CN107335789A - 双独立系统压铸高真空装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铝合金结构件压铸工艺中真空排气技术领域，尤其是涉及一种双独立系统压铸高真空装置，其特征在于包括双独立真空系统，与此双独立真空系统相连接的型腔测泄漏系统和熔杯真空阻滞系统，分别与所述双独立真空系统、型腔测泄漏系统和熔杯真空阻滞系统相连接的操作控制系统。本发明通过双独立真空系统，将密封容腔内的气体在压射周期内接力排除，最大程度上降低了压铸件的气孔率，实现高真空压铸下的高品质生产。

Description

双独立系统压铸高真空装置
技术领域
本发明属于铝合金结构件压铸工艺中真空排气技术领域，尤其是涉及一种双独立系统压铸高真空装置。
背景技术
在铝合金压铸成型行业中，对产品气孔率的要求取决于产品本身用途的要求。在普通真空装置的帮助下，绝大部分的压铸型腔气体在工艺周期内会被排除，产品的充型、气密性、整体含气量等都会得到很大改善。压铸结构件的产品除了对产品总体含气量有严格要求外，还需要做热处理，在长时间高温下，内部哪怕很微小的气孔也会膨胀至非常明显的程度，直接导致产品报废。对于对气孔率限制有更高要求的压铸结构件，含气量是至关重要的的产品质量衡量标准，普通真空装置难以完成这样的工作。
压铸真空排气是指在压射开始至压射结束期间，利用真空随着此工艺周期将模具型腔的气体排出。从图1中可以看出，对于冷室压铸真空排气，要排出的气体由三部分组成：真空机主阀至模具过滤器间的真空管线容积；模具型腔容积；冷室熔杯空置容积。其中真空管线由于截面积足够大（通常=>DN25），在长度小于6米情况下，对最后排气效果的影响可以不计。这样排气时，型腔容积和熔杯空置容积（100%-充填率）需要考虑。对于绝大多数的情况下，铝合金的压铸充填率要小于50%，换句话说熔杯含气会大于型腔含气。在只有模具型腔排气时，见图2，熔杯内的气体将最后被排除，或者说，熔杯内的气压会大于型腔气压，这样对于压射低速阶段铝液的流动会产生裹气的可能性依然不小，裹气后的气体是无法通过真空或自然方式排出的，这是传统压铸真空排气的一个弱点。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效率、高质量的双独立系统压铸高真空装置，使压铸真空排气系统的压射裹气得到极大改善。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
本发明的双独立系统压铸高真空装置，其特征在于包括双独立真空系统，与此双独立真空系统相连接的型腔测泄漏系统和熔杯真空阻滞系统，分别与所述双独立真空系统、型腔测泄漏系统和熔杯真空阻滞系统相连接的操作控制系统，
所述的双独立真空系统包括高真空装置泵箱体，与此高真空装置泵箱体通过螺栓固定密封连接的真空罐体Ⅰ和真空罐体Ⅱ，设置在所述高真空装置泵箱体下箱层的真空泵Ⅰ，设置在所述高真空装置泵箱体上箱层的真空泵Ⅱ，设置在所述真空罐体Ⅰ入口处的真空罐过滤器Ⅰ，设置在所述真空罐体Ⅱ入口处的真空罐过滤器Ⅱ，设置在所述真空罐体Ⅰ前上部的真空罐传感器Ⅰ，设置在所述真空罐体Ⅱ前上部的真空罐传感器Ⅱ，设置在所述真空罐过滤器Ⅰ之后的真空罐管路减震器Ⅰ，设置在所述真空罐过滤器Ⅱ之后的真空罐管路减震器Ⅱ。
所述的熔杯真空阻滞系统包括设置在熔杯主阀箱内部的阀组和传感器组，所述的阀组包括熔杯真空主阀、熔杯真空阻滞阀和型腔泄漏测量阀，所述的传感器组包括熔杯真空通道传感器和型腔泄漏真空传感器，熔杯真空阻滞系统设置在压铸机的定模板背面。
所述的型腔测泄漏系统包括设置在型腔主阀箱内部的型腔真空主阀、型腔传感器和型腔真空通道传感器，所述的型腔测泄漏系统设置在压铸机的动模板出料侧或定模板的出料侧。
所述的操作控制系统包括操作箱和设置在此操作箱上的触摸屏。
本发明的优点：
（1）本发明的双独立系统压铸高真空装置通过双独立真空系统，将密封容腔内的气体在压射周期内接力排除，最大程度上降低了压铸件的气孔率，实现高真空压铸下的高品质生产；
（2）本发明的双独立系统压铸高真空装置在每个压射周期内，即时进行精准真空开始和结束，具有高重复性；
（3）本发明的双独立系统压铸高真空装置的熔杯先行排气，避免了压射低速时真空排气造成的裹气现象；
（4）本发明的双独立系统压铸高真空装置采用大口径熔杯排气(通常为DN25～DN32),提高了整体的排气效率；
（5）本发明的双独立系统压铸高真空装置的熔杯具有真空阻滞功能，进一步稳定低速压射的铝液流动稳定；
（6）本发明的双独立系统压铸高真空装置的手动型腔测泄漏功能，甄别了模具型腔自身问题所带的真空排气效率不佳问题所在。
附图说明
图1为本发明装置原理示意图。
图2为本发明装置示意图。
图3为本发明图2的侧视图。
图4为本发明装置工作示意图。
图5为本发明熔杯真空阻滞系统结构示意图。
图6为本发明型腔测泄漏系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1、2、3、4、5和6所示，本发明的双独立系统压铸高真空装置，其特征在于包括双独立真空系统，与此双独立真空系统相连接的型腔测泄漏系统和熔杯真空阻滞系统，分别与所述双独立真空系统、型腔测泄漏系统和熔杯真空阻滞系统相连接的操作控制系统，
所述的双独立真空系统包括高真空装置泵箱体1，与此高真空装置泵箱体1通过螺栓固定密封连接的真空罐体Ⅰ6和真空罐体Ⅱ7，设置在所述高真空装置泵箱体1下箱层的真空泵Ⅰ2，设置在所述高真空装置泵箱体1上箱层的真空泵Ⅱ3，设置在所述真空罐体Ⅰ6入口处的真空罐过滤器Ⅰ4，设置在所述真空罐体Ⅱ7入口处的真空罐过滤器Ⅱ5，设置在所述真空罐体Ⅰ6前上部的真空罐传感器Ⅰ8，设置在所述真空罐体Ⅱ7前上部的真空罐传感器Ⅱ9，设置在所述真空罐过滤器Ⅰ4之后的真空罐管路减震器Ⅰ10，设置在所述真空罐过滤器Ⅱ5之后的真空罐管路减震器Ⅱ11。
所述的熔杯真空阻滞系统包括设置在熔杯主阀箱18内部的阀组和传感器组，所述的阀组包括熔杯真空主阀30、熔杯真空阻滞阀27和型腔泄漏测量阀29，所述的传感器组包括熔杯真空通道传感器28和型腔泄漏真空传感器31，熔杯真空阻滞系统设置在压铸机12的定模板19背面。
所述的型腔测泄漏系统包括设置在型腔主阀箱24内部的型腔真空主阀33、型腔传感器34和型腔真空通道传感器32，所述的型腔测泄漏系统设置在压铸机12的动模板23出料侧或定模板19的出料侧。
所述的操作控制系统包括操作箱25和设置在此操作箱25上的触摸屏26。
本发明的双独立系统压铸高真空装置采用大口径熔杯排气(通常为DN25～DN32),提高了整体的排气效率。
本发明的工作过程（见图2、3和4）：
1）高真空装置启动：真空泵Ⅰ2和真空泵Ⅰ3启动，真空罐体Ⅰ6和真空罐体Ⅱ7在150秒内低至5毫巴绝对压力以下，相对为高真空压铸做好准备；数据由真空罐传感器Ⅰ8和真空罐传感器Ⅱ9读取；
2）关模到位：周期开始，此时等待压铸机12的料杆编码器13发出的熔杯16真空开始信号；
3）接到料杆编码器13发出的熔杯16真空开始信号：此时，料杆14头部越过倒料口15，型腔21与熔杯16形成一个相对封闭的容腔，熔杯主阀箱18的熔杯真空主阀30开启，型腔21与熔杯16内的空气由于压差，进入到真空罐体Ⅰ6中；
4）接到料杆编码器13发出的熔杯16真空结束信号：此时料杆14头部接近熔杯排气口17，熔杯主阀箱18的熔杯真空主阀30关闭；熔杯16排气在压射低速期间将完成90%以上的排气工作，封闭容腔的压力低至100毫巴以下，数值来源于熔杯真空通道传感器28，熔杯16排气完成；
5）接到料杆编码器13发出的型腔21真空开始信号：此时型腔主阀箱24的真空主阀33开启，通过接入型腔21的真空阀22型腔接力排气开始，封闭容腔内的剩余气体由于压差进入到真空罐体Ⅱ7中；
6）接到料杆编码器13发出的型腔21真空结束信号：此时料杆14头部接近压射高速转换点20，型腔主阀箱24的真空主阀33关闭，接入型腔21的真空阀22也关闭，型腔接力排气结束，封闭容腔的压力低至30-50毫巴以下，数值来源于型腔真空通道传感器32，直至约100毫秒后压射结束；
7）开模到位：真空阀22开启，真空罐体Ⅰ6和真空罐体Ⅱ7内压力回复到5毫巴以下，等待下一个周期；
8）下次关模到位：下一个循环周期开始，重复以上动作；
9）真空阻滞阀：置于熔杯主阀箱18内的熔杯真空阻滞阀27，用于按设定的0-100%工作范围，在熔杯16排气时降低排气率，以避免排气全开时造成的铝液波动；
10）型腔泄漏测量阀29：置于熔杯主阀箱18内的型腔泄漏测量阀29，用于手动操作测量静态型腔自身的泄漏，数值来源于型腔泄漏真空传感器31；
以上所有设定和操作将在位于操作侧的操作箱25上的触摸屏26完成。
本发明应用后，大大减少压铸产品由于排气不彻底、排气先期裹气而出现的气孔率缺陷，提高产品合格率，这尤其对结构件的密实度、气密性的提升具有重大意义；双独立系统高真空装置是采用彼此独立的两个系统，相对应地将真空排气分为熔杯16排气和型腔21排气两个阶段；一般情况下，熔杯16通过系统Ⅰ先行排气；型腔21通过系统Ⅱ接力排气；由于熔杯16先行排气时的内部压力小于型腔21压力，即熔杯16内的含气为最少，使得压射裹气得到极大改善。

Claims (4)

1.一种双独立系统压铸高真空装置，其特征在于包括双独立真空系统，与此双独立真空系统相连接的型腔测泄漏系统和熔杯真空阻滞系统，分别与所述双独立真空系统、型腔测泄漏系统和熔杯真空阻滞系统相连接的操作控制系统，
所述的双独立真空系统包括高真空装置泵箱体，与此高真空装置泵箱体通过螺栓固定密封连接的真空罐体Ⅰ和真空罐体Ⅱ，设置在所述高真空装置泵箱体下箱层的真空泵Ⅰ，设置在所述高真空装置泵箱体上箱层的真空泵Ⅱ，设置在所述真空罐体Ⅰ入口处的真空罐过滤器Ⅰ，设置在所述真空罐体Ⅱ入口处的真空罐过滤器Ⅱ，设置在所述真空罐体Ⅰ前上部的真空罐传感器Ⅰ，设置在所述真空罐体Ⅱ前上部的真空罐传感器Ⅱ，设置在所述真空罐过滤器Ⅰ之后的真空罐管路减震器Ⅰ，设置在所述真空罐过滤器Ⅱ之后的真空罐管路减震器Ⅱ。
2.根据权利要求1所述的双独立系统压铸高真空装置，其特征在于所述的熔杯真空阻滞系统包括设置在熔杯主阀箱内部的阀组和传感器组，所述的阀组包括熔杯真空主阀、熔杯真空阻滞阀和型腔泄漏测量阀，所述的传感器组包括熔杯真空通道传感器和型腔泄漏真空传感器，熔杯真空阻滞系统设置在压铸机的定模板背面。
3.根据权利要求1所述的双独立系统压铸高真空装置，其特征在于所述的型腔测泄漏系统包括设置在型腔主阀箱内部的型腔真空主阀、型腔传感器和型腔真空通道传感器，所述的型腔测泄漏系统设置在压铸机的动模板出料侧或定模板的出料侧。
4.根据权利要求1所述的双独立系统压铸高真空装置，其特征在于所述的操作控制系统包括操作箱和设置在此操作箱上的触摸屏。
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