一种用于铸造合金的系统及加工铸件的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于铸造合金的系统及加工铸件的方法，属于铸造装置领域。所述系统包括超声波装置、模具和加热装置，超声波装置包括：支架、超声波发生器和超声波振子，模具的顶面上设有浇口和冒口，超声波振子的另一端位于所述浇口内，加热装置布置在模具的外壁上。所述方法包括：预热所述模具；预热超声波振子；将合金由浇口倒入模具内；振动合金；待合金混匀后，拆掉加热装置，超声波振子继续振动合金；待合金凝固前，停止振动；将铸件取出。所述系统的超声波装置能够伸入模具中，通过加热装置为模具提前预热，防止合金倒入冷的模具中提前冷却凝固。所述方法能够在封闭式模具内实现超声波振动，使得铸造出具有较高力学性能的合金。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铸造装置领域，特别涉及一种用于铸造合金的系统及加工铸件的方法。
技术介绍
在合金铸造过程中，为了提高合金铸件的力学性能，会向合金中加入稀土元素，为了使加入的稀土能够均匀分布于合金中，可以在铸造过程中对合金采用超声波振动。现有的镁合金在铸造时，通过开放式模具能够制备出结构较为简单的铸件，在开放式模具进行超声波振动时，将超声波的振子直接插入到开放式模具中处于熔融状态的合金内；若制备结构较为复杂的铸件时，可以选用封闭模具。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：在现有技术中选用封闭模具进行合金铸造时，由于封闭模具冷却快，且难以对封闭模具进行超声波振动，使得在制备结构较为复杂的合金铸件时，不能够将稀土均匀地分布在合金中，从而降低了合金的力学性能，限制了铸件的应用范围。
技术实现思路
为了解决现有技术中封闭模具不能够进行超声波振动的问题，本专利技术实施例提供了一种用于铸造合金的系统及加工铸件的方法。所述技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种用于铸造合金的系统，所述系统包括超声波装置、模具和加热装置，所述超声波装置包括：支架、超声波发生器和超声波振子，所述超声波发生器安装在所述支架上，所述超声波振子的一端与所述超声波发生器连接；所述模具的顶面上设有浇口和冒口，所述模具的内部设有型腔和流道，所述型腔通过所述流道分别与所述浇口和所述冒口连通，所述>超声波振子的另一端位于所述浇口或所述冒口内，所述加热装置布置在所述模具的外壁上。具体地，所述模具包括两个模具块，所述系统还包括用于夹持所述两个模具块的夹持装置，两个所述模具块上分别设置有接触面，两个所述模具块的接触面上均开设有半个浇口和半个冒口，且所述半个浇口和所述半个冒口均由所述接触面延伸至所述模具块的顶面，两个所述接触面上还分别开设有与铸件的外轮廓相配合的半个型腔，两个所述模具块的接触面相对布置并通过所述夹持装置将两个所述模具块合拢，两个所述半个浇口对齐形成所述浇口，两个所述半个冒口对齐形成所述冒口，两个所述半个型腔对齐形成所述型腔。具体地，每个所述模具块上均设置有冷却水道。具体地，所述型腔为至少两个，所述流道将至少两个所述型腔连通。进一步地，两个所述模具块的中部均为半圆柱型，两个所述模具块的顶部均为半圆锥台型，所述夹持装置包括扣环，所述扣环的内径与两个所述模具块的外径相配合。进一步地，所述模具还包括底座，两个所述模具块的底部均为半圆锥台型，所述底座上设置有圆环型的凸起，所述凸起的内径与两个所述模具块的底部的外径相配合。进一步地，两个所述加热器布置于所述夹持装置和所述底座之间的所述模具的外壁上。具体地，所述超声波装置还包括连接柄，所述连接柄的一端与所述超声波发生器连接，所述连接柄的另一端设置有转筒，所述支架上设置有与所述转筒相配合的转轴，所述连接柄通过所述转筒可转动安装在所述支架的转轴上，所述转筒下方的所述支架上套设有第一限位块。进一步地，所述加热装置包括：支座、设置于所述支座上的支撑杆、分别套设在所述支撑杆上的两个套筒、安装在两个所述套筒上的加热器，两个所述加热器通过旋转套筒合拢后环绕所述模具的外壁布置。进一步地，所述系统还包括气体注入装置，所述气体注入装置的注入口分别布置在所述浇口和所述冒口的上方。另一方面，本专利技术实施例提供了一种采用上述系统加工铸件的方法，所述方法包括：在所述模具内部喷涂脱模剂；通过所述加热装置预热所述模具；将所述超声波振子伸入所述浇口或所述冒口内预热；将合金由所述浇口倒入所述模具内，所述合金由所述浇口流经所述型腔由所述冒口冒出；通过所述超声波振子振动所述合金；待所述合金混匀后，拆掉所述加热装置，对所述模具进行冷却，所述超声波振子继续振动所述合金；待所述合金凝固前，停止振动，使所述超声波振子离开所述浇口或冒口；将所述型腔中的铸件取出，得到所述铸件。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的用于铸造合金的系统，包括超声波装置、模具和加热装置，且该模具具有型腔，超声波装置能够直接伸入模具的浇口中，通过振动浇口处熔融状态的合金，实现混匀的作用，同时通过设置加热装置能够为模具提前预热，防止熔融状态的合金在倒入冷的模具中会提前冷却凝固，且该加热装置也能够在合金超声过程中对模具进行保温，控制熔融状态的合金位于模具内的温度，这样就能够控制合金的冷却时间且持续为模具加热，在合金凝固前仍能够得到超声波振动，增加了合金的形核率，实现晶粒细化的目的，保证了制备出铸件具有良好的力学性能。本专利技术实施例提供的加工方法，能够在封闭式模具内实现超声波振动，使得铸造出具有较高力学性能的合金，拓宽了铸件的应用范围。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的用于铸造合金的系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的模具的结构示意图；图3是本专利技术实施例一提供的模具块的结构示意图；图4是本专利技术实施例一提供的图2的剖面结构示意图；图5是本专利技术实施例一提供的加热装置的结构示意图；图6是本专利技术实施例二提供的加工方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例本专利技术实施例提供了一种用于铸造合金的系统，如图1、图2和图3，该系统包括超声波装置1、模具2和加热装置3，该超声波装置1包括：支架101、超声波发生器102和超声波振子103，超声波发生器102安装在支架101上，超声波振子103的一端与超声波发生器102连接；模具2的顶面上设有浇口202f和冒口202g，模具2的内部设有型腔和流道201e，型腔通过流道201e分别与浇口202f和冒口202g连通，超声波振子103的另一端位于浇口202f或冒口202g内，加热装置3布置在模具2的外壁上。在本实施例中，超声波振子103的另一端位于浇口202f内。具体地，如图3所示，模具2可以包括两个模具块201，该系统还可以包括用于夹持两个模具块的夹持装置202，两个模具块201上分别设置有接触面201a，两个模具块201的接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于铸造合金的系统，所述系统包括超声波装置、模具和加热装置，其特征在于，所述超声波装置包括：支架、超声波发生器和超声波振子，所述超声波发生器安装在所述支架上，所述超声波振子的一端与所述超声波发生器连接；所述模具的顶面上设有浇口和冒口，所述模具的内部设有型腔和流道，所述型腔通过所述流道分别与所述浇口和所述冒口连通，所述超声波振子的另一端位于所述浇口或所述冒口内，所述加热装置布置在所述模具的外壁上。

【技术特征摘要】
1.一种用于铸造合金的系统，所述系统包括超声波装置、模具和加热装置，
其特征在于，所述超声波装置包括：支架、超声波发生器和超声波振子，所述
超声波发生器安装在所述支架上，所述超声波振子的一端与所述超声波发生器
连接；所述模具的顶面上设有浇口和冒口，所述模具的内部设有型腔和流道，
所述型腔通过所述流道分别与所述浇口和所述冒口连通，所述超声波振子的另
一端位于所述浇口或所述冒口内，所述加热装置布置在所述模具的外壁上。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模具包括两个模具块，
所述系统还包括用于夹持所述两个模具块的夹持装置，两个所述模具块上分别
设置有接触面，两个所述模具块的接触面上均开设有半个浇口和半个冒口，且
所述半个浇口和所述半个冒口均由所述接触面延伸至所述模具块的顶面，两个
所述接触面上还分别开设有与铸件的外轮廓相配合的半个型腔，两个所述模具
块的接触面相对布置并通过所述夹持装置将两个所述模具块合拢，两个所述半
个浇口对齐形成所述浇口，两个所述半个冒口对齐形成所述冒口，两个所述半
个型腔对齐形成所述型腔。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，每个所述模具块上均设置有
冷却水道。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述型腔为至少两个，所述
流道将至少两个所述型腔连通。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，两个所述模具块的中部均为
半圆柱型，两个所述模具块的顶部均为半圆锥台型，所述夹持装置包括扣环，
所述扣环的内径与两个所述模具块的外径相配合。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尧，杨俊杰，左治江，余五新，薛平，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42