專利名稱：一種鑄造加壓裝置、鑄造加壓系統(tǒng)及鑄造加壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種鑄造加壓裝置、鑄造加壓系統(tǒng)及鑄造加壓方法。
背景技術(shù)：
鑄造充型是指鑄造過程中熔融合金液通過一定的流動(dòng)通道向鑄造型腔中充填的過程。薄壁鑄件在鑄造過程中，通常存在著合金液充型困難的情況，導(dǎo)致最終的鑄件出現(xiàn)澆不足、冷隔等缺陷，使得鑄件報(bào)廢。對(duì)于收縮傾向大和糊狀凝固的合金，在鑄造過程中又經(jīng)常存在著補(bǔ)縮困難的情況，導(dǎo)致鑄件出現(xiàn)縮孔和縮松等缺陷。上述兩種情況極大的降低了鑄件的成品率。對(duì)于輕合金，目前公知的高壓、低壓、 差壓鑄造能夠使合金液在壓力下充型和凝固，很大程度上的解決上述問題。對(duì)于鑄鐵、鑄鋼等高熔點(diǎn)的合金來(lái)說，無(wú)法采用高壓和低壓鑄造，大部分還是重力下的鑄造(傳統(tǒng)的直接澆注鑄造)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)壓力下的成型和凝固。針對(duì)上述問題，專利號(hào)為ZL200620104334. 4的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種加壓式鑄造砂箱，如圖I所示，其金屬網(wǎng)2置于箱體I內(nèi)腔下部，箱體I側(cè)壁還設(shè)有排氣口 3連通金屬網(wǎng)2下方的空腔，箱體I上還密封蓋有砂箱蓋4，該砂箱蓋4上設(shè)有進(jìn)氣口 5構(gòu)成加壓式結(jié)構(gòu)。在砂箱蓋4上還設(shè)有壓力表6，控制更方便。鑄造時(shí)，將鑄型7放入箱體I內(nèi)的砂中，關(guān)閉排氣口 3，澆注金屬液，快速密封蓋上砂箱蓋4.然后，開啟進(jìn)氣口 5，通入壓力氣體，保壓至接近凝固時(shí)，打開排氣口 3，使熱氣經(jīng)金屬網(wǎng)2和排氣口 3排出，同時(shí)保持壓力至鑄型7快速完全凝固后，降壓開箱即可。該專利在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)金屬液加壓，但是該加壓方法使得鑄型上表面同樣暴露在壓力當(dāng)中，這種壓力與充型方向相反，起到反壓力作用，不利于該處合金液的充型。另外，由于該方法采用專用的砂箱，需要將預(yù)先造好型的砂型放入該專用砂箱，對(duì)于批量生產(chǎn)則需要大量的專用砂箱，不但成本較高，而且工序也較為復(fù)雜。因此，如何避免由于鑄型上表面同樣暴露在壓力當(dāng)中，不利于該處金屬液的充型的弊端，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種鑄造加壓裝置，以避免由于鑄型上表面同樣暴露在壓力當(dāng)中，不利于該處合金液的充型的弊端；本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有上述鑄造加壓裝置的鑄造加壓系統(tǒng)；本發(fā)明的再一目的在于提供一種采用上述鑄造加壓裝置的鑄造加壓方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種鑄造加壓裝置，用于當(dāng)金屬液澆注結(jié)束后，對(duì)澆注系統(tǒng)內(nèi)金屬液施壓，包括加壓罩，一端具有用于與所述澆注系統(tǒng)的澆口杯連接的密封連接部；用于與壓縮氣源相連的壓力管道，所述壓力管道與所述加壓罩的另一端密封連通。優(yōu)選地，在上述鑄造加壓裝置中，所述加壓罩通過其法蘭與所述壓力管道的法蘭連接。優(yōu)選地，在上述鑄造加壓裝置中，所述加壓罩的法蘭與所述壓力管道的法蘭之間設(shè)有第一耐火密封圈。優(yōu)選地，在上述鑄造加壓裝置中，所述密封連接部處設(shè)有第二耐火密封圈。優(yōu)選地，在上述鑄造加壓裝置中，所述第一耐火密封圈和所述第二耐火密封圈為巖棉、硅酸鋁纖維、硅酸鋯纖維或碳纖維，厚度為5-50mm。優(yōu)選地，在上述鑄造加壓裝置中，所述壓力管道上設(shè)有調(diào)壓閥。 一種鑄造加壓系統(tǒng)，包括澆口杯，所述澆口杯通過澆道與砂箱內(nèi)的鑄型相連通；如上任一項(xiàng)所述的鑄造加壓裝置，所述加壓罩通過其密封連接部與所述澆口杯密封連接。優(yōu)選地，在上述鑄造加壓系統(tǒng)中，所述加壓罩和所述澆口杯均為錐筒結(jié)構(gòu)，且所述加壓罩的大口端與所述澆口杯的大口端相連；還包括抱緊于所述加壓罩和所述澆口杯結(jié)合處的抱緊裝置。優(yōu)選地，在上述鑄造加壓系統(tǒng)中，所述抱緊裝置包括結(jié)構(gòu)相同的第一半箍和第二半箍，所述第一半箍和第二半箍的一端鉸接；所述第一半箍和第二半箍的上環(huán)面圍成有與所述加壓罩的外表面相同的斜度和傾斜方向的錐形孔；所述第一半箍和第二半箍的下環(huán)面圍成有與所述澆口杯的外表面相同的斜度和傾斜方向的錐形孔。一種鑄造加壓方法，在金屬液澆注結(jié)束后，包括以下步驟將與壓縮空氣連接的如上任一項(xiàng)所述的鑄造加壓裝置的加壓罩套在澆口杯上，并采用抱緊裝置將加壓罩與澆口杯緊密連接，然后開啟壓力管道上的調(diào)壓閥，并調(diào)節(jié)壓力到
O.05-5MPa，此時(shí)壓縮空氣對(duì)金屬液施壓。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的鑄造加壓裝置，在金屬液澆注結(jié)束后，立即將與壓縮空氣連接的加壓罩套在澆口杯上，并使得加壓罩的密封連接部與澆口杯緊密連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)加壓方式相比，將壓力加壓在澆口杯內(nèi)金屬液上，并通過與澆口杯連接的澆道內(nèi)金屬液施壓于鑄型內(nèi)金屬液上。采用本發(fā)明的鑄造加壓裝置對(duì)金屬液施壓，與現(xiàn)有技術(shù)的在砂箱內(nèi)施壓相比，避免了由于鑄型上表面暴露在壓力當(dāng)中，不利于該處合金液的充型的弊端，可以對(duì)鑄型內(nèi)金屬液施加壓力，使得金屬液在鑄型中各部位均呈正壓，使金屬液在壓力下凝固，不但提高了金屬液的充型能力，而且提高了鑄件的致密性，減少了鑄件的澆不足、冷隔、縮松、縮孔等缺陷，提高了鑄件成品率。另外，在本發(fā)明另一技術(shù)方案中，加壓罩和澆口杯均為錐筒結(jié)構(gòu)，且加壓罩的大口端與澆口杯的大口端相連；抱緊裝置抱緊于加壓罩和澆口杯的結(jié)合處。抱緊裝置包括結(jié)構(gòu)相同的第一半箍和第二半箍，第一半箍和第二半箍的一端鉸接；第一半箍和第二半箍的上環(huán)面圍成有與加壓罩的外表面相同的斜度和傾斜方向的錐形孔；第一半箍和第二半箍的下環(huán)面圍成有與澆口杯的外表面相同的斜度和傾斜方向的錐形孔。本發(fā)明通過采用獨(dú)特結(jié)構(gòu)的抱緊裝置，借助加壓罩和澆口杯的錐筒結(jié)構(gòu)，使得在抱緊裝置抱緊在加壓罩和澆口杯上后，便使得加壓罩和澆口杯不可脫開。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的加壓式鑄造砂箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的加壓裝置使用過程中的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的加壓罩的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的筒形抱緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4沿A-A線的半剖視圖；圖6為鑄造過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心在于提供一種鑄造加壓裝置，以對(duì)澆注后鑄型內(nèi)金屬液施加壓力，改善金屬液在鑄型中的充型性和補(bǔ)縮性，提高鑄件的致密度；本發(fā)明的另一核心在于提供一種具有上述鑄造加壓裝置的鑄造加壓系統(tǒng)；本發(fā)明的再一核心在于提供一種采用上述鑄造加壓裝置的鑄造加壓方法。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請(qǐng)參閱圖2-圖6，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的加壓裝置使用過程中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的加壓罩的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的筒形抱緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4沿A-A線的半剖視圖；圖6為鑄造過程的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例提供的鑄造加壓裝置2，用于當(dāng)金屬液澆注結(jié)束后，對(duì)澆注系統(tǒng)內(nèi)金屬液施壓，包括加壓罩26和壓力管道21。其中，加壓罩26 —端具有用于與澆注系統(tǒng)的澆口杯4連接的密封連接部24，在該密封連接部與澆口杯4的開口端連接后，能夠保持密封?，F(xiàn)有技術(shù)中能夠?qū)崿F(xiàn)密封的方式有很多，例如添加密封圈、密封棉等措施，本文不進(jìn)行限定，只要能夠?qū)崿F(xiàn)密封即可。加壓罩26的材質(zhì)可以為陶瓷、石墨、金屬等。壓力管道21在使用時(shí)與壓縮氣源(圖中未示出)相連，用于將壓縮氣源內(nèi)的壓縮氣體導(dǎo)入加壓罩26，壓力管道21與加壓罩26的另一端密封連通，壓力通道21用于連通加壓罩26和壓縮氣源。而加壓罩26用于與澆口杯4相連，因此可實(shí)現(xiàn)對(duì)澆注后金屬液的施壓作用。本發(fā)明提供的鑄造加壓裝置2，在金屬液澆注結(jié)束后，立即將與壓縮空氣連接的加壓罩26套在澆口杯4上，并使得加壓罩26的密封連接部24與澆口杯4緊密連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)加壓方式相比，將壓力加壓在澆口杯4內(nèi)金屬液上而不是加壓在砂箱內(nèi)，并通過與澆口杯4連接的澆道內(nèi)金屬液施壓于鑄型內(nèi)金屬液，因此也就避免了鑄型上表面暴露在壓力當(dāng)中，鑄型上表面處壓力與充型方向相反，起到反壓力作用的弊端。采用本發(fā)明的鑄造加壓裝置2對(duì)金屬液施壓，與現(xiàn)有技術(shù)的在砂箱內(nèi)施壓相比，避免了由于鑄型上表面暴露在壓力當(dāng)中，不利于該處合金液的充型的弊端，可以增大鑄型內(nèi)金屬液壓力，使得金屬液在鑄型中各部位均呈正壓，使金屬液在壓力下凝固，不但提高了金屬液的充型能力，而且提高了鑄件的致密性，減少了鑄件的澆不足、冷隔、縮松、縮孔等缺陷，提高了鑄件成品率。此外，現(xiàn)有技術(shù)中必須采用特殊結(jié)構(gòu)的專用砂箱，需要將預(yù)先造好型的砂型放入該專用砂箱，對(duì)于批量生產(chǎn)則需要大量的專用砂箱，不但成本較高，而且工序也較為復(fù)雜。本發(fā)明提供的鑄造加壓裝置2則不存在上述問題，因?yàn)槠浼訅悍绞脚c現(xiàn)有技術(shù)加壓方式不同，該鑄造加壓裝置2無(wú)需與砂箱相連，只需要與澆口杯4即可，因此對(duì)砂箱的結(jié)構(gòu)無(wú)要求，不但成本較低，而且工序也較為簡(jiǎn)單。···進(jìn)一步地，加壓罩26通過其法蘭23與壓力管道21的法蘭連接，并通過螺栓進(jìn)行固定。采用法蘭連接的方式，在管路連接中較常使用，其具有拆裝方便，穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，加壓罩26的法蘭23與壓力管道21的法蘭之間設(shè)有第一耐火密封圈22，即加壓罩26與壓力管道21的結(jié)合處通過第一耐火密封圈22進(jìn)行密封。相應(yīng)地，密封連接部24處設(shè)有第二耐火密封圈25，即加壓罩26與澆口杯4之間的結(jié)合處通過第二耐火密封圈25進(jìn)行密封。耐火密封圈即由耐火材料制得的密封圈。其材質(zhì)可為各種耐火纖維，如硅酸鋁纖維、硅酸鋯纖維、碳纖維等等，第一耐火密封圈22和第二耐火密封圈25的厚度優(yōu)選為5-50mm。為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例中壓力管道21上還設(shè)有用于調(diào)節(jié)壓縮氣體壓力的調(diào)壓閥27。在加壓罩26的密封連接部24與澆口杯4緊密連接后，開啟調(diào)壓閥27并調(diào)節(jié)壓力到O. 05-5Mpa對(duì)金屬液施壓。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種鑄造加壓系統(tǒng)，包括澆口杯4和如上實(shí)施例公開的鑄造加壓裝置2。澆口杯4通過澆道5與砂箱6內(nèi)的鑄型相連通，鑄造加壓裝置2的加壓罩26通過其密封連接部24與澆口杯4密封連接。澆口杯4為成型澆口杯，如陶瓷澆口杯、金屬型澆口杯等，外形呈圓錐臺(tái)形，其上開口直徑大于下開口直徑。本發(fā)明實(shí)施例提供的鑄造加壓系統(tǒng)由于采用了上述鑄造加壓裝置，因此兼具上述鑄造加壓裝置的所有技術(shù)效果，本文不再贅述。在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，加壓罩26和燒口杯4均為錐筒結(jié)構(gòu),且加壓罩26的大口端與澆口杯4的大口端相連；本發(fā)明還可包括抱緊于加壓罩26和澆口杯4結(jié)合處的抱緊裝置3。本發(fā)明通過設(shè)置抱緊裝置3能夠使得加壓罩26和澆口杯4連接的更加緊密。進(jìn)一步地，抱緊裝置3包括結(jié)構(gòu)相同的第一半箍31和第二半箍32，第一半箍31和第二半箍32的一端通過銷軸33鉸接；第一半箍31和第二半箍32均具有上環(huán)面和下環(huán)面，上環(huán)面用于與加壓罩26相連,下環(huán)面用于與燒口杯4相連。上環(huán)面圍成有與加壓罩26的外表面相同的斜度和傾斜方向的錐形孔；第一半箍31和第二半箍32的下環(huán)面圍成有與澆口杯4的外表面相同的斜度和傾斜方向的錐形孔。上環(huán)面的內(nèi)徑尺寸介于加壓罩26的小直徑和大直徑端的尺寸，下環(huán)面的內(nèi)徑尺寸介于澆口杯4的小直徑和大直徑端的尺寸。
本發(fā)明通過采用獨(dú)特結(jié)構(gòu)的抱緊裝置，借助加壓罩26和澆口杯4的錐筒結(jié)構(gòu)，使得在抱緊裝置3抱緊在加壓罩26和澆口杯4上后，加壓罩26和澆口杯4便不可脫開。因?yàn)榧訅赫?6和澆口杯4若要脫開，需要發(fā)生向相反的方向偏移，由于抱緊裝置3分別與加壓罩26和澆口杯4錐面配合，會(huì)阻止二者的偏離移動(dòng)，因此加壓罩26和澆口杯4不可脫開。本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種鑄造加壓方法，在金屬液澆注結(jié)束后，包括以下步驟將與壓縮空氣連接的如上實(shí)施例公開的鑄造加壓裝置2的加壓罩26套在澆口杯4上，并采用抱緊裝置3將加壓罩26與澆口杯4緊密連接，然后開啟壓力管道21上的調(diào)壓閥27，并調(diào)節(jié)壓力到O. 05-5MPa，此時(shí)壓縮空氣對(duì)金屬液施壓。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)加壓方法相比，將壓力加壓在澆口杯4上而不是加壓在砂箱內(nèi)，并通過與澆口杯4連接的澆道施壓于鑄型，因此也就避免了鑄型上表面暴露在壓力當(dāng)中，壓力與充型方向相反，起到反壓力作用的弊端。
本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種鑄造加壓裝置，用于當(dāng)金屬液澆注結(jié)束后，對(duì)澆注系統(tǒng)內(nèi)金屬液施壓，其特征在于，包括 加壓罩(26)，一端具有用于與所述澆注系統(tǒng)的澆口杯(4)連接的密封連接部(24)； 用于與壓縮氣源相連的壓力管道(21)，所述壓力管道(21)與所述加壓罩(26)的另一端密封連通。
2.如權(quán)利要求I所述的鑄造加壓裝置，其特征在于，所述加壓罩(26)通過其法蘭(23)與所述壓力管道(21)的法蘭連接。
3.如權(quán)利要求2所述的鑄造加壓裝置，其特征在于，所述加壓罩(26)的法蘭(23)與所述壓力管道(21)的法蘭之間設(shè)有第一耐火密封圈(22)。
4.如權(quán)利要求3所述的鑄造加壓裝置，其特征在于，所述密封連接部(24)處設(shè)有第二耐火密封圈(25)。
5.如權(quán)利要求4所述的鑄造加壓裝置，其特征在于，所述第一耐火密封圈(22)和所述第二耐火密封圈(25)為巖棉、硅酸鋁纖維、硅酸鋯纖維或碳纖維，厚度為5-50_。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的鑄造加壓裝置，其特征在于，所述壓力管道(21)上設(shè)有調(diào)壓閥(27)。
7.—種鑄造加壓系統(tǒng)，其特征在于，包括 澆口杯(4)，所述澆口杯(4)通過澆道(5)與砂箱(6)內(nèi)的鑄型相連通； 如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的鑄造加壓裝置(2)，所述加壓罩(26)通過其密封連接部(24)與所述澆口杯(4)密封連接。
8.如權(quán)利要求7所述的鑄造加壓系統(tǒng)，其特征在于，所述加壓罩(26)和所述澆口杯(4)均為錐筒結(jié)構(gòu)，且所述加壓罩(26)的大口端與所述澆口杯(4)的大口端相連； 還包括抱緊于所述加壓罩(26 )和所述澆口杯(4 )結(jié)合處的抱緊裝置(3 )。
9.如權(quán)利要求8所述的鑄造加壓系統(tǒng)，其特征在于，所述抱緊裝置(3)包括結(jié)構(gòu)相同的第一半箍(31)和第二半箍(32)，所述第一半箍(31)和第二半箍(32)的一端鉸接； 所述第一半箍(31)和第二半箍(32)的上環(huán)面圍成有與所述加壓罩(26)的外表面相同的斜度和傾斜方向的錐形孔； 所述第一半箍(31)和第二半箍(32)的下環(huán)面圍成有與所述澆口杯(4)的外表面相同的斜度和傾斜方向的錐形孔。
10.一種鑄造加壓方法，其特征在于，在金屬液澆注結(jié)束后，包括以下步驟 將與壓縮空氣連接的如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的鑄造加壓裝置(2)的加壓罩(26)套在澆口杯(4)上，并采用抱緊裝置(3)將加壓罩(26)與澆口杯(4)緊密連接，然后開啟壓力管道(21)上的調(diào)壓閥(27)，并調(diào)節(jié)壓力到O. 05-5MPa，此時(shí)壓縮空氣對(duì)金屬液施壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鑄造加壓裝置，用于當(dāng)金屬液澆注結(jié)束后，對(duì)澆注系統(tǒng)內(nèi)金屬液施壓，包括加壓罩，一端具有用于與澆注系統(tǒng)的澆口杯連接的密封連接部；用于與壓縮氣源相連的壓力管道，壓力管道與加壓罩的另一端密封連通。與傳統(tǒng)的重力下砂型或金屬型鑄造相比，本發(fā)明能夠?qū)﹁T型內(nèi)金屬液施加壓力，使得金屬液在鑄型中的各部位均呈正壓，使金屬液在壓力下凝固，不但提高了金屬液的充型能力，而且提高了鑄件的致密性，減少了鑄件的澆不足、冷隔、縮松、縮孔等缺陷，提高了鑄件成品率。本發(fā)明還公開了一種具有上述鑄造加壓裝置的鑄造加壓系統(tǒng)和采用上述鑄造加壓裝置的鑄造加壓方法。
文檔編號(hào)B22D18/00GK102941334SQ20121049037
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者祝建勛, 王致明 申請(qǐng)人:山東圣泉化工股份有限公司