一種鋅合金蝸輪的擠壓鑄造工藝及模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋅合金蝸輪的擠壓鑄造工藝及模具，工藝流程為澆合金→合?！訅骸骸箟骸帜！髅撃！鷱?fù)位，其中保溫溫度為570~630℃模具預(yù)熱溫度為150~250℃沖頭的下降速度為5~10mm/s壓射比壓為30~100MPa保壓時(shí)間為40~120s。模具包括上模套（3）、下模套（9）、上模（4）和下模（8）；其具有工藝簡(jiǎn)便，可實(shí)施性強(qiáng)，設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。將金屬型重力鑄造制備的蝸輪變?yōu)閿D壓鑄造，提高了蝸輪的抗拉強(qiáng)度和延伸率。
【專利說(shuō)明】一種鋅合金蝸輪的擠壓鑄造工藝及模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及擠壓鑄造領(lǐng)域，尤其是一種鋅合金蝸輪的擠壓鑄造工藝及模具。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋅合金由于具有良好的鑄造性能、力學(xué)性能、耐摩擦磨損性能、加工性能及低廉的 成本等優(yōu)勢(shì)，作為耐磨材料被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的較多領(lǐng)域，并部分代替青銅、黃銅及鑄 鐵等結(jié)構(gòu)材料。比如，傳統(tǒng)的曳引機(jī)蝸輪一般采用金屬型重力鑄造，鑒于鋅合金結(jié)晶溫度范 圍寬和易產(chǎn)生底縮的凝固特性，制備的蝸輪晶粒粗大、組織疏松，易產(chǎn)生縮孔、縮松，特別 是蝸輪齒根部，塑性、韌性及耐磨性能較差，在工作過(guò)程中較早產(chǎn)生過(guò)快磨損現(xiàn)象，機(jī)械噪 音大，并帶來(lái)安全隱患。同時(shí)，采用金屬型重力鑄造制備的蝸輪毛坯尺寸較大，需大量機(jī)加 工成形，造成原材料和能源的利用率低，生產(chǎn)成本增加。近年來(lái)，擠壓鑄造不斷被用于鋅合 金的成形制備大大提高了鑄態(tài)鋅合金的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提出一種鋅合金蝸輪的擠壓鑄造工藝及模具，其具有工藝簡(jiǎn)便， 可實(shí)施性強(qiáng)，設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。將金屬型重力鑄造制備的蝸輪 變?yōu)閿D壓鑄造，提高了蝸輪的抗拉強(qiáng)度和延伸率。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：工藝流程為澆合金一合模一加壓 -保壓一泄壓一分模一毛坯脫模一復(fù)位；其中保溫溫度為57(T630 °C模具預(yù)熱溫度為 150?250°C沖頭的下降速度為5?10mm/s壓射比壓為3(Tl00MPa保壓時(shí)間為4(Tl20s。
[0005] 該模具由上模套、下模套、上模和下模組成，上模通過(guò)螺母鑲嵌在上模套，下模通 過(guò)螺母鑲嵌在下模套，上模和上模套中心設(shè)置有排氣孔，下模套中設(shè)置有利用電阻絲加熱 的加熱棒，下模的上端面設(shè)置有溢流槽，下模內(nèi)部開有冷卻水管，用于將蝸輪坯頂出的頂桿 設(shè)置在沖頭上，頂桿穿過(guò)上模套和上模的通孔，型腔為帶多臺(tái)階的環(huán)形狀，內(nèi)模壁設(shè)置有 3° ~10°的錐度，型腔的各臺(tái)階過(guò)渡處設(shè)置有R1~R5的圓角。
[0006] 本發(fā)明的有益效果是ZA27合金經(jīng)擠壓鑄造后，顯微組織明顯細(xì)化，力學(xué)性能顯著 提高。與金屬型重力鑄造相比擠壓鑄造 ZA27合金蝸輪的抗拉強(qiáng)度提高了 28. 6%伸長(zhǎng)率提 高了 139%。且其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)便。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1本發(fā)明模具的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中1.沖頭、2.頂桿、3.上模套、4.上模、5.溢流槽、6.型腔、7.冷卻水管、8.下模、 9.下模套、10.螺母、11.加熱棒、12.通孔、13.排氣孔、14.澆注系統(tǒng)。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，如附圖1所示，鋅合金蝸輪的擠壓鑄造 中，擠壓鑄造機(jī)下模座上設(shè)置有自動(dòng)推送的澆注系統(tǒng)14。將鋅合金熔化，當(dāng)機(jī)械手料勺舀取 定量的合金液后，澆注系統(tǒng)自動(dòng)推進(jìn)到模具中心位置，合金液經(jīng)澆注系統(tǒng)14流入型腔，接 著擠壓鑄造機(jī)的沖頭1下降向型腔平穩(wěn)推進(jìn)合金液，快速增壓使合金液在高壓作用下結(jié)晶 凝固經(jīng)保壓后沖頭上行開模，開模時(shí)蝸輪坯留在上模4,頂桿2頂出蝸輪坯。
[0009] 該模具由上模套3、下模套9、上模4和下模8組成，上模4通過(guò)螺母10鑲嵌在上 模套3,下模8通過(guò)螺母10鑲嵌在下模套9,上模4和上模套3中心設(shè)置有排氣孔13,下模 套3中設(shè)置有利用電阻絲加熱的加熱棒11，下模8的上端面設(shè)置有溢流槽5,下模8內(nèi)部開 有冷卻水管7,用于將蝸輪坯頂出的頂桿2設(shè)置在沖頭1上，頂桿2穿過(guò)上模套3和上模的 通孔12,型腔6為帶多臺(tái)階的環(huán)形狀，內(nèi)模壁設(shè)置有3° ~10°的錐度，型腔6的各臺(tái)階過(guò)渡 處設(shè)置有R1~R5的圓角。
[0010] ZA27合金蝸輪擠壓鑄造工藝流程為：澆合金一合模一加壓一保壓一泄壓一分模 -毛坯脫模一復(fù)位；其中保溫溫度為57(T630 °C模具預(yù)熱溫度為15(T250°C沖頭的下降 速度為5?10mm/s壓射比壓為3(Tl00MPa保壓時(shí)間為4(Tl20s。 toon] 應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種鋅合金蝸輪的擠壓鑄造工藝，工藝流程為澆合金一合模一加壓一保壓一泄壓一 分模一毛坯脫模一復(fù)位，其特征在于：保溫溫度為57(T630 °C模具預(yù)熱溫度為15(T250°C 沖頭的下降速度為5?10mm/s壓射比壓為3(Tl00MPa保壓時(shí)間為4(Tl20s。
2. -種鋅合金蝸輪的擠壓鑄造模具包括：上模套（3)、下模套（9)、上模（4)和下模 (8 )，上模（4 )通過(guò)螺母（10 )鑲嵌在上模套（3 )，下模（8 )通過(guò)螺母（10 )鑲嵌在下模套（9 )， 上模（4)和上模套（3)中心設(shè)置有排氣孔（13)，下模套（3)中設(shè)置有利用電阻絲加熱的加 熱棒（11)，下模（8)的上端面設(shè)置有溢流槽（5)，下模（8)內(nèi)部開有冷卻水管（7)，用于將蝸 輪坯頂出的頂桿（2)設(shè)置在沖頭（1)上，頂桿（2)穿過(guò)上模套（3)和上模的通孔（12)，型腔 (6)為帶多臺(tái)階的環(huán)形狀，內(nèi)模壁設(shè)置有3° ~10°的錐度，型腔（6)的各臺(tái)階過(guò)渡處設(shè)置有 R1?R5的圓角。
【文檔編號(hào)】B22D18/02GK104096818SQ201410304155
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】薛鐵山 申請(qǐng)人:薛鐵山