專利名稱：一種真空高壓鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)熱節(jié)分散于輪緣和輪心的輪盤類鑄件(如摩托車和電動助 力車輪轂，皮帶輪、齒輪等)的真空高壓鑄造工藝方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的輪盤類鑄件，特別是輪轂、皮帶輪等，均采用金屬型重力鑄造，存在熔體收 得率低、生產(chǎn)效率低、成品率低等問題。為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)要求，提高收得率、生產(chǎn)效率和 成品率，目前大量的輕合金輪盤類鑄件開始采用高壓鑄造生產(chǎn)。目前，輪盤類鑄件高壓鑄造時均采用中心澆注工藝(見附圖1)。由于該類鑄件熱 節(jié)分散分布在輪緣和輪心上，中心充型壓鑄時，壓頭只能為輪心熱節(jié)提供有效補縮，而分布 在輪緣上的熱節(jié)因薄壁輻條或輻板較早凝固堵塞補縮通道而出現(xiàn)縮孔疏松等凝固收縮缺 陷，顯著降低了這些部位的工藝品質(zhì)和機械性能。另外，輪緣是輪盤類零件的高應(yīng)力區(qū)，要求充型質(zhì)量最高。但中心澆注工藝最后充 填輪緣，致使氧化渣、冷隔、流痕等成型缺陷集中出現(xiàn)在輪緣上，降低了鑄件的工藝品質(zhì)和 機械性能。為了改善服役性能，部分輪盤類鑄件希望鑄造成型后，通過熱處理來提升本體材 料機械性能。這時，要求鑄件在真空下充型，以獲得可熱處理工藝性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明方法的目的在于提供一種熔體充型次序合理、能同時對輪緣和輪心補縮、 可在廣泛使用的臥式壓鑄機上實施的可熱處理的輪盤類鑄件的壓鑄工藝方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為合金熔體(4)通過澆注口(1)定量注入壓 室(2)、壓頭(3)前行封閉澆注口(1)構(gòu)成封閉型腔后抽真空；充型過程中，壓頭(3)繼續(xù)前 行依次完成輪緣、輪輻或輻板、輪心的真空充型，并在充型完成前結(jié)束抽真空；充型完成后， 壓頭(3)與補壓頭(6) —起加壓并保壓，使型腔內(nèi)熔體(4)在壓力下凝固。真空鑄造過程中，壓頭(3)經(jīng)歷充型、加壓和保壓凝固三個階段；在壓頭⑶前行 封閉澆注口(1)后，開始對型腔抽真空，并在充型完成前結(jié)束抽真空；充型完成后，壓頭(3) 和補壓頭(6) —起加壓并保壓，在型腔熔體(4)按照先輪輻或輻板、后輪緣和輪心的順序凝 固中使分布于輪輻或輻板兩端的熱節(jié)均得到良好的補縮，消除這些熱節(jié)部位的凝固收縮缺 陷，如縮松、縮孔等。本發(fā)明方法具有如下效果1、采用真空輔助，避免了合金熔體(4)流動成型時的氧化及鑄件中氣孔的形成， 提高了輪盤類鑄件的工藝質(zhì)量，并可通過熱處理提升性能；2、采用環(huán)形流動充型，使熔體(4)先輪緣、再輪輻或輻板、再輪心、最后集渣包的 順序充型，在性能要求高的輪緣上得到工藝品質(zhì)高且一致的充型質(zhì)量；3、采用壓頭(3)和補壓頭(6)分別對輪緣和輪心加壓并保壓，實現(xiàn)先輪輻或輻板、后輪緣和輪心的順序凝固，從而為進一步減小輪盤鑄件的輪輻(盤)厚度、提高材料利用率 創(chuàng)造條件；4、采用壓頭(3)和補壓頭(6) —起加壓并保壓的方式，使分布于輪輻兩端熱節(jié)內(nèi) 的熔體(4)凝固時均得到良好補縮，消除了這些部位易于出現(xiàn)的縮孔疏松缺陷，確保鑄件 致密和工藝品質(zhì)一致；5、此工藝適用于廣泛使用的臥式壓鑄機。


附圖是本發(fā)明方法工作原理示意圖其中圖1為金屬型壓力鑄造示意圖；圖2為真空壓鑄模示意圖；圖3為輪轂鑄件圖；圖4為輪轂真空壓鑄充型順序圖；圖5為輪轂真空壓鑄凝固順序圖。其中1_澆注口 ；2-壓室；3-壓頭；4-合金熔體；5-橫澆道；6_補壓頭；7_集渣 包；8-內(nèi)澆口 1 ；9-內(nèi)澆口 2 ； 10-內(nèi)澆口 3 ；11-輪輻頂端；12-輪輻根部。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例做進一步的說明實施例以摩托車輪轂的真空壓鑄工藝為例。該工藝采用垂直分型、環(huán)形切向真空 充型、中心補壓方式，其工藝過程為1、真空高壓充型合金熔體(4)通過澆注口(1)定量注入壓室(2)、擠壓頭(3)前 行封閉澆注口(1)構(gòu)成封閉型腔后抽真空；壓頭(3)繼續(xù)前行依次完成輪緣、輪輻和輪心的 充型，并在充型完成前結(jié)束抽真空；充型過程見圖4。2、加壓凝固充型完成后，壓頭(3)與補壓頭(6) —起加壓并保壓，使型腔合金熔 體(4)在壓力下凝固；凝固過程見圖5。3、開模取件摩托車輪轂鑄件凝固并留模一段時間后開模，開模的同時壓頭(3) 和補壓頭(6)前行，頂出料頭和摩托車輪轂鑄件，然后壓頭(3)和補壓頭(6)分別回程至壓 鑄前工位；4、清整模具、刷涂料、合模，摩托車輪轂真空輔助壓鑄工藝進入下一循環(huán)。采用本發(fā)明方法生產(chǎn)鎂、鋁合金摩托車輪轂及具有類似熱節(jié)分布特征的輕合金輪 盤類鑄件，能有效地解決熔體充型過程中易氧化、易于產(chǎn)生氣孔、輪輻兩端補縮不良、薄輻 板摩托車輪轂難以用現(xiàn)行鑄造方法生產(chǎn)、輪輻材料利用率低、臥式壓鑄機不能生產(chǎn)摩托車 輪轂等問題。
權(quán)利要求
輪盤類鑄件的真空高壓鑄造工藝的實施方法為預(yù)熱鑄型、刷涂料→合?！垠w澆注→壓頭前行封閉壓室澆口→抽真空→充型并結(jié)束抽真空→邊緣與中心同時加壓凝固→開?！〕鲨T件。其特征是合金熔體(4)通過澆注口(1)定量注入壓室(2)、壓頭(3)前行封閉澆注口(1)構(gòu)成封閉型腔后抽真空；壓頭(3)繼續(xù)前行依次完成輪盤外緣、輪盤輻條或輻板，最后輪心的順序向心充型，并在充型結(jié)束前終止抽真空；充型完成后，壓頭(3)與中心補壓頭(6)一起加壓并保壓，直至型腔內(nèi)的熔體(4)在壓力下完全凝固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空高壓鑄造方法，其特征是橫澆道(7)是位于輪緣 外的斷環(huán)結(jié)構(gòu)，內(nèi)澆口切向開設(shè)在輪緣與橫澆道之間，內(nèi)澆口的位置、尺寸保證合金熔體 (4)在壓頭(3)的驅(qū)使下先旋轉(zhuǎn)充填輪緣，然后再同時充填各輪輻或輻板，最后充填輪心后 匯集于輪心延長部的集渣包，實現(xiàn)先輪緣、再輪輻或輻板、再輪心、最后集渣包的順序充型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空高壓鑄造方法，其特征是充型完成后，壓頭(3)和位于 輪心集渣包頂端的補壓頭(6)共同加壓并保壓，使分布于輪緣和輪心的熱節(jié)上的熔體(4) 在壓力下凝固，得到輪緣和輪心都沒有凝固收縮缺陷(如縮孔、疏松等)、整體沒有氣孔的 致密鑄件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輪盤類鑄件的真空高壓鑄造工藝方法。其實現(xiàn)方法是熔體澆注完畢后在真空輔助下通過斷環(huán)型橫澆道和切向內(nèi)澆口實現(xiàn)從輪緣到輪心的順序向心充型；充型完成后，通過壓頭和位于輪心外延渣包上的補壓頭共同加壓并保壓，直至鑄件完全凝固，從而獲得在輪緣充型質(zhì)量良好、輪緣熱節(jié)和輪心熱節(jié)上均無凝固收縮和氣孔缺陷的高品質(zhì)輪盤類鑄件。
文檔編號B22D17/00GK101927329SQ20101027278
公開日2010年12月29日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月6日
發(fā)明者劉偉召, 徐紹勇, 龍思遠 申請人:重慶碩龍科技有限公司