專利名稱：直壓型模壓鑄造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于模制熔融有色金屬的直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中上部模制部件垂直移動而壓制熔融金屬，更特別地，本發(fā)明涉及一種以這樣的方式操作的直壓型模壓鑄造設(shè)備，由下降的上部模制部件直接壓制填充到模制單元中的熔融金屬而初次模制，然后以高壓壓制而二次模制，最后用下部模制部件壓制熔融金屬。
背景技術(shù)：
一般來講，目前使用的模制有色金屬的技術(shù)包括重力鑄造，低壓鑄造和真空鑄造。最近一些年來，已經(jīng)活躍地研究和開發(fā)了鍛造型鑄造技術(shù)。這種研究和開發(fā)的目的主要是考慮到環(huán)境和經(jīng)濟方面的原因，生產(chǎn)高質(zhì)量的高附加值鑄造產(chǎn)品，并減少重量。
在常規(guī)鑄造技術(shù)中，重力鑄造和低壓鑄造技術(shù)由于固化速度慢而在鑄造產(chǎn)品中產(chǎn)生收縮和氣體，致使生產(chǎn)的鑄造產(chǎn)品密度較低，局部機械性能較差，機械性能差別較大。模鑄技術(shù)用于生產(chǎn)例如需要低機械性能的產(chǎn)品，這是因為熔融金屬的澆注速度相對較高，導(dǎo)致氧和氣體滲入熔融金屬中。此外，擠壓鑄造由于高注模速度而在模制產(chǎn)品的形狀和厚度上受到限制。到目前為止開發(fā)的多數(shù)模壓鑄造技術(shù)是間接壓制型。由于間接壓制型模壓鑄造技術(shù)在模制和鑄造設(shè)備上生產(chǎn)成本高，因而降低了價格競爭力，在其開發(fā)和批量生產(chǎn)上有難度。
盡管常規(guī)的重力鑄造和低壓鑄造在模制產(chǎn)品的形狀和厚度上不受限制，但由于模制和熔融金屬的相對較高的溫度，造成熔融金屬的固化延長，因而模制產(chǎn)品容易產(chǎn)生體積收縮和小孔這樣的缺陷。因此，由于產(chǎn)品的密度降低，產(chǎn)品的機械性能會退化，在這些產(chǎn)品中難以實現(xiàn)節(jié)省重量。特別是，在通過重力鑄造或低壓鑄造生產(chǎn)如相對較大且復(fù)雜的鋁車輪這樣的汽車部件時，在汽車上節(jié)省重量是受限制的。因此，由于通過常規(guī)的鑄造技術(shù)在產(chǎn)品重量上受到明顯的限制，確實需要新的鑄造工藝。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生的上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中上部模制部件垂直下降而兩次壓制填充在下部模制部件中的熔融金屬。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中垂直提升設(shè)置在下部模制部件上的一脫模缸而最后壓制填充在其中的熔融金屬，從而防止由于在熔融金屬固化過程中局部體積變化而引起的產(chǎn)品變形或產(chǎn)品密度的改變。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中一下部模制組件包括一下部模制部件，側(cè)部模制段和側(cè)部保持件，它們都由一聯(lián)接機構(gòu)相互聯(lián)接，從而在部件之間提供了簡單的結(jié)構(gòu)以及優(yōu)良的緊密接觸。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中通過聯(lián)接元件與側(cè)部模制段聯(lián)接的側(cè)部保持件固定到底板上，從而克服由熔融金屬造成的內(nèi)壓而牢固地支承側(cè)部模制段，因而不需要提供相關(guān)的部件如通常很重要的側(cè)部缸。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中在上部模制部件中心設(shè)有一環(huán)形彈射環(huán)，用于從上部模制部件上取出模制產(chǎn)品。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種直壓型模壓鑄造設(shè)備，它生產(chǎn)的產(chǎn)品具有精密的結(jié)構(gòu)，優(yōu)良的機械性能，重量減少，且生產(chǎn)率高。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種以這樣的方式操作的直壓型模壓鑄造設(shè)備，填充到模制單元中的熔融金屬由下降的上部模制部件直接壓制而初次模制，然后以高壓壓制而二次模制，最后用下部模制部件壓制熔融金屬。
模制單元包括一上部模制組件和一下部模制組件，該下部模制組件包括一下部模制部件，側(cè)部模制段和側(cè)部保持件。下部模制部件、側(cè)部模制段和側(cè)部保持件通過一聯(lián)接元件彼此整體聯(lián)接。側(cè)部保持件用于支承側(cè)部模制段。
為防止在澆注熔融金屬過程中燃燒產(chǎn)生的氧滲入熔融金屬，模壓鑄造設(shè)備還包括一具有上下過濾器的提升管，一隔熱路徑，一用于熔融金屬的傳送機構(gòu)，和一控制單元。
由本發(fā)明的直壓型模壓鑄造工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品在生產(chǎn)循環(huán)時間、拉伸強度、密度、延伸百分比等方面優(yōu)于通過常規(guī)鑄造工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品。
由于上下直接壓制熔融金屬的本發(fā)明的直壓型模壓鑄造工藝相比于常規(guī)的間接壓制型鑄造工藝在結(jié)構(gòu)上簡化了，能夠顯著降低模壓鑄造設(shè)備和模制單元的生產(chǎn)成本，從而提高產(chǎn)品在質(zhì)量和成本上的競爭力。
附圖描述本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將從下面結(jié)合附圖所作的描述中變得更加清楚，其中

圖1是一示意圖，表示根據(jù)本發(fā)明的直壓型模壓鑄造設(shè)備。
發(fā)明詳述下面參照附圖通過舉例對本發(fā)明作詳細描述。
根據(jù)本發(fā)明的直壓型模壓鑄造是由根據(jù)本發(fā)明的直壓型模壓鑄造設(shè)備來完成的。根據(jù)本發(fā)明的直壓型模壓鑄造設(shè)備包括由一本體框架和與框架聯(lián)接的上下本體部分構(gòu)成的設(shè)備本體，一隔絕路徑，一包括一鋼包的傳送機構(gòu)，該鋼包用于將預(yù)定量的熔融金屬傳送到一金屬模制單元，及一控制單元，用于控制傳送機構(gòu)和金屬模制單元的操作。
本體的本體上部在其中心凸起部分2設(shè)有一主液壓缸8，在主缸8的兩側(cè)設(shè)有副缸11。一滑動臺3安裝在主缸8和副缸11的下端。位于滑動臺3中心的主缸8與一上部脫模缸10聯(lián)接?；瑒优_3在其下表面與一上板16聯(lián)接。包括用于從金屬模中取出模制產(chǎn)品的裝置的一上部模制組件“A”連接到上板16上。因此上部模制組件“A”通過主缸8上升而通過副缸11下降。
上部模制組件“A”包括一固定到上板的聯(lián)接元件31，一與聯(lián)接元件耦接的上部隔板，一與上部隔板耦接的上部模制部件，以及該用于從上部模制部件取出模制產(chǎn)品的裝置。
用于從上部模制部件取出模制產(chǎn)品的裝置包括安裝在上部脫模缸10上的彈射板，一與彈射板耦接的彈射銷，和一個耦接到上部脫模缸10下端的彈射環(huán)。為了在模制過程中通風排氣，靠近彈射銷設(shè)有通風銷(未圖示)。
下部模制組件“B”包括一固定到底部脫模缸9上端的第一組裝元件，一安裝在第一組裝元件上的下部模制部件，一與下部模制部件耦接的第二組裝元件，及在它們的下端擺動聯(lián)接到第二組裝元件上的側(cè)部模制段。
根據(jù)本發(fā)明，由于下部模制組件“B”與底部脫模缸9的上端耦接，而沒有與底板1耦接，下部模制組件“B”能夠在與底板1分離后升降。側(cè)部模制段構(gòu)造成在下部模制組件“B”上升時自動伸展，在下部模制組件“B”下降時自動收縮。另外，由于固定到底板1上的側(cè)部保持件用于克服來自側(cè)部模制段由熔融金屬造成的內(nèi)壓而牢固地支承側(cè)部模制段，不需要設(shè)置相關(guān)的部件如常規(guī)的側(cè)部缸。
—隔熱路徑剛好設(shè)置在鋼包22下面。該隔熱路徑設(shè)有一氣體處理裝置28，用于防止由于熔融金屬長時間暴露而導(dǎo)致氣體滲入熔融金屬中，并防止氧氣析出。此外，隔熱路徑還設(shè)有第一、第二和第三隔壁，通過這些隔壁限定了熔融金屬上下交替運行的流動路徑，從而提供了緩沖空間，用于防止在補充熔融金屬的過程中旋流的產(chǎn)生和析出物質(zhì)的浮動。
簡言之，由根據(jù)本發(fā)明的直壓型模壓鑄造設(shè)備完成的模制過程是以這樣的方式進行的，填充到模制單元中的熔融金屬由下降的上部模制部件直接壓制而初次模制，然后以高壓壓制而二次模制，最后用下部模制部件壓制熔融金屬。上述的鋁合金車輪只是作為能夠由本發(fā)明的直壓型模壓鑄造設(shè)備模制的產(chǎn)品的一個例子而公開的。通過組合各種上下模制部件，可以以高生產(chǎn)率和質(zhì)量生產(chǎn)出任何尺寸和厚度的模制有色金屬產(chǎn)品。
表1中公開了通過直壓型模壓鑄造和通過常規(guī)低壓鑄造生產(chǎn)的鋁合金(A356.2)之間的比較結(jié)果。


注1.可購買的產(chǎn)品用作常規(guī)產(chǎn)品。
2.拉伸強度是根據(jù)關(guān)于金屬材料的KS B 0802拉伸測試方法以及關(guān)于KS B 0801金屬標本制備方法，用德國UTS GmbH公司生產(chǎn)的拉力測試儀來測量的。
3.硬度是根據(jù)關(guān)于布氏硬度測試的KS B 0805方法，用瑞士ALBGERT GNEAM公司生產(chǎn)的布氏硬度測試儀來測量的。
4.顆粒尺寸是用日本OLYMPLUS公司生產(chǎn)的冶金顯微鏡測量的。
如上所述，本發(fā)明提供了一種直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中上部模制部件下降而直接壓制填充在下部模制部件中的熔融金屬，從而初次模制熔融金屬，并以高壓二次壓制熔融金屬，下部模制部件進一步以高壓壓制熔融金屬。因此與效果依賴于模制溫度的常規(guī)直壓型低壓鑄造相比，由根據(jù)本發(fā)明的直壓型模壓鑄造設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品在鑄造效果上是優(yōu)良的。另外，由于本發(fā)明的直壓型模壓鑄造設(shè)備在其下部設(shè)有一脫模缸，該缸對應(yīng)于局部體積變化并以高壓操作，因而進一步提高了鑄造效果。由于本發(fā)明的下部模制組件中的下部模制部件、側(cè)部模制部件和側(cè)部保持件彼此整體聯(lián)接，改進了部件之間的緊密接觸狀態(tài)。特別是，由于側(cè)部保持件通過緊固件如螺栓固定到底板上而提供相對于垂直模制壓力的反作用力，不需要提供常規(guī)的側(cè)部缸及相關(guān)的部件，因而降低了模壓鑄造設(shè)備和金屬模制的生產(chǎn)成本。另外，由于本發(fā)明的模壓鑄造設(shè)備具有優(yōu)良的性能，能夠縮短生產(chǎn)循環(huán)時間(即與常規(guī)低壓鑄造相比大三倍的生產(chǎn)率)，提高拉伸百分比，并生產(chǎn)具有高機械強度的產(chǎn)品。因此由于對產(chǎn)品的形狀、厚度和尺寸沒有限制，本發(fā)明可以提供高附加值的產(chǎn)品。
雖然為了示意的目的而描述了本發(fā)明一個優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，在不脫離由所附的本發(fā)明保護范圍和精神的情況下，可進行多種修改、填加和替換。
權(quán)利要求
1.一種直壓型模壓鑄造設(shè)備，包括一本體框架；耦接到上述本體框架上的上下本體部分；一隔熱路徑；一用于將熔融金屬傳送到金屬模制單元的傳送機構(gòu)；及一控制單元；其中設(shè)備本體的本體上部包括一設(shè)置在上部本體部件中心凸起部分的主缸；設(shè)置在主缸兩側(cè)的副缸；一安裝在主缸和副缸底端的滑動臺；一與位于滑動臺中心的主缸耦接的上部脫模缸；一與滑動臺下表面耦接的上板；及一連接到上板上的上部模制組件，該上部模制組件由主缸下降而由副缸上升；其中設(shè)備本體的本體下部包括一下部支承底座；一設(shè)置在下部支承底座中心的底部脫模缸；一與環(huán)繞底部脫模缸定位的下部支承底座耦接的底板；具有用于隔熱的電熱元件并與底板耦接的側(cè)部保持件；及一與底部脫模缸的上端耦接的下部模制組件，該下部模制組件用于上升而壓制熔融金屬，并由底部脫模缸下降。
2.如權(quán)利要求1所述的直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中上部模制組件包括一固定到上板上的聯(lián)接元件，一與聯(lián)接元件耦接的上部隔板，一與上部隔板耦接的上部模制部件，以及用于從上部模制部件取出模制產(chǎn)品的裝置，該用于從上部模制部件取出模制產(chǎn)品的裝置包括安裝在上部脫模缸上的彈射板，一與彈射板耦接的彈射銷，和一個耦接到上部脫模缸下端的彈射環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中下部模制組件包括一固定到底部脫模缸上端的第一組裝元件，一安裝在第一組裝元件上的下部模制部件，一與下部模制部件耦接的第二組裝元件，及在其端部與第二組裝元件擺動聯(lián)接而在其另一端與第一聯(lián)接元件擺動聯(lián)接的側(cè)部模制段，其中第一聯(lián)接元件在其底端與第二聯(lián)接元件聯(lián)接，第二聯(lián)接元件與固定到底板上的側(cè)部保持件聯(lián)接，使下部模制組件在與底板分離后升降，側(cè)部模制段在下部模制組件上升時伸展，在下部模制組件下降時收縮。
4.如權(quán)利要求1所述的直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中固定到底板上的側(cè)部保持件克服來自側(cè)部模制段由熔融金屬造成的內(nèi)壓而牢固地支承側(cè)部模制段。
5.如權(quán)利要求1所述的直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中還包括一提升管，該提升管設(shè)置在下部模制部件上，并通過設(shè)置在設(shè)備本體上可上下旋轉(zhuǎn)移動的傳送裝置返回靜止位置。
6.如權(quán)利要求5所述的直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中該提升管包括一陶瓷過濾片，用于過濾出其內(nèi)所接收的熔融金屬中所含的氧。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的直壓型模壓鑄造設(shè)備，其中上下模制部件用于模制汽車用鋁合金車輪。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用上部模制部件初次和二次模制，最后用下部模制部件壓制的直壓型模壓鑄造設(shè)備。該設(shè)備包括上下模制組件。上部模制組件包括一與一上板耦接的上部隔板，一與上部隔板耦接的上部模制部件，以及用于從上部模制部件取出模制產(chǎn)品的裝置。該裝置體現(xiàn)為一與上部脫模缸耦接的環(huán)形彈射環(huán)。下部模制組件包括一與底部脫模缸耦接的下部模制部件及與耦接到下部模制部件上的一組裝元件擺動聯(lián)接的側(cè)部模制段。側(cè)部模制段通過聯(lián)接元件與固定到一底板上的側(cè)部保持件聯(lián)接。側(cè)部模制段在下部模制組件上升時伸展，在下部模制組件下降時收縮。側(cè)部保持件克服來自側(cè)部模制段由熔融金屬造成的內(nèi)壓而牢固地支承側(cè)部模制段，因而不需要提供常規(guī)的側(cè)部缸。
文檔編號B22D18/00GK1449878SQ0215170
公開日2003年10月22日 申請日期2002年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月9日
發(fā)明者河泰秀, 白正薰 申請人:河泰秀, 白正薰