CN103624232B - 一种高效高真空熔炼压铸方法及其成型设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高效高真空熔炼压铸方法及其成型设备，该方法将真空压铸机的抽真空装置与真空压铸机的过渡料仓、熔炼室、压射机构、锁模机构通过管道分别连接，并在过渡料仓和熔炼室、熔炼室和压射机构之间的通道设置真空隔离阀，将三者之间构成既相通又独立的三个单元，使熔炼金属分别在独立的三个空间并衔接地完成相应的定量加料、熔炼、铸件成型工序。本发明高效高真空熔炼压铸成型设备，包括压铸成型设备的控制系统、安装在机台上的锁模机构、熔炼室、过渡料仓、压射机构、液压机构，以及抽真空装置，所述的抽真空装置与锁模机构、熔炼室、过渡料仓、压射机构之间分别通过抽气管道各自连接，所述过渡料仓和熔炼室之间、熔炼室和压射机构之间设有连接通道，通道上设有真空隔离阀。
Description
技术领域
本发明属于压铸成型技术领域，涉及一种压铸成型方法及设备，具体涉及一种高效高真空熔炼压铸方法及其成型设备
背景技术
随着压铸行业的发展，由于铸件成型时出现的各种缺陷及其它相关的问题，真空压铸技术随之发展并越来越受到行业内部的重视。
目前，现有真空压铸技术总体有两种方式。一种方式如专利申请号为：201210250803.3的一种真空压铸机，使用的是仅对具有简单密封起来的压铸模具设置抽气口，在压铸机压射到某一行程时，根据触发条件开始对模具抽真空，利用熔料与料杯之间密封，并需要监测抽真空关闭的时间点，从而达到负压条件形成简单的粗真空。这种方式抽真空度较低，只能达到10000Pa左右的水平，对触发条件控制要求高，模具结构复杂等问题，且不适合于易氧化金属的成型。
另一种方式是如专利号为：US6805758 B2的专利，提出的利用一个体积比较大的箱体将熔炼部分和压射部分全部罩进去，然后对整个箱体进行抽真空，从而使熔炼、压射成型全过程放在真空条件下进行。虽然此种方法可以实现防氧化的真空压铸，但由于存在箱体体积大，不易布局，整个体积内抽真空慢，尤其是在每个生产周期都需要重新抽真空，这样会使设备的生产效率受到严重影响，同时因为真空箱体内部部件及结构较多，在高真空的情况下，还易产生真空箱内部自放气的问题。
发明内容
基于上述原因，本发明的目的是提供一种高效高真空熔炼压铸的方法，以及建立在该方法基础上的高效高真空压铸成型设备，它通过将真空压铸机的抽真空装置与过渡料仓、熔炼室、压射机构、锁模机构之间分别通过抽气管道各自连接，使熔炼金属分别在独立的三个空间并衔接地完成相应的定量加料、熔炼、铸件成型工序，提高了真空压铸机真空度和加工效率，解决了现有真空压铸成型设备存在的上述问题。
本发明所采用的技术方案是，一种高效高真空熔炼压铸方法，该方法将真空压铸机的抽真空装置与真空压铸机的过渡料仓、熔炼室、压射机构、锁模机构通过管道分别连接，并在过渡料仓和熔炼室、熔炼室和压射机构之间的通道设置真空隔离阀，将三者之间构成既相通又独立的三个单元，使熔炼金属分别在独立的三个空间并衔接地完成相应的定量加料、熔炼、铸件成型工序。
所述方法的具体步骤为：
A、先在过渡料仓放入所需熔炼的金属料块，将锁模机构模具动模与定模合拢使之形成密封的成型腔体；
B、启动抽真空装置对过渡料仓、熔炼室和压射机构的腔体抽真空，达到设定的高真空度；
C、打开过渡料仓与熔炼室之间通道的真空隔离阀，将金属块料从过渡料仓倒入到熔炼室中后，关闭过渡料仓与熔炼室之间通道的真空隔离阀；
D、在真空状态下加热熔炼室熔炼金属块料；
E、开启过渡料仓重新加入金属块料并抽真空；
F、熔炼室熔液达到所需温度时，打开熔炼室与压射机构之间的真空隔离阀，将金属熔液注入压射机构中，然后关闭熔炼室与压射机构之间的真空隔离阀；
G、压射机构注入熔液后在真空状态下实施向锁模机构腔体压射成型工件；
H、工件成型后，开启锁模机构取出工件，然后再次合起形成密封型腔抽真空。
本发明还提供了一种高效高真空熔炼压铸成型设备，它包括压铸成型设备的控制系统、安装在机台上的锁模机构、熔炼室、过渡料仓、压射机构、液压机构，以及抽真空装置，所述的抽真空装置与锁模机构、熔炼室、过渡料仓、压射机构之间分别通过抽气管道各自连接，所述过渡料仓和熔炼室之间、熔炼室和压射机构之间设有连接通道，通道上设有真空隔离阀。
本发明所述的高效高真空熔炼压铸成型设备，其特征还在于，
所述熔炼室包括一仓体，所述仓体内装有可翻转的熔炼坩埚，在熔炼坩埚外围设有加热线圈，熔炼坩埚下方设有熔液过滤漏斗，所述熔炼室的仓体上设有与抽真空装置管道连接的抽气组件、除真空进气组件及压力表。
所述过渡料仓包括料仓上方设有的进料口组件、仓内的安装物料转运机构、过渡料仓上还设有与抽真空装置管道连接的抽气组件、除真空进气组件及压力表。
本发明提供了一种在真空状态下从熔炼到成型一体化的技术方案和按照该技术方案制造的高效高真空熔炼压铸成型设备，它具有以下优点：
1、在工件压射成型时，压射部分的成型腔体始终保持为真空状态，压射成型不需要在模具内设置复杂的截止机构，也不需要高精度及高反应速度的控制元器件，从而使技术方案控制系统的成本低，性能更稳定。
2、压射机构的型腔可自行设置密封机构，相比于利用类似冲头或 金属熔液进行粗密封而得到的微真空(真空度在10000Pa左右)，本发明可以获得10Pa以下的高真空，从而可以实现真正的高真空压铸，得到高品质的产品。
3、本发明从加料、熔炼到压射成型整个过程实施全真空保护，真空度可以达到10Pa以下的高真空，能够充分减少氧化的成份，进而更有效的提高产品品质，尤其对高温易氧化金属的压铸成型效果更为明显。
4、本发明对锁模机构、熔炼室、过渡料仓的真空度分别独立控制，这样可以实现三单元并行工作；在熔炼室熔炼时，压射机构和过渡料仓可同时工作，从而使相关工序一同进行以节省时间；相比于US6805758B2提出的利用一个体积比较大的箱体将熔炼部分和压射部分全部罩进去的方式更具有效率性，而生产周期和生产效率对实际生产影响至关重要。
5、本发明可实现过渡料仓、熔炼室、压射机构三个腔体体积最小化，而且在实际工作过程中，熔炼室始终保持在真空状态下，不需要对此其持续抽真空，从而可减小抽真空装置的负载，达到节约能耗的效果。
附图说明
图1是本发明高效高真空熔炼压铸成型设备原理图；
图2是本发明高效高真空熔炼压铸成型设备结构示意图；
图3是本发明过渡料仓与熔炼室结构示意图；
图4是本发明熔炼室与压射机构结构示意图。
图中，1.控制系统，2.机台，3.锁模机构，4.熔炼室5.过渡料仓，6.压射机构，7.液压机构，8.抽真空装置，9.真空隔离阀,40.仓体，41.熔炼坩埚,42.加热线圈，43.过滤漏斗,44.抽气组件,45.除真空进气组件,46.压力表,47.压射缸，48.压射冲头，49.压射油缸，50.进料口组件, 51.物料转运机构,52.抽气组件,53除真空进气组件,54.抽气口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种高效高真空熔炼压铸方法，如图1所示，该方法将真空压铸机的抽真空装置与真空压铸机的过渡料仓、熔炼室、压射机构、锁模机构通过管道分别连接，并在过渡料仓和熔炼室、熔炼室和压射机构之间的通道设置真空隔离阀，将三者之间构成既相通又独立的三个单元，使熔炼金属分别在独立的三个空间并衔接地完成相应的定量加料、熔炼、铸件成型工序。
所述方法的具体步骤为：
A、先在过渡料仓放入所需熔炼的金属料块，将锁模机构模具动模与定模合拢使之形成密封的成型腔体；
B、启动抽真空装置对过渡料仓、熔炼室和压射机构的腔体抽真空，达到设定的高真空度；
C、打开过渡料仓与熔炼室之间通道的真空隔离阀，将金属块料从过渡料仓倒入到熔炼室中后，关闭渡料仓与熔炼室之间通道的真空隔离阀；
D、在真空状态下加热熔炼室熔炼金属块料；
E、开启过渡料仓重新加入金属块料并抽真空；
F、熔炼室熔液达到所需温度时，打开熔炼室与压射机构之间的真空隔离阀，将金属熔液注入压射机构中，然后关闭熔炼室与压射机构之间的真空隔离阀；
G、压射机构注入熔液后在真空状态下实施向锁模机构腔体压射成型工件；
H、工件成型后，开启锁模机构取出工件，然后再次合起形成密封型腔抽真空。
本发明所提供的一种高效高真空熔炼压铸成型设备，如图2所示，包括压铸成型设备的控制系统1、安装在机台2上的锁模机构3、熔炼室4、过渡料仓5、压射机构6、液压机构7，以及抽真空装置8，所述的抽真空装置8与锁模机构3、熔炼室4、过渡料仓5、压射机构6之间分别通过抽气管道各自连接，所述过渡料仓5和熔炼室4之间、熔炼室4和压射机构6之间设有连接通道，通道上设有真空隔离阀9。
本发明的熔炼室4包括一仓体40，如图3和图4所示，所述仓体40内装有可翻转的熔炼坩埚41，在熔炼坩埚41外围设有加热线圈42，熔炼坩埚41下方设有熔液过滤漏斗43，所述熔炼室4的仓体40上设有与抽真空装置8管道连接的抽气组件44、除真空进气组件45及压力表46；所述过渡料仓5包括料仓上方设有的进料口组件50、仓内的安装物料转运机构51、过渡料仓5上还设有与抽真空装置8管道连接的抽气组件52、除真空进气组件53及压力表45。
本发明高效高真空熔炼压铸成型设备压铸成型工件是这样实施的：
设备开机进入工作状况时，首先打开过渡料仓5上方的进料口组件50，放入待熔炼的金属料块，然后关闭开过渡料仓5；锁模机构3在控制机构1控制下运行，将带密封口的模具动模与定模合拢使之形成密封的成型腔体并施加设定的锁模力；启动抽真空装置8，通过抽气管道经过渡料仓5抽气组件52、熔炼室4仓体40上的抽气组件44、以及锁模机构3抽气口54，对过渡料仓5、熔炼室4的仓体40和由带密封口的模具动模与定模合拢的型腔进行抽真空，真空度至1～10Pa；然后打开过渡料仓5和熔炼室4之间通道上的真空隔离阀9，将金属块料从过渡料仓5加入到熔炼室4熔体40内的熔炼坩埚41中，再关闭真空隔离阀9。随后控制机构1分两路控制并行运行，一路打开过渡料仓5的除真空进气组件53，使过渡料仓5内达到大气压力后，关闭除 真空进气组件5，打开过渡料仓5进料口组件50，加入待熔金属料块，然后关闭开过渡料仓5，打开过渡料仓5抽气组件52，抽真空至真空度1～10Pa，过渡料仓5完成一个周期循环，等待熔炼室4的一个周期循环完成；另一路熔炼室4在关闭过渡料仓5和熔炼室4之间通道上的真空隔离阀9后，开启感应电源，熔炼坩埚41外围的加热线圈42通电，将熔炼坩埚41内的金属料块加热熔融后，打开熔炼室4和压射机构6之间通道上的真空隔离阀9，将金属熔液倒入过滤漏斗43内，在重力作用下进入压射机构6的压射缸47中，然后再关闭真空隔离阀9，通过压射冲头48将金属熔液压入动模与定模合拢形成的模具真空密封腔体中成型工件。
与此同时，打开过渡料仓5和熔炼室4之间通道上的真空隔离阀9，由过渡料仓5向熔炼室4送入金属料块后，再关闭该真空隔离阀9，熔炼室4进入下一个周期循环；
压射机构6待熔炼室4关闭真空隔离阀9后，压射油缸49驱动压射冲头48压射压射缸47中的金属熔液至模具真空密封腔体中成型，等工件成型后，打开锁模进气阀门，等模具成型腔体内达到大气压力后，打开锁模机构3动模取出工件，再次运行锁模机构3，将模具动模与定模合拢形成密封的成型腔体，并施加设定的锁模力，通过抽真空装置8由模具抽气口54对成型腔体抽真空，完成锁模机构3和压射机构6的一个周期循环。
本发明提供了一种在真空状态下从熔炼到成型一体化的技术方案和按照该技术方案制造的高效高真空熔炼压铸成型设备，它具有技术方案控制系统的成本低，性能更稳定的特点；锁模机构3、熔炼室4、过渡料仓5、压射机构6可以实现真正的高真空压铸，从加料、熔炼到压射成型整个过程实施全真空保护，真空度可以达到10Pa以下的高真空，能够充分减少氧化的成份，进而更有效获得高品质的产品，尤其 对高温易氧化金属的压铸成型，提高品质效果更为明显。
本发明对锁模机构、熔炼室、过渡料仓的真空度分别独立控制，可以实现三单元并行工作；从而节省时间，更具有高效性。
上述高效高真空熔炼压铸成型设备的实施方式只是本发明的一个实例，不是用来限制本发明的实施与权利范围，在具体实施时可以不使用过渡料仓部分，可将加料和熔炼做成独立的一体，压射成型为一体。这样熔炼金属分别在独立的熔炼部分和压射部分并行且衔接地完成相应的熔炼和成型工艺，让熔炼部分和压射部分真正实现真空与大气环境之间的转变，保持高真空状态。这种方式也可以做为本发明技术方法的简化方案。凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明申请专利范围内。
Claims (3)
1.一种高效高真空熔炼压铸方法，其特征在于，该方法将真空压铸机的抽真空装置与真空压铸机的过渡料仓、熔炼室、压射机构、锁模机构通过管道分别连接，并在过渡料仓和熔炼室、熔炼室和压射机构之间的通道设置真空隔离阀，将三者之间构成既相通又独立的三个单元，使熔炼金属分别在独立的三个空间并衔接地完成相应的定量加料、熔炼、铸件成型工序；
所述方法的具体步骤为：
A、先在过渡料仓放入所需熔炼的金属料块，将锁模机构模具动模与定模合拢使之形成密封的成型腔体；
B、启动抽真空装置对过渡料仓、熔炼室和压射机构的腔体抽真空，达到设定的高真空度；
C、打开过渡料仓与熔炼室之间通道的真空隔离阀，将金属块料从过渡料仓倒入到熔炼室中后，关闭过渡料仓与熔炼室之间通道的真空隔离阀；
D、在真空状态下加热熔炼室熔炼金属块料；
E、开启过渡料仓重新加入金属块料并抽真空；
F、熔炼室熔液达到所需温度时，打开熔炼室与压射机构之间的真空隔离阀，将金属熔液注入压射机构中，然后关闭熔炼室与压射机构之间的真空隔离阀；
G、压射机构注入熔液后在真空状态下实施向锁模机构腔体压射成型工件；
H、工件成型后，开启锁模机构取出工件，然后再次合起形成密封型腔抽真空。
2.一种实现权利要求1所述方法的高效高真空熔炼压铸成型设备， 它包括压铸成型设备的控制系统(1)、安装在机台(2)上的锁模机构(3)、熔炼室(4)、过渡料仓(5)、压射机构(6)、液压机构(7)，以及抽真空装置(8)，其特征在于，所述的抽真空装置(8)与锁模机构(3)、熔炼室(4)、过渡料仓(5)、压射机构(6)之间分别通过抽气管道各自连接，所述过渡料仓(5)和熔炼室(4)之间、熔炼室(4)和压射机构(6)之间设有连接通道，通道上设有真空隔离阀(9)。
3.根据权利要求2所述的高效高真空熔炼压铸成型设备，其特征在于，所述熔炼室(4)包括一仓体(40)，所述仓体(40)内装有可翻转的熔炼坩埚(41)，在熔炼坩埚(41)外围设有加热线圈(42)，熔炼坩埚(41)下方设有熔液过滤漏斗(43)，所述熔炼室(4)的仓体(40)上设有与抽真空装置(8)管道连接的抽气组件(44)、除真空进气组件(45)及压力表(46)；
所述过渡料仓(5)包括料仓上方设有的进料口组件(50)、仓内的安装物料转运机构(51)、过渡料仓(5)上还设有与抽真空装置(8)管道连接的抽气组件(52)、除真空进气组件(53)及压力表(46)。
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