一种铝合金工件铸造系统和铸造方法技术方案

本发明专利技术的目的在于提供一种适用范围广、结构简单的铝合金工件铸造系统以及与该系统相对应的铸造方法，实现去各种形状结构的铝合金工件在压铸过程中残余在内部的气体，提升铝合金工件产品的铸造质量；其中的铝合金工件铸造系统包含有定型组件单元以及压力成型单元两部分，定型组件单元内形成有用于对熔融态的金属原料进行容置的定型用第一腔体，且定型组件单元和压力成型单元能够通过活动的方式实现在熔融态的金属原料注入所述定型用第一腔体的过程中使原存在于定型用第一腔体内的气体向腔体内的一处位置进行汇集，以便于将这部分气体向外排出或是限制于铝合金工件中便于去除表面处或是加工余量部分中。除表面处或是加工余量部分中。除表面处或是加工余量部分中。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金工件铸造系统和铸造方法


[0001]本专利技术涉及金属工件加工铸造领域，具体为一种铝合金工件铸造系统和铸造方法。

技术介绍

[0002]铝合金是指以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度通常为2.63～2.85g/cm3，有较高的强度，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。铝合金按其成分和加工方法又分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金是先将合金配料熔铸成坯锭，再进行塑性变形加工，通过轧制、挤压、拉伸、锻造等方法制成各种塑性加工制品；而铸造铝合金是将配料熔炼后用砂模、铁模、熔模和压铸法等直接铸成各种零部件的毛坯。由于通过压铸法方式形成的铸造铝合金工件，具有应用范围广、生产效率高、金属原料利用率高以及铸件强度和表面硬度高等优势特点，被广泛应用于各种领域中。
[0003]如授权公告号为CN112404402B的中国专利技术专利文件中公开的一种无气孔铝合金的铸造工艺，通过铸造模具预设多个复合除气盘以及容纳槽的方式，在浇注铝合金熔体后，利用热量触发复合除气盘的形变展开动作，并在铸造模具上方施加磁场，迫使铸造模具内的复合除气盘向上移动，在移动过程中对铝合金熔体内存在的气泡进行破裂，迫使气体跟随复合除气盘的上移动作向上逸散，最终通过与容纳槽连通的气体流道排出，而复合除气盘在排气结束后自主恢复为初始形状，并与铸造模具上预留的容纳槽相结合。
[0004]上述技术方案给出了一种不会对铝合金工件的成型产生影响，同时可以明显改善气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷，获得高致密铸件，大幅提高成型所获得的铝合金工件的性能。但是在上述技术方案中利用了铸造模具内的复合除气盘向上移动过程中对铝合金熔体内存在的气泡进行破裂，迫使气体跟随复合除气盘的上移动作向上逸散方式，除去铝合金工件挤压铸造过程中产生或是残留在工件内部的气体。但在该方案中，复合除气盘需要以一种由下向上的方式进行移动，若是对于一些成型腔结构较为复杂的情况，例如针对具有内凹收口段或是形成有回转弯折段的铝合金工件所设计的冷却成型腔利用该工艺进行优化处理时，就会使复合除气盘在特定弯折位置被卡死，无法继续上升移动并对熔融态铝合金内部的起泡进行处理；此外，当发生上述复合除气盘卡住的情况时，由于其无法上升复位至铝合金工件的表面，因此会随着后续加压冷却定型的过程残留于铝合金工件的内部，导致所生产的铝合金工件损坏甚至是报废。因此，这种铸造工艺只适用于所需铝合金工件以及所对应的压铸定型腔结构呈块状或是柱状等较为简单形状时的情况，而对于一些形状结构较为复杂铝合金工件的便无法进行处理。
[0005]针对上述问题，本专利技术提供了一种适用范围广、结构简单的铝合金工件铸造系统以及与该系统相对应的铸造方法，实现去各种形状结构的铝合金工件在压铸过程中残余在
内部的气体，提升铝合金工件产品的铸造质量。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种能够对铝合金铸造过程中在工件内部所产生的。
[0007]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种铝合金工件铸造系统，包含有用于对铸造加工成型的工件形状进行控制的定型组件单元以及用于向熔融态的金属原料进行加压的压力成型单元；所述定型组件单元内形成有用于对熔融态的金属原料进行容置的定型用第一腔体，所述压力成型单元中形成有与所述定型用第一腔体内相联通的进料加压用第二腔体，两部分腔体之间通过一种贯通连接孔进行连接，所述压力成型单元能够使熔融态的金属原料能够通过所述贯通连接孔注入所述定型用第一腔体中并保持金属原料在加压状态下凝固形成金属工件；所述定型组件单元和压力成型单元能够进行活动，以实现在熔融态的金属原料注入所述定型用第一腔体的过程中使原存在于定型用第一腔体内的气体向腔体内靠上侧的一处位置进行汇集。
[0008]作为对本专利技术的优选，所述定型组件单元包含有基准定型构件和配合定型构件两部分，所述定型用第一腔体通过所述基准定型构件和配合定型构件之间互相对接配合形成。
[0009]作为对本专利技术的优选，所述压力成型单元中开设有用于向所述进料加压用第二腔体内注入高温熔融态金属原料的进料口，还包含能够通过自身的移动将熔融态金属原料挤压进入所述定型用第一腔体内的活塞式挤压件；当熔融态金属原料在所述充满所述活塞式挤压件的作用下充满所述定型用第一腔体时，所述活塞式挤压件能够继续移动缩小所述进料加压用第二腔体大小并增大所述定型用第一腔体中熔融态金属原料的内部压力。
[0010]作为对本专利技术的优选，所述定型组件单元和压力成型单元安装于摆动式排气结构上，使所述定型组件单元和压力成型单元能够作为一个整体在所述摆动式排气结构的作用下绕固定的中心点进行往复摆动，帮助所述定型用第一腔体内的气体向目标位置进行汇集。
[0011]作为对本专利技术的优选，所述定型组件单元和压力成型单元的外部安装有振动式排气结构，使所述定型组件单元和压力成型单元能够作为一个整体在所述振动式排气结构的作用下以设定的频率进行振动，帮助所述定型用第一腔体内的气体向目标位置进行汇集。
[0012]作为对本专利技术的优选，所述定型组件单元和压力成型单元的外部安装有振动式排气结构，使所述定型组件单元和压力成型单元能够作为一个整体在所述振动式排气结构的作用下以设定的频率进行振动，帮助所述定型用第一腔体内的气体向目标位置进行汇集。
[0013]作为对本专利技术的优选，所述贯通连接孔整体由所述定型用第一腔体一侧向所述进料加压用第二腔体一侧径向尺寸逐渐缩小的收缩结构。
[0014]作为对本专利技术的优选，所述贯通连接孔内部形成有收口段，便于在所述收口段位置对金属工件相对于所述进料加压用第二腔体内的残余凝固金属原料进行阻断分离。
[0015]作为对本专利技术的优选，所述定型组件单元内设置有在金属工件冷却定型后用于将工件向外顶出的支顶脱料构件。
[0016]一种铝合金工件铸造方法，应用了上述的铝合金工件铸造系统，先将定型组件单元中的所述基准定型构件和配合定型构件进行对接合型形成相对于外部封闭的所述定型
用第一腔体，再通过所述进料口向所述进料加压用第二腔体注入足量的熔融态金属原料，接着驱动所述活塞式挤压件对进料加压用第二腔体内的金属原料施加挤压作用力使熔融态金属原料进入所述定型用第一腔体内，同时启动摆动式排气结构带动所述定型组件单元和压力成型单元共同进行运动使熔融态的金属原料充分填充定型用第一腔体并使内部气体由下向上汇集，待加压至所需压力值时活塞式挤压件不再移动并在该位置保持直至金属工件冷却成型，驱使所述基准定型构件和配合定型构件互相分离同时在所述贯通连接孔位置将金属工件与所述进料加压用第二腔体内的残余凝固金属原料进行阻断分离，最终将冷却铸造成型的金属工件向外取出。
[0017]综上所述，本专利技术能够实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金工件铸造系统，其特征在于：包含有用于对铸造加工成型的工件形状进行控制的定型组件单元（1）以及用于向熔融态的金属原料进行加压的压力成型单元（2）；所述定型组件单元（1）内形成有用于对熔融态的金属原料进行容置的定型用第一腔体（101），所述压力成型单元（2）中形成有与所述定型用第一腔体（101）内相联通的进料加压用第二腔体（201），两部分腔体之间通过一种贯通连接孔（3）进行连接，所述压力成型单元（2）能够使熔融态的金属原料能够通过所述贯通连接孔（3）注入所述定型用第一腔体（101）中并保持金属原料在加压状态下凝固形成金属工件（7）；所述定型组件单元（1）和压力成型单元（2）能够进行活动，以实现在熔融态的金属原料注入所述定型用第一腔体（101）的过程中使原存在于定型用第一腔体（101）内的气体（8）向腔体内靠上侧的一处位置进行汇集。2.根据权利要求1所述的铝合金工件铸造系统，其特征在于：所述定型组件单元（1）包含有基准定型构件（1a）和配合定型构件（1b）两部分，所述定型用第一腔体（101）通过所述基准定型构件（1a）和配合定型构件（1b）之间互相对接配合形成。3.根据权利要求2所述的铝合金工件铸造系统，其特征在于：所述压力成型单元（2）中开设有用于向所述进料加压用第二腔体（201）内注入高温熔融态金属原料（6）的进料口（2a），还包含能够通过自身的移动将熔融态金属原料（6）挤压进入所述定型用第一腔体（101）内的活塞式挤压件（2b）；当熔融态金属原料（6）在所述充满所述活塞式挤压件（2b）的作用下充满所述定型用第一腔体（101）时，所述活塞式挤压件（2b）能够继续移动缩小所述进料加压用第二腔体（201）大小并增大所述定型用第一腔体（101）中熔融态金属原料（6）的内部压力。4.根据权利要求3所述的铝合金工件铸造系统，其特征在于：所述定型组件单元（1）和压力成型单元（2）安装于摆动式排气结构（4）上，使所述定型组件单元（1）和压力成型单元（2）能够作为一个整体在所述摆动式排气结构（4）的作用下绕固定的中心点进行往复摆动，帮助所述定型用第一腔体（101）内的气体（8）向靠上侧的目标位置进行汇集...

【专利技术属性】
技术研发人员：费彬，施宇敏，于鹏，杨奇华，杨少华，陈炜韬，庄邹晖，蒋阳阳，沈俊豪，
申请(专利权)人：浙江华力汽车配件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：