CN108311673A - 一种低压铸造用的金属液供液方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了低压铸造用的金属液供液方法，其采用供液系统包括储液槽；上端部与模腔的浇口对接、下端部伸入金属液中的升液管，其中浇口有多个，供液系统还包括具有分别与每个浇口和升液管的上端部相对接的第一、二接口的升液箱；设置在内腔中且将进入内腔的金属液均匀分梳至每个第一接口的分梳组件；设置在升液箱上能够对升液箱内的金属液进行恒温处理的温控组件，其中多个第一接口以分梳组件的中心为圆心绕着升液箱的周向分布在升液箱的顶部。本发明一方面只需要一根升液管，并在分梳组件的分梳下，金属液均匀的流向每个浇口，降低了产品出现冷隔缺陷概率；另一方面通过温控组件的设置，防止金属液的冷凝，确保铸件一直处于低压下凝固成型。

Description

一种低压铸造用的金属液供液方法
技术领域
本发明属于低压铸造领域，具体涉及一种低压铸造用的金属液供液方法。
背景技术
低压铸造是将液态合金在压力作用下，由下而上压入铸型型腔，并在压力作用下凝固获得铸件的铸造方法。
具体的原理是：通过金属液上方的气体对金属液产生压力，使金属液沿升液管自下而上通过浇道平稳地充满铸型，充型压力一般为20～60kPa。当铸件完全凝固后，解除液面上的气体压力，使升液管和浇道中没有凝固的金属液靠自重流同坩埚中，然后打开铸型，取出铸件。
然而，现阶段低压铸造模具与升液管的连接方式有两种：
（1）、模具浇口直接与升液管接触，由于升液管在低压保温炉上位置不可改变，导致产品设计时浇口必须对准升液管，对于产品工艺设计局限性很大；有时候低压保温炉上采用两个或三个升液管，这种方式除产品设计时必须考虑浇口位置外，由于低压热空气作用在低压保温炉的液面上，三个浇口流留出的铝液压力不等，会导致产品出现冷隔缺陷；
（2）、在升液管和浇口之间采用分流包，这种方式突破了产品设计时浇口位置固定的困扰，但经常由于设计不合理出现铝液冷凝在分流包中而严重影响产品生产节拍；也有采用陶瓷材料做分流包的，但是这样会极大增加生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的低压铸造用的金属液供液方法。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种低压铸造用的金属液供液方法，该方法所采用的金属液供液系统包括内部具有内腔且用于盛装金属液的储液槽；上端部与模腔的浇口对接、下端部伸入金属液中的升液管，其中浇口有多个，金属液供液方法还包括内部具有内腔且具有分别与每个浇口和升液管的上端部相对接的第一接口和第二接口的升液箱、设置在内腔中且将进入内腔的金属液均匀分梳至每个第一接口的分梳组件、以及设置在升液箱上能够对升液箱内的金属液进行恒温处理的温控组件，其中多个第一接口以分梳组件的中心为圆心绕着升液箱的周向分布在升液箱的顶部，该方法的供液过程如下：
1）、将模腔的浇口直接与升液箱的第一接口对接，并向储液槽内添加金属液，然后由金属液液面上部的气压将金属液通过升液管输送至升液箱；
2）、通过升液箱内的分梳组件将金属液均匀的导向每个第一接口，然后通过浇口金属液填满整个模腔，最后在升液箱内金属液恒温和持续供压状态中冷却成型；
3）、卸去储液槽内气压，升液箱和升液管内的金属液回流至所述储液槽，完成金属液的供应。
优选地，在供液和持续供压的过程中，由温控组件将升液箱内的金属液控温在550~620℃之间。
根据本发明的一个具体实施和优选方面，温控组件包括用于检测升液箱内金属液温度的热电偶、设置在升液箱外周的加热装置、以及根据热电偶所测温度智能控制加热装置启停的控制器。
优选地，在升液箱靠近第一接口所在的周边形成有缺槽，加热装置缠绕缺槽对应的升液箱的外周。
优选地，储液槽上分别设有与内腔连通且位于液面上方的泄压管和泄压阀。
根据本发明的又一个具体实施和优选方面，升液箱的纵向截面自上而下呈倒置的梯形，第二接口设置在梯形的底部，且与升液管的上端部通过法兰相密封连接。
根据本发明的又一个具体实施和优选方面，分梳组件自梯形的顶部向下拱起设置，且拱起纵向截面呈以梯形顶部的中心为圆心的半圆形。从而实现金属液的均匀流向每个第一接口。
优选地，拱起的圆心处于升液管的中心线上。
优选地，第一接口绕着拱起的圆心均匀分布在拱起的周边。
根据本发明的又一个具体实施和优选方面，第二接口位于升液箱底部的内侧，当升液管与第二接口对接时，升液箱的底面架设在储液槽上，以防止升液管暴露在外。防止金属液在升液管内凝固，无法持续提供压力和金属液的回流。
此外，在升液箱顶部的中心还设有吊装孔，金属液为铝液。
同时，在第一接口的周边设有对接孔，模腔上设有与对接孔相匹配的定位栓，当浇口与第一接口对接时，定位栓插入定位孔中。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明一方面在升液箱的对接下，只需要一根升液管，并在分梳组件的分梳下，金属液均匀的流向每个浇口，降低了产品出现冷隔缺陷概率；另一方面通过温控组件的设置，防止金属液的冷凝，确保铸件一直处于低压下凝固成型，同时也方便金属液的回流。
附图说明
下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明金属液供液方法的结构示意图；
其中：1、储液槽；2、模腔；20、浇口；21、定位栓；3、升液管；4、升液箱；40、内腔；41、第一接口；42、第二接口；43、吊装孔；44、定位孔；4a、缺槽；5、分梳组件（拱起）；6、温控组件；60、热电偶；61、加热装置；7、法兰；8、泄压管；9、泄压阀。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
如图1所示，本实施例提供低压铸造用的金属液供液方法，其包括内部具有内腔且用于盛装金属液的储液槽1；上端部与模腔2的浇口20对接、下端部伸入金属液中的升液管3，其中浇口20有多个。
金属液供液方法还包括内部具有内腔40且具有分别与每个浇口20和升液管3的上端部相对接的第一接口41和第二接口42的升液箱4、设置在内腔40中且将进入内腔40的金属液均匀分梳至每个第一接口41的分梳组件5、以及设置在升液箱4上能够对升液箱4内的金属液进行恒温处理的温控组件6，其中多个第一接口41以分梳组件5的中心为圆心绕着升液箱4的周向分布在升液箱4的顶部。
本例中，升液箱4的纵向截面自上而下呈倒置的梯形，第二接口42设置在梯形的底部，且与升液管3的上端部通过法兰7相密封连接。
分梳组件5自梯形的顶部向下拱起设置，且拱起纵向截面呈以梯形顶部的中心为圆心的半圆形。从而实现金属液的均匀流向每个第一接口41。
本例中，第一接口41绕着拱起的圆心均匀分布在拱起的周边。
拱起的圆心处于升液管3的中心线上。也就是说，升液管3的出液口正对着分梳组件5，先缓解部分金属液的压力，然后向周边的第一接口41梳理。
第二接口42位于升液箱4底部的内侧，当升液管3与第二接口42对接时，升液箱3的底面架设在储液槽1上，以防止升液管3暴露在外。防止金属液在升液管3内凝固，无法持续提供压力和金属液的回流。
温控组件6包括用于检测升液箱4内金属液温度的热电偶60、设置在升液箱4外周的加热装置61、以及根据热电偶60所测温度智能控制加热装置61启停的控制器（图中未显示）。至于如何控制加热装置61的启停，在本领域而言是常用的手段，而且申请人直接外购的，在此不对其结构进行详细阐述。
本例中，在升液箱4靠近第一接口41所在的周边形成有缺槽4a，加热装置61缠绕缺槽4a对应的升液箱4的外周。
具体的，在供液和持续供压的过程中，由温控组件6将升液箱4内的金属液控温在550~620℃之间，本例中温度控制在580℃，一旦温度过低，加热装置61自动开启加热，实现恒温。
此外，在升液箱4顶部的中心还设有吊装孔43。在储液槽1上分别设有与内腔连通且位于液面上方的泄压管8和泄压阀9。
同时，在第一接口41的周边设有对接孔44，模腔2上设有与对接孔44相匹配的定位栓21，当浇口20与第一接口41对接时，定位栓21插入定位孔44中。
然后，本例中，金属液为铝液。
综上，本实施例的供液过程如下：
1）、将模腔的浇口直接与升液箱的第一接口对接，并向储液槽内添加金属液，然后由金属液液面上部的气压将金属液通过升液管输送至升液箱；
2）、通过升液箱内的分梳组件将金属液均匀的导向每个第一接口，然后通过浇口金属液填满整个模腔，最后在升液箱内金属液恒温和持续供压状态中冷却成型；
3）、卸去储液槽内气压，升液箱和升液管内的金属液回流至所述储液槽，完成金属液的供应。
因此，采用本实施例的金属液供液方法，其具有以下优势：
1、在升液箱的对接下，只需要一根升液管，并在分梳组件的分梳下，金属液均匀的流向每个浇口，降低了产品出现冷隔缺陷概率，同时，也不需要将浇口对齐升液管，从而便于铸件的铸造；
2、通过温控组件的设置，防止金属液的冷凝，确保铸件一直处于低压下凝固成型，因此，影响产品生产的节拍和品质；
3、通过升液箱和储液槽的对接，以防止升液管暴露在外，进而防止金属液在升液管内的凝固；
4、通过纵向截面为倒置梯形的升液箱的设置，不仅便于持续提供低压；而且十分便于成型后金属液的回流，此外，结构简单，实施方便，且成本低。
以上对本发明做了详尽的描述，但本发明不限于上述的实施例。凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低压铸造用的金属液供液方法，该方法所采用的金属液供液系统包括内部具有内腔且用于盛装金属液的储液槽；上端部与模腔的浇口对接、下端部伸入所述金属液中的升液管，所述的浇口有多个，其特征在于：所述的金属液供液方法还包括内部具有内腔且具有分别与每个所述浇口和所述升液管的上端部相对接的第一接口和第二接口的升液箱、设置在所述内腔中且将进入所述内腔的金属液均匀分梳至每个所述第一接口的分梳组件、以及设置在所述升液箱上能够对所述升液箱内的金属液进行恒温处理的温控组件，其中多个所述第一接口以所述分梳组件的中心为圆心绕着所述升液箱的周向分布在所述升液箱的顶部，该方法的供液过程如下：
1）、将模腔的浇口直接与升液箱的第一接口对接，并向储液槽内添加金属液，然后由金属液液面上部的气压将金属液通过升液管输送至升液箱；
2）、通过升液箱内的分梳组件将金属液均匀的导向每个第一接口，然后通过浇口金属液填满整个模腔，最后在升液箱内金属液恒温和持续供压状态中冷却成型；
3）、卸去储液槽内气压，升液箱和升液管内的金属液回流至所述储液槽，完成金属液的供应。
2.根据权利要求1所述的低压铸造用的金属液供液方法，其特征在于：在供液和持续供压的过程中，由温控组件将所述升液箱内的金属液控温在550~640℃之间。
3.根据权利要求1或2所述的低压铸造用的金属液供液方法，其特征在于：所述的温控组件包括用于检测所述升液箱内金属液温度的热电偶、设置在所述升液箱外周的加热装置、以及根据所述热电偶所测温度智能控制所述加热装置启停的控制器，其中在所述升液箱靠近所述第一接口所在的周边形成有缺槽，所述加热装置缠绕所述缺槽对应的所述升液箱的外周。
4.根据权利要求1所述的低压铸造用的金属液供液方法，其特征在于：在所述的储液槽上分别设有与内腔连通且位于液面上方的泄压管和泄压阀。
5.根据权利要求1所述的低压铸造用的金属液供液方法，其特征在于：所述的升液箱的纵向截面自上而下呈倒置的梯形，所述的第二接口设置在梯形的底部，且与所述升液管的上端部通过法兰相密封连接。
6.根据权利要求5所述的低压铸造用的金属液供液方法，其特征在于：所述的分梳组件自梯形的顶部向下拱起设置，且所述的拱起纵向截面呈以梯形顶部的中心为圆心的半圆形。
7.根据权利要求5或6所述的低压铸造用的金属液供液方法，其特征在于：所述的第一接口绕着所述拱起的圆心均匀分布在所述拱起的周边。
8.根据权利要求5所述的低压铸造用的金属液供液方法，其特征在于：所述的第二接口位于所述升液箱底部的内侧，当所述的升液管与所述第二接口对接时，所述升液箱的底面架设在所述储液槽上，以防止所述升液管暴露在外。
9.根据权利要求1所述的低压铸造用的金属液供液方法，其特征在于：在所述的升液箱顶部的中心还设有吊装孔，所述的金属液为铝液。
10.根据权利要求1所述的低压铸造用的金属液供液方法，其特征在于：在所述第一接口的周边设有对接孔，所述的模腔上设有与所述对接孔相匹配的定位栓，当所述的浇口与所述第一接口对接时，所述的定位栓插入所述的定位孔中。
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