专利名称：重力浇铸加压结晶成型装置的利记博彩app
技术领域：
重力浇铸加压结晶成型装置本实用新型涉及一种金属模压力铸造成型装置，尤其是环盘形零件的轻合金金属模重力 浇铸加压结晶成型装置。
技术背景整体式汽车铝合金车轮是典型的环盘形零件，是汽车的重要安全和装饰部件，其结构和 形状复杂，对机械性能和表面质量有较高要求。如图l是整体式汽车铝合金车轮的正面图， 图2是整体式汽车铝合金车轮图1的A-A截面图。如图2所示整体式汽车铝合金车轮的轮辋部 分和安装盘位置有装配要求，对直径精度、轴向跳动精度和径向跳动精度都有较高要求，这 就决定了用铸造工艺成型的整体式汽车铝合金车轮的轮辋和安装盘部位必须经过机加工工 序才能达到使用要求。因此在整体式汽车铝合金车轮模具开发时要在轮辋和安装盘部位放置 加工余量，如图2虚线所示。整体式汽车铝合金车轮的正面主要是满足外观要求，是否机加 工取决于车轮开发时要求的外观效果。整体式汽车铝合金车轮绝大部分都是无内胎车轮，因 此轮辋部分的气密性非常重要，必须100%经过气密性试验。图l、图2所示为正面不机加工的 无内胎整体式汽车铝合金车轮。目前，公知的整体式汽车铝合金车轮重力铸造成型装置，如图3、图4、图5所示上模(6)、固定于铸造机的上模固定板(3)上，下模(7)通过下模座(10)固定于铸造机的下 机台板(4)上，两侧模(8)、 (9)分别对应地固定于铸造机的两侧模固定板(2)上，利用 铸造机油缸将上模(6)、下模(7)及侧模(8)、 (9)相互密合成整体式汽车铝合金车轮模 具的型腔(ZH)。在两侧模(8)、 (9)相互密合侧面的一侧设有浇铸系统(ZHi)，以充型模 具的型腔(ZH)。在车轮安装盘位置设有冒口 (ZH2)，利用冒口 (Z他)容置的合金溶液补充 型腔(ZH)内合金溶液凝固时CiDi段的体积收縮量。在轮辋顶部设有边冒口 (Z他)，利用边 冒口 (ZH3)容置的合金溶液补充型腔(ZH)内合金溶液凝固时BiAi段的体积收縮量。在边 冒口 (ZH3)顶部均布设有四个开口 (ZH4)，以便合金溶液浇铸时模具的排气和观察合金溶 液的充型情况。合金溶液充型完成后，合金溶液从Ci到Di和Bi到Ai两个方向顺序凝固，冒口(ZH2)和边冒口 (ZH3)中容置的合金溶液在自身重力作用下分别对CiDi段和BiAi段补縮。 铝合金密度小冒口 (ZH2)和边冒口 (ZH3)中容置的合金溶液提供的补縮压力相对较小(一 般为0.02 0.03MPa)，合金溶液凝固结晶晶粒较大。合金溶液在轮辋BiAi段的充型液流方向 与该段合金溶液凝固的方向相同，型腔(ZH)中BiAi段合金溶液的温度分布是上低下高，不 利于合金溶液从Bi到Ai方向顺序凝固，使轮辋部分的Bi处机加工后易产生縮松漏气缺陷，导 致铸件的报废。边冒口 (ZH3)要占用大量合金溶液，要安排专门的去冒口加工工序，降低 了合金溶液的利用率，增加了合金溶液的熔炼和机加成本。铸件最终脱模是铸造机的油缸带 动上模固定板(3)将上模(6)和铸件一起向上运动，直到铸造机打料块(1)与铸件边冒 口 (ZH3)顶面接触，上模(6)继续向上运动使铸件从上模(6)脱下落入铸造机接料盘(5) 中。因脱模力全部作用在轮辋边冒口 (ZH3)顶面，铸件温度较高时铸件冒口 (ZH2)的脱模 阻力较大，易造成安装盘位置沿轴线方向偏移变形。此种变形对正面不要求机加工的整体式 汽车铝合金车轮很难在后续工序中消除，严重影响车轮品质。 发明内容为了克服现有整体式汽车铝合金车轮金属模重力铸造成型装置的不足，本实用新型提供 一种新型的重力浇铸加压结晶成型装置。本实用新型的目的是这样实现的用原重力铸造机实现模具的开合取件等动作，对整体 式汽车铝合金车轮的安装盘位置设保温冒口和冒口加压装置、上模设置顶出装置、在模具浇 铸系统的横浇道处设置强水冷装置。合金溶液在开放式重力浇铸状态下经过浇铸系统平稳进入型腔，模具两侧模浇铸系统横浇道处设置的强水冷装置将浇铸系统在横浇道处的合金溶液 凝固，使铸型中的合金溶液处于封闭的型腔中，冒口加压装置按事先设定的延时时间、加压速度和保压压力开始向冒口顶面加压保压。型腔中的合金溶液在气体压力下沿ABCD的方向顺序凝固。合金溶液凝固成铸件后，铸件在上模顶出装置和冒口加压装置提供的两个向下的作 用力下从上模上脱出。达到使铸件凝结组织密致，脱模变形小，提高合金溶液的利用率和降 低机加工成本的效果。本实用新型的方案包括模具和经改装的通用重力铸造机。所述的模具主要包括侧模横 浇道强水冷装置、排气塞、顶杆板和顶杆压板、双头螺栓、导柱、顶杆板衬套、冒口加压装 置、复位杆、顶杆、液面探测头、上模、下模座、下模、上下模合模销、上模芯、冒口座、 陶瓷冒口套、冒口护围、热电偶、侧模，上模通过导柱固定于铸造机的上模固定板上，下模通过下模座固定于铸造机的下机台板上，两側模分别对应地固定于铸造机的两侧模固定板 上；所述模具利用铸造机油缸将上模、下模及側模相互密合成模具的型腔，在两側模相互密 合侧面的一侧设有浇铸系统，在中间位置设有冒口；在所述模具的两侧模浇铸系统的横浇道 位置有将横浇道处的合金溶液迅速凝固的侧模横浇道强水冷装置;在所述模具的上模顶面均 布设置若干根合金溶液充型过程中排出模具型腔中气体的排气塞和两个探测合金溶液位置 的液面探测头；在所述模具的上模顶面安装有与铸造机上模固定板连接的导柱和将铸件从上 模上顶出的顶出装置；在所述模具的上模芯上安装有冒口座、保温冒口装置和冒口补压装置； 在所述模具的冒口加压装置的加压机座上设有进气管和排气管及中心进气管。所述的侧模横浇道强水冷装置是在两侧模浇铸系统的横浇道位置各设一方型镶件，在镶 件相邻两侧面各加工两个互相连通的圆孔，再将圆孔的端面堵焊，使镶件内形成倒"L"型 水道，在水道的两端设管嫘纹连接管接头，管接头分别与进水管和出水管连接，进水管连接 电磁止通阀来控制冷却水的通断；镶件通过在側模上加工的方形台阶孔和拉板及嫘栓固定在 侧模上。镶件的侧壁直接与側模铸系统横浇道位置的合金溶液接触，镶件内的水道通入冷却 水时能迅速将横浇道处的合金溶液凝固，使铸型中的合金溶液处于封闭的型腔中。所述的液面探测头主要包括绝缘陶瓷套、导电钢芯；液面探测头通过上模上加工的沉台 孔和压板及嫘栓固定在上模上，液面探测头的导电钢芯伸入型腔顶面；上模上设置的两个液 面探测头与24伏的安全电源、报警器、信号发生器串联构成探测合金溶液位置的液面探测装 置。当合金溶液充型到模具型腔顶面时，两个液面探测头被合金溶液接通，报警器发出报警， 信号发生器发出信号给指定元件。所述模具的上模顶面安装若干根导柱，导柱一端通过双头嫘栓与上模连接，另一端与铸 造机上模固定板连接。导柱即有连接上模与铸造机上模固定板的作用又为顶出装置的上下滑 动提供导向作用。所述上模的顶出装置主要包括顶杆板和顶杆压板、顶杆板衬套、若干根顶杆和复位杆， 顶杆板和顶杆压板通过顶杆板衬套沿导柱上下滑动，顶杆板和顶杆压板上固定的顶杆和复位 杆贯穿上模；复位杆的位置与上下模合模销孔位置重合，上模与下模合模时复位杆正好落入 上下模合模销的顶面带动顶杆板和顶针复位。所述的保温冒口装置主要包括陶瓷冒口套、冒口护围；陶瓷冒口套固定在补压机座和冒 口护围之间，陶瓷冒口套有很好的保温效果，确保冒口中容置的合金溶液最后凝固；补压气 体过滤芯通过石棉垫顶紧陶瓷冒口套顶面，使陶瓷冒口套的底面凸出冒口护围的底面2毫米， 因石棉垫是可压縮的，确保了装好冒口加压装置和陶瓷冒口套的冒口护围通过螺栓固定在冒 口座上时陶瓷冒口套底面与冒口座顶面的贴合；陶瓷冒口套底面内孔直径比冒口座顶面内孔 直径小l毫米，避免了陶瓷冒口套与冒口座贴合处产生倒钩影响脱模；在加压机座与冒口护 围、冒口护围与冒口座的配合位加高温密封垫密封；冒口座通过蠊栓固定在上模芯上，冒口 座侧壁设热电偶测量铸件凝固过程中冒口底部的温度来确定开模时间。所述的冒口加压装置的加压机座的进气孔一端设管嫘纹与管接头l、保温管、电加热器、 压传感器l、电磁阀l、针阀依次连接；压传感器l、电磁阀l和针阀实现对通入冒口中加压气体的加压速度和冒口中气体压力大小的调节；电加热器和保温管实现对通入冒口中加压气体 的加热和保温，从而使通入冒口中的加压气体是高温气体，以次来提高冒口中容置合金溶液的补縮能力。所述的冒口加压装置的加压机座进气孔的另一端焊接排气嘴，中心部位安装气体过滤芯 和不锈钢过滤网。排气嘴是底面堵焊两侧各开两个排气孔的钢管；气体过滤芯中间部位加工 均布的排气小孔；排气嘴、气体过滤芯和不锈钢过滤网实现加压气体是弥散的通入冒口中合 金溶液的顶面加压；如此能大大减小冒口中容置的合金溶液受加压气体的影响表面提前凝固 结壳，从而影响合金溶液压力的传递，降低合金溶液在压力下结晶凝固的效果。所述的冒口补压装置的加压机座中心进气孔一端焊接中心钢管深入陶瓷冒口套内，实现 对冒口内剩余合金溶液的冷却和加速冒口中己凝固合金溶液的收缩，减小冒口中心脱模阻 力；另一端设管嫘纹与管接头2、电磁阀2和压传感器2连接，电磁阀2和压传感器2实现对铸 件脱模时加在冒口内气体压力大小的调节，从而控制铸件脱模时冒口内气体作用在安装盘上 脱模力的大小。所述的中央冒口座的側壁设热电偶测量铸件凝固过程中冒口底部的温度，当热电偶测得 铸件凝固过程中冒口底部的温度达到预设值时发出信号给指定元件动作，以提高铸造过程的 自动化程度。本实用新型的有益效果是，合金溶液在开放式重力浇铸状态平稳进入型腔，有效减少在 充型过程中产生巻气、夹渣等缺陷；合金溶液在冒口加压装置提供0.8 1.3MPa气体压力的 封闭型腔中顺序凝固成铸件，使铸件比普通重力铸造的凝结组织致密，机械性能和表面质量 好;铸件在圆周均布的若干根顶杆和冒口加压装置提供的气体压力作用下脱模，脱模力均匀， 铸件脱模变形小，尤其是能有效减小铸件安装盘轴向偏移变形；模具在现有铸造机上生产， 设备改造调整费用低，结构简单。
图6是本实用新型模具图7的C-C截面视图；图7是本实用新型模具俯视图；图8是图7中D的放大图； 图9是图7的E-E截面图；图10是图7中F的放大图；图ll是本实用新型冒口加压装置气动系统图；图12是本实用新型冒口气体加压过程工艺曲线图；图13是本实用新型整体主视以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 本实用新型重力浇铸加压结晶成型装置包括模具和经改装的通用重力铸造机。如图6、图7所示模具主要包括(11)侧模横浇道强水冷装置、(12)排气塞、(13)顶 杆板和顶杆压板、(14)双头螺栓、(15)导柱、(16)顶杆板衬套、(17)冒口加压装置、(18) 复位杆、(19)顶杆、(20)液面探测头、(21)上模、(22)下模座、(23)下模、(24)上下 模合模销、(25)上模芯、(26)冒口座、(27)陶瓷冒口套、(28)冒口护围、(29)热电偶、 (30) (31)側模、以及模具的型腔(ZHa)、浇铸系统(ZHai)和冒口 (ZHa2)。如图6、图7、图8所示侧模横浇道强水冷装置(11)是通过在两侧模(30)、 (31)浇 铸系统(ZHm)的横浇道位置各设一方型镶件(35)。在镶件(35)相邻两侧面各加工两个 互相连通的圆孔，再将圆孔的端面堵焊，使镶件内形成倒"L"型水道，在水道的两端设管 螺纹连接管接头。水道的两端通过管接头分别与进水管和出水管连接，进水管连接电磁止通 阀来控制冷却水的通断。镶件(35)通过在側模上加工的方形台阶孔和拉板(33)及螺栓(34) 固定在側模上。在侧模浇铸系统(ZHai)的横浇道位置设强水冷装置是为了能在侥铸完成后 迅速将横浇道处的合金溶液凝固，使模具型腔中的合金溶液处于封闭状态，以便冒口加压装 置(17)加压，使模具型腔中的合金溶液在压力下结晶凝固。如图6、图7所示上模(21)型腔的顶面节圆位置设液面探测头(20)。液面探测头(20) 如图九所示，包括(36)绝缘陶瓷套、(37)导电钢芯组成。液面探测头(20)通过上模(21) 上加工的沉台孔和压板(39)及螺栓(38)固定在上模(21)上。上模(21)上设置的两个 液面探测头(20)与24伏的安全电源、报警器、信号发生器串联组成液面探测装置。模具充 型过程中当合金溶液到达型腔顶面时，两个液面探测头(20)被接通，报擎器发出报警，信 号发生器发出信号给指定元件。如图6所示上模(21)顶面均布设置若干根排气塞(12)，合金溶液冲型过程中顺利排出模具型腔中的气体。如图6、图13所示导柱(15) —端通过双头螺栓(14)与上模(21)连接，另一端与 铸造机上模固定板(3)连接。如图6、图7所示上模(21)顶面均布设置若干根顶杆(19)，顶杆(19)固定在顶杆 板和顶杆压板(13)上贯穿上模(21)，顶杆板和顶杆压板(13)通过顶杆板衬套(16)沿 导柱(15)上下滑动，从而带动顶杆(19)动作。顶杆板和顶杆压板(13)上设复位杆(18), 复位杆(18)的位置与上下模合模销孔位置重合，上模(21)的合模销孔加工成通孔，孔径 略大于复位杆直径。当上模(21)与下模(23)合模时复位杆(18)正好落入上下模合模销 (24)的顶面，实现对顶杆板和顶杆压板(13)及顶杆(19)的复位。如图6所示对壁厚均匀的轮辋AB部位，通过上模(21)和侧模(30) (31)对应位置 给上下不同大小的加工余量使铸件的壁厚从A2至B2梯增1. 5 2. 2毫米，使铸件的壁厚适合从A2到B2方向顺序凝固的要求。如图6、图7、图ll所示冒口加压装置(17)包括(40)加压机座、(41)石棉垫、(42) 排气嘴、(43)不锈钢过滤网、(44)气体过滤芯、(45)管接头l、 (46)中心钢管、(47)保 温管、(48)管接头2、 (49)中心进气管、(50)管接头3、 (51)侧排气管、(52)高温密封 垫、(53)针阀、(54)电磁阀l、 (55)压力传感器l、 (56)电加热器、(57)电磁阀2、 (58) 压力传感器2、 (59)电磁阀3。加压机座(40)顶面周边位置设进气孔和排气孔，中心位置 设中心进气孔。进气孔一端设管螺纹与管接头l (45)连接，另一端焊接排气嘴(42)。排气 嘴(42)是底面堵焊两侧各开两个排气孔的钢管，排气嘴(42)能使加压气体延圆周方向进 入加压机座(40)的内腔。排气孔是在加压机座(40)上加工一横向的孔与一竖向的孔连接 组成，横向的孔一端堵焊，竖向的孔一端设管嫘纹与管接头3 (50)连接。中心进气孔一端 设管嫘纹与管接头2 (48)连接，另一端焊接中心钢管(46)深入陶瓷冒口套(27)内。气 体过滤芯(44)通过蠊栓与加压机座(40)连接，不锈钢过滤网(43)固定在加压气体过滤 芯(44)上，气体过滤芯(44)中间部位加工均布的排气小孔，加压气体经不锈钢过滤网(43) 和气体过滤芯(44)弥散的进入冒口 (ZHa2)顶面加压。加压机座(40)通过螺栓与冒口护 围(28)连接。陶瓷冒口套(27)固定在加压机座(40)和冒口护围(28)之间，陶瓷冒口 套(27)有很好的保温效果，确保冒口 (ZHa2)中容置的合金溶液最后凝固。加压气体过滤 芯(44)通过石棉垫(41)顶紧陶瓷冒口套(27)，使陶瓷冒口套(27)的底面凸出冒口护 围(28)的底面2毫米。装好冒口加压装置(17)和陶瓷冒口套(27)的冒口护围(28)通 过螺栓固定在冒口座(26)上，因石棉垫(41)是可压缩的，确保了陶瓷冒口套(27)底面 与冒口座(26)顶面的贴合。陶瓷冒口套(27)底面内孔直径比冒口座(26)顶面内孔直径 小1毫米，避免了陶瓷冒口套(27)与冒口座(26)贴合处产生倒钩影响脱模。在加压机座(40)与冒口护围(28)、冒口护围(28)与冒口座(26)的配合位加高温密封垫(52)密 封。冒口座(26)通过媒栓固定在上模芯(25)上，冒口座(26)侧壁设热电偶(29)测量 铸件凝固过程中冒口底部的温度来确定开模时间。如图ll冒口加压装置气动系统图所示恒压气源经针阀(53)、电磁阀(54)、压传感器(55)、电加热器(56)、保温管(47)、管接头l (45)与加压机座(40)的侧进气孔连接实 现对冒口 (ZHa2)的加压。加压气体经电加热器(56)加热后，通过保温管(47)进入加压 机座(40)内，经不锈钢过滤网(43)和气体过滤芯(44)弥散的通入冒口 (ZHa2)顶面加7压。如此能有效防止冒口 (ZHa2)中容置的合金溶液受加压气体的影响表面凝固，从而影响 合金溶液压力的传递，降低合金溶液在压力下结晶凝固的效果。针阀(53)、电磁阀l (54) 和压传感器l (55)调节控制冒口加压装置中气体的增压速度及实现对冒口 (ZHa2)内气体 保压压力的调节。电磁阀3 (59)、侧排气管(51)经管接头3 (50)与加压机座(40)側排 气孔连接实现对冒口 (ZHa2)内气体的卸压和排气。冒口 (ZHa2)内气体压力的调节如图十 二冒口气体加压过程工艺曲线图所示，图中0到ti是延时时间，abc段为气体加压过程，cd 段为气体保压过程，de段为气体卸压过程。通过电器控制对abcd段的气体加压保压过程可根 据模具型腔中合金溶液的凝固情况实现分段加压保压控制。恒压气源经电磁阀2 (57)、压传 感器2 (58)、中心进气管(49)、管接头2 (48)与加压机座(40)中心进气孔连接实现对冒 口 (ZHa2)内剩余的合金溶液吹气冷却和加压脱模功能。由电磁阀2 (57)和压传感器2 (58) 实现对铸件脱模时加在冒口 (ZHa2)内气体压力大小的调节来控制安装盘脱模力的大小。如图13所示改装目前通用的重力铸造机，在铸造机的上模固定板(3)上安装型程开 关触头(59)，在铸造机的打料块固定板(60)上安装型程开关(61);在铸造机的上模固定 板(3)上加工电加热器(56)的固定位置；将液面探测头(20)和側模横浇道强水冷装置 (11)及冒口加压装置(17)的电器控制部分并入铸造机的电器控制系统，使各相互动作实 现自动控制。本实用新型的动态使用过程如下.-如图6、图13所示上模(21)固定于铸造机的上模固定板(3)上，下模(23)通过下 模座(22)固定于铸造机的下机台板(4)上，两側模(30)、 (31)分别对应地固定于铸造 机的两侧模固定板(2)上，利用铸造机的油缸将上模(21)、下模(23)及側模(30)、 (31) 相互密合成整体式汽车铝合金车轮模具的型腔(ZHa)，复位杆(18)落入上下模合模销(24) 的顶面，实现对顶杆板和顶杆压板(13)及顶杆(19)的复位。在两侧模(30)、 (31)相互 密合侧面的一侧设有浇铸系统(ZHai),以充型模具的型腔(ZHa),在安装盘位置设有冒口(ZHa2)，利用冒口 (ZHa2)容置的合金溶液补充模具的型腔(ZHa)合金溶液凝固时A2B2C2D2 段的体积收縮量。合金溶液通过人工浇铸或机器手浇铸经側模上设置的浇铸系统(ZHal)进 入型腔(ZHa)，当合金溶液充型到型腔顶面时液面探测头(20)被接通，液面探测装置发出 警报或反馈一信号到机器手停止浇铸，同时液面探测装置发出一信号给側模横浇道强水冷装 置(11)和冒口加压装置(17)。侧模横浇道强水冷装置(11)开始通水强冷，使浇铸系统(ZHai)横浇道处的合金溶液凝固，使型腔(ZHa)中的合金溶液处于封闭的型腔中。冒口 加压装置(17)按事先设定的延时时间、加压速度和保压压力开始向冒口 (ZHa2)顶面加压 保压。型腔(ZHa)中的合金溶液在气体压力下沿A2B2C2D2的方向顺序凝固成铸件。在冒口座(26)侧壁的热电偶(29)开始测量冒口底部温度，当温度达到预设值时冒口加压装置(17) 的侧排气管(51)的电磁阀3 (59)打开给冒口 (ZHa2)卸压，中心进气管(49)通入冷却 空气，冷却冒口 (ZHa2)内剩余的合金溶液和加速冒口 (ZHa2)中己凝固合金溶液的收縮， 减小冒口 (ZHa2)中心脱模阻力。同时铸造机油缸带动侧模(30)、 (31)打开，将上模(21) 和铸件一起向上运动，到达铸造机型程开关(61)预设位置时冒口加压装置(17)的侧排气 管(51)的电磁阀3 (59)关闭。中心进气管(49)继续向冒口 (ZHa2)内通入空气，冒口(ZHa2)内气体加压到预设值时，上模(21)继续向上运动使铸造机打料块(1)与顶杆板 和顶杆压板(13)接触，使顶杆板和顶杆压板(13)带动顶杆(19)向下运动。铸件在顶 杆(19)和冒口加压装置(17)提供的两个向下作用力下从上模(21)上脱下落入铸造机接 料盘(5)中。本实用新型的突出优点是:减少了冒口容置的合金溶液体积，提高了合金溶液的利用率， 节省成本;合金溶液在开放式重力浇铸状态平稳进入型腔，有效减少了充型过程中产生巻气、 夹渣等缺陷，合金溶液在冒口加压装置提供O. 8 1. 3MPa气体压力的封闭型腔中顺序凝固成 铸件,使铸件比普通重力铸造的凝结组织致密,机械性能和表面质量好;合金溶液在轮辋A2B2 段的充型液流方向与该段合金溶液凝固的方向相反，型腔(ZHa)中A2B2段合金溶液的温度分布是上低下高，有利于合金溶液从A2到B2的方向顺序凝固，有效减少了轮辋部份B2处机加 工后产生縮松漏气缺陷的出现，提高了铸件的合格率；铸件在圆周均布的若干根顶杆和冒口 加压装置提供的气体压力作用下脱模，脱模力均匀，铸件脱模变形小，尤其是能有效减小铸 件安装盘轴向偏移变形；模具在现有铸造机上生产，设备改造调整费用低，结构简单；保温 冒口和冒口加压装置按模块化设计，不同型号和规格的环盘形零件模具开发时，只要冒口护 围(28)和冒口座(26)按一定标准设计，保温冒口和冒口加压装置可以在不同模具间共用， 从而减少了模具的开发成本。
权利要求1. 一种重力浇铸加压结晶成型装置，尤其是环盘形零件的轻合金金属模重力浇铸加压结晶成型装置，包括模具和经改装的通用重力铸造机，其特征在于a.所述的模具主要包括侧模横浇道强水冷装置(11)、排气塞(12)、顶杆板和顶杆压板(13)、双头螺栓(14)、导柱(15)、顶杆板衬套(16)、冒口加压装置(17)、复位杆(18)、顶杆(19)、液面探测头(20)、上模(21)、下模座(22)、下模(23)、上下模合模销(24)、上模芯(25)、冒口座(26)、陶瓷冒口套(27)、冒口护围(28)、热电偶(29)、侧模(30)(31)，上模(21)固定于铸造机的上模固定板(3)上，下模(23)通过下模座(22)固定于铸造机的下机台板(4)上，两侧模(30)、(31)分别对应地固定于铸造机的两侧模固定板(2)上，复位杆(18)固定在顶杆板和顶杆压板(13)上贯穿上模(21)；b.所述模具利用铸造机油缸将上模(21)、下模(23)及侧模(30)、(31)相互密合成模具的型腔(ZHa)，在两侧模(30)、(31)相互密合侧面的一侧设有浇铸系统(ZHa1)，在中间位置设有冒口(ZHa2)；c.所述模具的两侧模(30)、(31)浇铸系统(ZHa1)的横浇道位置有将横浇道处的合金溶液迅速凝固的侧模横浇道强水冷装置(11)；d.所述模具的上模(21)顶面均布设置若干根合金溶液充型过程中排出模具型腔中气体的排气塞(12)和两个探测合金溶液位置的液面探测头(20)；e.所述模具的上模(21)顶面安装有与铸造机上模固定板(3)连接的导柱(15)和将铸件从上模(21)上顶出的顶出装置；f.所述模具的上模芯(25)上安装有冒口座(26)、保温冒口装置和冒口补压装置(17)；j.所述模具的冒口加压装置(17)的加压机座(40)上设有进气管和排气管及中心进气管。
2.根据权利要求1所述的重力浇铸加压结晶成型装置，其特征在于所述的侧模横浇道强 水冷装置(11)是在两侧模(30)、 (31)浇铸系统(ZHai)的横浇道位置各设一方型镶件(35)， 在镶件(35)相邻两侧面各加工两个互相连通的圆孔，再将圆孔的端面堵焊，使镶件内形成 倒"L"型水道，在水道的两端设管嫘纹连接管接头，管接头分别与进水管和出水管连接，进 水管连接电磁止通阀来控制冷却水的通断；镶件(35)通过在侧模上加工的方形台阶孔和拉 板(33)及螺栓(34)固定在侧模上。
3. 根据权利要求1所述的重力浇铸加压结晶成型装置，其特征在于所述的液面探测头 (20)主要包括(36)绝缘陶瓷套、(37)导电钢芯；液面探测头(20)通过上模(21)上加工的沉台孔和压板(39)及嫘栓(38)固定在上模(21)上；上模(21)上设置的两个液面 探测头(20)与24伏的安全电源、报警器、信号发生器串联构成探测合金溶液位置的液面探 领機置。
4. 根据权利要求l所述的重力浇铸加压结晶成型装置，其特征在于所述的导柱(15) — 端通过双头螺栓(14)与上模(21)连接，另一端与铸造机上模固定板(3)连接。
5. 根据权利要求1所述的重力浇铸加压结晶成型装置，其特征在于上模(21)的顶出装 置主要包括顶杆板和顶杆压板(13)、顶杆板衬套(16)、若千根顶杆(19)和复位杆(18)， 顶杆板和顶杆压板(13)通过顶杆板衬套(16)沿导柱(15)上下滑动，顶杆板和顶杆压板(13)上固定的顶杆(19)和复位杆(18)贯穿上模(21);复位杆(18)的位置与上下模合 模销孔位置重合，上模(21)与下模(23)合模时复位杆(18)正好落入上下模合模销(24) 的顶面。
6. 根据权利要求1所述的重力浇铸加压结晶成型装置，其特征在于所述的保温冒口装置 主要包括陶瓷冒口套(27)、冒口护围(28);陶瓷冒口套(27)固定在补压机座(40)和冒 口护围(28)之间，补压气体过滤芯(44)通过石棉垫(41)顶紧陶瓷冒口套(27)顶面， 使陶瓷冒口套(27)的底面凸出冒口护围(28)的底面2毫米。
7. 根据权利要求l所述的重力浇铸加压结晶成型装置，其特征在于所迷的冒口加压装置 (17)的加压机座(40)的进气孔一端设管螺纹与管接头1 (45)、保温管(47)、电加热器(56)、压传感器l (55)、电磁阀l (54)、针阀(53)依次连接，实现对通入冒口 (ZHa2)中加压气 体的加热和冒口 (ZHa2)中气体压力的调节。
8. 根据权利要求l所述的重力浇铸加压结晶成型装置，其特征在于所述的冒口加压装置 (17)的加压机座(40)进气孔的另一端焊接排气嘴，中心部位安装气体过滤芯(44)和不锈钢过滤网(43)，实现加压气体是弥散的通入冒口 (ZHa2)中合金溶液的顶面加压；排气嘴 (42)是底面堵焊两侧各开两个排气孔的钢管；气体过滤芯(44)中间部位加工均布的排气 小孔。
9. 根据权利要求l所述的重力浇铸加压结晶成型装置，其特征在于所述的冒口补压装置 (17)的加压机座(40)中心进气孔一端焊接中心钢管(46)深入陶瓷冒口套(27)内，实现对冒口 (ZHa2)内剩余合金溶液的冷却和加速冒口 (ZHa2)中已凝固合金溶液的收縮，减 小冒口 (ZHa2)中心脱模阻力；另一端设管嫘纹与管接头2 (48)、电磁阀2 (57)和压传感器 2 (58)连接，实现对冒口 (ZHa2)脱模加压气体的压力调节。
10. 根据权利要求l所述的重力浇铸加压结晶成型装置，其特征在于所述的中央冒口座 (26)的侧壁设热电偶(29)测量铸件凝固过程中冒口底部的温度。
专利摘要本实用新型涉及一种金属模压力铸造成型装置，尤其是环盘形零件的轻合金金属模重力铸造加压结晶成型装置，包括模具和经改装的通用重力铸造机。用原重力铸造机实现模具的开合取件等动作，对模具设保温冒口和冒口加压装置、上模设置顶出装置和液面探测装置、在侧模浇铸系统的横浇道处设置强水冷装置。合金溶液在开放式重力浇铸状态下经过浇铸系统平稳进入型腔。型腔中的合金溶液在冒口加压装置提供0.8～1.3MPa气体压力的封闭型腔中顺序凝固成铸件，使铸件比普通重力铸造的凝结组织致密，机械性能和表面质量好；铸件在圆周均布的若干根顶杆和冒口加压装置提供的气体压力作用下脱模，脱模力均匀，铸件脱模变形小；模具在现有铸造机上生产，设备改造调整费用低，结构简单。
文档编号B22D18/02GK201108955SQ200720055739
公开日2008年9月3日 申请日期2007年8月21日 优先权日2007年8月21日
发明者刘建高 申请人:刘建高;何晓南