一種複雜零件直接擠壓鑄造近淨成形模具的製作方法
2023-05-18 02:38:56 2
專利名稱：一種複雜零件直接擠壓鑄造近淨成形模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種要求少無加工零件的直接擠壓鑄造近淨成形模具，尤其 涉及一種各部位不等高、形狀不規則的複雜零件直接擠壓鑄造近淨成形模具。
背景技術：
擠壓鑄造是對澆入鑄型型腔內的液態金屬施加較大的機械壓力，並使其成形 和凝固，從而獲得鑄件的一種工藝方法。它有直接擠壓鑄造和間接擠壓鑄造兩種 方式。間接擠壓鑄造方式不受金屬澆注量的影響，鑄件尺寸精度高；但因壓頭不 直接或只部分加壓於鑄件上，加壓效果較差，因此主要適用於性能要求不太高的 鑄造鋁合金等鑄件上。直接擠壓鑄造沒有澆道系統，壓頭直接加壓於鑄件的上表 面和內表面，加壓效果好，因此它適用於性能要求較高的變形鋁合金等鑄件上。 然而，由於直接擠壓鑄造方式，它既無澆冒口又無"料餅"，澆注的液態金屬全 部形成鑄件本體，其鑄件高度完全由澆注量的多少來決定，因此對形狀複雜、不 規則、又要求少無加工的零件來說，必需嚴格控制澆注量以實現近淨成形生產。
現在，對於大批量的工業化生產，在控制澆注量時主要採用機械手式自動定 量澆注裝置和電磁泵式自動定量澆注裝置等方式，它主要存在設備投資大、通用 性差等問題，不太適合於小批量和試製生產。對於小批量生產，澆注量主要由操 作人員通過定量澆包或模具上做記號等措施來控制，存在人為影響因素大，控制 不穩定等現象。 發明內容
本實用新型所要解決的技術問題就在於提供一種適用於各部位不等高、形狀 不規則、又要求少無加工的複雜零件的直接擠壓鑄造近淨成形模具，以滿足小批 量和試製生產中節約大設備投入的需要。
本實用新型的技術問題通過下列技術方案解決 一種複雜零件直接擠壓鑄造 近淨成形模具，其包括上模的壓頭通過上墊板與上壓板固定，下模通過下模底板 和下立板與下壓板固定，頂杆和復位杆穿過下模底板與相疊裝的下墊板和下頂板 固定，所述的下頂板設在下壓板上並由頂杆頂升，其特徵在於所述的模具在與零 件最高位相對應的部位上設有溢流通道和溢流腔。所述的溢流通道與零件最高點間的距離a=2 5mm，溢流通道的高度b=10 15鵬，寬度c=30 40mm。
本實用新型的技術效果由於採用了溢流方案，通過確定溢流通道與零件最 高點之間的距離a，可以使多餘的金屬液流入溢流腔，實現零件金屬液定量澆注 和成形，從而達到零件的近淨成形目的。同時因可將多餘的金屬液排出，從而可 放寬操作人員對金屬液澆注量的控制，減少人為影響因素，具有節約設備投入、 提高生產效率、減輕體力勞動和降低製造成本等效果。
圖1是本實用新型剖視結構示意圖。
圖2是本實用新型實施過程示意圖。
其中(a) —壓頭進入金屬液後，金屬液液面上升示意圖。
(b) —隨著壓頭下移，金屬液流入溢流腔直至封住溢流通道。
(c) 一壓頭繼續下移，完成金屬液的固態收縮和擠壓鑄造的塑性變形。
具體實施方式
以下結合附圖給出的實施例對本實用新型的具體結構再作進一步說明。 如圖1 2所示，圖中l一上壓板、2—上墊板、3—壓頭、4—下模、5—頂 杆、6—下模底板、7—復位杆、8—下立板、9一頂杆、10—下墊板、ll一下頂板、 12—下壓板、13—頂杆、14—金屬液、15—複雜零件、A—溢流通道、B—溢流腔。
如圖1所示，本實用新型之複雜零件直接擠壓鑄造近淨成形模具，它的上模 壓頭3是通過上墊板2與上壓板1固定，下模4通過下模底板6和下立板8與下 壓板12固定，頂杆5、 9和復位杆7穿過下模底板與相疊裝的下墊板10和下頂 板11固定，而下頂板11設在下壓板12上，並由頂杆頂升。該模具在與零件最 高位相對應部位上開設溢流通道A和溢流腔B。通過控制溢流通道A與零件最高 點間的距離a，可以使多餘的金屬液流入溢流腔B，實現零件的近淨成形。在設 計溢流通道A時需考慮該部位的強度，其高度b為10 15rnm，寬度c=30 40mm， 長度與零件最高位尺寸一致。溢流通道A與零件最高點間的距離a，主要由擠壓 鑄造的工藝參數和金屬熔液的物理性能來決定，其值一般為2 5mm 。
複雜零件近淨成形的工作過程如圖2所示啟動油壓機，操作人員向模具澆 入適量金屬液，油壓機橫梁帶動壓頭3、上墊板2和上壓板1下移，當壓頭3進 入金屬液14後，金屬液14液面高度上升，如圖2 (a)所示。隨著壓頭3的下移，金屬液14液面上升至溢流通道A，隨後高出溢流通道A的金屬液14流入溢 流腔B，直至壓頭3下移到溢流通道A，封閉住溢流通道A，如圖2 (b)所示。 隨後壓頭3繼續下移並加壓於封閉在壓頭3和下模4內的金屬液14，直至完成 金屬液14的固液態收縮和擠壓鑄造的塑性變形，製造出近淨成形的複雜零件15， 如圖2 (c)所示。
零件出模時，先由油壓機橫梁帶動壓頭3、上墊板2和上壓板1上移，使上 下模具分開，然後由連接在油壓機頂出缸的頂杆13隨頂出缸上升，通過下頂板 11、下墊板10同時推動頂杆5、 9、復位杆7和零件15，當零件高出下模4上平 面時，即可取出零件。
權利要求1、一種複雜零件直接擠壓鑄造近淨成形模具，其包括上模的壓頭(3)通過上墊板(2)與上壓板(1)固定，下模(4)通過下模底板(6)和下立板(8)與下壓板(12)固定，頂杆(5)、(9)和復位杆(7)穿過下模底板(6)與相疊裝的下墊板(10)和下頂板(11)固定，所述的下頂板設在下壓板上並由頂杆(13)頂升，其特徵在於所述的模具在與零件最高位相對應的部位上設有溢流通道(A)和溢流腔(B)。
2、 根據權利要求1所述的一種複雜零件直接擠壓鑄造近淨成形模具，其 特徵在於所述的溢流通道(A)與零件最高點間的距離a-2 5ram,溢流通道的 高度b-10 15咖，寬度c-30 40鵬。
專利摘要本實用新型公開的是一種複雜零件直接擠壓鑄造近淨成形模具，涉及一種形狀複雜、不規則、又要求少無加工的零件直接擠壓鑄造的設計思路。由上壓板、上墊板、壓頭、下模、頂杆、下模底板、復位杆、下立板、下墊板、下壓板等組成，其特徵是該模具在與零件最高位相對應的部位上設有溢流通道和溢流腔。由於採用了溢流方案，通過確定溢流通道與零件最高點間的距離，可使多餘的金屬液流入溢流腔，實現零件金屬液定量澆注和成形，從而達到零件的近淨成形目的，該方案可放寬操作人員對金屬液澆注量的控制，故具有減少人為影響因素、節約設備投入、提高生產效率、減輕體力勞動和降低製造成本等效果，特別適合於小批量生產和試製生產。
文檔編號B22D17/22GK201223930SQ200820120668
公開日2009年4月22日 申請日期2008年6月30日 優先權日2008年6月30日
發明者彭銀江, 朱秀榮, 費良軍, 高明燈 申請人:中國兵器工業第五二研究所