br>[0058]金屬動模I的凹口處還設(shè)有輔助沖頭9，工作時，封閉沖頭7與輔助沖頭9共同對型腔3中的鋁合金液態(tài)金屬進行擠壓及鍛造。
[0059]封閉沖頭7為斜面封閉沖頭。封閉沖頭7與液壓缸傳動連接，在實際工作過程中，可以調(diào)節(jié)其擠壓速度和擠壓壓力；工作時，當(dāng)鋁合金液態(tài)金屬澆注充型時，封閉沖頭7處于后退位置，不阻礙鋁合金液態(tài)金屬運動，待充型結(jié)束時，封閉沖頭7向前運動并進入金屬定模2，封閉已經(jīng)充滿型腔3的鋁合金液態(tài)金屬空間。
[0060]金屬饒注模6采用球墨鑄鐵制備而成，并且金屬定模2、金屬動模1、封閉沖頭7及輔助沖頭9均采用熱作模具鋼制備而成。
[0061]具體成型工藝包括以下步驟:
[0062](I)對金屬定模2、金屬動模I及金屬澆注模6進行充分預(yù)熱，并對金屬定模2的凹形腔、金屬動模I的凹口、金屬澆注模6的澆口杯8及澆道5分別噴涂脫模劑；
[0063](2)將金屬動模I與金屬定模2合模，構(gòu)成型腔3 ；
[0064](3)將金屬澆注模6與金屬動模1、金屬定模2合模，澆道5與型腔3的結(jié)合處形成內(nèi)澆口 4 ；
[0065](4)將鋁合金液態(tài)金屬注入金屬澆注模6的澆口杯8，依次通過澆道5及內(nèi)澆口 4對型腔3進行充型，必要時以一定速度和角度旋轉(zhuǎn)成型模及金屬澆注模6，使鋁合金液態(tài)金屬穩(wěn)定充型，通過模具排氣系統(tǒng)排出型腔3內(nèi)氣體，讓鋁合金液態(tài)金屬前沿的氧化物夾雜進入集渣槽，待鋁合金液態(tài)金屬充滿型腔3后，立即啟動液壓缸，推動封閉沖頭7，封閉沖頭7進入金屬定模2，使型腔3內(nèi)的鋁合金液態(tài)金屬處于封閉空間，再啟動輔助沖頭9，封閉沖頭7與輔助沖頭9對鋁合金液態(tài)金屬同時進行擠壓，控制適當(dāng)?shù)膲毫?，直至鋁合金液態(tài)金屬凝固成鋁合金固態(tài)金屬鑄件；
[0066](5)封閉沖頭7與輔助沖頭9繼續(xù)加壓至設(shè)定值，保壓，對鋁合金固態(tài)金屬鑄件進行鍛造，制得鑄件產(chǎn)品，卸壓，將封閉沖頭7與輔助沖頭9退回至初始位置，移動金屬動模1，打開型腔3，通過設(shè)置在金屬動模I上的頂出桿將鑄件產(chǎn)品頂出型腔3，采用人工鉗或者機械手取下鑄件產(chǎn)品，金屬澆筑模6開模，取出模內(nèi)凝固的金屬，采用壓縮空氣清理型腔3，噴涂脫模劑，進行下一動作循環(huán)，繼續(xù)進行其它零件的成型。
[0067]其中，步驟(I)所述的預(yù)熱的溫度控制為220°C ;步驟⑷所述的壓力為1.2MPa ;步驟(5)所述的壓力為1.8MPa，保壓時間為5s。
[0068]通過金屬模具內(nèi)的饒注系統(tǒng)饒注液態(tài)金屬充型，為了使液態(tài)金屬平穩(wěn)流動，可采取傾斜模具的澆注方法，該方法具體為設(shè)計寬的內(nèi)澆口 4，在內(nèi)澆口 4處連接同等寬度澆口杯8，與模具固定在一起，開始時，澆口杯8水平高度低于型腔3，液態(tài)金屬澆注到澆口杯8后，緩慢傾斜整個模具，使型腔3低于澆口杯8，液態(tài)金屬靠重力，沿較寬內(nèi)澆口 4同時注入型腔3，避免窄的液流充型產(chǎn)生匯流卷氣，減少液相內(nèi)氣孔。模具內(nèi)設(shè)置有排氣槽和集渣槽，排氣槽設(shè)置在分型面上，排氣孔、集渣槽截面較小，可以通氣，但液態(tài)金屬不會從這里流出；在排氣槽靠近型腔3 —側(cè)，在適當(dāng)位置可設(shè)置流入體積略大的凹槽，以便將液態(tài)金屬前端的夾渣可以排到集渣槽內(nèi)，到這一點實際上與普通的金屬型重力鑄造成型相同，實踐證明可以獲得無氣孔和夾雜的鑄件。
【主權(quán)項】
1.一種液態(tài)金屬模鍛成型裝置，該裝置與控制計算機相連，包括設(shè)有至少一個凹形腔的金屬定模以及與金屬定模相對設(shè)置的金屬動模，所述的金屬動模設(shè)有至少一個與凹形腔相適配的凹口，在工作狀態(tài)下，所述的凹口與凹形腔相閉合，共同構(gòu)成用于加工零件的型腔，其特征在于，所述的裝置還包括金屬澆注模，該金屬澆注模設(shè)有澆口杯、與澆口杯相連通的澆道以及封閉沖頭，該封閉沖頭一端與液壓缸傳動連接，另一端插設(shè)在澆道上，所述的液壓缸通過電路與控制計算機相連接； 工作時，當(dāng)金屬定模、金屬動模及金屬澆注模合模時，所述的澆道與型腔的結(jié)合處形成內(nèi)澆口，液態(tài)金屬通過澆口杯注入金屬澆注模的澆道，并經(jīng)內(nèi)澆口對型腔進行充型，待液態(tài)金屬充滿型腔后，啟動液壓缸，所述的封閉沖頭對型腔中的液態(tài)金屬進行擠壓及鍛造。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬模鍛成型裝置，其特征在于，所述的金屬動模的凹口處還設(shè)有輔助沖頭，工作時，所述的封閉沖頭與輔助沖頭共同對型腔中的液態(tài)金屬進行擠壓及鍛造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬模鍛成型裝置，其特征在于，所述的封閉沖頭為圓柱形封閉沖頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬模鍛成型裝置，其特征在于，所述的金屬澆注模采用球墨鑄鐵制備而成，并且所述的金屬定模、金屬動模、封閉沖頭及輔助沖頭均采用熱作模具鋼制備而成。
5.一種如權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬模鍛成型裝置的使用方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟: (1)對金屬定模、金屬動模及金屬澆注模進行充分預(yù)熱，并對金屬定模的凹形腔、金屬動模的凹口、金屬澆注模的澆口杯及澆道分別噴涂脫模劑； (2)將金屬動模與金屬定模合模，構(gòu)成型腔； (3)將金屬澆注模與金屬動模、金屬定模合模，澆道與型腔的結(jié)合處形成內(nèi)澆口； (4)將液態(tài)金屬注入金屬澆注模的澆口杯，依次通過澆道及內(nèi)澆口對型腔進行充型，待液態(tài)金屬充滿型腔后，立即啟動液壓缸，推動封閉沖頭，封閉沖頭進入金屬定模，使型腔內(nèi)的液態(tài)金屬處于封閉空間，再啟動輔助沖頭，封閉沖頭與輔助沖頭對液態(tài)金屬同時進行擠壓，控制適當(dāng)?shù)膲毫Γ敝烈簯B(tài)金屬凝固成固態(tài)金屬鑄件； (5)封閉沖頭與輔助沖頭繼續(xù)加壓至設(shè)定值，保壓，對固態(tài)金屬鑄件進行鍛造，制得鑄件產(chǎn)品，卸壓，將封閉沖頭與輔助沖頭退回至初始位置，移動金屬動模，打開型腔，取出鑄件產(chǎn)品，金屬澆筑模開模，取出模內(nèi)凝固的金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液態(tài)金屬模鍛成型裝置的使用方法，其特征在于，步驟(I)所述的預(yù)熱的溫度控制為200-250°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液態(tài)金屬模鍛成型裝置的使用方法，其特征在于，步驟(4)所述的壓力為1-1.5MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液態(tài)金屬模鍛成型裝置的使用方法，其特征在于，步驟(5)所述的壓力為1.5-2MPa，保壓時間為5_15s。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液態(tài)金屬模鍛成型裝置及其使用方法，所述的裝置與控制計算機相連，包括設(shè)有至少一個凹形腔的金屬定模以及與金屬定模相對設(shè)置的金屬動模，所述的金屬動模設(shè)有至少一個與凹形腔相適配的凹口，在工作狀態(tài)下，所述的凹口與凹形腔相閉合，共同構(gòu)成用于加工零件的型腔，所述的裝置還包括金屬澆注模，該金屬澆注模設(shè)有澆口杯、與澆口杯相連通的澆道以及封閉沖頭，該封閉沖頭一端與液壓缸傳動連接，另一端插設(shè)在澆道上，所述的液壓缸通過電路與控制計算機相連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡單，高成品率，經(jīng)濟實效用，實現(xiàn)無氣孔和疏松的液態(tài)模鍛，解決了復(fù)雜零件液態(tài)模鍛成型容易產(chǎn)生氣孔和氧化皮夾雜的問題。
【IPC分類】B22D18-02
【公開號】CN104815974
【申請?zhí)枴緾N201510198726
【發(fā)明人】蔣凱雁
【申請人】同濟大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月21日