[发明专利]一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形设备及其工艺

权利要求书

1.一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形设备，包括熔铝炉、保温炉、料筒、料筒活塞、油缸、模具工装组合件、真空缓冲罐和真空泵，其特征在于：所述熔铝炉与保温炉相连接且连接管上设置有启闭阀，所述保温炉经输料管与料筒的下端侧部相连接，所述油缸设置于料筒上方并驱动料筒活塞在料筒内上下运行，所述料筒进料口位于料筒活塞运行行程之中，所述料筒位于模具工装组合件的上方，所述模具工装组合件内设置有与料筒出料口相连通的铝液浇注流道，所述铝液浇注流道与模具型腔相连通，所述模具型腔的内室和浇冒头经狭缝式抽真空通道与真空管道相连通，所述真空管道连接至真空缓冲罐，所述真空缓冲罐与真空泵相连接。

2.根据权利要求1所述的一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形设备，其特征在于：所述保温炉连接有空压机且连接管道上设置有进气阀门，所述保温炉设置有压力表、放气阀门和安全阀。

3.根据权利要求1所述的一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形设备，其特征在于：所述输料管靠近料筒进料口的一段上设置有输料管加热器。

4.根据权利要求1所述的一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形设备，其特征在于：所述油缸的横截面积较料筒的横截面积大。

5.根据权利要求1所述的一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形设备，其特征在于：所述料筒的上端与料筒活塞杆相接触部位安装有密封件；所述料筒活塞杆上设置有向杆内通冷却水的冷却水进出管。

6.根据权利要求1所述的一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形设备，其特征在于：所述熔铝炉的上方设置有物料预热区；所述模具工装组合件的下方设置有模具下行工作点和两个模具工件分离预热区。

7.一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形工艺，其特征在于，包括如权利要求1所述的一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形设备，并按以下步骤进行：（1）将预热好的铝锭放入熔铝炉进行过热熔解，设定熔解的过热温度为680～800℃；（2）熔解后的铝液通过启闭阀进入保温炉进行保温，原则上保温的温度控制在670~780℃之间；（3）将模具工装组合件与料筒相连接固定，初始时料筒活塞位于料筒的下端部并挡住料筒进料口，开启真空阀、启动真空泵使得模具型腔内空气和料筒下方空气经真空管道抽真空，使模具型腔及料筒均处于真空状态；（4）在抽真空的同时，油缸推杆向上运行带动料筒活塞向上行，当上行行程超过料筒进料口上方时停止上行，此时保温炉通过输料管与料筒相连通，铝液在真空和铝液自重的作用下实现从保温炉快速浇注进入料筒和模具型腔；（5）当铝液注满至料筒活塞下侧时，油缸推杆向下运行带动料筒活塞向下运行使得过量的铝液自动经料筒进料口返回保温炉，当料筒活塞向下运行超过料筒进料口下方时就自动关闭料筒进料口进而自然形成定量进料，此时实现料筒活塞对工件加压继而料筒活塞继续向下运行对工件施加高静压强以实现保压，在保压的同时对工件进行冷却；（6）保压冷却后一定时间后，一般保压时间控制在1~15秒，留模冷却时间控制在5~30秒，油缸推杆向下运行，模具工装组合件同时向下运行，料筒中的料头随同模具脱离料筒进入模具下行工作点；（7）在机械作用下，模具和工件平移至一模具工件分离预热区，进行工件脱模处理；（8）当模具进入上述的模具工件分离预热区后，位于另一模具工件分离预热区已加热处理的模具进入模具下行工作点同时上升和料筒结合，料筒活塞回位进行下轮工作。

8.根据权利要求7所述的一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形工艺，其特征在于：在步骤（4）中，熔铝炉与料筒相连接的输料管靠近料筒进料口的一段上设置有输料管加热器，使得料筒进料口和料筒活塞接触面的平面层熔液保持流动。

9.根据权利要求7或8所述的一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形工艺，其特征在于：在步骤（4）中，对于较复杂工件和特殊要求工件需要增加自重真空浇注过程物料进给时与模具型腔接触瞬间物料对型腔面的压强，先向密闭的保温炉冲入压力气体以加压，铝液最后在真空、铝液自重和压强的作用下实现从保温炉快速浇注进入料筒和模具型腔。

10.根据权利要求7所述的一种真空自重浇注高静压强浇压铸成形工艺，其特征在于：在步骤（7）和（8）中，两模具工件分离预热区均设置有模具预热装置。