高溫硬模壓鑄裝置及其壓鑄工藝的製作方法
2023-06-08 01:23:21
高溫硬模壓鑄裝置及其壓鑄工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高溫硬模壓鑄裝置，包括基座，基座上設有動模組件和靜模組件，動模組件上設有模芯；動模組件與基座滑動配合，基座上還設有驅動動模組件滑動的動力機構，動模組件包括可相互軸向滑移的第一模板和第二模板；可相互軸向滑移的第三模板和第四模板，第一模板和第三模板聯動連接，第二模板和第四模板聯動連接，第二模板位於第一模板和第三模板之間，第一模板朝向靜模組件，第四模板與動力機構驅動連接；動模腔設置在第一模板朝向靜模組件的端面，模芯固設於第二模板朝向第一模板的端面且第一模板的動模腔中開設有供模芯穿過的模芯通槽；基座上還設有脫模機構便於成品的脫模，本發明具有結構簡單、脫模簡單、成品外觀光潔強度高的優點。
【專利說明】高溫硬模壓鑄裝置及其壓鑄工藝【技術領域】
[0001]本發明屬於壓鑄設備【技術領域】，尤其是一種適用於高溫工況下的高溫硬模壓鑄裝置以及採用該裝置加工壓鑄件的壓鑄工藝。
【背景技術】
[0002]目前，不鏽鋼、鑄鋼和大多數鑄件如閥門、管件在製造的過程中，由於其熔融原料的溫度太高，一般在900°C以上，普通的方法都不適用，現在大都用砂型精鑄鑄造方法獲得。由於砂型精鑄鑄造所用的造型材料價廉易得，鑄型製造簡便，對鑄件的單件生產、成批生產和大量生產均能適應，長期以來，一直是鑄造生產中的基本工藝。砂型精鑄鑄造工藝通常包括鑄鋁模，在鋁模上打蠟形成蠟模，然後拆掉鋁模並對蠟模進行修整，蠟模修整完後進行烘乾並加砂製造砂模，烘乾後退蠟留下砂型模殼並對該模殼烘乾；將金屬原料升溫熔融形成液態原料，倒入模殼中而後模壓成型。然而，上述砂型精鑄鑄造的工藝過程繁瑣，裝置繁多，成品難以脫模，製造過程中所耗費的人工多，材料損耗也大，成本高，而且汙染重；此外，砂型精鑄鑄造成型的管件成品精度差、表面粗糖，質量不聞。
【發明內容】
[0003]目的一:為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種高溫硬模壓鑄裝置，該裝置結構簡單、易脫模。
[0004]為了實現上述目的一，本發明採用的技術方案是:一種高溫硬模壓鑄裝置，包括基座，基座上設有動模組件和靜模組件，動模組件上設有動模腔，靜模組件上設有與動模腔配合的靜模腔，動模腔中固設有模芯；基座上設有導軌，動模組件通過導軌與基座滑動配合，靜模組件與基座固定連接，基座上還設有驅動動模組件滑動的動力機構，其特徵在於:所述動模組件包括第一組件和第二組件，所述第一組件包括可相互軸向滑移的第一模板和第二模板；第二組件包括可相互軸向滑移的第三模板和第四模板，所述第一模板和第三模板聯動連接，第二模板和第四模板聯動連接，第二模板位於所述第一模板和第三模板之間，第一模板朝向所述靜模組件，第四模板與所述動力機構驅動連接；
所述動模腔設置在所述第一模板朝向所述靜模組件的端面，所述模芯固設於所述第二模板朝向所述第一模板的端面且第一模板的動模腔中開設有供所述模芯穿過的模芯通槽；
所述基座上還設有脫模機構，所述脫模機構包括頂針，頂針與動力機構固連，所述第四模板上開設有供所述頂針穿過的頂針通孔。
[0005]上述結構中，模芯固設在第二模板上，當熔體收縮時，半成品會固定在模芯上，當動力機構帶動動模組件遠離靜模組件時，半成品會固定在動模組件上，動力機構帶動動模組件遠離靜模組件直到頂針的一端抵接著動力機構而頂針的另一端穿過第四模板的頂針通孔而抵壓在第三模板上時，動力機構繼續運動，此時第三模板受到頂針的頂力而使得第二模板上的模芯隨著第二模板和動力機構脫離模芯通槽，實現脫模操作，該操作簡單省力；且上述動模組件結構設計精巧、結構簡單、配合緊湊。
[0006]作為本發明的進一步設置，所述第一模板和第三模板之間通過第一連接柱固定連接，所述第二模板和第四模板之間通過第二連接柱固定連接，所述第二模板上開設有供所述第一連接柱貫穿的第一導引孔，所述第三模板上開設有供所述第二連接柱貫穿的第二導引孔。
[0007]上述結構中，第一連接柱和第二連接柱不僅分別起到固定連接兩個不同模板的作用，同時還能作為另兩個模板的導柱用實現相互軸向滑移的作用，結構簡單，具有一體多用的功能。
[0008]作為本發明的進一步設置，所述動力機構通過加固板與所述第四模板連接，所述加固板一端與所述動力機構固定連接，加固板的另一端設有貫穿加固板兩端的開口切槽，所述第四模板的兩側分別設有三面開口的安裝槽，所述安裝槽中設有定位螺柱，定位螺柱的一端設有鎖緊螺母，鎖緊螺母位於第四模板朝向所述第三模板的一端，定位螺柱的另一端穿過所述安裝槽位於所述加固板的開口切槽中，所述開口切槽的開口處通過定位組件與所述定位螺柱定位連接。
[0009]上述結構中，加固板的設置可以加強第四模板對汽缸動力的承受能力，延長其使用壽命，此外，加固板上的開口切槽和第四模板的安裝槽的設置，可以便於安裝定位螺柱對加固板和第四模板固定，拆掉鎖緊螺母，就可以將定位螺柱從開口切槽的端部以及安裝槽的側邊開口退出，便於拆卸。
[0010]作為本發明的進一步設置，所述開口切槽的開口處設有兩條相對的限位條，所述兩條限位條之間的開口構成限位通道，所述定位螺柱位於所述開口切槽中的一端固設有定位塊，所述定位塊的最大直徑小於所述開口切槽的寬度且大於所述限位通道的寬度。
[0011 ] 上述結構中，限位條和限位通道的設置對定位螺柱有軸向的限位作用，定位螺柱的定位端通過定位塊定位，其鎖緊端通過鎖緊螺母鎖緊。
[0012]作為本發明的進一步設置，所述限位條相對朝向所述第四模板的另一端面呈傾斜面結構設置，所述限位條的截面呈直角梯形結構，直角梯形的上底與所述開口切槽的側壁一體連接，所述直角梯形的下底構成所述限位通道的側壁。
[0013]上述結構中，限位條內壁的傾斜面即楔形面結構使得定位螺柱的定位端更易於找到附著點從而使得其的定位效果更佳、鎖緊更輕鬆。
[0014]作為本發明的進一步設置，所述動力機構包括汽缸、汽缸座和頂板，所述汽缸座固接在所述基座上，所述汽缸中設有活塞杆，活塞杆端部固設在頂板上，頂板的4個角分別固設有導杆，所述4個導杆分別穿過所述汽缸座與所述加固板固定連接。
[0015]上述結構中，4個導杆的設置可以使得活塞杆推動加固板的運動更穩定，同時加強汽缸座的結構牢固性。
[0016]作為本發明的進一步設置，所述動模組件和靜模組件均為鎢鋼模板。
[0017]上述結構中，動模組件和靜模組件均採用鎢鋼材料製造，使得該模具可以承受高溫狀況下的液體金屬，使得上述裝置可以應用於高溫領域，解決高溫領域製造合金鑄件難的問題。
[0018]目的二:本發明提供的一種高溫硬模壓鑄裝置，可以承受1600?1900°C的高溫熔融壓鑄，可以在高溫合金鑄件的製造領域應用。[0019]為了實現上述目的二，本發明採用的技術方案是:一種根據權利要求7所述的高溫硬模壓鑄裝置的應用，其特徵在於:所述高溫硬模壓鑄裝置在溫度範圍為1600?1900°C的合金鑄件製造領域的應用。
[0020]上述結構的高溫硬模壓鑄裝置可以應用於1600?1900°C高溫的合金鑄件的壓鑄成型，解決了現有技術中在高溫領域製造鑄件步驟多、成品質量低、難以脫模的問題。
[0021]目的三:本發明提供了一種通過採用目的一的高溫硬模壓鑄裝置的壓鑄工藝，其特徵在於:包括以下步驟，將金屬合金原料投入熔爐升溫至1600?1900°C使固態原料熔成液態金屬，並通過管道將液態金屬從靜模組件的模腔開口處流入，通過動力機構合上動模組件，通過抽真空裝置對動模組件和靜模組件之間的模腔進行抽真空操作，然後通過動力機構對動模組件施壓使其模壓成型，通過動力機構帶動動模組件離開靜模組件使得模壓半成品附著於動模組件上，並通過脫模機構使模壓成品脫落。
[0022]採用上述方案，該壓鑄工藝的流程簡單、操作簡便；鎢鋼材質的動模組件和靜模組件可以承受高溫液體金屬，可以適應高溫硬模的製造；抽真空裝置對動模組件和靜模組件之間的模腔進行抽真空操作可以使得模腔內的半成品受到收縮而附著於模芯上，便於後續的脫模操作使得成品可以輕鬆脫模保證成品的完整；此外，抽真空操作使得成品具有外觀光潔整齊、內部結構晶相結構排列緊密、抗強度好的優點。
[0023]下面結合附圖對本發明作進一步描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]附圖1為本發明具體實施例外觀示意圖；
附圖2為本發明具體實施例動模組件的結構分解圖；
附圖3為本發明具體實施例靜模組件結構示意圖；
附圖4為本發明具體實施例結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]本發明的具體實施例如圖1-4所示是高溫硬模壓鑄裝置，包括基座1，基座I上設有動模組件21和靜模組件22，動模組件21上設有動模腔215，靜模組件22上設有與動模腔25配合的靜模腔225，動模腔215中固設有模芯216 ;基座I上設有導軌，動模組件21通過導軌與基座I滑動配合，靜模組件22與基座I固定連接，基座I上還設有驅動動模組件21滑動的動力機構3，動模組件21包括第一組件和第二組件，第一組件包括可相互軸向滑移的第一模板211和第二模板212 ;第二組件包括可相互軸向滑移的第三模板213和第四模板214，第一模板211和第三模板213聯動連接，第二模板212和第四模板214聯動連接，第二模板212位於第一模板211和第三模板213之間,第一模板211朝向靜模組件22,第四模板214與動力機構3驅動連接；動模腔215設置在第一模板211朝向靜模組件22的端面，模芯216固設於第二模板212朝向第一模板211的端面且第一模板211的動模腔215中開設有供模芯216穿過的模芯通槽217 ;基座I上還設有脫模機構，脫模機構包括頂針41，頂針41與動力機構3固連，第四模板214上開設有供頂針41穿過的頂針通孔342。模芯216固設在第二模板212上，當熔體收縮時，半成品會固定在模芯216上，當動力機構3帶動動模組件21遠離靜模組件22時,半成品會固定在動模組件21上,動力機構3帶動動模組件21遠離靜模組件22直到頂針41的一端抵接著動力機構3而頂針41的另一端穿過第四模板214的頂針通孔342而抵壓在第三模板213上時，動力機構3繼續運動，此時第三模板213受到頂針41的頂力而使得第二模板212上的模芯216隨著第二模板212和動力機構3脫離模芯通槽217，實現脫模操作，該操作簡單省力；且上述動模組件21結構設計精巧、結構簡單、配合緊湊。
[0026]上述第一模板211和第三模板213之間通過第一連接柱51固定連接,第二模板212和第四模板214之間通過第二連接柱52固定連接，第二模板212上開設有供第一連接柱51貫穿的第一導引孔，第三模板213上開設有供第二連接柱52貫穿的第二導引孔。第一連接柱51起到固定第一模板211和第三模板213同時作為第二模板212和第四模板214的導柱作用，第二連接柱52起到固定連接第二模板212和第四模板214的作用，同時還能作為第一模板211和第三模板213的導柱用實現相互軸向滑移的作用，結構簡單，具有一體多用的功能。
[0027]上述動力機構3通過加固板33與第四模板214連接，加固板33 —端與動力機構3固定連接，加固板33的另一端設有貫穿加固板33兩端的開口切槽331，第四模板214的兩側分別設有三面開口的安裝槽2141，安裝槽2141中設有定位螺柱2142，定位螺柱2142的一端設有鎖緊螺母2143，鎖緊螺母2143位於第四模板214朝向第三模板213的一端，定位螺柱2142的另一端穿過安裝槽2141位於加固板33的開口切槽331中，開口切槽331的開口處通過定位組件與定位螺柱2142定位連接。加固板33的設置可以加強第四模板214對汽缸動力的承受能力，延長其使用壽命，此外，加固板33上的開口切槽331和第四模板214的安裝槽2141的設置，可以便於安裝定位螺柱2142對加固板33和第四模板214固定，拆掉鎖緊螺母2143，就可以將定位螺柱2142從開口切槽331的端部以及安裝槽2141的側邊開口退出，便於拆卸。
[0028]上述開口切槽331的開口處設有兩條相對的限位條3311，兩條限位條3311之間的開口構成限位通道3312，定位螺柱2142位於開口切槽331中的一端固設有定位塊2144，定位塊2144的最大直徑小於開口切槽331的寬度且大於限位通道3312的寬度。限位條3311和限位通道3312的設置對定位螺柱2142有軸向的限位作用，定位螺柱2142的定位端通過定位塊2144定位，其鎖緊端通過鎖緊螺母2143鎖緊。
[0029]上述限位條3311相對朝向第四模板214的另一端面呈傾斜面3311a結構設置，限位條3311的截面呈直角梯形結構，直角梯形的上底與開口切槽331的側壁一體連接，直角梯形的下底構成限位通道3312的側壁。限位條3311內壁的傾斜面3311a即楔形面結構使得定位螺柱2142的定位端更易於找到附著點從而使得其的定位效果更佳、鎖緊更輕鬆。
[0030]上述動力機構3包括汽缸31、汽缸座32和頂板34，汽缸座32固接在基座I上，汽缸31中設有活塞杆311，活塞杆311端部固設在頂板34上，頂板34的4個角分別固設有導杆341,4個導杆341分別穿過汽缸座32與加固板33固定連接。4個導杆341的設置可以使得活塞杆311推動加固板33的運動更穩定，同時加強汽缸座32的結構牢固性。
[0031 ] 上述動模組件21和靜模組件22均為鎢鋼模板，動模組件21和靜模組件22均採用鎢鋼材料製造，使得該模具可以承受高溫狀況下的液體金屬的模壓成型工序，解決高溫領域製造合金鑄件難的問題。該模具可以承受1600?1900°C的高溫熔融壓鑄，可以在高溫合金鑄件的製造領域應用，解決了現有技術中在高溫領域製造鑄件步驟多、成品質量低、難以脫模的問題。
[0032]採用上述高溫硬模壓鑄裝置的壓鑄工藝，包括以下步驟，將金屬合金原料投入熔爐升溫至1600?1900°C使固態原料熔成液態金屬，並通過管道將液態金屬從靜模組件22的模腔開口處流入，通過動力機構3合上動模組件21，通過抽真空裝置對動模組件21和靜模組件22之間的模腔進行抽真空操作，然後通過動力機構3對動模組件21施壓使其模壓成型，通過動力機構3帶動動模組件21離開靜模組件22使得模壓半成品附著於動模組件21上，並通過脫模機構使模壓成品脫落，緊跟成品固熔和退火。
[0033]實施例一，採用鑄鋼原料投入熔爐升溫至1600°C使鑄鋼熔成液態金屬，通過管道將液態金屬從靜模組件22的模腔開口處流入，並通過氣缸合上動模組件21，啟動抽真空裝置對模腔進行抽真空操作，然後通過氣缸對動模組件21施壓模壓成型，再通過氣缸驅動動模組件21離開靜模組件，最後完成脫模得到鑄鋼管件。
[0034]實施例二，採用不鏽鋼原料投入熔爐升溫至1700°C使不鏽鋼熔成液態金屬，通過管道將液態金屬從靜模組件22的模腔開口處流入，並通過氣缸合上動模組件21，啟動抽真空裝置對模腔進行抽真空操作，然後通過氣缸對動模組件21施壓模壓成型，再通過氣缸驅動動模組件21離開靜模組件，最後完成脫模得到鑄鋼管件。
[0035]實施例三，採用鉻鑰鋼原料投入熔爐升溫至1900°C使鉻鑰鋼熔成液態金屬，通過管道將液態金屬從靜模組件22的模腔開口處流入，並通過氣缸合上動模組件21，啟動抽真空裝置對模腔進行抽真空操作，然後通過氣缸對動模組件21施壓模壓成型，再通過氣缸驅動動模組件21離開靜模組件，最後完成脫模得到鑄鋼管件。
[0036]該壓鑄工藝的流程簡單、操作簡便、環保、成本低；鎢鋼材質的動模組件21和靜模組件22可以承受高溫液體金屬，可以適應高溫硬模的製造；抽真空裝置對動模組件21和靜模組件22之間的模腔進行抽真空操作可以使得模腔內的半成品受到收縮而附著於模芯216上，便於後續的脫模操作使得成品可以輕鬆脫模保證成品的完整；此外，抽真空操作使得成品具有外觀光潔整齊、內部結構晶相結構排列緊密、抗強度好的優點。
【權利要求】
1.一種高溫硬模壓鑄裝置，包括基座，基座上設有動模組件和靜模組件，動模組件上設有動模腔，靜模組件上設有與動模腔配合的靜模腔，動模腔中固設有模芯；基座上設有導軌，動模組件通過導軌與基座滑動配合，靜模組件與基座固定連接，基座上還設有驅動動模組件滑動的動力機構，其特徵在於:所述動模組件包括第一組件和第二組件，所述第一組件包括可相互軸向滑移的第一模板和第二模板；第二組件包括可相互軸向滑移的第三模板和第四模板，所述第一模板和第三模板聯動連接，第二模板和第四模板聯動連接，第二模板位於所述第一模板和第三模板之間，第一模板朝向所述靜模組件，第四模板與所述動力機構驅動連接； 所述動模腔設置在所述第一模板朝向所述靜模組件的端面，所述模芯固設於所述第二模板朝向所述第一模板的端面且第一模板的動模腔中開設有供所述模芯穿過的模芯通槽； 所述基座上還設有脫模機構，所述脫模機構包括頂針，頂針與動力機構固連，所述第四模板上開設有供所述頂針穿過的頂針通孔。
2.根據權利要求1所述的高溫硬模壓鑄裝置，其特徵在於:所述第一模板和第三模板之間通過第一連接柱固定連接，所述第二模板和第四模板之間通過第二連接柱固定連接，所述第二模板上開設有供所述第一連接柱貫穿的第一導引孔，所述第三模板上開設有供所述第二連接柱貫穿的第二導引孔。
3.根據權利要求1或2所述的高溫硬模壓鑄裝置，其特徵在於:所述動力機構通過加固板與所述第四模板連接，所述加固板一端與所述動力機構固定連接，加固板的另一端設有貫穿加固板兩端的開口切槽，所述第四模板的兩側分別設有三面開口的安裝槽，所述安裝槽中設有定位螺柱 ，定位螺柱的一端設有鎖緊螺母，鎖緊螺母位於第四模板朝向所述第三模板的一端，定位螺柱的另一端穿過所述安裝槽位於所述加固板的開口切槽中，所述開口切槽的開口處通過定位組件與所述定位螺柱定位連接。
4.根據權利要求3所述的高溫硬模壓鑄裝置，其特徵在於:所述開口切槽的開口處設有兩條相對的限位條，所述兩條限位條之間的開口構成限位通道，所述定位螺柱位於所述開口切槽中的一端固設有定位塊，所述定位塊的最大直徑小於所述開口切槽的寬度且大於所述限位通道的寬度。
5.根據權利要求4所述的高溫硬模壓鑄裝置，其特徵在於:所述限位條相對朝向所述第四模板的另一端面呈傾斜面結構設置，所述限位條的截面呈直角梯形結構，直角梯形的上底與所述開口切槽的側壁一體連接，所述直角梯形的下底構成所述限位通道的側壁。
6.根據權利要求3所述的高溫硬模壓鑄裝置，其特徵在於:所述動力機構包括汽缸、汽缸座和頂板，所述汽缸座固接在所述基座上，所述汽缸中設有活塞杆，活塞杆端部固設在頂板上，頂板的4個角分別固設有導杆，所述4個導杆分別穿過所述汽缸座與所述加固板固定連接。
7.根據權利要求1或2所述的高溫硬模壓鑄裝置，其特徵在於:所述動模組件和靜模組件均為鎢鋼模板。
8.根據權利要求7所述的高溫硬模壓鑄裝置的應用，其特徵在於:所述高溫硬模壓鑄裝置在溫度範圍為1600~1900°C的合金鑄件製造領域的應用。
9.一種利用權利要求1或2所述的高溫硬模壓鑄裝置的壓鑄工藝，其特徵在於:包括以下步驟，將金屬合金原料投入熔爐升溫至1600~1900°C使固態原料熔成液態金屬，並通過管道將液態金屬從靜模組件的模腔開口處流入，通過動力機構合上動模組件，通過抽真空裝置對動模組件和靜模組件之間的模腔進行抽真空操作，然後通過動力機構對動模組件施壓使其模壓成型，通過動力機構帶動動模組件離開靜模組件使得模壓半成品附著於動模 組件上，並通過脫模機構使模壓成品脫落。
【文檔編號】B22D17/14GK103894577SQ201410119525
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月27日 優先權日:2014年3月27日
【發明者】潘崇武, 廖文勇, 廖文武, 範定達, 範定道 申請人:潘崇武, 廖文勇