到相对低温的压室内壁会急剧降温换热，导致大量的预结晶组织形核，引起液体材料的供给不足，造成压铸件凝固过程中产生缺陷，发生缩孔、缩松等现象，导致压铸件组织不均匀，影响压铸件内部结构，不利于压铸成型，影响最终铸件性能。

实用新型内容

本实用新型提供一种真空压铸系统，用以解决上述问题。

本实用新型的实施方式公开了一种真空压铸系统，包括：

压室，用于容纳金属熔液；

模具，与所述压室连通，用于在其内部抽真空状态下接收来自所述压室内的金属熔液以将所述金属熔液成型；

冲头，用于在压室内沿所述压室的轴向移动以将所述压室内的金属熔液推入所述模具成型；其中，所述冲头前端具有铲形部件，用于在冲头沿所述压室的轴向移动过程中铲除位于压室底部的由所述金属熔液产生的结晶组织。

采用上述技术方案，冲头在向前推进的过程中即可利用前端设置的铲形部件铲除压室底部的预结晶组织，减少预结晶组织在压室内的残留，并带动预结晶组织重新融入金属熔液，保证压铸件组织的均匀性，提升压铸件质量。

可选地，所述铲形部件位于所述冲头的底部，自所述冲头前端向前延伸，所述铲形部件为楔形结构，且沿从所述冲头前端到所述铲形部件前端的方向为下降楔形。

可选地，所述铲形部件沿所述冲头的周向延伸。

可选地，所述铲形部件沿所述冲头的周向延伸的长度为所述冲头的外周长的1/3-1/2。

可选地，所述压室具有进料口，所述压室底部设有隔热材料，所述隔热材料自所述进料口向前延伸。

可选地，所述真空压铸系统还包括抽真空装置和第一抽真空管道，所述抽真空装置与所述压室通过所述第一抽真空管道连通，用于对所述压室抽真空，所述第一抽真空管道与所述压室在连接处设有气顶装置，所述气顶装置具有气顶杆和排气口，用于控制所述第一抽真空管道与所述压室连通。

可选地，所述第一抽真空管道上设有过滤装置，所述过滤装置包括沿从所述压室到所述抽真空装置的方向依次间隔设置的第一滤网和第二滤网，所述第一滤网线径为0.24-0.28mm，孔径为0.95-1.50mm，所述第二滤网线径为0.40-0.50mm，孔径为0.80-0.90mm。

可选地，还包括第二抽真空管道，所述抽真空装置与所述模具内部通过所述第二抽真空管道连通，所述第二抽真空管道上设有负压缓冲罐，所述负压缓冲罐容积不低于0.7m³。

可选地，所述第一抽真空管道直径和所述第二抽真空管道直径为23-26mm。

可选地，所述模具包括动模和定模，所述动模和所述定模之间形成模具型腔，所述模具型腔通过辅助真空排气通道与所述第二抽真空管道连通，所述辅助真空排气通道为弯曲形。

可选地，所述弯曲形为S形或波浪形。

可选地，所述模具包括动模、定模以及脱模机构，所述动模和所述定模之间形成模具型腔，所述动模具有沿第一方向延伸的贯穿通道，所述脱模机构包括顶针、顶杆以及密封圈，所述顶针一端穿入所述贯穿通道，另一端与所述顶杆连接，沿所述贯穿通道的径向所述顶针和所述贯穿通道之间设有所述密封圈，所述第一方向为从所述动模朝向所述定模的方向。

可选地，所述顶针沿周壁一圈设有凹槽，所述密封圈嵌入所述凹槽。

可选地，所述密封圈设有多个，在所述顶针上沿所述第一方向间隔排布，相邻两个所述密封圈的间隔为1.8-2.5mm。

附图说明

图1示出本实用新型一实施例的真空压铸系统结构示意图。

图2示出本实用新型一实施例的冲头结构示意图。

图3示出本实用新型一实施例的压室结构示意图。

图4A示出本实用新型一实施例的气顶装置结构气顶杆顶起时的示意图。

图4B示出本实用新型一实施例的气顶装置结构气顶杆退回时的示意图。

图5示出本实用新型一实施例的过滤装置结构示意图。

图6示出本实用新型一实施例的辅助真空排气通道结构示意图

图7示出本实用新型一实施例的动模以及脱模机构的结构示意图。

图8A示出本实用新型一实施例的压铸镁合金金相组织照片。

图8B示出对比例的压铸镁合金金相组织照片。

1.压室，2.模具，3.冲头，31.铲形部件，311.底面，312.斜面，32.倒角，4.进料口，5.隔热材料，6.第一抽真空管道，7.气顶装置，71.气顶杆，72.排气口，73.

容纳腔，8.第二抽真空管道，9.过滤装置，91.第一滤网，92.第二滤网，10.抽真空装置，11.负压缓冲罐，12.真空阀，13.动模，131.贯穿通道，14.定模，15.模具型腔，151.辅助真空排气通道，16.顶针，161.密封圈，17.顶杆，18.分流锥

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本实用新型提供一种真空压铸系统，包括压室1，模具2，冲头3。压室1用于容纳待压铸的金属液体。金属液体例如可以是镁合金、铝合金等。模具2与压室1连通，用于接收来自压室1内的液体，模具2对进入的金属液体压铸成型。冲头3在压室1内，可沿压室1的轴向运动，例如图1中的x方向和y方向，其中冲头3沿图中y方向移动时，将压室1内的金属液体压入模具2。模具2和压室1之间可通过分流锥18连通，分流锥18具有多条连通压室1和模具2内部的流道，压室1内的金属液体通过多条流道进入模具中，分流锥18与模具2连通的流道为内浇口。不同的流道可以让金属液体分布到模具2内的不同位置，使得金属液体在模具2内分布均匀，压铸件的结构完整。在进行压铸时，对模具2进行抽真空，金属熔液进入模具。冲头3从起始点处向前推进，推进方向例如为图1中的y方向，将金属液体压入模具2内部。

在真空压铸领域，压室1内的液体自进料口4进入，高温的液体和压室1相对低温的内壁发生界面换热，导致液体急剧降温，从而析出固体。例如，对于金属熔液，急剧的降温会产生预结晶组织残留在压室1底部，预结晶组织随着金属熔液充填模具2，会导致压铸件内部结构不均匀。本实施例的冲头3前端具有铲形部件31，当冲头3向前推进时，铲形部件31能够铲除压室1底部产生的预结晶组织，并且铲出的预结晶组织在冲头3推进的过程中会重新融入金属液体，保证压铸件组织的均匀性，提升压铸件质量。

如图2所示，冲头3外周与压室1内壁贴合，冲头3的形状可以设置成与压室1匹配的形状。具体地，本实施例中，压室1为柱形，冲头3设置为柱形结构，更具体可以为圆柱形。冲头3前端还具有倒角32，以方便冲头3在压室内沿轴向灵活移动，快速铲除压室1内的预结晶组织，倒角32的形状可以设置成与冲头3前端面匹配的形状，例如本实施例中，冲头3前端面为圆形，倒角32为圆台形。

本实施例中的铲形部件可以为自冲头前端伸出的平面结构，例如为刮片。进一步地，如图2所示，铲形部件31位于冲头3的底部，自冲头3前端向前延伸，例如沿冲头3的轴向向前，本实施例定义为第二方向，即图2中的y’方向。本实施例中铲形部件31为楔形结构，该楔形结构沿从冲头3前端到铲形部件31的前端的方向为下降楔形，本实施例中楔形结构沿第二方向为下降楔形。即，本实施例中楔形结构具有底面311和相对于底面311的斜面312，底面311和斜面312之间的厚度沿第二方向逐渐收缩，斜面312沿第二方向相对于底面311呈下降趋势。本实施例的下降楔形结构有利于结晶组织的铲除。具体地，底面311与冲头3底部共面，更进一步底面311与压室1底部平行。

在上述各实施例中，铲形部件31沿冲头3的周向延伸，由于冲头3与压室1形状匹配，铲形部件31能够与压室1内壁更加贴合，有利于铲除结晶的过程更加彻底。具体地，铲形部件31沿冲头3的周向延伸的长度为冲头3的外周长的1/3-1/2，更具体地铲形部件31的长度占冲头3外周长的一半，例如当冲头3主体为圆柱形时，铲形部件31在冲头3前端面上的投影为半圆形，能够更为全面地覆盖到压室1底部，从而更全面地铲除压室1底部的预结晶组织。

如图1和图3所示，其中图3示出了压室1的结构及内部分区的示意图，压室1具有进料口4，金属熔液从进料口4进入压室1；内部分区包括图3中虚线框示意的浇口套区和进料口区，浇口套区连接在定模14上，并与分流锥18连通，金属熔液通过浇口套区进入模具2。进料口区为金属熔液从进料口4落入的区域，位于进料口4下方。

在使用上述各实施例的压室1和冲头3时，需要从进料口4向压室1倒入金属熔液，由于金属熔液是高温的，而进料口4下端的压室1底部的温度相对较低，金属熔液与压室1底部温差很大，会导致严重的界面换热，特别对于进料口区，是界面换热最严重的区域，大量的预结晶组织会在此处形核。

本实施例中，在压室1底部的进料口区设置有隔热材料5，隔热材料5可以全部设置在进料口区，也可以覆盖进料口区并沿压室1轴向延伸一段距离，具体地，在上述各实施例中，隔热材料5在压室1底部的长度为10-20cm。本实施例中嵌有隔热材料5的压室1底部仍然保持平整。在压铸领域，进料口区是金属熔液刚接触压室底部所在的区域，此区域的金属熔液温度下降较快，属于极易产生预结晶组织的区域。在该进料口区域设置隔热材料，隔热材料与金属液之间换热系数低，能够有效减缓金属熔液温度的骤降，从源头上减少了预结晶组织的生成，有利于压铸件组织均匀，提升压铸件性能。垂直于进料口的压室区域是整个压室换热最严重的部位，所以隔热材料5可以仅覆盖进料口区，这样能够减少预结晶组织生成的同时节约隔热材料的使用。在其它实施例中，隔热材料的长度可以大于进料口区的长度，覆盖区域大于进料口区，以增加隔热效果。隔热材料5采用现有常规的材料，例如硅酸铝保温棉、玻璃棉、米思米隔热板等，具体地，在上述各实施例中，采用硅酸铝保温棉，该材料导热系数低，保温性能好，有较高的抗拉强度，能耐1000℃高温，具有良好的耐久性，因此能延长隔热材料的使用寿命，能最大限度减少预结晶组织形核。

本实用新型提供的一种真空压铸系统，还包括第一抽真空管道6和抽真空装置10，第一抽真空管道6分别连通压室1与抽真空装置10，以便抽真空装置10通过第一抽真空管道6对压室1内部抽真空，排出压室1内的气体。在真空压铸领域，压铸过程中容易出现裹气现象，裹气现象是指金属液填充的速度很快，部分空气来不及逃出就被金属液裹挟住，在金属液内以气泡的形式存在。例如，在上述各实施例中，在压室1内，冲头3推动金属液体进入模具2内部的过程中，金属液体在压室1内容易出现液面不平稳，如果压室1内的气体没有排出，金属液体被推动时，会裹挟住压室1内的空气，发生裹气现象，造成金属熔液内有气泡，压铸成型的压铸件内会有气孔，影响压铸件的性能和质量。使用抽真空装置10对压室1进行抽真空，压室1内的气体从第一抽真空管道6被抽出，减少压室1内的空气留存，能够减少裹气现象的发生，从而降低压铸件的气孔率，提升压铸件的质量。

本实施例的真空压铸系统还包括气顶装置7，气顶装置7设置在第一抽真空管道6和压室1的连接处，用于在抽真空装置10抽气时帮助压室1内的空气通过第一抽真空管道6排出，在抽真空装置10结束抽气后起密封作用，防止空气再回到压室1内，能够控制压室1与第一抽真空管道6的连通。

气顶装置7包括气顶杆71、排气口72和容纳腔73。气顶杆71是中空的，具有中空贯通的气流通道，排气口72与气顶杆71连接，排气口72可以连通压室1与气顶杆71的气流通道，抽气时，压室1内的空气通过排气口72进入气顶杆71内的气流通道，再进入第一抽真空管道6。排气口72仅在侧壁具有孔隙，使得气体能够通过，并限制液体不能通过，防止压室1内的液体通过气顶杆71进入第一抽真空管道6，从而防止抽气时液体沿着第一抽真空管道6进入抽真空装置10，造成装置损坏。

气顶杆71位于容纳腔73内，与容纳腔73内壁贴合，并可沿着容纳腔73内壁轴向移动。容纳腔73中间的通道的形状可以设置成与气顶杆71匹配的形状，具体地，本实施例中，气顶杆71为柱形，容纳腔73中间的通道为柱形，更具体地，气顶杆71可以为圆柱形，容纳腔73中间的通道为圆柱形。容纳腔73用于固定气顶装置7的位置，使整个气顶装置7能够保持在第一抽真空管道6与压室1的连接处，不会因为抽气时在空气压力的作用下脱落，防止损坏气顶装置7，影响抽气效率和密封性。容纳腔可以为T字形，也可以为柱形。

如图4A和图4B所示，气顶装置7控制气顶杆71与压室1连通，图4A展示的是气顶杆71顶起的情况，图4B展示的是气顶杆71退回的情况。在抽真空装置11对压室1进行抽气时，气顶杆71顶起，使得排气口72与压室1连通，压室1内的空气从排气口72再经过气顶杆71内的气流通道进入第一抽真空管道6，从而达到压室1内排气的目的。在抽气完毕后，抽真空装置10停止工作，气顶杆71退回，排气口72轴向移动退回容纳腔73内，排气口72侧壁的孔隙被容纳腔73内壁封住，不与压室1连通，从而气顶杆71内中空的通道不与压室1连通，防止空气进入压室1内，提升压室1与第一抽真空管道6之间的密封性，起到密封作用。

如图5所示，在压室1与抽真空装置10的连通路径上，设置有过滤装置9。过滤装置9包括沿从压室1到抽真空装置10的方向依次间隔设置的第一滤网91和第二滤网92。压铸过程中，抽气时，气体在过滤装置9内先经过第一滤网91，再经过第二滤网92。具体地，本实施例中，第一滤网91和第二滤网92均为不锈钢滤网，不锈钢材质的滤网过滤效果稳定，且便于清洗，在压铸完成后，需要用抽真空装置10对过滤装置9进行反吹气，高效清洗掉第一滤网91和第二滤网92上的压铸合金积渣和其他杂物，防止堵塞第一滤网91和第二滤网92内的网格孔洞，影响过滤效果，防止损坏过滤装置9。本实施例中，第一滤网91线径比第二滤网92线径大，第一滤网91孔径比第二滤网92孔径小，能使气体通过第一滤网91在进行第一次过滤时，过滤掉较大的杂质，在用第二滤网92进行第二次过滤时，过滤掉较小的杂质，通过两次过滤以达到更好的过滤效果，更全面地过滤压铸过程抽气时气体中被卷入的合金积渣和其他杂物，过滤效果理想，也能有效防止金属液被吸入抽真空装置10，防止对抽真空装置10造成损伤。第一滤网91线径为0.24-0.28mm，孔径为0.95-1.50mm，第二滤网92线径为0.40-0.50mm，孔径为0.80-0.90mm，具体地，本实施例中，第一滤网91线径为0.27mm，孔径为1mm，第二滤网92线径为0.45mm，孔径为0.85mm。本实施例中过滤装置9设置在第一抽真空管道6上，可以是第一抽真空管道断开的两部分，过滤装置两端分别与断开的两部分的端口连通。或者，如图5所示，过滤装置9包括第一滤网91和第二滤网92，设置于第一抽真空管道6内部，第一抽真空管道6内的气流依次分别穿过第一滤网91和第二滤网92。

在上述各实施例中，真空压铸系统还包括第二抽真空管道8。模具2包括动模13和1定模4，动模13和定模14之间形成模具型腔15。第二抽真空管道8连通抽真空装置10与模具型腔15，抽真空装置10通过第二抽真空管道8对模具型腔15进行抽真空，最终模具型腔15内能达到50mbar以下的真空度，抽真空效果好。本发明的真空压铸系统不仅对模具2进行抽真空用于压铸，还会对压室1进行抽真空。进一步地，抽真空装置10分别与压室1和模具2连接，从而分别对压室1和模具2进行抽真空。

如图1所示，在抽真空装置10与模具型腔15的连通路径上，设置有负压缓冲罐11，负压缓冲罐11通过第二抽真空管道8分别与抽真空装置10和模具型腔15连接。具体地，负压缓冲罐11设置于第二抽真空管道8上。负压缓冲罐11内部能够形成负压，在负压缓冲罐11内外产生大气压力差，在压力差的作用下，气体能更快速地进入负压罐，提高抽真空效率。例如，本实施例中，当抽真空装置10对模具型腔15抽真空时，抽真空装置10先将负压缓冲罐11中的绝大部分气体抽出，使负压缓冲罐11达到高真空状态，气体从模具型腔15被抽出经过负压缓冲罐11时，由于负压缓冲罐11在抽真空的过程中能够保持较低的压力，维持压力差，因此气体能更快速地通过负压缓冲罐11，被抽真空装置10抽走，从而提高抽真空装置10对模具型腔15抽气的抽气效率，有利于提升模具型腔15的真空度。负压缓冲罐11的容积不低于0.7m³，具体地，本实施例中，负压缓冲罐11容积在0.7m³-1.2m³之间，该容积范围内的负压缓冲罐11能起到提高抽真空效率的效果，且价格合理，节约成本。

在上述各实施例中，第一抽真空管道6直径和第二抽真空管道8直径为23-26mm，从而获得较佳的抽气效率，具体地，在本实施例中，采用直径25mm的管道就能够满足较高的抽气效率要求，使抽真空装置10能快速对压室1与模具型腔15抽真空，且具有良好的抽气效果。此外，第一抽真空管道6与过滤装置9两端的连接处、第一抽真空管道6与压室1的连接处、第一抽真空管道6与抽真空装置10的连接处、第二抽真空管道8与负压缓冲罐11两端的连接处、第二抽真空管道8与真空阀12的连接处以及第二抽真空管道8与抽真空装置10的连接处均采用螺纹接口和密封圈，提高接触密闭性，减少装置漏气的可能性，保证装置内的真空度。

进一步地，采用第一抽真空管道6和第二抽真空管道8这样的双通道分别对压室1和模具型腔15抽真空，能够最大限度避免在压铸过程中金属熔液经压室1进入模具型腔15时卷入空气，减少压室1内冲头3推动金属熔液时裹气现象发生的可能性，以降低压铸件的气孔率，同时降低模具型腔15内的气压，使金属熔液更顺利地被压入模具型腔15内，能够提高抽真空效率，实现高真空压铸，提升压铸件的品质。

另外，仅使用一个抽真空装置10进行抽真空，能使整个真空压铸系统占地面积较小，节约空间。进一步地，抽真空装置10为机械式真空机，具有显示屏(图中未示出)，能够实时检测抽气时模具型腔15内的真空度，为后续进一步优化压铸工艺参数提供真空度参考值。

如图6所示，模具型腔15和第二抽真空管道8之间通过辅助真空排气通道151连通，辅助真空排气通道151为弯曲形，能够阻碍金属熔液从模具型腔15内冲出进入第二抽真空管道8。具体地，在本实施例中，弯曲形为S形或波浪形。辅助真空排气通道151可以是动模13和定模14分别在其对接面上形成匹配的第一凹坑和第二凹坑，再经模13和定模14的对接面对接，从而第一凹坑和第二凹坑对接形成空腔通道，也可以是设置在动模13和定模14之间的管道。辅助真空排气通道151与第二抽真空管道8之间还设置有真空阀12，真空阀12只能允许气体通过，金属熔液不能通过，能最大限度降低金属熔液冲出模具型腔15的风险，减少金属熔液经过第二抽真空管道8进入抽真空装置10而损坏抽真空装置10的可能性。在抽真空装置10对模具型腔15抽气时，模具型腔15内的空气经过辅助真空排气通道151，通过真空阀12，再进入第二抽真空管道8，沿着第二抽真空管道8被抽真空装置10抽走。在金属熔液从压室1内被压射进入模具型腔15时，辅助真空排气通道151和真空阀12能够阻碍金属熔液冲出模具型腔15，使金属熔液尽量留在模具型腔15内，减少金属熔液的损耗，防止金属熔液通过第二抽真空管道8流入抽真空装置10而使装置损坏。

在上述各实施例中，模具2还包括脱模机构，脱膜机构包括顶针16、密封圈161以及顶杆17。如图7所示，标记从动模13朝向定模14的方向为第一方向，即图1和图7中标出的x方向，动模13上设置有沿第一方向延伸的贯穿通道131，以便顶针16的一端从贯穿通道131穿入动模13，顶针16的另一端连接在顶杆17上。在顶针16和贯穿通道131之间，设置有密封圈161，且密封圈161沿贯穿通道131的径向间隔排布。顶针16沿周壁的一圈设有凹槽，密封圈161能够嵌入所述凹槽。在压铸过程中，密封圈161能够起到密封作用，减少顶针16通孔侧漏气的可能性，有利于保持模具型腔15内的真空度，有利于压铸顺利完成。在压铸完成后，推动顶杆17，顶针16在所述贯穿通道131内沿x方向移动，顶出压铸件，使压铸件顺利脱模。本实施例中顶针16可以为多个，平行设置，密封圈161设有一个或多个，依据顶针16的尺寸，每根顶针16上密封圈161例如为10-15个，具体地，在本实施例中，密封圈161设置有10个。密封圈161沿第一方向在顶针16上间隔设置，相邻两个密封圈161的间隔为1.8-2.5mm，具体地，在本实施例中，该间隔为2mm。多个密封圈161能够进一步增强脱模机构的密封性。进一步地，密封圈161为耐高温密封圈，可耐1000℃高温。压铸过程中，由于金属熔液是高温的，可能通过热传导使动模13温度升高，进而影响到密封圈161。耐高温的密封圈161能够免收高温影响，避免损坏，具有良好的耐用性。

本实用新型提供的一种真空压铸系统的排气和压铸过程：

(1)将足量的金属熔液通过进料口4注入压室1内部，当金属熔液注入压室后，压室内金属熔液的充满度一般在45％-70％左右，其余的空间被空气充填。

(2)首先是低速压射阶段，冲头3自压射起始点在压室内沿压室1轴向移动，向模具型腔15的方向低速推动金属熔液，冲头3的铲形部件31铲除压室1内的预结晶组织，使预结晶组织重新融入金属熔液，当冲头沿着压室1轴向移动越过进料口的瞬间，气顶装置7的气顶杆71顶起，气顶杆71通过排气口72与压室1连通，抽真空装置10通过第一抽真空管道6对压室1抽气。一般地，低速压射速度为0.1-0.5m/s，高速压射速度为2-4.5m/s。

(3)当金属熔液到达内浇口时，进入高速压射阶段，气顶装置7的气顶杆71退回，气顶杆71不与排气口72连通，从而不与压室1连通，模具型腔15上方的真空阀12打开，抽真空装置10通过第二抽真空管道8对模具型腔15进行抽真空，冲头3继续沿压室1向模具型腔15的方向高速移动，推动金属熔液，同时继续铲除压室1底部的预结晶组织，使预结晶组织重新融入金属熔液。

(4)当金属熔液通过分流锥18注入模具型腔15后真空阀12自动关闭，抽气过程结束，金属熔液迅速填满模具型腔15，完成压射。

(5)金属熔液在模具型腔15内凝固，形成压铸件，压射完成后，分流锥18下端连着料饼，上端连着压铸件，其中，料饼由多余的未进入模具型腔15内的金属熔液凝固而成。开模后，压铸件留在动模13上，推动顶杆17，使压铸件脱模，获得需要的压铸件。

采用上述实施例的真空压铸系统及上述步骤(1)～(5)获得的压铸件的金相组织如图8A所示。如图8B所示的为对比例的压铸件金相组织，其采用了上述方法，但所采用的的真空压铸系统不具备设有铲形部件31的冲头3，也不对压室1进行抽真空。对比图8A和图8B，图8B中的压铸件金相组织内存在较多预结晶组织和气孔，组织不均匀，而采用本实用新型上述实施例的真空压铸系统获得的压铸件微观组织更均匀，气孔更少，预结晶组织更少。

虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (14)

1.一种真空压铸系统，其特征在于，包括：

压室，用于容纳金属熔液；

模具，与所述压室连通，用于在其内部抽真空状态下接收来自所述压室内的金属熔液以将所述金属熔液成型；

冲头，用于在压室内沿所述压室的轴向移动以将所述压室内的金属熔液推入所述模具成型；其中，

所述冲头前端具有铲形部件，用于在冲头沿所述压室的轴向移动过程中铲除位于压室底部的由所述金属熔液产生的结晶组织。

2.如权利要求1所述的真空压铸系统，其特征在于，所述铲形部件位于所述冲头的底部，自所述冲头前端向前延伸，所述铲形部件为楔形结构，且沿从所述冲头前端到所述铲形部件前端的方向为下降楔形。

3.如权利要求2所述的真空压铸系统，其特征在于，所述铲形部件沿所述冲头的周向延伸。

4.如权利要求3所述的真空压铸系统，其特征在于，所述铲形部件沿所述冲头的周向延伸的长度为所述冲头的外周长的1/3-1/2。

5.如权利要求1所述的真空压铸系统，其特征在于，所述压室具有进料口，所述压室底部具有进料口区，所述进料口区位于所述进料口下方，所述压室还包括隔热材料，所述隔热材料至少一部分位于所述进料口区。

6.如权利要求1所述的真空压铸系统，其特征在于，所述真空压铸系统还包括抽真空装置和第一抽真空管道，所述抽真空装置与所述压室通过所述第一抽真空管道连通，用于对所述压室抽真空，所述第一抽真空管道与所述压室在连接处设有气顶装置，所述气顶装置具有气顶杆和排气口，用于控制所述第一抽真空管道与所述压室连通。

7.如权利要求6所述的真空压铸系统，其特征在于，所述第一抽真空管道上设有过滤装置，所述过滤装置包括沿从所述压室到所述抽真空装置的方向依次间隔设置的第一滤网和第二滤网，所述第一滤网线径为0.24-0.28mm，孔径为0.95-1.50mm，所述第二滤网线径为0.40-0.50mm，孔径为0.80-0.90mm。

8.如权利要求6所述的真空压铸系统，其特征在于，还包括第二抽真空管道，所述抽真空装置与所述模具内部通过所述第二抽真空管道连通，所述第二抽真空管道上设有负压缓冲罐，所述负压缓冲罐容积不低于0.7m³。

9.如权利要求8所述的真空压铸系统，其特征在于，所述第一抽真空管道直径和所述第二抽真空管道直径为23-26mm。

10.如权利要求8所述的真空压铸系统，其特征在于，所述模具包括动模和定模，所述动模和所述定模之间形成模具型腔，所述模具型腔通过辅助真空排气通道与所述第二抽真空管道连通，所述辅助真空排气通道为弯曲形。

11.如权利要求10所述的真空压铸系统，其特征在于，所述弯曲形为S形或波浪形。

12.如权利要求1所述的真空压铸系统，其特征在于，所述模具包括动模、定模以及脱模机构，所述动模和所述定模之间形成模具型腔，所述动模具有沿第一方向延伸的贯穿通道，所述脱模机构包括顶针、顶杆以及密封圈，所述顶针一端穿入所述贯穿通道，另一端与所述顶杆连接，沿所述贯穿通道的径向所述顶针和所述贯穿通道之间设有所述密封圈，所述第一方向为从所述动模朝向所述定模的方向。

13.如权利要求12所述的真空压铸系统，其特征在于，所述顶针沿周壁一圈设有凹槽，所述密封圈嵌入所述凹槽。

14.如权利要求12所述的真空压铸系统，其特征在于，所述密封圈设有多个，在所述顶针上沿所述第一方向间隔排布，相邻两个所述密封圈的间隔为1.8-2.5mm。