[发明专利]一种用于大型复杂铸件挤压铸造工艺的双重挤压冲头

说明书

本发明提供了一种用于大型复杂铸件挤压铸造工艺的双重挤压冲头，涉及金属铸造成形工艺及模具技术领域，包括：料筒、主挤压机构和二次挤压机构，料筒套设在主挤压机构的外部，主挤压机构能够在料筒内沿料筒的轴线方向移动，主挤压机构包括主冲头和主顶杆，主顶杆连接在主冲头的底部，二次挤压机构设置在主冲头的上部，二次挤压机构用于对铸件进行二次挤压补缩。通过将二次挤压机构设置在主冲头的上部，在通过主挤压机构在料筒内移动，完成初次挤压之后，能够再次通过二次挤压机构对铸件进行二次挤压补缩，从而能够有效改善压力损失、提升补缩效率。

技术领域

本发明涉及金属铸造成形工艺及模具技术领域，尤其涉及一种用于大型复杂铸件挤压铸造工艺的双重挤压冲头。

背景技术

挤压铸造的特点是液态金属在较高的外加压力作用下凝固成形，可获得内部组织致密、机械性能优良的铸件。挤压铸造工艺过程中，冲头推动金属液沿料筒内壁进入模具型腔，然后施加百兆帕级的压力，产生强制性挤压补缩，可避免铸件产生孔洞缺陷。

挤压铸造工艺特点是铸件凝固过程中持续受到高压补缩，挤压铸造大型复杂铸件时，由于其结构复杂、体积较大，压力传递效率较低。在模具冷却作用下，金属液由外壁向中心顺序凝固，若金属液与冲头接触面在铸件完全凝固之前已经发生凝固，料饼凝固壳会阻碍冲头的压力传递，使挤压压力无法有效传递到铸件的各个部位，不利于获得致密的优质铸件。

冲头是挤压铸造装备的关键装置之一，是对铸件施加挤压压力的直接部件，其中，压力损失是挤压铸造工艺过程的关键问题之一。相关技术中，挤压铸造冲头结构单一，对于大型复杂铸件的压力补缩能力较差。

发明内容

本发明实施例提供一种用于大型复杂铸件挤压铸造工艺的双重挤压冲头，旨在改善压力损失、提升补缩效率。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

本发明实施例提供了一种用于大型复杂铸件挤压铸造工艺的双重挤压冲头，包括：料筒、主挤压机构和二次挤压机构；

所述料筒套设在所述主挤压机构的外部，所述主挤压机构能够在所述料筒内沿所述料筒的轴线方向移动；

所述主挤压机构包括主冲头和主顶杆，所述主顶杆连接在所述主冲头的底部；

所述二次挤压机构设置在所述主冲头的上部，所述二次挤压机构用于对铸件进行二次挤压补缩。

可选地，所述二次挤压机构包括副冲头、副顶杆、第一油管和第二油管；

所述主冲头的上部开设有缸筒，所述缸筒内固定设置有密封环，所述副冲头设置在所述缸筒内的所述密封环的顶部，所述副顶杆设置在所述缸筒内的所述密封环的底部，所述副顶杆穿过所述密封环并与所述副冲头连接，所述副冲头和所述副顶杆能够在所述缸筒内沿所述缸筒的轴线方向移动；

所述副顶杆连接在所述副冲头的底部，所述副顶杆将所述密封环底部的缸筒空间分为第一油缸和第二油缸；

所述第一油管与所述第一油缸连通，所述第二油管与所述第二油缸连通。

可选地，所述副冲头的顶部为圆锥形。

可选地，所述缸筒的中轴线与所述主冲头的中轴线重合。

可选地，所述主冲头与所述主顶杆螺纹连接，所述副冲头与所述副顶杆螺纹连接。

可选地，所述副顶杆包括活塞和连接杆；

所述连接杆的顶部与所述副冲头连接，所述连接杆的底部与所述活塞连接；

所述活塞将所述密封环底部的缸筒空间分为所述第一油缸和所述第二油缸。

可选地，所述活塞的直径为所述主冲头的直径的四分之一至三分之一。