一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法

摘要

一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，涉及一种轻合金真空铸锻复合成形装置的使用方法。本发明是要解决目前合金真空压铸技术厚壁处铸造缺陷调控难的技术问题。本发明利用真空泵在铝合金或镁合金熔体进入模具型腔前将型腔内气体抽出，大大降低了型腔内的气体残留，从而使压铸件卷气程度明显降低，对于提升压铸件力学性能和致密性作用明显；采用安装在动模上的柔性加载液压缸、柔性加载传力杆、柔性加载限位板以及柔性加载块组成的柔性加载系统对液固态铝合金或镁合金熔体进行局部加载和强制补缩，使厚壁处铸造缺陷明显降低，这对于提升铸件致密程度和宏观力学性能都非常有益。

权利要求

1.一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，其特征在于轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法如下：一、压铸机与动模底板(1)的外壁固定，压铸机带动动模底板(1)、动模垫块(4)和动模(7)一起向右运动，动模(7)与定模中间板(17)相接触，完成合模动作，封闭模具型腔(18)；

二、柔性加载液压缸(9)通过柔性加载传力杆(10)带动柔性加载块(19)向远离模具型腔(18)的方向移动，使柔性加载块(19)与柔性加载限位板(20)接触；

三、将液态铝合金或镁合金浇注至压射筒(15)内，在压射活塞(16)的低速运动下将铝合金液体或镁合金液体推到经过压射筒(15)的浇口位置，待模具型腔(18)的充型率达标后启动真空泵(6)对模具型腔进行抽真空；

四、当抽真空动作结束后，压射活塞(16)进行高低速转换，在高速运动下将液态铝合金或镁合金压射至模具型腔(18)中，保压1.5s～3s；

五、充型结束后开启两个柔性加载液压缸(9)，驱动柔性加载传力杆(10)和柔性加载块(19)向模具型腔(18)的方向运动至柔性加载块(19)的大头部分与动模(7)的槽型结构的凸台相接触；

六、压铸机带动动模(7)向左运动进行第一次分模，使定模底板(14)与定模中间板(17)分开；

七、启动落料液压缸(12)，落料液压缸(12)带动落料刃具(13)将主浇道的料饼(25)和分浇道料饼(26)切断；

八、开启两个柔性加载液压缸(9)，驱动柔性加载传力杆(10)和柔性加载块(19)向远离模具型腔(18)的方向运动使柔性加载块(19)处于与柔性加载限位板(20)接触的状态；

九、压铸机带动动模(7)继续向左运动进行第二次分模，使定模中间板(17)与动模(7)分开；

十、利用压铸机的动模顶杆(2)推动顶杆底板(23)和顶杆(21)将零件从动模型腔(18)中顶出，然后利用压铸机带动动模顶杆(2)向左运动，顶杆(21)在复位弹簧(3)的作用下向左复位；

所述的轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置是由动模底板(1)、动模顶杆(2)、复位弹簧(3)、动模垫块(4)、真空阀(5)、真空泵(6)、动模(7)、柔性加载缸固定架(8)、柔性加载液压缸(9)、柔性加载传力杆(10)、落料液压缸支架(11)、落料液压缸(12)、落料刃具(13)、定模底板(14)、压射筒(15)、压射活塞(16)、定模中间板(17)、柔性加载块(19)、柔性加载限位板(20)、顶杆(21)、顶杆固定板(22)、顶杆底板(23)和导向杆(24)组成；

所述的动模底板(1)与两个动模垫块(4)和动模(7)固定连接，两个动模垫块(4)均设置在动模底板(1)和动模(7)之间，两个动模垫块(4)上下对称布置；压铸机上的动模顶杆(2)穿过动模底板(1)的几何中心且与动模底板(1)为滑动连接；

多个顶杆(21)通过顶杆固定板(22)和顶杆底板(23)固定连接为一体结构，顶杆固定板(22)和顶杆底板(23)位于动模底板(1)和动模(7)之间，顶杆底板(23)位于靠近动模底板(1)的一侧，多个顶杆(21)为水平设置且位于同一竖直平面内，顶杆(21)穿过动模(7)；每个顶杆(21)上套有一个复位弹簧(3)，复位弹簧(3)位于顶杆固定板(22)和动模(7)之间；动模顶杆(2)的自由端与顶杆底板(23)的一侧接触；

定模底板(14)和定模中间板(17)通过多个导向杆(24)连接，导向杆(24)与定模中间板(17)为滑动连接；落料缸支架(11)固定在定模中间板(17)的上表面，落料液压缸(12)固定在落料液压缸支架(11)的上表面，落料刃具(13)与落料液压缸(12)下端的动力输出端连接，落料刃具(13)穿过落料缸支架(11)的上表面且落料刃具(13)的中下部伸入到定模底板(14)中，落料刃具(13)与定模底板(14)为滑动连接，落料刃具(13)与定模中间板(17)的侧壁为滑动连接，落料刃具(13)的下端为刃部；

两个柔性加载系统分别位于动模(7)的上下表面且对称布置；所述的柔性加载系统是由柔性加载缸固定架(8)、柔性加载液压缸(9)、柔性加载传力杆(10)、柔性加载块(19)和柔性加载限位板(20)组成；柔性加载传力杆(10)的两端分别与柔性加载液压缸(9)的动力输出端和柔性加载块(19)相连接，柔性加载限位板(20)与动模(7)的表面固定连接，柔性加载液压缸(9)与柔性加载缸固定架(8)相连接，柔性加载缸固定架(8)与动模(7)的表面连接；

所述的柔性加载块(19)为T型结构，柔性加载块(19)被柔性加载限位板(20)限位在动模(7)的槽型结构中，柔性加载块(19)与动模(7)的槽型结构为滑动连接，所述的动模(7)的槽型结构为凸台结构，柔性加载块(19)的大头部分位于靠近柔性加载限位板(20)的一侧；两个柔性加载液压缸(9)采用液压同步控制，保持其同步运动；

压射筒(15)穿过模底板(14)的侧壁中心处，压射活塞(16)位于压射筒(15)的内腔中；

真空泵(6)与真空阀(5)连接，真空阀(5)与动模(7)的上表面固定，并通过动模(7)中的抽真空通道(7‑1)与由动模(7)、定模中间板(17)和局部柔性加载块(19)组成的模具型腔(18)相通；

所述的柔性加载传力杆(10)为圆柱体结构；

所述的导向杆(24)为圆柱体结构；

所述的柔性加载限位板(20)为长方体结构，且几何中心处有一个通孔用于穿过柔性加载传力杆(10)。

2.根据权利要求1所述的一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，其特征在于步骤三中所述的压射活塞(16)的低速运动的速率为0.03m/s～0.05m/s。

3.根据权利要求1所述的一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，其特征在于步骤三中待模具型腔(18)的充型率达到28％～35％后启动真空泵6对模具型腔进行抽真空至真空度为10kPa～50kPa。

4.根据权利要求1所述的一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，其特征在于步骤四中当抽真空动作结束后，压射活塞(16)在低速下运行200ms～

250ms，然后进行高低速转换，高速运动的速率为2m/s～5m/s。

5.根据权利要求1所述的一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，其特征在于步骤五中充型结束后停留500ms～800ms开启两个柔性加载液压缸(9)。

6.根据权利要求1所述的一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，其特征在于步骤五中柔性加载块(19)在动模(7)的槽型结构的运动距离根据不同零件的几何特征保持在0.5mm～3.5mm范围内变化。

7.根据权利要求1所述的一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，其特征在于步骤六中使定模底板(14)与定模中间板(17)分开的距离为主浇道的料饼(25)水平长度的3倍～5倍。

8.根据权利要求1所述的一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，其特征在于步骤六结束至步骤七启动落料液压缸(12)的间隔时间保持在0.5s～1s。

9.根据权利要求1所述的一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，其特征在于步骤九中第二次分模的距离为分浇道料饼(26)的水平最大长度的1.5倍～2倍。

说明书

一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种轻合金真空铸锻复合成形装置的使用方法。

背景技术

[0002] 包括铝合金和镁合金在内的轻合金金属材料由于其重量轻、比强度和比刚度高、节能减排等一系列优势，使其在航空、航天、兵器、汽车、轨道交通和3C等领域得到广泛应
用。国家节能、减排、增效和降耗的需求不断增长，这对装备的轻量化需求非常迫切，而简单
的以铝合金或者镁合金替代传统钢材的轻量化是不能满足装备使用要求的，必须结合成形
制造方法来实现真正意义上的轻量化，这才能够满足装备使用需求，保证其运行的安全性
和高效性。压铸技术是一种利用压射系统产生的高速推动作用，使铝合金或者镁合金熔体
以高速方式压射至模具型腔，从而凝固成形工艺产品。该技术具有效率高、成本低和易成型
复杂薄壁构件的显著优势，所以该工艺在大规模批量化制造过程中显示出很强的技术优
势。

[0003] 由于金属液是在高速模式下充填模具型腔，其流动模式是一种紊流模式，所以压铸件不可避免地会出现卷气、缩孔和缩松等铸造缺陷。这导致压铸件的微观组织致密性低、
铸造缺陷多和铸件力学性能低。压铸技术要求铸件设计时尽量保证等壁厚，目的是保证充
型凝固过程中实现同时凝固或者顺序凝固，从而降低产品的铸造缺陷。从压铸工艺角度来
看，为了降低铸造缺陷，通常采用高压压铸装备替代传统压铸装备，即用大设备干原来小设
备的活，这导致产品生产成本增加，降低技术竞争力。此外，对于一些不等壁厚的铸件产品
或者厚壁产品，压铸技术都很难生产，而航空、航天和汽车领域内有很多产品都是不等壁厚
或者厚壁的铸件设计，这使得压铸技术在生产这一类结构件时出现技术瓶颈。主要技术瓶
颈就是：如何降低厚壁处(通常是最后凝固的热节部位)的铸造缺陷。采用大合模力的高压
压铸装备是从整体压射力上对构件整体加载，一方面导致装备成本大幅度增加，另一方面
也不可能显著降低厚壁处的铸造缺陷。

[0004] 真空压铸技术是一种对压铸模具型腔在压射过程中抽真空的一种技术，该技术对控制压铸件的卷气缺陷有明显效果，但是该技术对于控制厚壁处的铸造缺陷效果不明显。
对于厚壁处设置一些类似重力铸造或者低压铸造中的冒口也非常困难。因为压铸设备通常
是卧式布局，这使得冒口设置非常困难，甚至不可行，所以为了有效降低不等厚铸件的缩
孔、缩松类铸件的铸造缺陷，非常需要一种新的铸造缺陷调控方法。该方法既能有效降低厚
壁处的铸造缺陷，又能保证铸件产品低成本和高技术竞争力。

发明内容

[0005] 本发明是要解决目前合金真空压铸技术厚壁处铸造缺陷调控难的技术问题，而提供一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法。

[0006] 本发明的轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置是由动模底板1、动模顶杆2、复位弹簧3、动模垫块4、真空阀5、真空泵6、动模7、柔性加载缸固定架8、柔性加载液
压缸9、柔性加载传力杆10、落料液压缸支架11、落料液压缸12、落料刃具13、定模底板14、压
射筒15、压射活塞16、定模中间板17、柔性加载块19、柔性加载限位板20、顶杆21、顶杆固定
板22、顶杆底板23和导向杆24组成；

[0007] 所述的动模底板1与两个动模垫块4和动模7固定连接，两个动模垫块4均设置在动模底板1和动模7之间，两个动模垫块4上下对称布置；压铸机上的动模顶杆2穿过动模底板1
的几何中心且与动模底板1为滑动连接；

[0008] 多个顶杆21通过顶杆固定板22和顶杆底板23固定连接为一体结构，顶杆固定板22和顶杆底板23位于动模底板1和动模7之间，顶杆底板23位于靠近动模底板1的一侧，多个顶
杆21为水平设置且位于同一竖直平面内，顶杆21穿过动模7；每个顶杆21上套有一个复位弹
簧3，复位弹簧3位于顶杆固定板22和动模7之间；动模顶杆2的自由端与顶杆底板23的一侧
接触；

[0009] 定模底板14和定模中间板17通过多个导向杆24连接，导向杆24与定模中间板17为滑动连接；落料缸支架11固定在定模中间板17的上表面，落料液压缸12固定在落料液压缸
支架11的上表面，落料刃具13与落料液压缸12下端的动力输出端连接，落料刃具13穿过落
料缸支架11的上表面且落料刃具13的中下部伸入到定模底板14中，落料刃具13与定模底板
14为滑动连接，落料刃具13与定模中间板17的侧壁为滑动连接，落料刃具13的下端为刃部；

[0010] 两个柔性加载系统分别位于动模7的上下表面且对称布置；所述的柔性加载系统是由柔性加载缸固定架8、柔性加载液压缸9、柔性加载传力杆10、柔性加载块19和柔性加载
限位板20组成；柔性加载传力杆10的两端分别与柔性加载液压缸9的动力输出端和柔性加
载块19相连接，柔性加载限位板20与动模7的表面固定连接，柔性加载液压缸9与柔性加载
缸固定架8相连接，柔性加载缸固定架8与动模7的表面连接；所述的柔性加载块19为T型结
构，柔性加载块19被柔性加载限位板20限位在动模7的槽型结构中，柔性加载块19与动模7
的槽型结构为滑动连接，所述的动模7的槽型结构为凸台结构，柔性加载块19的大头部分位
于靠近柔性加载限位板20的一侧；两个柔性加载液压缸9采用液压同步控制，保持其同步运
动；

[0011] 压射筒15穿过模底板14的侧壁中心处，压射活塞16位于压射筒15的内腔中；真空泵6与真空阀5连接，真空阀5与动模7的上表面固定，并通过动模7中的抽真空通道7‑1与由
动模7、定模中间板17和局部柔性加载块19组成的模具型腔18相通。

[0012] 本发明的轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法为：

[0013] 一、压铸机与动模底板1的外壁固定，压铸机带动动模底板1、动模垫块4和动模7一起向右运动，动模7与定模中间板17相接触，完成合模动作，封闭模具型腔18；

[0014] 二、柔性加载液压缸9通过柔性加载传力杆10带动柔性加载块19向远离模具型腔18的方向移动，使柔性加载块19与柔性加载限位板20接触(见图1)；

[0015] 三、将液态铝合金或镁合金浇注至压射筒15内，在压射活塞16的低速运动下将铝合金液体或镁合金液体推到经过压射筒15的浇口位置，待模具型腔18的充型率达标后启动
真空泵6对模具型腔进行抽真空(见图2)；

[0016] 四、当抽真空动作结束后，压射活塞16进行高低速转换，在高速运动下将液态铝合金或镁合金压射至模具型腔18中，保压1.5s～3s；

[0017] 五、充型结束后开启两个柔性加载液压缸9，驱动柔性加载传力杆10和柔性加载块19向模具型腔18的方向运动至柔性加载块19的大头部分与动模7的槽型结构的凸台相接触
(见图3)；

[0018] 六、压铸机带动动模7向左运动进行第一次分模，使定模底板14与定模中间板17先分开(见图4)；

[0019] 七、启动落料液压缸12，落料液压缸12带动落料刃具13将主浇道的料饼25和分浇道26切断；

[0020] 八、开启两个柔性加载液压缸9，驱动柔性加载传力杆10和柔性加载块19向远离模具型腔18的方向运动使柔性加载块19处于与柔性加载限位板20接触的状态(见图5)；

[0021] 九、压铸机带动动模7继续向左运动进行第二次分模，使定模中间板17与动模7分开；

[0022] 十、利用压铸机的动模顶杆2推动顶杆底板23和顶杆21将零件从动模型腔18中顶出(见图6)，然后利用压铸机带动动模顶杆2向左运动，顶杆21在复位弹簧3的作用下向左复
位。

[0023] 本发明的有益效果：

[0024] (一)本发明利用真空泵6在铝合金或镁合金熔体进入模具型腔18前将型腔内气体抽出，大大降低了型腔内的气体残留，从而使压铸件卷气程度明显降低，对于提升压铸件力
学性能和致密性作用明显；

[0025] (二)采用安装在动模7上的柔性加压缸9、柔性加载传力杆10、柔性加载限位板20以及柔性加载块19组成的柔性加载系统对液固态铝合金或镁合金熔体进行局部加载和强
制补缩，使厚壁处铸造缺陷明显降低，这对于提升铸件致密程度、细晶强化效果和宏观力学
性能都非常有益；

[0026] (三)通过柔性加载对厚壁位置进行局部加载还可以使液固态铝合金或镁合金浆料在压力下凝固结晶，提升熔体的过冷度和形核率，细化压铸件的组织，提升压铸件力学性
能；

[0027] (四)通过柔性加载系统的设计和实施，既可以实现压铸件在形状上的控制，又可以完成对压铸件产品性能的控制，使其在一个成形装置中完成，达到控形和控性的双控效
果。

附图说明

[0028] 图1为具体实施方式五的步骤二中轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的示意图；

[0029] 图2为具体实施方式五的步骤三中轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的示意图；

[0030] 图3为具体实施方式五的步骤五中轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的示意图；

[0031] 图4为具体实施方式五的步骤六中轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的示意图；

[0032] 图5为具体实施方式五的步骤八中轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的示意图；

[0033] 图6为具体实施方式五的步骤十中轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的示意图。

具体实施方式

[0034] 具体实施方式一：本实施方式为一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置，如图1‑图6所示，具体是由动模底板1、动模顶杆2、复位弹簧3、动模垫块4、真空阀5、真
空泵6、动模7、柔性加载缸固定架8、柔性加载液压缸9、柔性加载传力杆10、落料液压缸支架
11、落料液压缸12、落料刃具13、定模底板14、压射筒15、压射活塞16、定模中间板17、柔性加
载块19、柔性加载限位板20、顶杆21、顶杆固定板22、顶杆底板23和导向杆24组成；

[0035] 所述的动模底板1与两个动模垫块4和动模7固定连接，两个动模垫块4均设置在动模底板1和动模7之间，两个动模垫块4上下对称布置；压铸机上的动模顶杆2穿过动模底板1
的几何中心且与动模底板1为滑动连接；

[0036] 多个顶杆21通过顶杆固定板22和顶杆底板23固定连接为一体结构，顶杆固定板22和顶杆底板23位于动模底板1和动模7之间，顶杆底板23位于靠近动模底板1的一侧，多个顶
杆21为水平设置且位于同一竖直平面内，顶杆21穿过动模7；每个顶杆21上套有一个复位弹
簧3，复位弹簧3位于顶杆固定板22和动模7之间；动模顶杆2的自由端与顶杆底板23的一侧
接触；

[0037] 模底板14和定模中间板17通过多个导向杆24连接，导向杆24与定模中间板17为滑动连接；落料缸支架11固定在定模中间板17的上表面，落料液压缸12固定在落料液压缸支
架11的上表面，落料刃具13与落料液压缸12下端的动力输出端连接，落料刃具13穿过落料
缸支架11的上表面且落料刃具13的中下部伸入到定模底板14中，落料刃具13与定模底板14
为滑动连接，落料刃具13与定模中间板17的侧壁为滑动连接，落料刃具13的下端为刃部；

[0038] 两个柔性加载系统分别位于动模7的上下表面且对称布置；所述的柔性加载系统是由柔性加载缸固定架8、柔性加载液压缸9、柔性加载传力杆10、柔性加载块19和柔性加载
限位板20组成；柔性加载传力杆10的两端分别与柔性加载液压缸9的动力输出端和柔性加
载块19相连接，柔性加载限位板20与动模7的表面固定连接，柔性加载液压缸9与柔性加载
缸固定架8相连接，柔性加载缸固定架8与动模7的表面连接；所述的柔性加载块19为T型结
构，柔性加载块19被柔性加载限位板20限位在动模7的槽型结构中，柔性加载块19与动模7
的槽型结构为滑动连接，所述的动模7的槽型结构为凸台结构，柔性加载块19的大头部分位
于靠近柔性加载限位板20的一侧；两个柔性加载液压缸9采用液压同步控制，保持其同步运
动；

[0039] 压射筒15穿过模底板14的侧壁中心处，压射活塞16位于压射筒15的内腔中；真空泵6与真空阀5连接，真空阀5与动模7的上表面固定，并通过动模7中的抽真空通道7‑1与由
动模7、定模中间板17和局部柔性加载块19组成的模具型腔18相通。

[0040] 具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的柔性加载传力杆10为圆柱体结构。其他与具体实施方式一相同。

[0041] 具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的导向杆24为圆柱体结构。其他与具体实施方式一或二相同。

[0042] 具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的柔性加载限位板20为长方体结构，且几何中心处有一个通孔用于穿过柔性加载传力杆10。其他
与具体实施方式一至三之一相同。

[0043] 具体实施方式五：本实施方式为具体实施方式一中轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，具体过程如下：

[0044] 一、压铸机与动模底板1的外壁固定，压铸机带动动模底板1、动模垫块4和动模7一起向右运动，动模7与定模中间板17相接触，完成合模动作，封闭模具型腔18；

[0045] 二、柔性加载液压缸9通过柔性加载传力杆10带动柔性加载块19向远离模具型腔18的方向移动，使柔性加载块19与柔性加载限位板20接触(见图1)；

[0046] 三、将液态铝合金或镁合金浇注至压射筒15内，在压射活塞16的低速运动下将铝合金液体或镁合金液体推到经过压射筒15的浇口位置，待模具型腔18的充型率达标后启动
真空泵6对模具型腔进行抽真空(见图2)；

[0047] 四、当抽真空动作结束后，压射活塞16进行高低速转换，在高速运动下将液态铝合金或镁合金压射至模具型腔18中，保压1.5s～3s；

[0048] 五、充型结束后开启两个柔性加载液压缸9，驱动柔性加载传力杆10和柔性加载块19向模具型腔18的方向运动至柔性加载块19的大头部分与动模7的槽型结构的凸台相接触
(见图3)；

[0049] 六、压铸机带动动模7向左运动进行第一次分模，使定模底板14与定模中间板17分开(见图4)；

[0050] 七、启动落料液压缸12，落料液压缸12带动落料刃具13将主浇道的料饼25和分浇道料饼26切断；

[0051] 八、开启两个柔性加载液压缸9，驱动柔性加载传力杆10和柔性加载块19向远离模具型腔18的方向运动使柔性加载块19处于与柔性加载限位板20接触的状态(见图5)；

[0052] 九、压铸机带动动模7继续向左运动进行第二次分模，使定模中间板17与动模7分开；

[0053] 十、利用压铸机的动模顶杆2推动顶杆底板23和顶杆21将零件从动模型腔18中顶出(见图6)，然后利用压铸机带动动模顶杆2向左运动，顶杆21在复位弹簧3的作用下向左复
位。

[0054] 具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是：步骤三中所述的压射活塞16的低速运动的速率为0.03m/s～0.05m/s。其他与具体实施方式五相同。

[0055] 具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五不同的是：步骤三中待模具型腔18的充型率达到28％～35％后启动真空泵6对模具型腔进行抽真空至真空度为10kPa～
50kPa。其他与具体实施方式五相同。

[0056] 具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式五不同的是：步骤四中当抽真空动作结束后，压射活塞16在低速下运行200ms～250ms，然后进行高低速转换，高速运动的速率
为2m/s～5m/s。其他与具体实施方式五相同。

[0057] 具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式五不同的是：步骤五中充型结束后停留500ms～800ms开启两个柔性加载液压缸9。其他与具体实施方式五相同。

[0058] 具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式五不同的是：步骤五中柔性加载块19在动模7的槽型结构的运动距离根据不同零件的几何特征保持在0.5mm～3.5mm范围内变
化。其他与具体实施方式五相同。

[0059] 具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式五不同的是：步骤六中使定模底板14与定模中间板17分开的距离为主浇道的料饼25水平长度的3倍～5倍。其他与具体实施
方式五相同。

[0060] 具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式五不同的是：步骤六结束至步骤七启动落料液压缸12的间隔时间保持在0.5s～1s。其他与具体实施方式五相同。

[0061] 具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方五不同的是：步骤九中第二次分模的距离为分浇道料饼26的水平最大长度的1.5倍～2倍。其他与具体实施方式五相同。

[0062] 用以下试验对本发明进行验证：

[0063] 试验一：本试验为一种轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置，如图1‑图6所示，具体是由动模底板1、动模顶杆2、复位弹簧3、动模垫块4、真空阀5、真空泵6、动模
7、柔性加载缸固定架8、柔性加载液压缸9、柔性加载传力杆10、落料液压缸支架11、落料液
压缸12、落料刃具13、定模底板14、压射筒15、压射活塞16、定模中间板17、柔性加载块19、柔
性加载限位板20、顶杆21、顶杆固定板22、顶杆底板23和导向杆24组成；所述的柔性加载传
力杆10为圆柱体结构；所述的导向杆24为圆柱体结构；所述的柔性加载限位板20为长方体
结构，且几何中心处有一个通孔用于穿过柔性加载传力杆10；

[0064] 所述的动模底板1与两个动模垫块4和动模7固定连接，两个动模垫块4均设置在动模底板1和动模7之间，两个动模垫块4上下对称布置；压铸机上的动模顶杆2穿过动模底板1
的几何中心且与动模底板1为滑动连接；

[0065] 多个顶杆21通过顶杆固定板22和顶杆底板23固定连接为一体结构，顶杆固定板22和顶杆底板23位于动模底板1和动模7之间，顶杆底板23位于靠近动模底板1的一侧，多个顶
杆21为水平设置且位于同一竖直平面内，顶杆21穿过动模7；每个顶杆21上套有一个复位弹
簧3，复位弹簧3位于顶杆固定板22和动模7之间；动模顶杆2的自由端与顶杆底板23的一侧
接触；

[0066] 模底板14和定模中间板17通过多个导向杆24连接，导向杆24与定模中间板17为滑动连接；落料缸支架11固定在定模中间板17的上表面，落料液压缸12固定在落料液压缸支
架11的上表面，落料刃具13与落料液压缸12下端的动力输出端连接，落料刃具13穿过落料
缸支架11的上表面且落料刃具13的中下部伸入到定模底板14中，落料刃具13与定模底板14
为滑动连接，落料刃具13与定模中间板17的侧壁为滑动连接，落料刃具13的下端为刃部；

[0067] 两个柔性加载系统分别位于动模7的上下表面且对称布置；所述的柔性加载系统是由柔性加载缸固定架8、柔性加载液压缸9、柔性加载传力杆10、柔性加载块19和柔性加载
限位板20组成；柔性加载传力杆10的两端分别与柔性加载液压缸9的动力输出端和柔性加
载块19相连接，柔性加载限位板20与动模7的表面固定连接，柔性加载液压缸9与柔性加载
缸固定架8相连接，柔性加载缸固定架8与动模7的表面连接；所述的柔性加载块19为T型结
构，柔性加载块19被柔性加载限位板20限位在动模7的槽型结构中，柔性加载块19与动模7
的槽型结构为滑动连接，所述的动模7的槽型结构为凸台结构，柔性加载块19的大头部分位
于靠近柔性加载限位板20的一侧；两个柔性加载液压缸9采用液压同步控制，保持其同步运
动；

[0068] 压射筒15穿过模底板14的侧壁中心处，压射活塞16位于压射筒15的内腔中；真空泵6与真空阀5连接，真空阀5与动模7的上表面固定，并通过动模7中的抽真空通道7‑1与由
动模7、定模中间板17和局部柔性加载块19组成的模具型腔18相通。

[0069] 所述的轻合金真空高压铸造柔性加载铸锻复合成形装置的使用方法，具体过程如下：

[0070] 一、压铸机与动模底板1的外壁固定，压铸机带动动模底板1、动模垫块4和动模7一起向右运动，动模7与定模中间板17相接触，完成合模动作，封闭模具型腔18；

[0071] 二、柔性加载液压缸9通过柔性加载传力杆10带动柔性加载块19向远离模具型腔18的方向移动，使柔性加载块19与柔性加载限位板20接触(见图1和图2)；

[0072] 三、将液态铝合金或镁合金浇注至压射筒15内，在压射活塞16的低速运动下将铝合金液体或镁合金液体推到经过压射筒15的浇口位置，待模具型腔18的充型率达标后启动
真空泵6对模具型腔进行抽真空；步骤三中所述的压射活塞16的低速运动的速率为0.03m/s
～0.05m/s；步骤三中待模具型腔18的充型率达到35％后启动真空泵6对模具型腔进行抽真
空至真空度为50kPa；

[0073] 四、当抽真空动作结束后，压射活塞16进行高低速转换，在高速运动下将液态铝合金或镁合金压射至模具型腔18中，保压1.5s～3s；步骤四中当抽真空动作结束后，压射活塞
16在低速下运行200ms，然后进行高低速转换，高速运动的速率为5m/s；

[0074] 五、充型结束后开启两个柔性加载液压缸9，驱动柔性加载传力杆10和柔性加载块19向模具型腔18的方向运动至柔性加载块19的大头部分与动模7的槽型结构的凸台相接触
(见图3)；步骤五中充型结束后停留800ms开启两个柔性加载液压缸9；步骤五中柔性加载块
19在动模7的槽型结构的运动距离根据不同零件的几何特征保持在3.5mm；

[0075] 六、压铸机带动动模7向左运动进行第一次分模，使定模底板14与定模中间板17分开(见图4)；步骤六中使定模底板14与定模中间板17分开的距离为主浇道的料饼25水平长
度的3倍；步骤六结束至步骤七启动落料液压缸12的间隔时间保持在1s；

[0076] 七、启动落料液压缸12，落料液压缸12带动落料刃具13将主浇道的料饼25和分浇道料饼26切断；

[0077] 八、开启两个柔性加载液压缸9，驱动柔性加载传力杆10和柔性加载块19向远离模具型腔18的方向运动使柔性加载块19处于与柔性加载限位板20接触的状态(见图5)；

[0078] 九、压铸机带动动模7继续向左运动进行第二次分模，使定模中间板17与动模7分开；步骤九中第二次分模的距离为分浇道料饼26的水平最大长度的2倍；

[0079] 十、利用压铸机的动模顶杆2推动顶杆底板23和顶杆21将零件从动模型腔18中顶出(见图6)，然后利用压铸机带动动模顶杆2向左运动，顶杆21在复位弹簧3的作用下向左复
位。

[0080] 本试验的有益效果：

[0081] (一)本试验利用真空泵6在铝合金或镁合金熔体进入模具型腔18前将型腔内气体抽出，大大降低了型腔内的气体残留，从而使压铸件卷气程度明显降低，对于提升压铸件力
学性能和致密性作用明显；

[0082] (二)采用安装在动模7上的柔性加压缸9、柔性加载传力杆10、柔性加载限位板20以及柔性加载块19组成的柔性加载系统对液固态铝合金或镁合金熔体进行局部加载和强
制补缩，使厚壁处铸造缺陷明显降低，这对于提升铸件致密程度和宏观力学性能都非常有
益；

[0083] (三)通过柔性加载对厚壁位置进行局部加载还可以使液固态铝合金或镁合金浆料在压力下凝固结晶，提升熔体的过冷度和形核率，细化压铸件的组织，提升压铸件力学性
能；

[0084] (四)通过柔性加载系统的设计和实施，既可以实现压铸件在形状上的控制，又可以完成对压铸件产品性能的控制，使其在一个成形装置中完成，达到控形和控性的双控效
果。