CN104001897B - 一种感应加热式镁合金无单向阀的压射式定量炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感应加热式镁合金无单向阀的压射式定量炉，包括炉体、设置在炉体内的坩埚、输料管，还设置与坩埚连接的压射定量料壶。压射定量料壶设置有挂台、定量料管和出料口，定量料管上设置有若干进料孔；其中，挂台与一气缸支架安装固定，出料口与输料管连通固定。本发明压射定量料壶可以定量压射，可以适用于浇注量200克以下产品，如此，没有昂贵的易耗损的单向控制阀装置，利用体积差完成准确的定量输出，结构简单可靠、成本低。

Description

一种感应加热式镁合金无单向阀的压射式定量炉

技术领域

本发明涉及镁合金压铸设备，尤其涉及的是一种感应加热式镁合金无单向阀的压射式定量炉。

背景技术

现有技术中，镁合金压铸方式分热室压铸和冷室压铸两种，热室压铸因料壶、射嘴身等热作件在高温高压下使用，需要使用昂贵的特种钢材制作，成本高且很容易损耗而损坏。目前镁合金热室压铸需要人工操作，没有实现自动化生产，所需要工人数量多，生产现场温度高、条件差、工人工作劳累，工人流失率大，熟练工难招聘，人工成本很高。

镁合金冷室压铸没有昂贵的高温高压下使用的料壶等耗材，使用压铸机是常规的冷室压铸机，很方便的实现机械化自动打料、喷雾、取件而完成自动化生产，大大减少了所需操作工人数。用于冷室机的喷雾机、取件机国内外都已经很成熟了，但是为实现自动打料的定量炉目前还只有国外有较为成熟、中大型的、价格昂贵的机型，适用于浇注量400克以上的产品。

近年来随着智能手机的普及，手机屏幕越来越大了，2014年主流机型都是5.0英寸以上，由此催生出用于手机前壳包胶用的镁合金支架，该支架重量通常为10-15克之间，需求量很大。使用于7寸、8寸的平板电脑也大量需要类似的镁合金支架，其支架重量通常为30-50克之间。整碑的料重量在50-200克，如此手机、平板电脑用镁合金支架都是重量轻的产品，对应的定量炉的需要是浇注量200克以下的小型精密机型。

现有镁合金定量炉的浇注系统有：

叶轮泵：通过叶轮的转动提升镁液，通过输料管浇注到压铸机的压室，可以改变叶轮的转速及运转时间来实现浇注量的改变。适用于浇注量大的产品，小浇注量是定量不准。

活塞泵：利用输料管与活塞泵之间的单向控制阀的开、闭来控制料液的通、止，通过活塞泵的活塞行程来调节浇注量，进多少体积的料就泵出即浇注多少料，其单向控制阀为核心部件，价格昂贵，容易磨损。

电磁泵：利用导电流体中的电流和磁场的作用，把电磁推动力直接作用在金属液上，使之发生定向移动，其运动符合左手定则。电磁泵的流量大小与升液电流、磁感应强度等有关。电磁泵昂贵且寿命断，小浇注量定量不准。

气压泵：工作原理主要结构为以密封泵，注料时加压的氩气通过一个管子进入泵室，泵室下方和熔炉连接的单向阀关闭，气体排开同样体积的镁液进行浇注料。适用于浇注量大的产品，小浇注量是定量不准。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单可靠、成本低，可用于200克以下浇注量的感应加热式镁合金无单向阀的压射式定量炉。

本发明的技术方案如下：一种感应加热式镁合金无单向阀的压射式定量炉，包括炉体、设置在炉体内的坩埚、输料管，还设置与坩埚连接的压射定量料壶，压射定量料壶设置有挂台、定量料管和出料口，定量料管上设置有若干进料孔；其中，挂台与一气缸支架安装固定，出料口与输料管连通固定。

应用于上述技术方案，所述的压射式定量炉中，定量料管与出料口之间还设置一横向连接管。

应用于各个上述技术方案，所述的压射式定量炉中，压射定量料壶为1.2888钢材锻打棒料分件加工、焊接而成的压射定量料壶。

应用于各个上述技术方案，所述的压射式定量炉中，定量料管上均匀排布设置有6个进料孔。

应用于各个上述技术方案，所述的压射式定量炉中，坩埚的外底部还设置一底垫，底垫上还设置一100mm厚度的石棉层。

应用于各个上述技术方案，所述的压射式定量炉中，坩埚外侧面设置一不锈钢棒焊接的衬架，衬架外包裹有一石棉层，电缆线一圈一圈的包裹在石棉层上形成第一感应线圈，坩埚固定在不锈钢棒焊接的衬架内部。

应用于各个上述技术方案，所述的压射式定量炉中，坩埚壁厚为30mm，所述电缆线采用云母电缆线。

应用于各个上述技术方案，所述的压射式定量炉中，输料管外部包裹有一40mm-50mm的石棉保温层，石棉保温层外部设置有第二感应线圈。

应用于各个上述技术方案，所述的压射式定量炉中，输料管与压射定量料壶连接处设置有一隔热隔料保护钢筒，隔热隔料保护钢筒内部设置一隔热石棉垫和一钢筒接口，钢筒接口与压射定量料壶的出料口连接固定。

应用于各个上述技术方案，所述的压射式定量炉中，炉体的外侧面钢板还设置若干沿炉体垂直方向切割的5 mm -10mm宽的缝隙。

采用上述方案，本发明通过设置压射定量料壶结构，压射定量料壶可以定量压射，可以适用于浇注量200克以下产品，如此，没有昂贵的易耗损的单向控制阀装置，利用体积差完成准确的定量输出，结构简单可靠、成本低。

附图说明

图1为发明的整体结构示意图。

图2为发明中坩埚的结构示意图。

图3为发明中炉体的结构示意图。

图4为发明中压射定量料壶的结构示意图。

图5为发明中输料管的结构示意图。

图6为发明中输料管的截面结构示意图。

图7为发明中压射定量料壶出料结构示意图一。

图8为发明中压射定量料壶出料结构示意图二。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本实施例提供了一种感应加热式镁合金无单向阀的压射式定量炉，如图1所示，压射式定量炉包括炉体104、输料管101、气缸102、压射定量料壶103和定量炉出料口105，气缸102采用小型行程可调气缸。

其中，如图1和2所示，炉体104内设置有一坩埚201，坩埚201与压射定量料壶103连通，坩埚201采用合格的无镍高温钢重力铸造，壁厚达30mm，可正常使用15月；并且，还在坩埚201内设有SF6+N2保护气，及在炉体104的架子底部上使用漏料保护板，并且，在坩埚201底增加备用保护气管。

坩埚201外设置有一个Ø8的不锈钢棒焊接的衬架202，衬架202外包裹有一石棉层203，石棉层203厚度可以设置为40mm-50mm厚，在包裹完成后，将电缆线204紧紧的一圈一圈的包裹在石棉层203上，裹紧了石棉层203而形成了第一感应线圈205，其中，石棉层203具有保温作用，可以防止坩埚热量向外散失而增加能耗，除此之外，石棉层203还具有隔热作用，可以保护第一感应线圈205的线圈不受到坩埚外壁高达670℃温度的烘烤下超过其耐温极限而烧毁，安装时，只需要将坩埚201放入在不锈钢棒焊接的衬架202内部即可，如此，在坩埚201损坏时，可以仅更换坩埚，而不需要更换第一感应线圈，操作方便，降低使用成本。

其中，电缆线204可以采用高品质的云母电缆线，其耐温500℃，并且，还可以在炉体的后侧固定2个吹风扇，吹风扇从炉体的后向前吹风，可以降低第一感应线圈205温度，第一感应线圈使用寿命长。另外，第一感应线圈，可以采用中频20K赫兹、 功率35KW的电感应电源，电能转化率达90%以上，能耗低。在使用时，一锅大约300公斤的新料，4到5个小时即可达到650℃，可以正常生产。坩埚内装入镁合金锭，高频交变电流通过第一感应线圈205，在坩埚上就产生很强的涡流，从而产生大量的热使镁合金锭熔化，这种加热方法速度快，温度均衡、容易控制，熔化的镁合金液起渣很少，熔料快。

并且，坩埚的外底部还设置一底垫，底垫上还设置一100mm厚度的石棉层，如此，除坩埚侧面周圈包有40mm-50mm厚的石棉层外，还可以在坩埚的底垫设有100mm厚的石棉层，如此，可以使坩埚的保温性能很好。

如图3所示，在焊接炉体104的机架时，将炉体的外侧面钢板在垂直方向切割出多条宽5mm-10mm的缝，即在炉体104的外侧面钢板还设置若干沿炉体垂直方向切割的5 mm -10mm宽的缝隙301，例如，设置6-8条缝隙301，多条缝隙301可以将炉体104的感应磁力线切断，而使炉体不会产生感应加热，并且，可以在垂直支撑槽钢处增加铝板隔断其对线圈的电磁感应。

如图4所示，压射定量料壶设置有挂台401、定量料管402和出料口405，定量料管402上设置有若干进料孔403，定量料管402与出料口405之间还设置有横向连接管404，横向连接管404用于改变出料口405的出料方向；挂台401与气缸102的支架安装固定，出料口405与输料管101连通固定。

其中，压射定量料壶采用四件特种钢1.2888棒料，其中，包括挂台、定量料管、出料口和横向连接管四件特种钢，四件特种钢1.2888棒料分别加工好后使用1.2888材料的焊丝用氩弧焊焊接而成：1.2888钢材铸造料壶很难铸好，成品率低，加工困难且没有锻打的棒料耐用，定量用的定量料壶不承受高压，所以使用分件焊接，既简化了制作难度，又满足得了使用要求。并且，定量料管402上均匀排布设置有6个进料孔403，出料口405采用球面出料口，如此，输料管组件与压射定量料壶的安装定位为球形面，固定方式为轴向压紧，放松后可旋转，方便与压铸机料杯口的对位。

或者，如图5所示，输料管101外部包裹有一40mm-50mm的石棉保温层，并且，石棉保温层外部设置有第二感应线圈501，第二感应线圈501采用比第一感应线圈耐高温性能更高的云母电缆线，可耐800℃。云母电缆线一圈一圈包裹在输料管101外部的石棉保温层外而形成第二感应线圈501，输料管101的加热、保温方式为电磁感应加热，如此，设置时，将输料钢管外先包裹厚40-50mm的石棉保温层，然后用耐高温800℃的云母电缆线紧紧环绕上去，形成第二感应线圈。高频交变电流通过第二感应线圈，在输料管上就产生很强的涡流，从而产生大量的热使其升温，这种加热方法速度快，温度均衡、容易控制，结构简单可靠，升温、保温性能好。

并且，如图5和6所示，输料管101与压射定量料壶连接处设置有一隔热隔料保护钢筒502，隔热隔料保护钢筒502内部设置一隔热石棉垫601和一钢筒接口602，钢筒接口602与压射定量料壶的出料口连接固定；隔热隔料保护钢筒502将坩埚内熔化的镁合金液体隔离开来，隔热隔料保护钢筒的内底部放入30mm-40mm厚的石棉保温垫601，石棉保温垫601将轴向传导来的热隔开；隔热隔料保护钢筒的钢筒内壁比第二感应线圈的线圈外形大大约80mm，隔热隔料保护钢筒与第二感应线圈之间形成隔空，既可隔开炉内坩埚的辐射热量，又可使第二感应线圈有个散热的空间，大大延长第二感应线圈的使用寿命。

并且，如图7和8所示，压射式定量炉在待机时，在坩埚201内的镁合金液面701如图所示，坩埚201内的镁合金液通过压射定量料壶103的进料孔进入其定量料管内，并进入输料管101内；如此，在镁合金液面701下，压射定量料壶103、输料管101管内腔充满了镁合金液，并且，其上面为空的，没有镁合金液。压射时，气缸102推动其锤头向下打料，将压射定量料壶内的镁合金液推出去，进入输料管内，经过输料管的定量炉出料口进入压铸机的料杯内，从而完成一次定量输出。紧接着，气缸102回位，带动锤头回上点位，输料管内的镁合金液料液回抽，压射定量料壶内液面低于坩埚内镁合金液水平面，在大气压的作用下镁合金液通过压射定量料壶的进料孔，流入并填满到坩埚内镁合金液水平面701，补充上次输出的镁合金液，然后，气缸102推动锤头打下，再次输出镁合金液，如此循环不断。该构结构没有昂贵的易耗损的单向控制阀装置，利用体积差完成准确的定量输出。

或者，还可以在坩埚内镁合金液中，以及坩埚外壁设置有多个用于控制温度的热电偶，热电偶通过固定的方式设置，并且，热电偶与压射式定量炉的加热控制设备连接，如此，通过设置的热电偶，可以防止坩埚内外的温度过高，延迟坩埚使用寿命。

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

Claims (9)

1.一种感应加热式镁合金无单向阀的压射式定量炉，包括炉体、设置在炉体内的坩埚、输料管，其特征在于，

还设置与坩埚连接的压射定量料壶，压射定量料壶设置有挂台、定量料管和出料口，定量料管上设置有若干进料孔；

其中，挂台与一气缸支架安装固定，出料口与输料管连通固定；

在炉体的外侧面钢板还设置若干沿炉体垂直方向切割的5 mm -10mm宽的缝隙，多条缝隙将炉体的感应磁力线切断，而使炉体不会产生感应加热。

2.根据权利要求1所述的压射式定量炉，其特征在于，定量料管与出料口之间还设置一横向连接管。

3.根据权利要求1所述的压射式定量炉，其特征在于，压射定量料壶为1.2888钢材锻打棒料分件加工、焊接而成的压射定量料壶。

4.根据权利要求1所述的压射式定量炉，其特征在于，定量料管上均匀排布设置有6个进料孔。

5.根据权利要求1所述的压射式定量炉，其特征在于，坩埚的外底部还设置一底垫，底垫上还设置一100mm厚度的石棉层。

6.根据权利要求1-5任一所述的压射式定量炉，其特征在于，坩埚外侧面设置一不锈钢棒焊接的衬架，衬架外包裹有一石棉层，电缆线一圈一圈的包裹在石棉层上形成第一感应线圈，坩埚固定在不锈钢棒焊接的衬架内部。

7.根据权利要求6所述的压射式定量炉，其特征在于，坩埚壁厚为30mm，所述电缆线采用云母电缆线。

8.根据权利要求6所述的压射式定量炉，其特征在于，输料管外部包裹有一40mm-50mm的石棉保温层，石棉保温层外部设置有第二感应线圈。

9.根据权利要求6所述的压射式定量炉，其特征在于，输料管与压射定量料壶连接处设置有一隔热隔料保护钢筒，隔热隔料保护钢筒内部设置一隔热石棉垫和一钢筒接口，钢筒接口与压射定量料壶的出料口连接固定。