CN114749632A - 一种半固态连续供料的大型铸造设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半固态连续供料的大型铸造设备及其使用方法，包括基座和横杆，所述基座的一端顶部活动安装有合模机构，且合模机构包括导轨和通过导轨活动安装于基座顶部一端的压铸件，所述压铸件的一端固定安装有油压泵，所述基座的另一端固定安装有注入机构。本发明实现了间隙式双用泵相连的伸缩气囊将不断循环抽气压缩和充气膨胀工作，使得伸缩气囊在主管产生间隙蠕动，辅助半固态原料的输送和搅拌功能，通过蠕动作用不仅加快了半固态原料的输送效率，还使得被输送的半固态原料最外侧因搅拌而不断更新，防止其粘接在输送管道内壁造成堵塞，并且无需二次或多次加热输送，极大地节约了压铸电力成本。

Description

一种半固态连续供料的大型铸造设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及铸造加工技术领域，具体为一种半固态连续供料的大型铸造设备及其使用方法。

背景技术

半固态铸造成型方法中使用的半固态原料，是在液态金属的凝固过程中进行高速搅拌，使易于形成的树枝晶网络骨架，被打碎而形成分散的颗粒状组织形态的半固态金属液，可将其通过压铸工艺，制成坯料或铸件。

现有技术中，如中国专利号为：CN 210059750 U的“半固态金属铸造装置”，其包括第一支架平台、高温金属熔解炉、压力显示计、温度显示管、第二支架平台、弧形支架、保温炉、状态面板、第一输送管、第二输送管、电动阀门、冷却槽、压铸机、制冷箱、冷却机构，第一支架平台垂直固定在地面上，高温金属熔解炉固定在第一支架平台的顶端，压力显示计位于高温金属熔解炉的前侧，温度显示管位于高温溶解炉的前侧，第二支架平台垂直固定在第一支架平台的后方。此装置是将高温金属液体冷却至半固态状态下进行铸造，提高冷却效果。

但现有技术中，半固态金属自身黏度比液态金属高，且在连续供料过程中还会因与输料管道或压铸机结构的接触而快速散热，从而使得半固态金属流中的最外侧半固态金属层，在压铸成型前的连续输料过程中，不断粘接于管道内壁，随着供料量的增大而逐层粘接堆积于管道中，造成严重堵塞，现有常设置二级及多级加热来阻止此类现象的发生，但也增大了半固态金属压铸成本，造成电力浪费。

所以我们提出了一种半固态连续供料的大型铸造设备及其使用方法，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半固态连续供料的大型铸造设备及其使用方法，以解决上述背景技术提出的半固态金属自身黏度比液态金属高，且在连续供料过程中还会因与输料管道或压铸机结构的接触而快速散热，从而使得半固态金属流中的最外侧半固态金属层，在压铸成型前的连续输料过程中，不断粘接于管道内壁，随着供料量的增大而逐层粘接堆积于管道中，造成严重堵塞，现有常设置二级及多级加热来阻止此类现象的发生，但也增大了半固态金属压铸成本，造成电力浪费的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半固态连续供料的大型铸造设备，包括基座和横杆，所述基座的一端顶部活动安装有合模机构，且合模机构包括导轨和通过导轨活动安装于基座顶部一端的压铸件，所述压铸件的一端固定安装有油压泵，所述基座的另一端固定安装有注入机构，且注入机构包括增压罐、支架、支撑台、伸缩注料件和固定压板，所述固定压板的外侧通过横杆与压铸件的一侧活动安装，所述支撑台的顶部通过支架与增压罐的外侧固定安装，且增压罐的底部与伸缩注料件的顶端相连通，所述固定压板的底部与基座的另一端固定安装，所述伸缩注料件包括射出油缸、转接管和注入管，所述射出油缸的顶部通过转接管与增压罐的底部相连通，且射出油缸的底端与注入管的一端相连通，所述注入管包括导管和间隙式双用泵，所述导管由主管及其一端内侧活动插接的伸出管组成，所述伸出管的内侧活动安装有防漏弹片，所述主管的内壁活动安装有伸缩气囊，且伸缩气囊的内部与间隙式双用泵的输出端相连通。

优选的，所述主管的一端内侧开设有限位槽，且限位槽的外侧与伸出管的外侧滑动连接，所述限位槽的一端贯穿开设有泄压孔。

优选的，所述主管的另一端相连通有防堵管，且防堵管由曲管及其一端焊接的法兰组成，所述防堵管的另一端内侧活动安装有防堵件。

优选的，所述防堵件包括安装环，所述安装环的内侧底部固定安装有底架，且底架的顶部活动插接有气动件，所述底架的底部活动插接有旋转锥，且旋转锥的顶部与气动件的底端固定安装，所述旋转锥的底部均匀活动连接有多个扰动钢索，所述安装环的一侧贯穿开设有通孔，且通孔的一端与间隙式双用泵的输出端相连通。

优选的，所述压铸件包括活动压板a、活动压板b、卡块，所述活动压板a和活动压板b的底部均通过卡块与导轨的顶部滑动连接，所述活动压板a的一侧活动插接有油压伸缩杆，且油压伸缩杆的一端活动安装有转接端头，所述转接端头的两侧均活动安装有折叠连杆，且折叠连杆的两端分别与活动压板a和活动压板b的内侧活动安装，所述活动压板a和活动压板b的顶部活动安装有遮挡板。

优选的，所述固定压板包括板件和底块，所述板件的底端贯穿开设有注料孔，且板件的外侧固定安装有封堵件，所述封堵件的一端与横杆的一端固定安装，所述板件的底部通过底块与基座的另一端固定安装。

优选的，所述注料孔的一端相连通有导入管，所述板件的一侧开设有多个卸料槽。

优选的，所述基座的一侧固定安装有负压机构，且负压机构的吸入端与板件的顶部活动插接。

优选的，所述负压机构包括真空泵、安装架、抽气管和模具管，所述真空泵的外侧通过安装架与基座的一侧固定安装，且真空泵的吸入端通过抽气管与模具管的一端相连通。

一种半固态连续供料的大型铸造设备的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、将金属加热后产生的半固态原料导入增压罐中，并将压铸模具的子母板分别放置于压铸件和固定压板的内侧。

步骤二、合模机构沿导轨携带子板向固定压板位移并组成密闭的压铸空间。

步骤三、间隙式双用泵相连的伸缩气囊将不断循环抽气压缩和充气膨胀工作，使得伸缩气囊在主管产生间隙蠕动，辅助半固态原料的输送和搅拌功能。

步骤四、安装环内的气动件将受到来自间隙式双用泵的气流作用，发生间隙式正反两方向的旋转运动，从而带动其底部的旋转锥及多个扰动钢索在曲管内部旋转工作。

步骤五、真空泵通过抽气管和模具管将子母模具中的气体抽离，从而产生负压空间，将半固态原料中的气体和热量抽离。

步骤六、当压铸结束后注入管停止注料，油压伸缩杆收缩并通过折叠连杆将活动压板b及子模具沿导轨拉回，完成脱模。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过注入机构的设置，实现了间隙式双用泵相连的伸缩气囊将不断循环抽气压缩和充气膨胀工作，使得伸缩气囊在主管产生间隙蠕动，辅助半固态原料的输送和搅拌功能，通过蠕动作用不仅加快了半固态原料的输送效率，还使得被输送的半固态原料最外侧因搅拌而不断更新，防止其粘接在输送管道内壁造成堵塞，并且无须二次或多次加热输送，极大地节约了压铸电力成本；

2、通过注入机构的设置，实现了当间隙式双用泵开启后，安装环内的气动件将受到来自间隙式双用泵的气流作用，从而发生间隙式正反两方向的旋转运动，从而带动其底部的旋转锥及多个扰动钢索在曲管内部旋转工作，旋转锥使得半固态原料在输送过程中产生涡流，加快运输速度，而多个扰动钢索则不断在管壁表面进行刮擦，对流经的半固态原料进行扰动，并防止其粘接在内壁造成严重的堵塞；

3、通过负压机构的设置，实现了真空泵通过抽气管和模具管将子母模具中的气体抽离，从而在压铸模具中产生负压空间，将半固态原料中的气体和热量抽离，加快铸件冷却成型速度并减少了铸件中气泡的产生，提升了铸件的成型质量。

附图说明

图1为本发明一种半固态连续供料的大型铸造设备的立体图；

图2为本发明一种半固态连续供料的大型铸造设备的底部立体图；

图3为本发明一种半固态连续供料的大型铸造设备压铸件的结构立体图；

图4为本发明一种半固态连续供料的大型铸造设备伸缩注料件的结构立体图；

图5为本发明一种半固态连续供料的大型铸造设备固定压板的结构示意图；

图6为本发明一种半固态连续供料的大型铸造设备注入管的结构示意图；

图7为本发明一种半固态连续供料的大型铸造设备导管的结构示意图；

图8为本发明一种半固态连续供料的大型铸造设备防堵件的结构示意图。

图9为本发明一种半固态连续供料的大型铸造设备防堵件的底部结构示意图。

图中：

1、注入机构；2、合模机构；3、基座；5、横杆；22、导轨；20、压铸件；23、油压泵；10、增压罐；11、支架；12、支撑台；13、伸缩注料件；14、固定压板；130、射出油缸；131、转接管；132、注入管；1320、导管；1322、间隙式双用泵；1223、伸出管；1224、防漏弹片；1225、伸缩气囊；1221、限位槽；1222、泄压孔；1321、防堵管；1312、法兰；1311、防堵件；1110、安装环；1112、底架；1113、气动件；1114、旋转锥；1111、通孔；201、活动压板a；202、活动压板b；206、卡块；203、油压伸缩杆；204、转接端头；205、折叠连杆；21、遮挡板；140、板件；144、底块；142、注料孔；141、封堵件；1401、导入管；1402、卸料槽；4、负压机构；40、真空泵；41、安装架；42、抽气管；43、模具管；1220、主管；1310、曲管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种半固态连续供料的大型铸造设备，包括基座3和横杆5，基座3的一端顶部活动安装有合模机构2，且合模机构2包括导轨22和通过导轨22活动安装于基座3顶部一端的压铸件20，压铸件20的一端固定安装有油压泵23，基座3的另一端固定安装有注入机构1，且注入机构1包括增压罐10、支架11、支撑台12、伸缩注料件13和固定压板14，固定压板14的外侧通过横杆5与压铸件20的一侧活动安装，支撑台12的顶部通过支架11与增压罐10的外侧固定安装，且增压罐10的底部与伸缩注料件13的顶端相连通，固定压板14的底部与基座3的另一端固定安装，伸缩注料件13包括射出油缸130、转接管131和注入管132，射出油缸130的顶部通过转接管131与增压罐10的底部相连通，且射出油缸130的底端与注入管132的一端相连通，注入管132包括导管1320和间隙式双用泵1322，导管1320由主管1220及其一端内侧活动插接的伸出管1223组成，伸出管1223的内侧活动安装有防漏弹片1224，主管1220的内壁活动安装有伸缩气囊1225，且伸缩气囊1225的内部与间隙式双用泵1322的输出端相连通；将金属加热后产生的半固态原料导入增压罐10中，并将压铸模具的子母板分别放置于压铸件20和固定压板14的内侧，进行压铸成型时，合模机构2沿导轨22携带子板向固定压板14位移并组成密闭的压铸空间后，增压管10中的半固态原料将通过伸缩注料件13的注入管132导入压制空间中，且在导入过程中，间隙式双用泵1322开启工作，间隙式双用泵1322的型号为XH-5088电动双用泵，间隙式双用泵1322使用电压转换器具有两个气口一个充气、一个放气，伸缩气囊1225不断循环抽气压缩和充气膨胀工作，从而实现间隙蠕动辅助半固态原料的输送和搅拌功能，而伸缩气囊1225是由石墨带材缠绕上不锈钢丝网模压而成的，表面再用润滑剂，石墨粉和缓蚀剂处理而成，当压铸结束后注入管132停止注料，而伸出管1223内的防落弹片1224将对具有惯性的半固态原料产生一定缓冲作用，防止高温的半固态原料飞溅出。

如图7所示，主管1220的一端内侧开设有限位槽1221，且限位槽1221的外侧与伸出管1223的外侧滑动连接，限位槽1221的一端贯穿开设有泄压孔1222，限位槽1221用于对伸出管1223进行限位，防止外伸的伸出管1223与主管1220脱离。

如图6所示，主管1220的另一端相连通有防堵管1321，且防堵管1321由曲管1310及其一端焊接的法兰1312组成，防堵管1321的另一端内侧活动安装有防堵件1311，防堵管1321可通过法兰1312快速与主管1220连通组装。

如图8和图9所示，防堵件1311包括安装环1110，安装环1110的内侧底部固定安装有底架1112，且底架1112的顶部活动插接有气动件1113，底架1112的底部活动插接有旋转锥1114，且旋转锥1114的顶部与气动件1113的底端固定安装，旋转锥1114的底部均匀活动连接有多个扰动钢索1115，安装环1110的一侧贯穿开设有通孔1111，且通孔1111的一端与间隙式双用泵1322的输出端相连通，当间隙式双用泵1322开启后，安装环1110内的气动件1113将受到来自间隙式双用泵1322的气流作用，从而发生间隙式正反两方向的旋转运动，从而带动其底部的旋转锥1114及多个扰动钢索1115在曲管1310内部旋转工作，进而对流经的半固态原料进行扰动，防止其粘接在内壁造成堵塞。

如图3所示，压铸件20包括活动压板a201、活动压板b202、卡块206，活动压板a201和活动压板b202的底部均通过卡块206与导轨22的顶部滑动连接，活动压板a201的一侧活动插接有油压伸缩杆203，且油压伸缩杆203的一端活动安装有转接端头204，转接端头204的两侧均活动安装有折叠连杆205，且折叠连杆205的两端分别与活动压板a201和活动压板b202的内侧活动安装，活动压板a201和活动压板b202的顶部活动安装有遮挡板21，油压伸缩杆203将转接端头204伸出后，转接端头204将通过折叠连杆205推动活动压板b202沿导轨22向固定压板14处位移，从而实现子母模具对半固态原料的压铸工作。

如图4和图5所示，固定压板14包括板件140和底块144，板件140的底端贯穿开设有注料孔142，且板件140的外侧固定安装有封堵件141，封堵件141的一端与横杆5的一端固定安装，板件140的底部通过底块144与基座3的另一端固定安装，注料孔142内可插入用于输送半固态原料的注入管132，横杆5则起到对位移的活动压板b202的方向限位作用。

如图5所示，注料孔142的一端相连通有导入管1401，板件140的一侧开设有多个卸料槽1402，卸料槽1402用于导出压铸时子母模具之间的气体和产生的多余废液。

如图1和图2所示，基座3的一侧固定安装有负压机构4，且负压机构4的吸入端与板件140的顶部活动插接，负压机构4可与密封的子母模具相接，起到抽吸两者之间的空气，以利用负压对模具中的铸件气泡去除。

如图2所示，负压机构4包括真空泵40、安装架41、抽气管42和模具管43，真空泵40的外侧通过安装架41与基座3的一侧固定安装，且真空泵40的吸入端通过抽气管42与模具管43的一端相连通，真空泵40通过抽气管42和模具管43将子母模具中的气体抽离，从而产生负压空间，将半固态原料中的气体和热量抽离，便于模具中的铸件成型并提升其成型质量。

一种半固态连续供料的大型铸造设备的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、将金属加热后产生的半固态原料导入增压罐10中，并将压铸模具的子母板分别放置于压铸件20和固定压板14的内侧。

步骤二、合模机构2沿导轨22携带子板向固定压板14位移并组成密闭的压铸空间。

步骤三、间隙式双用泵1322相连的伸缩气囊1225将不断循环抽气压缩和充气膨胀工作，使得伸缩气囊1225在主管1220产生间隙蠕动，辅助半固态原料的输送和搅拌功能。

步骤四、安装环1110内的气动件1113将受到来自间隙式双用泵1322的气流作用，发生间隙式正反两方向的旋转运动，从而带动其底部的旋转锥1114及多个扰动钢索1115在曲管1310内部旋转工作。

步骤五、真空泵40通过抽气管42和模具管43将子母模具中的气体抽离，从而产生负压空间，将半固态原料中的气体和热量抽离。

步骤六、当压铸结束后注入管132停止注料，油压伸缩杆203收缩并通过折叠连杆205将活动压板b202及子模具沿导轨22拉回，完成脱模。

本装置的使用方法及工作原理：将金属加热后产生的半固态原料导入增压罐10中，并将压铸模具的子母板分别放置于压铸件20和固定压板14的内侧，进行压铸成型时，油压伸缩杆203将转接端头204伸出后，转接端头204将通过折叠连杆205推动活动压板b202沿导轨22向固定压板14处位移，合模机构2沿导轨22携带子板向固定压板14位移并组成密闭的压铸空间后，增压管10中的半固态原料将通过伸缩注料件13的注入管132导入压制空间中，且在导入过程中，间隙式双用泵1322使用电压转换器具有两个气口一个充气、一个放气，伸缩气囊1225不断循环抽气压缩和充气膨胀工作，从而实现间隙蠕动辅助半固态原料的输送和搅拌功能，并且安装环1110内的气动件1113将受到来自间隙式双用泵1322的气流作用，从而发生间隙式正反两方向的旋转运动，从而带动其底部的旋转锥1114及多个扰动钢索1115在曲管1310内部旋转工作，进而对流经的半固态原料进行扰动，防止其粘接在内壁造成堵塞，真空泵40通过抽气管42和模具管43将子母模具中的气体抽离，从而产生负压空间，将半固态原料中的气体和热量抽离，便于模具中的铸件成型并提升其成型质量，当压铸结束后注入管132停止注料，而伸出管1223内的防落弹片1224将对具有惯性的半固态原料进行遮挡。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半固态连续供料的大型铸造设备，包括基座（3）和横杆（5），其特征在于：所述基座（3）的一端顶部活动安装有合模机构（2），且合模机构（2）包括导轨（22）和通过导轨（22）活动安装于基座（3）顶部一端的压铸件（20），所述压铸件（20）的一端固定安装有油压泵（23），所述基座（3）的另一端固定安装有注入机构（1），且注入机构（1）包括增压罐（10）、支架（11）、支撑台（12）、伸缩注料件（13）和固定压板（14），所述固定压板（14）的外侧通过横杆（5）与压铸件（20）的一侧活动安装，所述支撑台（12）的顶部通过支架（11）与增压罐（10）的外侧固定安装，且增压罐（10）的底部与伸缩注料件（13）的顶端相连通，所述固定压板（14）的底部与基座（3）的另一端固定安装，所述伸缩注料件（13）包括射出油缸（130）、转接管（131）和注入管（132），所述射出油缸（130）的顶部通过转接管（131）与增压罐（10）的底部相连通，且射出油缸（130）的底端与注入管（132）的一端相连通，所述注入管（132）包括导管（1320）和间隙式双用泵（1322），所述导管（1320）由主管（1220）及其一端内侧活动插接的伸出管（1223）组成，所述伸出管（1223）的内侧活动安装有防漏弹片（1224），所述主管（1220）的内壁活动安装有伸缩气囊（1225），且伸缩气囊（1225）的内部与间隙式双用泵（1322）的输出端相连通。

2.根据权利要求1所述的半固态连续供料的大型铸造设备，其特征在于：所述主管（1220）的一端内侧开设有限位槽（1221），且限位槽（1221）的外侧与伸出管（1223）的外侧滑动连接，所述限位槽（1221）的一端贯穿开设有泄压孔（1222）。

3.根据权利要求1所述的半固态连续供料的大型铸造设备，其特征在于：所述主管（1220）的另一端相连通有防堵管（1321），且防堵管（1321）由曲管（1310）及其一端焊接的法兰（1312）组成，所述防堵管（1321）的另一端内侧活动安装有防堵件（1311）。

4.根据权利要求3所述的半固态连续供料的大型铸造设备，其特征在于：所述防堵件（1311）包括安装环（1110），所述安装环（1110）的内侧底部固定安装有底架（1112），且底架（1112）的顶部活动插接有气动件（1113），所述底架（1112）的底部活动插接有旋转锥（1114），且旋转锥（1114）的顶部与气动件（1113）的底端固定安装，所述旋转锥（1114）的底部均匀活动连接有多个扰动钢索（1115），所述安装环（1110）的一侧贯穿开设有通孔（1111），且通孔（1111）的一端与间隙式双用泵（1322）的输出端相连通。

5.根据权利要求1所述的半固态连续供料的大型铸造设备，其特征在于：所述压铸件（20）包括活动压板a（201）、活动压板b（202）、卡块（206），所述活动压板a（201）和活动压板b（202）的底部均通过卡块（206）与导轨（22）的顶部滑动连接，所述活动压板a（201）的一侧活动插接有油压伸缩杆（203），且油压伸缩杆（203）的一端活动安装有转接端头（204），所述转接端头（204）的两侧均活动安装有折叠连杆（205），且折叠连杆（205）的两端分别与活动压板a（201）和活动压板b（202）的内侧活动安装，所述活动压板a（201）和活动压板b（202）的顶部活动安装有遮挡板（21）。

6.根据权利要求1所述的半固态连续供料的大型铸造设备，其特征在于：所述固定压板（14）包括板件（140）和底块（144），所述板件（140）的底端贯穿开设有注料孔（142），且板件（140）的外侧固定安装有封堵件（141），所述封堵件（141）的一端与横杆（5）的一端固定安装，所述板件（140）的底部通过底块（144）与基座（3）的另一端固定安装。

7.根据权利要求6所述的半固态连续供料的大型铸造设备，其特征在于：所述注料孔（142）的一端相连通有导入管（1401），所述板件（140）的一侧开设有多个卸料槽（1402）。

8.根据权利要求6所述的半固态连续供料的大型铸造设备，其特征在于：所述基座（3）的一侧固定安装有负压机构（4），且负压机构（4）的吸入端与板件（140）的顶部活动插接。

9.根据权利要求8所述的半固态连续供料的大型铸造设备，其特征在于：所述负压机构（4）包括真空泵（40）、安装架（41）、抽气管（42）和模具管（43），所述真空泵（40）的外侧通过安装架（41）与基座（3）的一侧固定安装，且真空泵（40）的吸入端通过抽气管（42）与模具管（43）的一端相连通。

10.一种半固态连续供料的大型铸造设备的使用方法，其特征在于，使用上述权利要求1-9中任一项所述的一种半固态连续供料的大型铸造设备，包括以下步骤：

S1、将金属加热后产生的半固态原料导入所述增压罐（10）中，并将压铸模具的子母板分别放置于所述压铸件（20）和固定压板（14）的内侧；

S2、所述合模机构（2）沿导轨（22）携带子板向固定压板（14）位移并组成密闭的压铸空间；

S3、所述间隙式双用泵（1322）相连的伸缩气囊（1225）将不断循环抽气压缩和充气膨胀工作，使得所述伸缩气囊（1225）在主管（1220）产生间隙蠕动，辅助半固态原料的输送和搅拌功能；

S4、所述安装环（1110）内的气动件（1113）将受到来自间隙式双用泵1（1322）的气流作用，发生间隙式正反两方向的旋转运动，从而带动其底部的旋转锥（1114）及多个扰动钢索（1115）在曲管（1310）内部旋转工作；

S5、所述真空泵（40）通过抽气管（42）和模具管（43）将子母模具中的气体抽离，从而产生负压空间，将半固态原料中的气体和热量抽离；

S6、当压铸结束后所述注入管（132）停止注料，所述油压伸缩杆（203）收缩并通过所述折叠连杆（205）将活动压板b（202）及子模具沿所述导轨（22）拉回，完成脱模。

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