一种合金精密成型模具及成型方法技术

本发明专利技术涉及铸造成型技术领域，具体公开了一种合金精密成型模具及成型方法，所述合金精密成型模具包括上层箱体，所述上层箱体设置有注射装置，所述注射装置外壁套接有第一温度补偿管及第二温度补偿管；所述第一温度补偿管进液口连接有一级调节箱，所述一级调节箱内部设置有一级加热器，所述第一温度补偿管出液口连接有二级调节箱；所述第二温度补偿管进液口连接有二级调节箱，所述二级调节箱内部设置有二级加热器，所述第二温度补偿管出液口连接有一级调节箱；本发明专利技术通过调节液态合金成型温度及液态合金成型压力，进而对液态合金的流动性进行调节，从而提升了铸造合金产品精度和质量。从而提升了铸造合金产品精度和质量。从而提升了铸造合金产品精度和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种合金精密成型模具及成型方法


[0001]本专利技术涉及铸造成型
，具体为一种合金精密成型模具及成型方法。

技术介绍

[0002]伴随着我国航空航天技术、汽车工业、高端设备制造业等的快速发展，精密成型合金件的市场需求量日益增加，精密成型合金件用途越来越广泛，市场前景广阔，因此提升精密成型合金件的制造精度和生产效率，成为了制约精密成型合金发展的主要障碍。
[0003]合金精密成型有多种方式，其中有一种传统的方式是采用液态合金浇注到与零件形状、尺寸相适应的模具铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法，通常称为金属液态成形或铸造成型，而精密铸造件是在其基础上采用精密铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态合金，用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，经冷却后所得到的在形状、尺寸和性能上符合使用要求的高精度的成品件。
[0004]合金铸造成型产品精度受到液态合金流动性的影响，而液态合金的流动性受到液态合金铸造成型温度及液态合金铸造成型压力的影响，现有技术中液态合金铸造成型温度主要依靠保温结构实现，若铸造等待时间较长，会导致液态合金热量流速，使得液态合金的流动性大大降低，对产品的成型效果有很大影响，若液态合金温度过高，熔融液态合金容易出现夹渣，导致产品的质量问题；另外，产品的铸造成型的精度还受到液态合金铸造成型压力的影响，铸造成型压力过低，会导致熔融液态合金充型不足，出现铸造产品缺陷问题，若铸造成型压力过高，会导致液态合金充型过快，容易导致液态合金堵住排气系统，使得空气被包裹在型腔内，同样会出现产品缺陷问题，因此合适的液态合金温度及成型压力是保证精密铸造产品质量的前提。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供，解决以下技术问题：
[0006]如何通过调节液态合金的成型温度及成型压力对液态合金的流动性进行调节，从而提升铸造合金产品质量。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种合金精密成型模具及成型方法，所述合金精密成型模具包括上层箱体，所述上层箱体设置有注射装置，所述注射装置外壁套接有第一温度补偿管及第二温度补偿管；
[0009]所述第一温度补偿管进液口连接有一级调节箱，所述一级调节箱内部设置有一级加热器，所述第一温度补偿管出液口连接有二级调节箱；
[0010]所述第二温度补偿管进液口连接有二级调节箱，所述二级调节箱内部设置有二级加热器，所述第二温度补偿管出液口连接有一级调节箱；
[0011]所述第一温度补偿管和第二温度补偿管用于调节注射装置中熔融合金流动性能V
fs
；
[0012]所述熔融合金流动性能V
fs
与熔融合金铸造成型温度T
fs
及熔融合金铸造成型压力
F
fs
满足以下公式：
[0013]V
fs
＝δ*T
fs
/T
s
+ε*F
fs
/F
s
[0014]其中，δ为合金熔融温度T
fs
下的流动性能系数；ε合金铸造压力F
fs
下的流动性能系数，T
s
为预设的温度转换量值，F
s
为预设的压力转换量值；
[0015]通过调节合金熔融温度T
fs
及合金铸造压力F
fs
，使得熔融合金流动性能V
fs
≤V
ft
，其中，V
ft
为预设熔融合金标准流动性能。
[0016]于一实施例中，所述熔融合金铸造成型温度T
fs
受到环境参数的影响，所述环境参数包括但不限于环境温度及环境湿度；
[0017]预先在铸造环境条件下测得熔融合金标准铸造成型温度T
ft
的曲线模型。
[0018]于一实施例中，所述熔融合金铸造成型温度偏差ΔT的计算过程为：
[0019]ΔT＝|T
ft
‑
T
fs
|
[0020]若ΔT<ΔT
ft
，则判断熔融合金铸造成型温度正常；
[0021]若ΔT＞ΔT
ft
，则判断熔融合金铸造成型温度异常，并通过公式计算热量损失函数Q，并将热量损失函数Q与设定热量损失阈值Q
ft
比较：
[0022]若|Q|≤Q
ft
，则判断热量损失正常；
[0023]若|Q|＞Q
ft
，则判断热量损失异常，并通过一级调节箱进行热量调节；
[0024]其中，t0为熔融合金进入注射装置的时点，t为开始铸造成型的时点，ΔT
ft
为设定温度偏差阈值，μ为热量损失系数，T
ft
(t)为熔融合金铸造成型标准温度
‑
时间曲线，T
fs
(t)为熔融合金铸造成型实时温度
‑
时间曲线。
[0025]于一实施例中，所述一级调节箱对熔融合金的热量调节过程为：
[0026]根据熔融合金铸造成型标准温度T
ft
、单次注射量P、环境参数，通过I
ft1
(t)＝f0(T
ft
(t)，P)计算出一级调节箱内部一级加热器的标准电流I
ft1
(t)；
[0027]根据熔融合金铸造成型实时温度T
fs
、单次注射量P、环境参数，通过I
fs1
(t)＝f0(T
fs
(t)，P)计算出一级调节箱内部一级加热器的实际电流I
fs1
(t)；
[0028]通过公式计算出一级调节箱的热量补偿Q
P
，通过调节一级加热器的实际电流I
fs1
(t)，使得热量补偿Q
P
满足：
[0029]|Q+Q
P
|≤Q
ft
[0030]其中，f0()为当前环境参数下一级加热器的电流计算函数，δ为电流热量补偿系数，I
ft1
(t)为一级加热器的标准电流
‑
时间曲线，I
fs1
(t)为一级加热器的实际电流
‑
时间曲线。
[0031]于一实施例中，所述上层箱体连接有中层箱体，所述中层箱体开设有注料孔,所述中层箱体连接有下层箱体，所述中层箱体与下层箱体间设置有型腔；
[0032]所述熔融合金铸造成型压力F
fs
受到环境参数的影响，所述环境参数包括但不限于环境温度及环境湿度；
[0033]预先在铸造环境条件下测得熔融合金标准铸造成型压力F
ft
的曲线模型。
[0034]于一实施例中，所述熔融合金铸造成型压力偏差ΔF的计算过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合金精密成型模具，其特征在于，所述合金精密成型模具包括上层箱体(1)，所述上层箱体(1)设置有注射装置(8)，所述注射装置(8)外壁套接有第一温度补偿管(6)及第二温度补偿管(7)；所述第一温度补偿管(6)进液口连接有一级调节箱(4)，所述一级调节箱(4)内部设置有一级加热器(401)，所述第一温度补偿管(6)出液口连接有二级调节箱(5)；所述第二温度补偿管(7)进液口连接有二级调节箱(5)，所述二级调节箱(5)内部设置有二级加热器(501)，所述第二温度补偿管(7)出液口连接有一级调节箱(4)；所述第一温度补偿管(6)和第二温度补偿管(7)用于调节注射装置(8)中熔融合金流动性能V
fs
。2.一种如权利要求1所述的合金精密成型模具的成型方法，其特征在于，所述熔融合金流动性能V
fs
与熔融合金铸造成型温度T
fs
及熔融合金铸造成型压力F
fs
满足以下公式：V
fs
＝δ*T
fs
/T
s
+ε*F
fs
/F
s
其中，δ为合金熔融温度T
fs
下的流动性能系数；ε合金铸造压力F
fs
下的流动性能系数，T
s
为预设的温度转换量值，F
s
为预设的压力转换量值；通过调节合金熔融温度T
fs
及合金铸造压力F
fs
，使得熔融合金流动性能V
fs
≤V
ft
，其中，V
ft
为预设熔融合金标准流动性能。3.根据权利要求1所述的一种合金精密成型模具的成型方法，其特征在于，所述熔融合金铸造成型温度T
fs
受到环境参数的影响，所述环境参数包括但不限于环境温度及环境湿度；预先在铸造环境条件下测得熔融合金标准铸造成型温度T
ft
的曲线模型。4.根据权利要求2所述的一种合金精密成型模具的成型方法，其特征在于，所述熔融合金铸造成型温度偏差ΔT的计算过程为：ΔT＝|T
ft
‑
T
fs
|若ΔT<ΔT
ft
，则判断熔融合金铸造成型温度正常；若ΔT＞ΔT
ft
，则判断熔融合金铸造成型温度异常，并通过公式计算热量损失函数Q，并将热量损失函数Q与设定热量损失阈值Q
ft
比较：若|Q|≤Q
ft
，则判断热量损失正常；若|Q|＞Q
ft
，则判断热量损失异常，并通过一级调节箱(4)进行热量调节；其中，t0为熔融合金进入注射装置(8)的时点，t为开始铸造成型的时点，ΔT
ft
为设定温度偏差阈值，μ为热量损失系数，T
ft
(t)为熔融合金铸造成型标准温度
‑
时间曲线，T
fs
(t)为熔融合金铸造成型实时温度
‑
时间曲线。5.根据权利要求3所述的一种合金精密成型模具的成型方法，其特征在于，所述一级调节箱(4)对熔融合金的热量调节过程为：根据熔融合金铸造成型标准温度T
ft
、单次注射量P、环境参数，通过I
ft1
(t)＝f0(T
ft
(t)，P)计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁灵洋，邵倩，
申请(专利权)人：凤阳爱尔思轻合金精密成型有限公司，
类型：发明
国别省市：