本实用新型专利技术公开了一种增压凝固的卧式高真空压力铸造压射装置，该增压凝固的卧式高真空压力铸造压射装置包括：压室，压射冲头，压射活塞杆，分流锥和压射装置控制器；压室设置有与升液管连通浇注口和与抽真空装置连通的抽真空口；压射冲头设置在压室内部，与压室外部的压射活塞杆连接；压射冲头外表面与压室内壁缝隙设置有四级密封；冲头压射端面进行了预制处理；压射活塞杆和冲头内部设置油性惰性气体通道；分流锥设置在压射冲头的另一侧以开启关闭压室；压射装置控制器分别与压射活塞杆、分流锥电相联。本实用新型专利技术可以实现压射装置的良好的密封性，实现金属液增压凝固，生产出组织细密无缺陷的铸件。细密无缺陷的铸件。细密无缺陷的铸件。
A horizontal high vacuum pressure casting injection device with pressurized solidification
【技术实现步骤摘要】
一种增压凝固的卧式高真空压力铸造压射装置
[0001]本技术涉及高真空压力铸造
，特别涉及一种便于密封、耐高压、通油性惰性气体的增压凝固的压射装置及压铸方法，适应于压铸和挤压。
技术介绍
[0002]高真空压铸技术是通过在压铸过程中抽除压铸模具型腔内的气体而消除或显著减少压铸件内的气孔和溶解气体，从而提高压铸件力学性能和表面质量的先进压铸工艺。作为一种先进的特种压铸工艺，可使金属液在真空状态下充填进入型腔并且模具型腔内的真空压力保持在5KPa以下。高真空压铸和具有和普通压铸方法一样的优点，但铸件内部质量和力学性能大为提高。高真空压铸的关键技术是冲头的密封性和冲头产生的高压效果，即如何保证压室和模具型腔的真空度和充型完成后冲头端部以超高的压力挤压铸件，从而降低凝固时缩松缩孔形成的概率，获得组织细密无缺陷的铸件。
[0003]高真空压铸设备压射装置的研发由来已久，如引用专利1至引用专利3所述。
[0004]引用专利1。中国专利：CN 103817308B，一种高真空压铸用冲头及用于该冲头的润滑装置，为延长冲头的使用寿命，保证冲头与压室有效的密封同时，对冲头进行必要的冷却和润滑，满足高真空压铸所要求的高密封性以及良好的润滑性能。这种方法因使用雾化的润滑剂，易导致压射机构中不需要润滑的地方也沾有润滑剂，从而使得压铸完成后难以清理。
[0005]引用专利2。日本专利：2007
‑
268550A，技术的高真空压铸方法中的压射装置，采用了移动活塞式结构，利用金属液的压力来驱动压射冲头运动。这种方法存在金属液在高压作用下进入冲头与压室的配合间隙卡死冲头的缺点。
[0006]引用专利3。中国专利：CN106552917B，一种用于合金压铸成形的高真空压铸模具，公开了一种压射装置，通过橡胶圈实现压室与压射杆之间的密封。这种方法对橡胶圈没有保护，高温高压环境下极易出现损坏，使用寿命不高。
[0007]为提高真空压力铸造的品质、可靠性同时不失经济性和生产效率，本技术人曾分别开发过高真空压铸成套设备及铸造方法及高真空挤压成套设备及铸造方法。在上述两套设备中，都对压射冲头提出了诸如高密封性、耐高压的要求，为满足上述设备工艺要求，在增强密封效果的同时，不影响密封元件和压射冲头的使用寿命，开发了一种适用于高真空压力铸造的压射装置及增压凝固的铸造方法。
技术实现思路
[0008](一)要解决的技术问题
[0009]本技术要解决的技术问题是，在满足压射冲头一般性诸如传递压力、输送金属液，耐磨等工艺要求的同时，针对高真空压力铸造特点，特别加强压射冲头密封的可靠性和增加压射的压力，需技术相应的压射装置和压铸方法以满足增强冲头的密封性和增加铸造压力的要求，同时增强密封元件和压射冲头的使用寿命。
[0010](二)技术方案
[0011]为了解决上述问题，本技术提供了一种增压凝固的卧式高真空压力铸造压射装置及压铸方法。
[0012]作为本技术的第一方面，提出了本技术的增压凝固的高真空压力铸造压射装置设计方案，根据本技术的实施例，所述压射装置包括：压室，所述压室水平布置，位置固定，用于存储高温液态金属；压室下方设置有浇注口，浇注口与升液管连通；压室上方设置有抽真空口，抽真空口与抽真空装置连通；压射冲头，所述压射冲头位于压室内部，压射冲头的一侧与延长至压室外部的压射活塞杆通过螺纹连接；压射冲头的另一侧设置分流锥；压射活塞杆的移动带动压射冲头在压室内部移动；分流锥，所述分流锥沿压室长度方向移动；当分流锥向压室方向移动至极限位置，分流锥将压室一侧封闭；当分流锥向压室反方向移动，压室逐渐开启；所述压射装置控制器分别与压射活塞杆、分流锥相联，同时控制压射活塞杆和分流锥的移动。
[0013]另外，根据本技术上述实施例的压射装置，还具有如下附加的技术特征：
[0014]根据本技术的实施例，所述压射装置中压射冲头进一步包括：所述压射冲头在压射活塞杆的推动下能产生0～200Mpa的工作压力，从而需更强的密封性能；所述压射冲头外表面与压室内壁缝隙设置有四级密封，从压射活塞杆一侧向分流锥一侧分别是组合胀环B6、耐热密封垫圈A7、耐热密封垫圈B8和组合胀环 A5；所述2个组合胀环由铍青铜胀环52和模具钢胀环51组成。四级密封的设置更好地增强了冲头密封的可靠性，仍能够满足压力增强后冲头的密封效果，防止外部气体进入压室内腔。同时，两端侧的组合胀环能够防止金属液渗入冲头与压室之间的缝隙。
[0015]根据本技术的实施例，所述压射装置中压射冲头进一步包括：为增加密封元件在高温高压下的使用寿命，所述压射冲头外圆柱面下侧和上侧对称设置有径向盲孔A210、径向盲孔B220和径向盲孔C230、径向盲孔D240；径向盲孔A210、径向盲孔B220均与压射冲头内部的轴向盲孔E260连通；径向盲孔C230、径向盲孔D240均与压射冲头内部的轴向盲孔F250连通；轴向盲孔E260又与压射活塞杆内部的轴向盲孔J310连接；轴向盲孔F250又与压射活塞杆内部的轴向盲孔H320 连接；轴向盲孔J310、轴向盲孔H320的末端连接油性惰性气体供给装置；所述径向盲孔A210、径向盲孔C230的开孔位置位于耐热垫圈密封A7的中部；所述径向盲孔B220、径向盲孔D240的开孔位置位于耐热垫圈密封B8的中部；充入到耐热垫圈密封A7和耐热垫圈密封B6中部的油气惰性气体，可以对其起到润滑减磨、辅助冷却降温和减震缓冲等作用。
[0016]根据本技术的实施例，所述压射装置中压射冲头进一步包括：增强压射冲头的使用寿命，所述压射冲头的压射端面表面并非平面，作为优选的方案，端面设置有井字型沟槽，所述井字型沟槽相邻中心距小于2
‑
10毫米；所述螺旋槽宽度100
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500微米，沟槽深度10
‑
100微米。该方案适合压室内相对低压环境，即铸造压力小于100Mpa；作为优选的方案，端面设置有多个圆形同心沟槽；相邻两个圆形同心沟槽间的直径差2
‑
10毫米；所述沟槽宽度50
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500微米，沟槽深度10
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100 微米。该方案适合压室内相对中压环境，即铸造压力在100
‑
150Mpa；作为优选的方案，端面设置有螺旋沟槽；所述螺旋沟槽相邻两个圆弧的中心距小于5
‑
10毫米；所述螺旋沟槽宽度100
‑
500微米，沟槽深度10
‑
100微米。该方案适合压室内高压环境，即铸造压力达到200Mpa及以上；其中，沟槽的加工均采用激光加工，以满足精度
要求和加工性能要求。
[0017]根据本技术的实施例，所述压射装置中分流锥进一步包括：所述分流锥锥体设计为截面呈上窄下宽的梯形状，底角角度设置在45～60
°
之间。该分流锥形状的设计可保证分流锥不完全打开时使得压室中残留气体被型腔中的抽真空装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种增压凝固的卧式高真空压力铸造压射装置，其特征在于包括：压室(1)，压射冲头(2)，压射活塞杆(3)，分流锥(4)和压射装置控制器(9)；所述压室(1)水平布置，位置固定，用于存储高温液态金属；压室(1)下方设置有浇注口(110)，浇注口(110)与升液管连通；压室(1)上方设置有抽真空口(120)，抽真空口(120)与抽真空装置连通；所述压射冲头(2)位于压室(1)内部，压射冲头(2)的一侧与延长至压室(1)外部的压射活塞杆(3)通过螺纹连接；压射冲头(2)的另一侧设置分流锥(4)；压射活塞杆(3)的移动带动压射冲头(2)在压室(1)内部移动；所述分流锥(4)沿压室(1)长度方向移动；当分流锥(4)向压室(1)方向移动至极限位置，分流锥(4)将压室(1)一侧封闭；当分流锥(4)向压室反方向移动，压室(1)逐渐开启；所述压射装置控制器(9)分别与压射活塞杆(3)、分流锥(4)电相联，同时控制压射活塞杆(3)和分流锥(4)的移动；所述压射冲头(2)外表面与压室(1)内壁缝隙设置有四级密封，从压射活塞杆一侧向分流锥一侧分别是组合胀环B(6)、耐热密封垫圈A(7)、耐热密封垫圈B(8)和组合胀环A(5)；所述组合胀环A(5)、组合胀环B(6)由铍青铜胀环(52)和模具钢胀环(51)组成。2.根据权利要求1所述的一种增压凝固的卧式高真空压力铸造压射装置，其特征在于：在压射冲头外圆柱面下侧设置有径向盲孔A(210)和径向盲孔B(220)；所述两处径向盲孔均与压射冲头(2)内部的轴向盲孔E(260)连通；轴向盲孔E(260)又与压射活塞杆(3)内部的轴向盲孔J(310)连接；轴向盲孔J(310)的末端连接油性惰性气体供给装置；所述径向盲孔A(210)的开孔位置位于耐热密封垫圈A(7)的中部；所述径向盲孔B(220)的开孔位置位于耐热密封垫圈B(8)的中部；所述油性惰性气体供给装置输出的是润滑油微滴与惰性气体的混合气体，其中润滑油微滴总体积占混合气体总体积不低于10％，润滑油微滴的直径5
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50微米。3.根据权利要求1或2所述的一种增压凝固的卧式高真空压力铸造压射装置，其特征在于，所述压射冲头外圆柱面下侧和上侧对称设置有径向盲孔A(210)、径向盲孔B(220)、径向盲孔C(230)和径向盲孔D(240)；径向盲孔A(210)、径向盲孔B(220)均与压射冲头(2)内部的轴向盲孔E(260)连通，径向盲孔C(230)、径向...
【专利技术属性】
技术研发人员：万水平，贾祥磊，赵峰，李发，张金，密林其，
申请(专利权)人：苏州三基铸造装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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