CN103495718A - 一种低压铸造连续式生产方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低压铸造连续式生产方法及设备，其中，低压铸造连续式生产方法包括如下步骤：（1）加液；（2）铝液保持；（3）铝液定量供给；（4）加压输出铝液；（5）泄压；循环上述步骤完成连续低压铸造。低压铸造连续式生产设备包括有加铝液腔、铝液保持腔、加压腔和升液腔，加铝液腔设置有一用于从中转包加入铝液的铝液输入口，加铝液腔和铝液保持腔上部隔断、底部连通，铝液保持腔的中部通过第一通道连通加压腔，第一通道设置有阀门，加压腔的顶部设置有一气压加压装置，加压腔通过第二通道连通升液腔，升液腔设置一铝液输出口。本发明可实现低压铸造的连续式生产，且生产效率高，浪费少，节能环保，可大幅度降低生产成本。

Description

一种低压铸造连续式生产方法及设备

技术领域：

本发明涉及低压铸造技术领域，尤其是涉及一种低压铸造连续式生产的方法及设备。

背景技术：

现有的传统低压铸造保温炉，铝液保持和充型在同一个腔内。在铸造过程中，炉子需要密闭的，而在补充铝液时，需要打开炉门，生产被迫暂停；补充铝液后，因加入的铝液倾倒过程中会发生氧化，同时在该过程中，模具的温度也会有降低，所以一般生产出来的前两个铸件必为废品，之后才转入正常生产。因此不能连续生产，在保温炉内的铝液使用完后，需要循环上述重复生产过程，每次循环生产过程的前两个铸件都必为废品，生产效率非常低，并且浪费非常严重。以铝合金轮毂为例，正常低压铸造2小时需加铝液一次，加铝液时间10分钟，同时会产生2件废品，铸造废品需要10分钟，即每2小时有20分钟时间浪费，每2小时还浪费2个产品的材料。因此有必要予以改进。

发明内容：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种低压铸造连续式生产方法，本发明实现连续生产，生产效率高，浪费非常小，节能环保，大幅度降低生产成本。

针对现有技术存在的不足，本发明的另一目的是提供一种低压铸造连续式生产设备，本发明实现连续生产，生产效率高，浪费非常小，节能环保，大幅度降低生产成本。

为实现上述目的，本发明的一种低压铸造连续式生产的方法包括如下步骤：

（1）加液，铝液通过中转包进入到保温炉的加铝液腔；

（2）铝液保持，在加铝液腔旁侧设置一铝液保持腔，铝液保持腔上部与加铝液腔隔断，底部与加铝液腔连通，加铝液腔底部的洁净铝液通过底部的连通通道进入到铝液保持腔；

（3）铝液定量供给，在铝液保持腔旁侧设置一加压腔，打开加压腔与铝液保持腔之间的阀门，铝液保持腔中部的洁净铝液通过阀口和第一通道进入到加压腔底部，加压腔内的铝液上升，碰触到检测杆，阀门自动关闭；

（4）加压输出铝液，加压腔通过第二通道连接升液腔，关闭阀门，通过加气口充入气体，对加压腔加压，加压腔的铝液下降，压迫铝液通过第二通道进入升液腔，从升液腔的铝液输出口输出到铸造模具中；

（5）泄压，解除加压腔的压力；

循环上述步骤完成连续低压铸造。

作为上述技术方案的优选，在加铝液腔的铝液不足时，通过中转包向加铝液腔补充铝液。

作为上述技术方案的优选，在铝液保持腔内安装有浸入式加热棒，保障铝液保持腔内的铝液温度处于所要求的状态。

作为上述技术方案的优选，在加压腔安装探针，用于检测铝液是否加到所需的位置，在第一通道设置阀门，探针检测到铝液液面到达设定的液面高度，自动关闭阀门。

作为上述技术方案的优选，每做一个产品后，自动打开阀门，铝液保持腔中部的洁净铝液通过第一通道补充进入到加压腔。

作为上述技术方案的优选，补充铝液步骤，利用气压加压装置对加压腔进行加压，加压完成后，加压腔排气，加压腔液面回升，升液腔液面回落；阀门再次打开，补充进下一个铸件所需的铝液，如此循环。

本发明的一种低压铸造连续式生产设备包括有加铝液腔、铝液保持腔、加压腔和升液腔，加铝液腔设置有一用于从中转包加入铝液的铝液输入口，加铝液腔和铝液保持腔上部隔断、底部连通，铝液保持腔的中部通过第一通道连通加压腔，第一通道设置有阀门，加压腔的顶部设置有一气压加压装置，加压腔通过第二通道连通升液腔，升液腔设置一铝液输出口。

作为上述技术方案的优选，所述的加压腔设置有用于感应加压腔的铝液高度的探针。

作为上述技术方案的优选，所述的铝液保持腔中设置有浸入式加热棒。

本发明的有益效果在于：其可实现连续生产，生产效率高，浪费非常小，节能环保，大幅度降低生产成本。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的低压铸造连续式生产设备的结构示意图。

图中：1、加铝液腔；2、铝液保持腔；3、加压腔；4、升液腔；5、铝液输出口；6、探针；7、连通通道；8、第一通道；9、第二通道；10、阀口；11、阀门；12、检测杆；13、加气口；14、浸入式加热棒。

具体实施方式：

以下所述仅为体现本发明原理的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例一

见图1所示：本发明的低压铸造连续式生产方法包括如下步骤：

（1）加液，铝液通过中转包进入到保温炉的加铝液腔1；

（2）铝液保持，在加铝液腔1旁侧设置一铝液保持腔2，铝液保持腔2上部与加铝液腔1隔断，底部与加铝液腔1连通，加铝液腔1底部的洁净铝液通过底部的连通通道7进入到铝液保持腔2；在铝液保持腔2内安装有浸入式加热棒14，保障铝液保持腔2内的铝液温度处于所要求的状态；铝液通过中转包进入到加铝液腔1，该处可以对加入的铝液进行除渣等清理工作，加铝液腔1和铝液保持腔2之间上部有隔断，故加铝液时产生的氧化物和铝渣不会进入铝液保持腔2，洁净的铝液通过底部未隔断处进入到铝液保持腔2；

（3）铝液定量供给，在铝液保持腔2旁侧设置一加压腔3，打开加压腔3与铝液保持腔2之间的阀门11，铝液保持腔中部的洁净铝液通过阀口10和第一通道8进入到加压腔3底部，加压腔3内的铝液上升，碰触到检测杆12，阀门11自动关闭；

（4）加压输出铝液，加压腔3通过第二通道9连接升液腔4，关闭阀门11，通过加气口13充入气体，对加压腔3加压，加压腔3的铝液下降，压迫铝液通过第二通道9进入升液腔4，从升液腔4的铝液输出口5输出到铸造模具中；利用气压加压装置13对加压腔3进行加压，加压完成后，加压腔3排气，加压腔3液面回升，升液腔4液面回落；阀门11再次打开，补充进下一个铸件所需的铝液，如此循环；

（5）泄压，解除加压腔3的压力；

在加铝液腔1的铝液不足时，通过中转包向加铝液腔1补充铝液；每做一个产品后，自动打开阀门11，铝液保持腔2中部的洁净铝液通过第一通道8补充进入到加压腔3，循环上述步骤连续低压铸造。

在加压腔3安装探针6，用于检测铝液是否加到所需的位置，在第一通道8设置阀门11，探针6检测到铝液液面到达设定的液面高度，自动关闭阀门11。铝液保持腔2的顶部和底部会有氧化物和铝渣，而铝液保持腔2中间的铝液是洁净的，洁净的铝液通过第一通道8进入到加压腔3，在加压腔3安装探针6，用于检测铝液是否加到所需的位置，在第一通道8设置阀门11，探针6检测到铝液液面到达设定的液面高度后，自动关闭阀门11，反之，探针6检测到铝液液面没有到达设定的液面高度，自动打开阀门11，铝液保持腔2中部的洁净铝液通过第一通道8补充进入到加压腔3。

在加铝液腔1的铝液不足时，通过中转包向加铝液腔1补充铝液；补充铝液步骤，利用气压加压装置对加压腔3进行加压，加压完成后，加压腔3排气，加压腔3液面回升，升液腔5液面回落；阀门11再次打开，补充进下一个铸件所需的铝液，以此循环。

实施例二

见图1所示：一种低压铸造连续式生产设备，包括加铝液腔1、铝液保持腔2、加压腔3和升液腔4，加铝液腔1设置有一用于从中转包加入铝液的铝液输入口，加铝液腔1和铝液保持腔2上部隔断、底部连通，铝液保持腔2的中部通过第一通道8连通加压腔3，第一通道8设置有阀门11，加压腔3的顶部设置有一气压加压装置13，加压腔3连通升液腔4，升液腔4设置一铝液输出口5，铝液保持腔2中设置有浸入式加热棒。

本发明的加压腔3安装有探针6，用于感应加压腔3的铝液高度，检测铝液是否加到所需的位置，即铝液是否足够，当探针6检测到铝液已足够，系统会自动关闭阀门11，不再供铝液，反之，当探针6检测到铝液不足，系统会自动打开阀门11，向加压腔3补充铝液。本发明每次铸造都保障提供的铝液在同一水平高度，故不需要增加气压，保障了铸造工艺的重复性。

加压腔3和升液腔5底部连通，加压腔3开始加压，在气压的作用下，加压腔3铝液下降，升液腔5铝液面上升，并在系统的控制下，根据设定的速度进入模具；加压完成后，加压腔3排气，液面回升，升液腔5液面回落；阀门11再次打开，补充进下一个铸件所需的铝液。以此循环。

传统炉型对炉室内铝液表面之间用空气加压，每铸造一个铸件就换入新的空气一次，使得铝液氧化加重；传统炉型采用顶部辐射加热，利用空气间接传热给铝液，铝液表面温度比铝液内部要高出许多。高温、新鲜空气是铝液氧化的最佳环境条件。氧化层的存在又进一步阻止了热量的传递，铝液升温慢。

本发明采用多腔浸入式加热保温炉，其升液原理是在加压腔3进行加压，通过活塞原理，将升液腔5的铝液压入模具，加压腔3泄压时，升液腔5的铝液又回落，升液腔5中就不会有新的空气更替，减少了铝液的氧化的可能性，保障了进入模具的铝液的清洁度；多腔浸入式加热保温炉采用浸入式加热，铝液表面温度比铝液内部要低。该种环境大大降低了铝液的氧化。

传统炉型采用顶部辐射加热，利用空气间接传热给铝液，铝液表面温度比铝液内部要高出许多，热量比铝液温度高出才能使铝液达到所需的温度。每铸造一个铸件，会排出热空气，注入冷空气，带走热能。

本发明采用多腔浸入式加热保温炉，其加热器在铝液内，热量直接传递给铝液，没有浪费。铸造铸件时，加压腔3也会充、排空气，带走热量，但此处的空气温度比铝液低，而且型腔大小为传统炉型的13.5%，不仅带走的热能少，而且所耗的压缩空气也大幅度降低。

本发明采用多腔浸入式加热保温炉，具有加铝液腔1、铝液保持腔2、加压腔3和升液腔5，铝液保持腔2和加压腔3之间有专用的阀门11截断两个腔，加液腔和铝液保持腔2又分开，所以加铝液不会对充型产生任何影响，从而实现了低压铸造的连续式生产。

连续式生产可以提高班产，减免不必要的浪费。以铝合金轮毂为例，正常低压铸造2小时需加铝液一次，加铝液时间10分钟，同时会产生2件废品，铸造废品需要10分钟，即每2小时有20分钟时间浪费。低压铸造机8小时的实际生产时间，加铝等时间耗费80分钟，占据16.7%。轮毂单件生产节拍以5分钟计算，原模式8小时生产铝轮80件，使用连续生产技术后可生产：96件。产量提高了20%。其中加铝后产生的废品评价2小时2件，一个班产8小时为8件。每个轮毂的生产成本约计为30元不含铝材，也就意味着一年300天计浪费的成本是21.6万元。而废品重新进入熔炼，又存在热损耗。

传统炉型采用升液管，本发明通过模具上的铝液输出口6直接将铝液导入模具型腔。传统炉型在铸造过程中，铝液会慢慢下降，故充入的气压需要逐步的增加，增加的幅度根据铸件的重量来计算得出。因不能保证每次加入铝水重量完全相等，铸件重量转换也不很精确，所以该增加的气压只能是大概值。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种低压铸造连续式生产方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）加液，铝液通过中转包进入到保温炉的加铝液腔；

（2）铝液保持，在加铝液腔旁侧设置一铝液保持腔，铝液保持腔上部与加铝液腔隔断，底部与加铝液腔连通，加铝液腔底部的洁净铝液通过底部的连通通道进入到铝液保持腔；

（3）铝液定量供给，在铝液保持腔旁侧设置一加压腔，打开加压腔与铝液保持腔之间的阀门，铝液保持腔中部的洁净铝液通过阀口和第一通道进入到加压腔底部，加压腔内的铝液上升，碰触到检测杆，阀门自动关闭；

（4）加压输出铝液，加压腔通过第二通道连接升液腔，关闭阀门，通过加气口充入气体，对加压腔加压，加压腔的铝液下降，压迫铝液通过第二通道进入升液腔，从升液腔的铝液输出口输出到铸造模具中；

（5）泄压，解除加压腔的压力；

循环上述步骤完成连续低压铸造。

2.根据权利要求1所述的低压铸造连续式生产方法，其特征在于：在加铝液腔的铝液不足时，通过中转包向加铝液腔补充铝液。

3.根据权利要求1所述的低压铸造连续式生产方法，其特征在于：在铝液保持腔内安装有浸入式加热棒，保障铝液保持腔内的铝液温度处于所要求的状态。

4.根据权利要求1所述的低压铸造连续式生产方法，其特征在于：在加压腔安装探针，用于检测铝液是否加到所需的位置，在第一通道设置阀门，探针检测到铝液液面到达设定的液面高度，自动关闭阀门。

5.根据权利要求1所述的低压铸造连续式生产方法，其特征在于：每做一个产品后，自动打开阀门，铝液保持腔中部的洁净铝液通过第一通道补充进入到加压腔。

6.根据权利要求1所述的低压铸造连续式生产方法，其特征在于：补充铝液步骤，利用气压加压装置对加压腔进行加压，加压完成后，加压腔排气，加压腔液面回升，升液腔液面回落；阀门再次打开，补充进下一个铸件所需的铝液，如此循环。

7.一种低压铸造连续式生产设备，其特征在于：包括有加铝液腔、铝液保持腔、加压腔和升液腔，加铝液腔设置有一用于从中转包加入铝液的铝液输入口，加铝液腔和铝液保持腔上部隔断、底部连通，铝液保持腔的中部通过第一通道连通加压腔，第一通道设置有阀门，加压腔的顶部设置有一气压加压装置，加压腔通过第二通道连通升液腔，升液腔设置一铝液输出口。

8.根据权利要求7所述的低压铸造连续式生产设备，其特征在于：所述的加压腔设置有用于感应加压腔的铝液高度的探针。

9.根据权利要求7所述的低压铸造连续式生产设备，其特征在于：所述的铝液保持腔中设置有浸入式加热棒。

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