CN102554184A - 控制低压铸造铸件质量的方法及其动态压力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制低压铸造铸件质量的方法及其动态压力检测装置，充型时，按低压铸造的要求对低压铸造保温炉压力室充气输入压力，其实时压力P0；在充型过程中利用动态压力检测装置实时读取低压铸造保温炉压力室的实时压力P1；将实时压力P1与实时压力P0对比：在压力波动范围内，则继续充型；在压力波动范围外则立即停止充型。本发明采用的用动态压力检测的方法能及时测量出生产异常的情况下压力室内压力的异常变化，判断低压铸造生产过程中金属液体充型状态是否异常，可及时中断生产过程，采取措施检查低压铸造设备密封性能、型砂水分和型砂的透气性是否存在问题。节约金属，减少生产成本，特别适用于大型低压铸件的生产。

Description

控制低压铸造铸件质量的方法及其动态压力检测装置

技术领域

本发明涉及一种控制低压铸造铸件质量的方法，还涉及一种用于控制低压铸造铸件质量的方法的动态压力检测装置。

背景技术

在低压铸造生产上，由于生产设备的故障和铸型内水分的波动，在金属液体上升充型的过程中，金属液体常常不能平稳地按设计的工艺的进入铸型的形腔中，导致低压铸件出现铸造缺陷报废。

而低压铸造的生产条件和熔融状态的金属限制，无法直接观察金属液体在铸型型腔内的上升充型和凝固过程。因此，由于生产过程中不利因素影响而可能导致铸件报废产生的废品只能在生产结束时才被发觉，浪费大量的金属液体，增加了能源消耗，导致生产成本的增加。

因此研发一种在线实时监测低压铸造生产过程中金属液体充型状态，以便及时发现问题，减少铸造缺陷的方法势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种控制低压铸造铸件质量的方法，其能够在线实时监测低压铸造生产过程中金属液体充型状态是否异常，以便及时发现问题停止生产，避免铸造缺陷；还提供一种用于控制低压铸造铸件质量的方法中的动态压力检测装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种控制低压铸造铸件质量的方法，其创新点在于所述方法具体为：充型时，按低压铸造的要求对低压铸造保温炉压力室充气输入压力，其实时压力P0；在充型过程中利用动态压力检测装置实时读取低压铸造保温炉压力室的实时压力P1；将实时压力P1与实时压力P0对比：若P0（1-X%）≤P1≤P0（1+X%），X%为压力波动范围，则继续充型；若P1>P0(1+X%)或P1<P0(1-X%)，则立即停止充型，进行检查低压铸造设备密封性能、型砂水分和型砂的透气性是否存在问题。

进一步的，上述步骤中若P1>P0(1+X%)，则检查型砂水分和型砂的透气性；若P1<P0(1-X%)，则检查低压铸造设备密封性能。

为了实现控制低压铸造铸件质量的方法所采用的动态压力检测装置，动态压力检测装置包括一连通管，所述连通管的一端与低压铸造保温炉压力室连通，另一端连通压力检测器。

进一步的，所述压力检测器为装有水银的U形管。

进一步的，所述压力检测器为压力表。

进一步的，所述压力检测器为与计算机通信的压力传感器；所述计算机设置有由压力传感器信号触发的自动报警模块。

工作原理：在正常浇注的情况下，当实时充型压力按充型工艺要求增压的过程中，低压铸造保温炉的实时压力P1按一定规律上升，其波动范围P0（1-X%）≤P1≤P0（1+X%），金属液体平稳进入铸型，生产的铸件合格率高。

当压力室升液管与密封盖板之间或者保温炉与密封盖板之间密封出现问题时，会导致压力室漏气，在充型过程中，P1<P0(1-X%)，压力室的压力不能建立起来，金属液体无法通过升液管进入铸型或者金属液体上升速度慢，造成铸造缺陷，最终导致铸件报废。

另一种情况时，当铸型通气不良，或者铸型水分高，在金属液体进入铸型时，高温金属液体导致水蒸发，在铸型内建立反压，P1>P0(1+X%)，导致压力室的压力增加，金属液体也不能按工艺要求的时间进入铸型，也导致铸件的报废。

本发明的优点在于：本发明采用的用动态压力检测的方法能及时测量出生产异常的情况下压力室内压力的异常变化，判断低压铸造生产过程中金属液体充型状态是否异常，可及时中断生产过程，采取措施检查低压铸造设备密封性能、型砂水分和型砂的透气性是否存在问题。可节约金属，减少生产成本，特别适用于大型低压铸件的生产。

附图说明

图1为本发明中采用动态压力检测装置的低压铸造示意图。

图2为本发明中第一实施例SF6开关柜壳体的外形图。

图3为本发明中第二实施例产品：断路器壳体的外形图。

图4为本发明中第三实施例组合开关柜壳体的外形图。

具体实施方式

如图1所示，包括低压铸造保温炉1、金属液体2、升液管3、外部充型压力进入管4、密封盖板5、铸型6、铸型型腔7、连通管8、压力室9。

充型时，按低压铸造的要求对低压铸造保温炉压力室充气来输入压力P0。

在充型过程中实时读取动态压力检测装置的实时压力读数P1；将实时压力读数P1与实时压力P0对比：若P0（1-X%）≤P1≤P0（1+X%），其中X%为允许的波动范围，则继续充型；若P1>P0(1+X%)或P1<P0(1-X%)，则立即停止充型，进行检查低压铸造设备密封性能、型砂水分和型砂的透气性是否存在问题。具体的，若P1>P0(1+X%)，则检查型砂水分和型砂的透气性；若P1<P0(1-X%)，则检查低压铸造设备密封性能。

为了实现控制低压铸造铸件质量的方法所采用的动态压力检测装置，动态压力检测装置包括一连通管8，连通管8的一端与低压铸造保温炉压力室9连通，另一端连通压力检测器。该压力检测器可以为装有水银的U形管、压力表或压力传感器。还可以为与计算机通信的压力传感器，在计算机内设置有由压力传感器信号触发的自动报警模块，由计算机根据程序设定自动对比压力传感器的实时压力P1信号与充气输入实时压力P0，实现自动报警。

其中，允许波动范围X%根据不同压力变化下统计得到的产品合格率得到。本发明中以上海MWB互感器有限公司的MWB220互感器壳体为示例，得到以下统计：

。

从上表可以看出，压力波动范围在2%以内，合格率达到50%以上，压力波动1%以内，合格率在80%以上，压力波动0.5%以内，合格率在90%以上。

实施例1 以SF6开关柜壳体为例：

此产品形状为直筒形外加2个侧法兰，直径为Φ550mm，壳体高度为1015mm，壁厚δ为26-34mm，工作时要承受的压力为580KPa。它的低压铸造工艺设定参数为充型压力0-100KPa，充型时间为40s，保压压力为100KPa，保压时间为20分钟，在浇注过程中压力控制在100（1±0.5%）KPa之内，据统计从2010年1月1日至今共铸造产品1500件，由于铸造缺陷造成的报废件为37件，合格率为97.53%。

实施例2以断路器壳体为例：

此产品有一个细长主管带两支管，壁厚很薄，主管直径为Φ300mm，支管直径为Φ253mm，壳体长1807mm，而且支管和主管壁厚δ就只有9-10mm，工作时要承受的压力为650KPa，由于壁厚比较薄，要承受压力的话对铸造质量要求很高。它的低压铸造工艺设定参数为充型压力0-100KPa，充型时间为45s，保压压力为100KPa，保压时间为18分钟，在浇注过程中压力控制在100（1±1%）KPa之内，据统计从2010年1月1日至今共铸造产品2025件，由于铸造缺陷造成的报废件为166件，合格率为91.8%。

实施例3以用于220KV组合开关柜壳体为例：

此产品有形状复杂，其中一个平面有3个并列法兰，铸造时的凝固顺序不好掌握，法兰密封面很容易出现针孔等铸造缺陷，其中法兰直径为Φ544mm×3，壳体长1665mm，壁厚δ为30mm，工作时要承受的压力为680KPa。它的低压铸造工艺设定参数为充型压力0-100KPa，充型时间为64s，保压压力为100KPa，保压时间为25分钟，在浇注过程中压力控制在100（1±2%）KPa之内，据统计从2010年1月1日至今共铸造产品324件，由于铸造缺陷造成的报废件为39件，合格率为87.96%。

Claims (6)

1.一种控制低压铸造铸件质量的方法，其特征在于所述方法具体为：

a) 充型时，按低压铸造的要求对低压铸造保温炉压力室充气输入压力，其实时压力P0；

b)  在充型过程中利用动态压力检测装置实时读取低压铸造保温炉压力室的实时压力P1；

c)  将实时压力P1与实时压力P0对比：若P0（1-X%）≤P1≤P0（1+X%），X%为压力波动范围，则继续充型；若P1>P0(1+X%)或P1<P0(1-X%)，则立即停止充型，进行检查低压铸造设备密封性能、型砂水分和型砂的透气性是否存在问题。

2.根据权利要求1所述的控制低压铸造铸件质量的方法，其特征在于：上述步骤c中若P1>P0(1+X%)，则检查型砂水分和型砂的透气性；若P1<P0(1-X%)，则检查低压铸造设备密封性能。

3.实现权利要求1所述控制低压铸造铸件质量的方法中的动态压力检测装置，其特征在于：所述动态压力检测装置包括一连通管，所述连通管的一端与低压铸造保温炉压力室连通，另一端连通压力检测器。

4.根据权利要求3所述的动态压力检测装置，其特征在于：所述压力检测器为装有水银的U形管。

5.根据权利要求3所述的动态压力检测装置，其特征在于：所述压力检测器为压力表。

6.根据权利要求3所述的动态压力检测装置，其特征在于：所述压力检测器为与计算机通信的压力传感器；所述计算机设置有由压力传感器信号触发的自动报警模块。

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