一种用于轮盘类工件的铸造装置及其铸造方法。铸造装置包括浇注系统，具有模腔、设在模腔轮缘部位外周的半环形双流道及分别设在模腔中位于各个轮辐部位间的轮缘部位与流道间位置的多个内浇口。铸造装置还包括抽真空系统和补压系统。将合金熔体注入压室，压射冲头移动封闭模腔和流道后，抽真空系统启动，利用大口径真空通道快速抽真空，之后将压射冲头以低压射速度继续向前移动，使合金熔体以小的充模速度在双流道中并通过各内浇口依次向模腔中的轮缘部位、轮辐部位及轮芯部位充模，在充模即将完成时关闭真空通道，在充模完成后使压射冲头保持高压的同时通过补压杆对壁厚较大部位的合金熔体进行压力补缩，最后使合金熔体在压力下凝固得到致密铸件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铸造装置及方法，特别涉及一种。
技术介绍
易氧化镁合金被广泛用于高压铸造生产。传统的高压铸造只有一个压射头，因而由充模到凝固的整个过程中的加压和保压只能通过压射头一处来实现。由于这样的原因，镁合金的高压铸造以薄壁零件为主，无法生产需要多处补缩的铸件。这样就显着降低了壁厚差别较大的产品的机械力学性能，限制了镁合金的应用范围。在整个镁合金的铸造过程中，从融化到凝固必须在保护气氛或者真空条件下完成以避免氧化，现有的铸造方法大多数不适合镁合金的铸造。目前有关金属模重力铸造镁合金专利技术多数具有设备复杂、操作困难等缺点，以至于应用有限(比如澳大利亚的T-Mg技术)。也有一种适用于轮盘类产品的真空高压铸造技术。但其存在明显缺点:断环形横浇道过长造成压力损失严重，导致轮辐和轮缘等强度要求较高的部位充填不足，并且，补压柱塞磨损严重，真空密封效果不理想，因而成品率低。高压铸造本身有一个明显的缺陷，就是充模速度过快产生大量的气体和氧化物夹杂，因而高压铸造产品不能经过热处理来提高产品性能，产品主要用于装饰性和强度不高的应用领域。真空压铸是一种降低氧化物和气体夹杂的方法，并且在小件产品的压铸领域取得明显的效果。至今为止，真空压铸面临一个难以克服的技术难题，就是由于真空通道的堵塞问题而造成的无法使用大口径的真空通道来快速排除大体积模腔内的空气，并且在不堵塞真空通道的情况下快速封闭真空通道。目前，有一种采用外驱动力控制的柱塞来实现真空通道的开闭并同时为铸件提供补缩压力的方法。然而该方法柱塞磨损问题严重，密封效果不理想。鉴于现有技术中存在的由于气体夹杂和氧化物夹杂不理想而导致合金铸件性能低的缺陷，人们需要一种改进的铸造装置和方法以便获得气体夹杂和氧化物夹杂低的致密的镁合金铸件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，其能够获得气体夹杂和氧化物夹杂少的致密的镁合金铸件。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于轮盘类工件的铸造装置，包括:浇注系统，其中具有模腔，模腔中具有轮缘部位、轮辐部位及轮芯部位；设置在模腔中轮缘部位的外周的双流道，每个流道具有半环形结构并具有用于注入熔体的入口 ；用于容纳熔体的压室，其具有浇注口，压室与双流道的入口连通；设置在压室内可往复移动的压射冲头；及多个内浇口，其分别设置在模腔中位于各个轮辐部位之间的轮缘部位与流道之间的位置，与双流道连通；抽真空系统，其具有设置在模腔最后充填的轮芯部位的大孔径的真空通道、设置在真空通道另一端的真空泵以及设置在真空通道中的真空阀；以及补压系统，其具有补压杆，设置在模腔的轮芯部位与真空通道的开口处，补压杆的向前移动，用于对模腔中充填的熔体进行补压，并且将真空通道关闭，辅助封闭真空通道。在上述的铸造装置中，抽真空系统还具有设置在真空泵和真空阀之间的真空罐及设置在真空通道与真空阀之间的过滤器。在上述的铸造装置中，真空阀与压射冲头联动，压射冲头封闭模腔和流道的向前移动与真空阀的打开联动。在上述的铸造装置中，真空阀与补压杆联动，补压杆的向前移动与真空阀的关闭联动。在上述的铸造装置中，还设置有用于驱动补压杆的增压缸。在上述的铸造装置中，在模腔中壁厚较大的部位还设置有分体式补压杆。根据本专利技术的第二方面，提供一种实施上述铸造装置的铸造方法，其中包括:将熔体通过浇注口注入压室内；将压射冲头在压室内向前移动以封闭模腔和流道后，打开真空阀，对模腔抽真空；将压射冲头以低压射速度继续向前移动，使熔体以小的充模速度在双流道中并通过各内浇口依次向模腔中的轮缘部位、轮辐部位及轮芯部位充模，首先填充轮缘部位，并且交汇于轮辐部位末端，之后逐渐填充轮辐部位，并最后汇聚于轮芯部位；在充模即将完成时关闭真空通道；以及在充模完成后，使压射冲头保持高压的同时通过补压杆对熔体进行压力补缩并使熔体在压力下凝固。在上述的铸造方法中，在压射冲头封闭模腔和流道后，在压射冲头不停顿或者短暂停顿的情况下，利用大口径的真空通道，短时间内使模腔达到设定的真空度。在上述的铸造方法中，在采用小的充模速度充模时，使合金熔体流切面基本与流道切面相一致，使合金熔体的前沿以平面充模的模式，在较小的紊流条件下完成充模，并且使夹杂被合金熔体前沿推入到轮芯部位的顶端。在上述的铸造方法中，在充模即将完成时真空通道的关闭，是通过关闭真空阀以及通过使补压杆向前移动封闭真空通道的开口实现的，以避免真空通道的堵塞。在上述的铸造方法中，进一步在模腔中壁厚较大的部位分别进行补压。采用本专利技术的铸造装置和方法，具有以下有益效果:(I)采用双半环形流道和多个内浇口，达到了轮缘的分段充模以使镁合金熔体前沿于轮辐的一端会聚，之后通过轮辐会聚于轮芯，避免了轮缘上的熔体交汇死点和由此造成的缺陷和性能降低；(2)利用真空辅助充模，减小镁合金熔体浇铸时的空气阻力和氧化；(3)采用较小的充模速度来降低熔体在充模过程中产生的紊流，降低气体和氧化物夹杂产生的可能；(4)通过对壁厚部位的压力补缩得到致密的镁合金铸件。附图说明下面参照附图来示例性地说明本专利技术真空辅助、低速、高压铸造装置及其实施方法，其中:图1A-图1C分别是本专利技术所铸造的产品示例的主视图、后视图及透视图2是本专利技术真空辅助、低速、高压铸造装置的剖视示意图；图3示出本专利技术铸造装置中浇注系统的双半圆形流道及模腔的配置结构；图4A-图41示出本专利技术真空辅助、低速、高压铸造方法的充模顺序图；及图5A-图51示出本专利技术真空辅助、低速、高压铸造方法的凝固顺序图。具体实施例方式本专利技术涉及一种用于轮盘类工件的真空辅助、低速、高压铸造装置和方法。下面结合图示，通过仅仅是举例的方式来描述本专利技术镁合金轮毂工件的铸造装置和方法。应当理解，本专利技术并不受其限制，本专利技术还可适用于铝合金或其它金属的齿轮、皮带轮等其它轮盘类工件。如图1A-图1C所示，轮毂I包括轮缘2、轮辐3及轮芯4，其中轮辐3的壁厚小，与轮缘2及轮芯4的壁厚差别较大。图2示出本专利技术的铸造装置8的基本结构，图3示出本专利技术的铸造装置8中浇注系统10的双流道11及模腔12的布置结构。其中，模腔12包括轮缘部位13、多个轮辐部位14及轮芯部位15。双流道11设置在模腔12中的轮缘部位13的外周，每个流道具有半环形结构。设置有用于容纳合金熔体16的压室17，其具有浇注口 18，压室17与双流道11的入口 20连通。在压室17内设置有压射冲头22，可在其中往复移动。设有多个内浇口 24，其分别设置在模腔12中位于各个辐条部位14之间的轮缘部位13与流道11之间的位置，与流道11连通。铸造装置8还包括抽真空系统26，其具有设置在模腔12最后充填的轮芯部位15的大孔径的真空通道27、设置在真空通道27另一端的真空泵28以及设置在真空通道27中的真空阀29。铸造装置8还包括补压系统30，其中具有补压杆31，其设置在模腔12最后充填的轮芯部位15与真空通道27的开口 32处，还设置有增压缸33，用于快速驱动补压杆31。补压杆31在向前移动时，用于对模腔12中充填的合金熔体16进行补压，并且将真空通道27关闭，起辅助封闭真空通道27的作用。抽真空系统26可以具有设置在真空泵28和真空阀29之间的真空罐36，以便在真空阀29打开后的极短时间内使整个模腔12的真空度降低到所设定的真空值。在真空通道27连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于轮盘类工件的铸造装置，包括：浇注系统，其中具有模腔，模腔中具有轮缘部位、轮辐部位及轮芯部位；设置在模腔中轮缘部位的外周的双流道，每个流道具有半环形结构并具有用于注入熔体的入口；用于容纳熔体的压室，其与双流道的入口连通并具有浇注口；设置在压室内可往复移动的压射冲头；及多个内浇口，其分别设置在模腔中位于各个轮辐部位之间的轮缘部位与流道之间的位置，与双流道连通；抽真空系统，其具有设置在模腔最后充填的轮芯部位的大孔径的真空通道、设置在真空通道另一端的真空泵以及设置在真空通道中的真空阀；以及补压系统，其具有补压杆，设置在模腔的轮芯部位与真空通道的开口处，补压杆的向前移动，用于对模腔中充填的熔体进行补压，并且将真空通道关闭，辅助封闭真空通道。
【技术特征摘要】
1.一种用于轮盘类工件的铸造装置，包括: 浇注系统，其中具有 模腔，模腔中具有轮缘部位、轮辐部位及轮芯部位； 设置在模腔中轮缘部位的外周的双流道，每个流道具有半环形结构并具有用于注入熔体的入口 ； 用于容纳熔体的压室，其与双流道的入口连通并具有浇注口 ； 设置在压室内可往复移动的压射冲头；及 多个内浇口，其分别设置在模腔中位于各个轮辐部位之间的轮缘部位与流道之间的位置，与双流道连通； 抽真空系统，其具有设置在模腔最后充填的轮芯部位的大孔径的真空通道、设置在真空通道另一端的真空泵以及设置在真空通道中的真空阀；以及 补压系统，其具有补压杆，设置在模腔的轮芯部位与真空通道的开口处，补压杆的向前移动，用于对模腔中充填的熔体进行补压，并且将真空通道关闭，辅助封闭真空通道。2.根据权利要求1的铸造装置，其特征在于，抽真空系统还具有设置在真空泵和真空阀之间的真空罐及设置在真空通道与真空阀之间的过滤器。3.根据权利要求1的铸造装置，其特征在于，真空阀与压射冲头联动，压射冲头封闭模腔和流道的向前移动，与真空阀的打开联动。4.根据权利要求1的铸造装置，其特征在于，真空阀与补压杆联动，补压杆的向前移动与真空阀的关闭联动。5.根据权利要求1的铸造装置，其特征在于，还设置有用于驱动补压杆的增压缸。6.根据权利要求1的铸造装置，其特征在于，在模腔中...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏强，王晓明，李扬德，李卫荣，汤铁装，
申请(专利权)人：香港生产力促进局，
类型：发明
国别省市：
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