【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金挤压铸造成型，具体涉及一种挤压铸造装置及挤压铸造工艺。
技术介绍
1、挤压铸造是一种将铝合金熔体低速充型，并在压力下补缩结晶的一种铸造方法。低速平稳充型能够避免金属液在模具型腔充填过程中紊流卷气，压力下补缩有利于消除缩松、缩孔缺陷等缺陷，使得挤压铸造件具有组织致密、可热处理强化、力学性能高和近净成型等特点。近年来，随着汽车轻量化的快速发展，越来越多的汽车结构件实现了“以铝代钢”，挤压铸造尤其适合大壁厚的铝合金转向节、控制臂、减震塔等全结构件的生产制造。
2、目前，市面上主流的挤压铸造设备制造商，通常采用的是一套压射筒倾出接料，摆正后竖直压射的进料和压射方式；该种进料方式将使得熔体通过料勺倒入压射筒时，与压射筒壁进行剧烈的冲击，并在底部发生紊流翻转，造成熔体严重氧化，倒料完成后，压射筒上层熔体可以观察到一层具有一定厚度的绵密、褶皱的氧化膜层，压射筒的高径比越大，熔体的氧化越严重，而且该工序形成的氧化膜缺陷，后面没有任何干预措施，使得压射筒内的氧化膜和铝合金熔体一起压射入型腔内后，大量的氧化膜缺陷残留在挤压铸造件内部，而氧化膜的存在，大幅减小了氧化膜两侧铝基体的结合强度，拉应力作用下，含有氧化膜的部位有效承载面积减小，造成铝合金铸件力学性能大幅降低，在较低应力条件下发生断裂失效，经生产统计，由于氧化膜缺陷造成的不良品数量，在总的不良品数量中的占比超过50％以上。
3、目前，针对上述问题，提出了如下一些改进方案：
4、(1)生产上通过在卧式挤压铸造机(动模的开、合模方向为水平方向
5、(2)中国专利技术专利cn101342584a，其公开了一种镁、铝等合金的液态加工工艺及专用设备，该方案的熔化炉包含两个腔室，熔化炉包含熔化区和活塞压射室，两腔室底部通过进料口连通，通过一闸刀控制两腔室的连通和关闭。进料过程中，压射室通过活塞下压，把熔体经由进料管压入压模具型腔内，通过上下压头施加压力，使得型腔内的熔体在压力下凝固。熔化区能够进行熔体的配料、熔化和精炼过程，最后把合格的熔体通过底部进料口补充道活塞压射室内。该方案虽然能够起到改善挤压铸造进料氧化的问题，但是，一般情况下，该方案都是针对已布局的现有产线进行改造，在原有机边炉的位置(1-2个平方)难以布置出含有熔化区和带活塞压射室的熔化炉，需要产线预留一定的空间，以满足含熔化炉和压缩室的新熔化炉的布置，并且整套熔化炉以及增加加进料管的方案造价昂贵，预计需要花费几十万元甚至上百万元。
6、总体而言，现有技术的改进方案难以兼顾控制较低工艺或设备成本、有限空间内不易改进、进料过程中的熔体氧化等问题，存在顾此失彼的现象；此外，目前大部分方案仍然采用料勺进料的方式，由于料勺是以舀料的形式工作，料勺机械臂只有有限的取汤深度，因此通常铝液的利用率只有1/2-2/3的量，就需要继续加料和精炼作业，加料频次大，工作频繁，生产效率低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的一个或多个不足，提供一种能够克服现有技术存在的顾此失彼现象并且生产效率高、可连续生产的挤压铸造装置。
2、本专利技术同时还提供了一种上述挤压铸造装置的挤压铸造工艺。
3、为达到上述目的，本专利技术采用的一种技术方案是：
4、一种挤压铸造装置，其包括挤压铸造模具、压射组件，所述挤压铸造模具包括动模、定模以及由所述动模与所述定模构成的模具型腔，所述模具型腔的下部形成有模具浇口，所述压射组件包括压射筒、滑动地设置在所述压射筒内的压射锤头以及用于驱动所述压射锤头运动的驱动机构，其中：
5、所述压射筒的上端与所述模具浇口对接且与所述模具型腔连通；所述压射筒上开设有进料口，所述动模和所述定模中的一个上开设有能够与所述模具型腔连通的排气孔；
6、所述挤压铸造装置还包括敞口式机边炉、进料管、抽气组件；所述进料管的一端伸入所述敞口式机边炉中，另一端与所述进料口连通；所述抽气组件与所述排气孔连通；
7、所述压射锤头包括第一状态和第二状态，当所述压射锤头处于所述第一状态时，所述压射锤头在竖直方向上的高度低于所述进料口，所述模具型腔、所述压射筒和所述进料管依次连通；当所述压射锤头处于所述第二状态时，所述压射锤头在竖直方向上的高度高于所述进料口，所述进料口与大气连通，且所述压射锤头从所述第一状态转变至所述第二状态的过程中，所述压射锤头具有能够覆盖所述进料口的中间状态。
8、根据本专利技术的一些优选方面，所述进料口开设在所述压射筒的侧壁的下端部。
9、根据本专利技术的一些优选且具体的方面，所述压射锤头的厚度大于所述进料口的孔径，使所述压射锤头从所述第一状态转变至所述第二状态的过程中，所述压射锤头的上沿未到达所述进料口的上沿时，所述压射锤头的下沿始终未超过所述进料口的下沿。
10、根据本专利技术的一些优选且具体的方面，所述排气孔开设在所述动模上。
11、在本专利技术的一些实施方式中，所述抽气组件包括真空泵、抽气管，所述抽气管的一端与所述真空泵连通，另一端与所述排气孔连通。
12、根据本专利技术的一些优选方面，所述抽气组件还包括密封连接连通件，所述密封连接连通件的一端与所述所述模具型腔连通，另一端与所述抽气管连通。
13、根据本专利技术的一些优选且具体的方面，该密封连接连通件包括分别设置在所述排气孔上的排气塞以及直接或间接抵设在所述排气塞上的密封螺纹管，所述排气塞与所述模具型腔连通，所述密封螺纹管与所述抽气管连通。
14、根据本专利技术的一些优选方面，所述进料管的与所述进料口连通的一端部在竖直方向上的高度高于所述进料管的其余部分。
15、根据本专利技术的一些优选方面，所述进料管包括管体以及用于加热或保温所述管体的温控机构。
16、在本专利技术的一些优选实施方式中，所述进料管包括自上向下延伸的第一管、第二管，所述第一管的上端部与所述进料口连通，所述第一管的下端部与所述第二管的上端部连通，所述第二管的下端部伸入所述敞口式机边炉的内部的下部。
17、根据本专利技术的一些优选方面，所述压射锤头沿上下方向运动。
18、根据本专利技术的一些优选方面，所述压射筒的内腔的中心线、所述模具型腔的中心线分别沿上下方向延伸且重合。
19、根据本专利技术，所述抽气组件在所述模具型腔内形成的负压为p，与所述进料管、所述压射筒内的熔体上升的高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种挤压铸造装置，其包括挤压铸造模具、压射组件，所述挤压铸造模具包括动模、定模以及由所述动模与所述定模构成的模具型腔，所述模具型腔的下部形成有模具浇口，所述压射组件包括压射筒、滑动地设置在所述压射筒内的压射锤头以及用于驱动所述压射锤头运动的驱动机构，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述进料口开设在所述压射筒的侧壁的下端部。
3.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述压射锤头的厚度大于所述进料口的孔径，使所述压射锤头从所述第一状态转变至所述第二状态的过程中，所述压射锤头的上沿未到达所述进料口的上沿时，所述压射锤头的下沿始终未超过所述进料口的下沿。
4.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述排气孔开设在所述动模上。
5.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述抽气组件包括真空泵、抽气管，所述抽气管的一端与所述真空泵连通，另一端与所述排气孔连通。
6.根据权利要求5所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述抽气组件还包括密封连接连通件，所述密封连接连通件的一端与所
7.根据权利要求6所述的挤压铸造装置，其特征在于：该密封连接连通件包括分别设置在所述排气孔上的排气塞以及直接或间接抵设在所述排气塞上的密封螺纹管，所述排气塞与所述模具型腔连通，所述密封螺纹管与所述抽气管连通。
8.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述进料管的与所述进料口连通的一端部在竖直方向上的高度高于所述进料管的其余部分；和/或，所述进料管包括管体以及用于加热或保温所述管体的温控机构。
9.根据权利要求8所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述进料管包括自上向下延伸的第一管、第二管，所述第一管的上端部与所述进料口连通，所述第一管的下端部与所述第二管的上端部连通，所述第二管的下端部伸入所述敞口式机边炉的内部的下部。
10.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述压射锤头沿上下方向运动。
11.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述压射筒的内腔的中心线、所述模具型腔的中心线分别沿上下方向延伸且重合。
12.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述抽气组件在所述模具型腔内形成的负压为P，与所述进料管、所述压射筒内的熔体上升的高度满足以下关系式(1)：
13.一种权利要求1-12中任一项所述的挤压铸造装置的挤压铸造工艺，其特征在于：所述挤压铸造工艺包括：
...【技术特征摘要】
1.一种挤压铸造装置，其包括挤压铸造模具、压射组件，所述挤压铸造模具包括动模、定模以及由所述动模与所述定模构成的模具型腔，所述模具型腔的下部形成有模具浇口，所述压射组件包括压射筒、滑动地设置在所述压射筒内的压射锤头以及用于驱动所述压射锤头运动的驱动机构，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述进料口开设在所述压射筒的侧壁的下端部。
3.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述压射锤头的厚度大于所述进料口的孔径，使所述压射锤头从所述第一状态转变至所述第二状态的过程中，所述压射锤头的上沿未到达所述进料口的上沿时，所述压射锤头的下沿始终未超过所述进料口的下沿。
4.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述排气孔开设在所述动模上。
5.根据权利要求1所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述抽气组件包括真空泵、抽气管，所述抽气管的一端与所述真空泵连通，另一端与所述排气孔连通。
6.根据权利要求5所述的挤压铸造装置，其特征在于：所述抽气组件还包括密封连接连通件，所述密封连接连通件的一端与所述所述模具型腔连通，另一端与所述抽气管连通。
7.根据权利要求6所述的挤压铸造装置，其特征在于：该密封连接连通...
【专利技术属性】
技术研发人员：李振宇，陈来，闫炫杰，周威虎，王旭，张海，周文标，张波，杨鹏，王东涛，
申请(专利权)人：魏桥苏州轻量化研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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