專利名稱：一種鑄造裝置及鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將合金熔液注入模具腔，制造鑄造制品的鑄造裝置和鑄造方法。
背景技術(shù)：
超聲波震動(dòng)處理可以有效的降低枝晶的粒徑，增加枝晶數(shù)量，抑制枝晶的成長，使結(jié)晶組織細(xì)微化，從而提高鑄件的強(qiáng)度。以往都是將超聲波振動(dòng)喇叭直接插入熔液中來施加超聲波振動(dòng)，難以向合模后模腔內(nèi)的熔液進(jìn)行超聲波振動(dòng)處理。申請?zhí)?01110071326.X、申請?zhí)?01110059293. 7及申請?zhí)?01110057019. 6的由日本加特可株式會(huì)社申請的“鑄造裝置及鑄造方法”的發(fā)明專利，公開了三種超聲鑄造裝置及鑄造方法，分別在熔液汲取、輸送及模腔內(nèi)實(shí)施超聲振動(dòng)，前兩種無法對合金結(jié)晶進(jìn)行控制，申請?zhí)?01110057019. 6雖在模腔內(nèi)超聲振動(dòng)，對枝晶的破碎有一定的效果，但是超聲振動(dòng)處理時(shí)間還是沒有最大化。ZL200520050643. 3公開了“一種金屬鑄造成型的輔助裝置”，其在壓鑄模具的外表面安裝個(gè)超聲波發(fā)生裝置，有能量的損失，振動(dòng)效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題提出的，其目的是提供一種鑄造裝置和鑄造方法，將合金熔液注入模具腔來制造鑄造制品時(shí)，對熔液進(jìn)行長時(shí)間有效的超聲振動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的鑄造裝置，將合金熔液注入模具腔，制造鑄造制品，其特征在于在模具中設(shè)置若干振動(dòng)件和獨(dú)立澆道，獨(dú)立澆道與模具腔相通，澆道和振動(dòng)件與超聲波發(fā)生及控制裝置連接而進(jìn)行超聲波振動(dòng)。所述振動(dòng)件位于模具內(nèi)部，與熔液不接觸；所述振動(dòng)件構(gòu)成模腔的一部分；所述振動(dòng)件部分位于模具內(nèi)部，部分構(gòu)成模腔的一部分。本發(fā)明的鑄造方法，將合金熔液注入壓鑄筒，然后將合金熔液向合模后的模具腔注射，制造鑄造制品，其特征在于當(dāng)合金熔液向模具腔注入流經(jīng)澆道8時(shí)即開啟與澆道相連的超聲波發(fā)生及控制裝置，對流經(jīng)澆道的熔液施加超聲波振動(dòng)；當(dāng)所述熔液開始進(jìn)入模腔時(shí)再開啟與振動(dòng)件相連的超聲波發(fā)生及控制裝置，對模具腔內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，直至凝固制成鑄件制品。因此，在本發(fā)明的鑄造裝置中，在熔液進(jìn)入澆道時(shí)，澆道即開始進(jìn)行超聲波振動(dòng)，從而對澆道內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)；熔液開始進(jìn)入模具腔時(shí)，模具內(nèi)的振動(dòng)件進(jìn)行超聲振動(dòng)，從而對模具腔內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，相比現(xiàn)有技術(shù)延長了超聲波振動(dòng)時(shí)間，提高了超聲處理效率。


圖I為實(shí)施例I的鑄造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)施例2的鑄造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為實(shí)施例3的鑄造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為實(shí)施例4的鑄造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為實(shí)施例3的套筒剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為實(shí)施例5的鑄造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。符號(hào)說明I、可動(dòng)盤2、固定盤3、固定模4、可動(dòng)模5、熔液注入口6、柱塞7、柱塞桿8、澆道9、模具腔10、振動(dòng)件11、超聲波發(fā)生及控制裝置12、壓鑄筒13、推桿14、推板15、澆注口
具體實(shí)施例以下是基于附圖所示的實(shí)施例I一實(shí)施例4說明本發(fā)明的鑄造裝置和鑄造方法的實(shí)施方式。實(shí)施例I :首先，說明結(jié)構(gòu)。圖I是實(shí)施例I的鑄造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，實(shí)施例I的鑄造裝置是將合金熔液水平方向壓進(jìn)模具腔進(jìn)行鑄造的壓鑄機(jī)，具有模盤I和2、模具3和4、壓鑄筒12、澆道8、振動(dòng)件10和超聲波發(fā)生和控制裝置11。壓鑄筒12上有熔液注入口 5，從熔液注入口 5澆入的合金熔液施壓流經(jīng)澆道8進(jìn)入模具腔，完成注射過程。壓鑄筒12與澆道8連接，澆道8固定在固定模3上，澆道8與壓鑄筒12的內(nèi)徑相同，壓鑄筒12內(nèi)有滑動(dòng)的柱塞6，柱塞6上有連接動(dòng)力設(shè)施的柱塞桿7。模具具有固定模3和可動(dòng)模4,固定模3和可動(dòng)模4閉合時(shí)形成模具腔9和燒口，澆口與澆道8相通。固定模3固定在固定盤I上,可動(dòng)模4固定在可以相對于固定盤I作遠(yuǎn)離或接近的可動(dòng)盤2上，與可動(dòng)盤2 —起運(yùn)動(dòng)。固定盤上有插入壓鑄筒12的貫通孔，固定模上有容納澆道8的貫通孔。固定模3和可動(dòng)模4內(nèi)都設(shè)置有振動(dòng)件10，振動(dòng)件10都嵌入在模具中，均沒有和模具腔9相連。超聲波發(fā)生及控制裝置11與振動(dòng)件10和澆道8相連。當(dāng)熔液注入時(shí)澆道對熔液直接施以超聲波振動(dòng) ，固定模3和可動(dòng)模4內(nèi)部的振動(dòng)件10的超聲波振動(dòng)傳遞給模具，由模具間接對模具腔9內(nèi)的熔液施以超聲波振動(dòng)。下面對實(shí)施例I的鑄造方法進(jìn)行說明。在實(shí)施例I的鑄造方法中，可動(dòng)模4和固定模3接近，形成模具腔9和澆口，將柱塞6?？吭趬鸿T筒12頂端，將準(zhǔn)備好的合金熔液從壓鑄筒12的熔液注入口 5處澆入壓鑄筒12內(nèi)，此為熔液進(jìn)入壓鑄筒12內(nèi)的注入工序，啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)推動(dòng)柱塞桿7，驅(qū)動(dòng)柱塞6將熔液推動(dòng)流經(jīng)壓鑄筒12、澆道8填充入模具腔9內(nèi)，此為注射工序。 另一方面，當(dāng)熔液注入壓鑄筒12流經(jīng)澆道8時(shí)開啟澆道8超聲波振動(dòng)，對澆道8及壓鑄筒12內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，隨后開啟振動(dòng)件10的超聲波振動(dòng),通過模具對進(jìn)入模具腔9內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，當(dāng)儀表顯示熔液溫度低于合金的凝固點(diǎn)時(shí)關(guān)閉澆道8和振動(dòng)件10的超聲波振動(dòng)，移動(dòng)可動(dòng)模卸模得鑄造制品。實(shí)施例I的鑄造方法實(shí)現(xiàn)了邊注入邊振動(dòng)、邊注射邊振動(dòng)、便凝固邊振動(dòng)，前者是澆道8的單一超聲波振動(dòng)，后兩者是澆道8和振動(dòng)件10的超聲波振動(dòng)的疊加，填充入模具腔9內(nèi)的熔液相當(dāng)于是在振動(dòng)件10和澆道8間接和直接雙重超聲波振動(dòng)下凝固得到鑄造制品的。下面說明效果。在實(shí)施例I的鑄造裝置和鑄造方法中，可以得到以下效果。(I) 一種鑄造裝置，將合金熔液注入壓鑄筒12，然后將合金熔液向合模后的模具腔9注射，制造鑄造制品，其中設(shè)置一澆道8與模具腔9相連，澆道8另一側(cè)與壓鑄筒12相連并相通，模具中設(shè)置若干振動(dòng)件10，澆道8和振動(dòng)件10與超聲波發(fā)生及控制裝置11連接而進(jìn)行超聲波振動(dòng)。因此，將合金注入壓鑄筒12及將合金注射入模具腔9以及凝固鑄造鑄造制品時(shí)，由于熔液注入壓鑄筒12流經(jīng)澆道8時(shí)即開啟澆道8超聲波振動(dòng)，對澆道8及壓鑄筒12內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，隨后開啟振動(dòng)件10的超聲波振動(dòng),通過模具對進(jìn)入模具腔9內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了邊注入邊振動(dòng)、邊注射邊振動(dòng)、便凝固邊振動(dòng)，前者是澆道8的單一超聲波振動(dòng)，后兩者是澆道8和振動(dòng)件10的超聲波振動(dòng)的疊加，填充入模具腔9內(nèi)的熔液相當(dāng)于是在振動(dòng)件10和澆道8間接和直接雙重超聲波振動(dòng)下凝固得到鑄造制品的，所以這樣的結(jié)構(gòu)能夠?qū)θ垡菏┘痈L時(shí)間、更高效的超聲波振動(dòng)，得到質(zhì)量更好的鑄造制品。(2)上述振動(dòng)件10是相互獨(dú)立的。因此，模具中相互獨(dú)立的振動(dòng)件10，可以有選擇的對鑄件不同部位施以不同強(qiáng)度的超聲波振動(dòng)，從而提高鑄件的質(zhì)量，多個(gè)相對獨(dú)立的振動(dòng)件10對于生產(chǎn)大型鑄件來說效果尤其出色。(3)上述澆道8是陶瓷制作。因此，陶制的澆道8能耐高溫，強(qiáng)度較之模具材料好，對澆道8施以高強(qiáng)度的超聲波振動(dòng)而不坍塌，不掉渣，保證更好的振動(dòng)效果和產(chǎn)品質(zhì)量。(4)上述澆道8設(shè)置在鑄件強(qiáng)度要求較高的部位。因此，在上述(I) - (3)記載效果的基礎(chǔ)上，因?yàn)闈驳?產(chǎn)生的超聲波振動(dòng)最先作用于離澆道8最近的部位，且澆道8自熔液注入開始至凝固都處于超聲波振動(dòng)狀態(tài)，故此與澆道8相接近的鑄件部分的枝晶破碎更充分，組織更細(xì)微化，強(qiáng)度更高。
(5)—種鑄造方法，將合金熔液注入壓鑄筒12，然后將合金熔液向合模后的模具腔9注射，制造鑄造制品，其中當(dāng)合金熔液注入壓鑄筒12流經(jīng)澆道8時(shí)即開啟與澆道8相連的超聲波發(fā)生及控制裝置11，對澆道8和壓鑄筒12內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)；當(dāng)所述熔液開始進(jìn)入模腔9時(shí)再開啟模具振動(dòng)件10相連的超聲波發(fā)生及控制裝置11，澆道8和振動(dòng)件10聯(lián)合對模具腔9內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，直至凝固制成鑄件制品。因此，相比現(xiàn)有技術(shù)，可以延長超聲波振動(dòng)時(shí)間，可以有效的利用超聲波振動(dòng)產(chǎn)生的空穴促進(jìn)多個(gè)枝晶的形成，并且將枝晶破碎使組織進(jìn)一步細(xì)微化。實(shí)施例2 首先說明結(jié)構(gòu)。圖2是表示實(shí)施例2的鑄造裝置結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施例2中可動(dòng)模4中的振動(dòng)件10形成推桿13，推桿13端面形成模具腔9的一部分，固定模3中有嵌入的振動(dòng)件10，推桿13與超聲波發(fā)生及控制裝置11連接，推桿13直接對模具腔9內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，固定模3中的振動(dòng)件10和澆道8也與超聲波發(fā)生及控制裝置11相連，分別間接和直接對模具腔9內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)。推桿13固定在可動(dòng)模4遠(yuǎn)離模具腔9 一端的推板14上，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使該推板14相對于模腔9做遠(yuǎn)離和接近運(yùn)動(dòng)。以下說明效果。在實(shí)施例2的鑄造裝置中，在上述(I) — (3)效果的基礎(chǔ)上，能夠得到如下例舉的效果。(6)上述振動(dòng)件10部分位于模具內(nèi)部，部分構(gòu)成模腔9的一部分，上述推桿13設(shè)置在所述模具的可動(dòng)模4中。因此，構(gòu)成模具腔9的一部分振動(dòng)件10形成推桿13，既可以對模具腔9內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，又可以在鑄造結(jié)束后推動(dòng)鑄件脫豐旲。實(shí)施例3先說明結(jié)構(gòu)。圖3是實(shí)施例3的鑄造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。實(shí)施例3中的可動(dòng)模4和固定模3中的振動(dòng)件10均貫通模具，振動(dòng)件10的端面組成模具腔9的一部分，固定模3中的振動(dòng)件10形成推桿13，推桿13固定在固定模3遠(yuǎn)離模具腔9 一端的推板14上，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使該推板14相對于模腔9做遠(yuǎn)離和接近運(yùn)動(dòng)。澆道8和振動(dòng)件10直接對熔液施加超聲波振動(dòng)。以下說明效果。在實(shí)施例3的鑄造裝置中，在上述(I) - (5)效果的基礎(chǔ)上，能夠得到如下例舉的效果。(7)上述振動(dòng)件10構(gòu)成模腔9的一部分，上述推桿13設(shè)置在所述模具的固定模3中。因此，由于所有的振動(dòng)件10均貫通模具，構(gòu)成模具腔9的一部分，振動(dòng)源較多，可以有效的對填充到模具腔9內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，固定模3中的振動(dòng)件10形成推桿13，既可以對模具腔9內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，又可以在鑄造結(jié)束后推動(dòng)鑄件脫模。實(shí)施例4
圖4是實(shí)施例4的鑄造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。實(shí)施例4中的可動(dòng)模4內(nèi)的振動(dòng)件10沒有貫通模具，固定模3中的振動(dòng)件10貫通模具，振動(dòng)件10的端面組成模具腔9的一部分，固定模3中的振動(dòng)件10形成推桿13，推桿13固定在固定模3遠(yuǎn)離模具腔9 一端的推板14上，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使該推板14相對于模腔9做遠(yuǎn)離和接近運(yùn)動(dòng)。固定模3中的澆道8和推桿13直接對熔液施加超聲波振動(dòng)，可動(dòng)模4中的振動(dòng)件10間接對熔液施加超聲波振動(dòng)。
實(shí)施例5首先說明結(jié)構(gòu)。圖6是表示實(shí)施例5的鑄造裝置結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施例5中可動(dòng)模4中的振動(dòng)件10形成推桿13，推桿13端面形成模具腔9的一部分，固定模3中有嵌入的振動(dòng)件10和澆道，澆道8與澆注口 15相連，推桿13與超聲波發(fā)生及控制裝置11連接，推桿13直接對模具腔9內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，固定模3中的振動(dòng)件10和澆道8也與超聲波發(fā)生及控制裝置11相連，分別間接和直接對模具腔9內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)。推桿13固定在可動(dòng)模4遠(yuǎn)離模具腔9 一端的推板14上，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使該推板14相對于模腔9做遠(yuǎn)離和接近運(yùn)動(dòng)。以上基于實(shí)施例I一實(shí)施例5說明了本發(fā)明的鑄造裝置及鑄造方法，但對于具體的構(gòu)成而言，不限于這些實(shí)施例，只要不脫離專利要求范圍內(nèi)的各項(xiàng)權(quán)利要求項(xiàng)的發(fā)明宗旨，可進(jìn)行設(shè)計(jì)的變更及追加等。
權(quán)利要求
1.一種鑄造裝置，將合金熔液注入模具腔，制造鑄造制品，其特征在于在模具中設(shè)置若干振動(dòng)件和獨(dú)立澆道，獨(dú)立澆道與模具腔相通，澆道和振動(dòng)件與超聲波發(fā)生及控制裝置連接而進(jìn)行超聲波振動(dòng)。
2.如權(quán)利要求I所述的鑄造裝置，其特征在于所述振動(dòng)件是相互獨(dú)立的。
3.如權(quán)利要求I所述的鑄造裝置，其特征在于所述獨(dú)立澆道是陶瓷制作。
4.如權(quán)利要求I所述的鑄造裝置，其特征在于所述澆道設(shè)置在鑄件強(qiáng)度要求較高的部位。
5.如權(quán)利要求I所述的鑄造裝置，其特征在于所述振動(dòng)件位于模具內(nèi)部，與熔液不接 觸。
6.如權(quán)利要求I所述的鑄造裝置，其特征在于所述振動(dòng)件部分位于模具內(nèi)部，部分構(gòu)成模腔的一部分。
7.如權(quán)利要求I所述的鑄造裝置，其特征在于所述振動(dòng)件構(gòu)成模腔的一部分。
8.如權(quán)利要求6—7中任一項(xiàng)所述的鑄造裝置，其特征在于所述構(gòu)成模具腔一部分的振動(dòng)件成為將壓鑄制品從所述模具分離的推桿。
9.如權(quán)利要求6—7所述的鑄造裝置，其特征在于所述推桿設(shè)置在所述模具的固定模中。
10.一種鑄造方法，將合金熔液注入模具腔，制造鑄造制品，其特征在于當(dāng)合金熔液向模具腔注入流經(jīng)澆道8時(shí)即開啟與澆道相連的超聲波發(fā)生及控制裝置，對流經(jīng)澆道的熔液施加超聲波振動(dòng)；當(dāng)所述熔液開始進(jìn)入模腔時(shí)再開啟與振動(dòng)件相連的超聲波發(fā)生及控制裝置，對模具腔內(nèi)的熔液施加超聲波振動(dòng)，直至凝固制成鑄件制品。
全文摘要
本發(fā)明公開了將合金熔液注入模具腔，制造鑄造制品的鑄造裝置和鑄造方法。在模具中設(shè)置若干振動(dòng)件和獨(dú)立澆道，獨(dú)立澆道與模具腔相通，澆道另一側(cè)與壓鑄筒或澆鑄口相通，澆道和振動(dòng)件與超聲波發(fā)生及控制裝置連接而進(jìn)行超聲波振動(dòng)。本發(fā)明可以延長超聲波振動(dòng)時(shí)間，可以有效的利用超聲波振動(dòng)產(chǎn)生的空穴促進(jìn)多個(gè)枝晶的形成，并且將枝晶破碎使組織進(jìn)一步細(xì)微化，從而提高鑄件的成品率和質(zhì)量。
文檔編號(hào)B22D17/20GK102632222SQ201210143369
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者周學(xué)義, 朱文昭 申請人:周學(xué)義