阅读说明：本技术 一种铸锻一体压铸方法 (Casting and forging integrated die-casting method ) 是由 程志强 于 2019-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明适用于压力铸造技术领域,公开了一种铸锻一体压铸方法,包括以下步骤：将具有锻压孔和型腔的模具通过锁模装置固定于铸锻一体机的机架,并控制所述模具合模；挤压系统的挤压杆将熔融原料注满模具型腔和锻压孔；锻压系统的锻造杆将所述锻压孔的预存原料至少部分挤压至模具的型腔。本发明所提供的一种铸锻一体压铸方法,锻造系统在挤压系统完成后对产品进行高压锻造,使变形铝合金低速高压填充锻压模内的型腔,挤压过程空气有足够的时间排除,不会造成产品内部存在气孔又能使外观密度达到要求,使产品的性能大幅增加。(The invention is suitable for the technical field of pressure casting, and discloses a casting and forging integrated die-casting method, which comprises the following steps: fixing a die with a forging hole and a cavity on a frame of the casting and forging all-in-one machine through a die locking device, and controlling the die to be closed; the extrusion rod of the extrusion system fills the die cavity and the forging hole with the molten raw materials; and a forging rod of the forging system extrudes the pre-stored raw material of the forging hole to a cavity of the die at least partially. According to the casting and forging integrated die-casting method provided by the invention, the forging system performs high-pressure forging on a product after the extrusion system is finished, so that the deformed aluminum alloy is filled in a cavity in a forging die at low speed and high pressure, air is removed for enough time in the extrusion process, air holes in the product cannot be caused, the appearance density can meet the requirement, and the performance of the product is greatly improved.)

一种铸锻一体压铸方法

技术领域

本发明属于压力铸造技术领域，尤其涉及一种铸锻一体压铸方法。

背景技术

目前，市面上的压铸机一般只能使用铸造铝合金，如ADC12、380等材料，如果使用变形铝合金压铸产品，所得制件可能同时存在各种不良，如裂痕、冷隔、缩陷等，因为变形铝合金只能使用在挤压、锻造上面。

而且，通过目前普通压铸机所铸造的铝合金制件，其在密度、抗拉强度上比较低，达不到汽车类高强要求使用的标准，也不能阳极氧化。

另外，目前普通压铸机，其压铸时必须使用高速压射来保证产品外表无缺陷，制件在高速压射生产的过程中，内部不可避免的产生气孔沙孔，制件不能被热处理，如果对制件进行热处理，其内部的气孔就会膨胀，导致制件表面起包等不良。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供了一种铸锻一体压铸方法，其

本发明的技术方案是：一种铸锻一体压铸方法，包括以下步骤：

将具有锻压孔和型腔的模具通过锁模装置固定于铸锻一体机的机架，并控制所述模具合模；

挤压系统的挤压杆将熔融原料注满模具型腔和锻压孔；

锻压系统的锻造杆将所述锻压孔的预存原料至少部分挤压至模具的型腔。

具体地，所述挤压系统包括压射油缸，所述压射油缸以设定压力持续驱动所述挤压杆使熔融原料注满模具型腔和锻压孔。

具体地，第二驱动部件驱动压射油缸内的压射活塞向前移动至设定位置，压射压缩气罐使所述压射油缸保持持续压力，而使所述挤压杆将熔融原料注满模具型腔和锻压孔。

具体地，所述锻压系统包括锻造油缸，第一驱动部件驱动锻造油缸内的锻造活塞向前移动至设定位置，锻造压缩气罐瞬间向所述锻造油缸充入压缩气，所述锻造油缸瞬间加压而使所述锻造杆对型腔内的制件进行锻造。

具体地，所述锻造杆作用于所述锻压孔内预存原料的压力大于所述挤压杆作用于原料的压力。

具体地，所述锻造杆作用于所述锻压孔内预存原料的瞬间速度大于所述挤压杆作用于原料的挤压速度。

具体地，所述压射压缩气罐设置有一组，或者，所述压射压缩气罐设置有两组，两组所述压缩气罐同步工作或交替工作。

具体地，所述锻造压缩气罐设置有一组，或者，所述锻造压缩气罐设置有两组，两组所述锻造气罐同步工作或交替工作。

具体地，在所述锻压系统开始工作前，先设定所述锻压系统的压力和保压时间。

具体地，在所述锻压系统开始工作前，先设定所述锻压系统的工作次数。

本发明所提供的一种铸锻一体压铸方法，挤压系统将熔融原料充满模具型腔后，锻造杆动作，使预存原料至少部分挤压至模具的型腔，从而使型腔内的原料进一步致密化，避免制件内部产生气孔沙孔，防止制件存在裂痕、冷隔、缩陷等不良，由于锻造杆的锻造作用，使产品的性能大幅增加，其密度、抗拉强度高，可达到汽车类高强要求使用的标准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种铸锻一体压铸机的平面示意图；

图2是本发明实施例提供的一种铸锻一体压铸机的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的一种铸锻一体压铸方法，可采用如图1和图2所示的一种铸锻一体压铸机，包括以下步骤：将具有锻压孔和型腔的模具通过锁模装置固定于铸锻一体机的机架1，并控制所述模具合模；挤压系统40的挤压杆41将熔融原料注满模具型腔和锻压孔；锻压系统30的锻造杆31将所述锻压孔的预存原料至少部分挤压至模具的型腔。这样，挤压系统40将熔融原料充满模具型腔后，锻造杆31动作，使预存原料至少部分挤压至模具的型腔，从而使型腔内的原料进一步致密化，避免制件内部产生气孔沙孔，防止制件存在裂痕、冷隔、缩陷等不良，由于锻造杆31的锻造作用，使产品的性能大幅增加，其密度、抗拉强度高，可达到汽车类高强要求使用的标准，原料可以为ADC12、380等铸造铝合金材料，也可以采用变形铝合金，制件能进行阳极氧化，制件性能佳。

具体地，所述挤压系统40包括压射油缸42，所述压射油缸42以设定压力持续驱动所述挤压杆41使熔融原料注满模具型腔和锻压孔。

具体地，第二驱动部件驱动压射油缸42内的压射活塞43向前移动至设定位置，压射压缩气罐使所述压射油缸42保持持续压力，而使所述挤压杆41将熔融原料注满模具型腔和锻压孔。

具体地，所述锻压系统30包括锻造油缸32，第一驱动部件驱动锻造油缸32内的锻造活塞33向前移动至设定位置，锻造压缩气罐34瞬间向所述锻造油缸32充入压缩气，所述锻造油缸32瞬间加压而使所述锻造杆31对型腔内的制件进行锻造。

具体地，所述锻造杆31作用于所述锻压孔内预存原料的压力大于所述挤压杆41作用于原料的压力。

具体地，所述锻造杆31作用于所述锻压孔内预存原料的瞬间速度大于所述挤压杆41作用于原料的挤压速度。

具体地，压射压缩气罐44设置有一组，或者，所述压射压缩气罐44设置有两组，两组所述压缩气罐同步工作或交替工作。所述压射压缩气罐44可为氮气罐，所述氮气罐设置有一个(组)或至少两个(组)。各(组)氮气罐可以同步工作，各(组)氮气罐也可以交替工作，其中一个(组)氮气罐放气时，其余氮气罐可以充气，以提高生产效率。

具体地，锻造压缩气罐34设置有一组，或者，所述锻造压缩气罐34设置有两组，两组所述锻造气罐同步工作或交替工作。所述锻造压缩气罐34为氮气罐，所述氮气罐可以设置有一个或至少两个。氮气罐设置有两个(组)或两个(组)以上时，各(组)氮气罐可以同步工作，以使瞬间压力更大。各(组)氮气罐也可以交替工作，其中一个(组)氮气罐放气时，其余氮气罐可以充气，以提高生产效率。

具体地，在所述锻压系统30(铸锻一体压铸机)开始工作前，先设定所述锻压系统30的压力和保压时间，以满足不同的成型要求。

具体地，在所述锻压系统30(铸锻一体压铸机)开始工作前，先设定所述锻压系统30的工作次数以及每次的压力和保压时间，具体地，下一次的锻压压力可以大于当前次锻压的锻压压力，具体地，下一次的保压时间可以大于当前次锻压的保压时间。可以通过逐次增加压力的方式，使制件内晶格组织逐步致密化，制件的力学性能更佳，产品可靠性高，可以满足高强度的使用场合。

当铝液倒入进料口内，压射油缸42开始工作，电机油压驱动部件(第二驱动部件)推动压射活塞43使挤压杆41向前推进，挤压氮气瓶持续向挤压油缸内加压保证缸内持续高压力，经过压射油路板的合理分配压力，让挤压杆41在低速高压的条件下把铝液充分填充到模具的产品型腔、锻压腔(锻压孔)内。当挤压系统40完成后锻造系统开始工作，电机油压推动锻造活塞33使锻造杆31向前推进，锻造氮气瓶瞬间向锻造油缸32内加压保证油缸内压力最大化，让锻造杆31以高速高压向前推动，末端连接模具锻造位同步以高压高速对模腔中的产品进行锻造，保证产品的高密度，锻造的起始时间可以进行设置，以满足不同材料的特性。

具体应用中，上述的铸锻一体压铸机包括机架1，所述机架1设置有用于锁紧模具的锁模装置2和用于将熔融原料注满模具型腔的挤压系统40，所述机架1还设置有用于将预存原料(部分)挤压至模具型腔的锻压系统30，所述锻压系统30包括锻造杆31(本实施例中，指用于锻压系统30的挤压杆41，并非特指锻造成型的锻造制件)和用于驱动所述锻造杆31动作的锻压驱动部件，挤压系统40将熔融原料充满模具型腔后，锻造杆31动作，使预存原料至少部分挤压至模具的型腔，从而使型腔内的原料进一步致密化，避免制件内部产生气孔沙孔，防止制件存在裂痕、冷隔、缩陷等不良，由于锻造杆31的锻造作用，使产品的性能大幅增加，其密度、抗拉强度高，可到汽车类高强要求使用的标准，原料可以为ADC12、380等铸造铝合金材料，也可以采用变形铝合金，制件能进行阳极氧化。

具体地，所述机架1具有模具安装位，所述挤压系统40和所述锻压系统30分设于所述模具安装位的两侧。机架1还可以设置有锁模装置，模具安装到位后，锁模装置可以将模具锁紧，并通过开合模机构进行开合模。模具具有锻压孔和型腔。

或者，所述锻压系统30设置有两套且分别设置于所述模具安装位的同侧或两侧。当然，锻压系统30或锻造杆31也可以设置两组以上，成型大型制件时，可以分别对需要结构加强的部位进行锻造。各锻压系统30或锻造杆31可以同步控制，也可以独立控制。

具体地，所述锻压驱动部件包括锻造油缸32，所述锻造杆31直接或间接连接于所述锻造油缸32。

具体地，所述锻造油缸32(本实施例中，指用于锻压系统30的油缸，并非特指锻造成型的油缸)具有锻造活塞33(本实施例中，指用于锻压系统30的活塞，并非特指锻造成型的活塞)，所述锻造活塞33连接有用于驱动所述锻造活塞33向前移动的第一驱动部件，第一驱动部件可为用于驱动锻造活塞33直线驱动的驱动装置，其可为直线电机等驱动部件。所述锻压驱动部件还包括于所述锻造活塞33向前移动至设定位置时瞬间向所述锻造油缸32充入压缩气的锻造压缩气罐34(本实施例中，指用于锻压系统30的压缩气罐，并非特指锻造成型的压缩气罐)。

具体地，所述锻造油缸32连接有锻造油路板(本实施例中，指用于锻压系统30的油路板，并非特指锻造成型的油路板)，所述锻造杆31连接于所述锻造油路板。

具体地，所述锻造压缩气罐34为氮气罐，所述氮气罐可以设置有一个或至少两个。氮气罐设置有两个(组)或两个(组)以上时，各(组)氮气罐可以同步工作，以使瞬间压力更大。各(组)氮气罐也可以交替工作，其中一个(组)氮气罐放气时，其余氮气罐可以充气。

具体地，所述挤压系统40包括挤压杆41和用于驱动所述挤压杆41的挤压驱动部件，挤压驱动部件可为油缸等。

具体地，所述挤压油缸具有挤压活塞43，所述挤压活塞43连接有用于驱动所述挤压活塞43向前移动的第二驱动部件，所述挤压驱动部件还包括于所述挤压活塞43向前移动至设定位置时持续向所述挤压油缸充入压缩气的压射压缩气罐44，以使原料可以快速充满模具。所述压射压缩气罐44为氮气罐，所述氮气罐设置有一个(组)或至少两个(组)。各(组)氮气罐可以同步工作，各(组)氮气罐也可以交替工作，其中一个(组)氮气罐放气时，其余氮气罐可以充气。

具体地，所述模具设置有锻压孔(点压孔)，所述锻造杆31设置于所述锻压孔的一端，所述锻压孔的另一端与所述模具的型腔相通。锻造杆31的前端可以对齐或伸入于锻压孔内。锻压孔可以设置有多个，具体应用中，可以设置有一组或多组相向设置的锻压孔，这样，各组锻压孔对应锻造杆31相向锻压，利于进一步提高制件性能。锻压孔处可以设置有保护罩，锻造杆31穿过保护罩并伸入锻压孔。保护罩可以连接有加压气管，以避免原料从锻压孔与锻造杆31处溢出。锻造杆31与锻压孔处可以设置有耐高温的密封油。锻造杆31可以连接有距离传感器，可以精准感知锻压量。

本发明实施例所提供的一种铸锻一体压铸方法，挤压工艺步骤可以参考如下：

合模后的压铸模内形成型腔、浇道以及锻压孔，

挤压系统40的挤压杆41将熔融原料液体低速高压从模具的浇道压射至型腔以及整体增压或锻压孔中，使熔融原料液体充满型腔、浇道、整体增压或锻压孔。

锻压系统30的锻压油缸将整体增压或锻压孔内预存的原料挤压回浇道、型腔中，待型腔和浇道中的原料成型后，通过顶出系统5从压铸模中取出压铸件。

可以采用变形铝合金(7075、6061等市面材料)，主要是针对变形铝合金高强材料的成型，以730至750度高温融成液体，倒入入料杯，挤压系统以0.1M/S的速度高压向前挤压，填充满锻压模的型腔、浇道、锻压孔，在冷却过程中锻造系统会以高压对模具型腔中的产品进行锻造(一般是压射完成后延时0.1S至1秒，产品温度在600摄氏度左右)。其中，挤压系统是普通压铸机的压射系统压力的3倍以上，可以在不开高速的情况下保证足够期续的高压，以满足慢速高压向前挤压(普通压铸机没开高速压射压力是没有高压的)，挤压使变形铝合金低速高压填充锻压模内的型腔，挤压过程空气有足够的时间排除，不会造成产品内部存在气孔又能使外观密度达到要求。锻造系统在挤压系统完成后对产品进行高压锻造，锻造启动时间、保压时间、压力均可自由调节。锻造系统需要有锻造功能的模具配合，这类模具称为锻压模。锻造系统根据模具对产品进行局部面或一整面进行锻造，产品锻的深度可在0.5至1毫米之间。锻造是为了使产品密度达到极致，防止产品因密度不够在热缩中出现裂痕、缩孔。这样，挤压系统40将熔融原料充满模具型腔后，锻造杆31动作，使预存原料至少部分挤压至模具的型腔，从而使型腔内的原料进一步致密化，避免制件内部产生气孔沙孔，防止制件存在裂痕、冷隔、缩陷等不良，由于锻造杆31的锻造作用，使产品的性能大幅增加，其密度、抗拉强度高，可达到汽车类高强要求使用的标准，原料可以为ADC12、380等铸造铝合金材料，也可以采用变形铝合金，制件能进行阳极氧化。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。