CN114918403B - 用于调压精密铸造的热控装置和方法及铸造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于调压精密铸造的热控装置和方法及铸造装置,该热控装置包括冷却管道机构和管道运动控制机构,冷却管道机构包括:冷却气罐,用于提供冷却气体;与冷却气罐连通的冷却管道,冷却管道位于铸造装置的上罐内,冷却管道上开设有朝向模壳的喷孔,喷孔用于将冷却气体喷出并吹到模壳表面;柔性耐热软管,位于冷却气罐与冷却管道之间,用于提供冷却管道的移动余量;管道运动控制机构用于按照设定的移动速度带动冷却管道沿模壳的高度方向移动。本发明装置结构简单,便于安装,易于操作,可实施性强,能有效实现调压铸造过程中铸件自上而下的顺序凝固,从而提高复杂铸件质量;而且,本发明还能缩短铸件凝固时间,从而大大提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及反重力调压精密铸造技术领域,具体地,涉及一种用于调压精密铸造的热控装置和方法及铸造装置。
背景技术
调压精密铸造是20世纪80年代末提出的一种反重力铸造工艺。目前,该工艺适用的合金种类由铝、镁等轻合金扩展到镍基高温合金。并且,随着铸件结构向着大型化、一体化和薄壁化方向发展,铸件凝固过程更趋复杂,对调压铸造工艺和装备提出越来越高的技术要求。
专利CN102699311A和专利CN104001902A公开了一种高温合金复杂薄壁铸件的精密铸造实现方法及相应的装置,具体说明了高温合金调压铸造气路、压力及温度控制所需装置及装置之间的运作方式,通过该装置可以实现高温合金液在压力作用下平稳充型,并在压力和温度梯度作用下凝固,进而得到致密度高、夹杂物含量低的铸件。然而该方法对高温合金熔体在凝固过程的冷却方式没有针对性控制措施。
专利CN111375743A公开了一种复杂结构高温合金件的铸造装置及精密铸造方法,该专利采用的装置和方法有利于实现高温合金反重力平稳充型;同时,在凝固过程中,在型壳顶部增加了固定水冷盘,目的是实现铸件自上而下的顺序凝固。但由于该冷却装置固定在模壳顶部,使得冷却效果主要集中在铸件上侧;当铸件尺寸较大时,中下侧冷却效果不明显。
调压铸造过程中,熔体在压力作用下凝固,理想的铸件凝固顺序是自上而下的顺序凝固,同时借助升液管和浇注系统实现实时补缩以避免缩孔类缺陷。但目前的调压铸造装备缺乏合适的热控装置,当铸件结构复杂时,无法有效实现铸件自上而下的顺序凝固。因此,迫切需要发明一种新型热控装置和方法以实现铸件自上而下的顺序凝固,从而避免缩孔类缺陷,提高铸件质量。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种用于调压精密铸造的热控装置和方法及铸造装置,通过控制冷却管道自上而下移动以加快铸件凝固速率,能够促进铸件实现自上而下的顺序凝固。
根据本发明的第一方面,提供一种用于调压精密铸造的热控装置,包括冷却管道机构和管道运动控制机构,所述冷却管道机构包括:
冷却气罐,用于提供冷却气体;
与所述冷却气罐连通的冷却管道,所述冷却管道位于铸造装置的上罐内,所述冷却管道上开设有朝向模壳的喷孔,所述喷孔用于将冷却气体喷出并吹到模壳表面;
柔性耐热软管,位于所述冷却气罐与所述冷却管道之间,用于提供所述冷却管道的移动余量;
所述管道运动控制机构用于按照设定的移动速度带动所述冷却管道沿模壳的高度方向移动。
进一步地,所述管道运动控制机构包括气缸和气缸控制单元,所述气缸控制单元用于调节所述气缸的压力;所述气缸位于上罐的上方,所述气缸具有顶杆,所述顶杆自上罐的顶端穿进上罐,所述冷却管道固定于所述顶杆上,所述顶杆在所述气缸的推动下带动所述冷却管道移动。
进一步地,所述冷却管道包括外冷却管道和内冷却管道,所述内冷却管道靠近模壳,所述外冷却管道的两端分别与所述内冷却管道连通,所述喷孔设于所述内冷却管道上。
进一步地,所述喷孔在所述冷却管道朝向模壳的管道壁上均匀设置。
进一步地,所述柔性耐热软管通过耐热软管驱动机构驱动,以保证所述冷却管道移动所需的位移量;
所述耐热软管驱动机构包括转动机构和驱动机构,所述驱动机构用于驱动所述转动机构转动,所述柔性耐热软管缠绕在所述转动机构上并在所述转动机构的末端与所述冷却管道连接,从而实现耐热软管的回收和释放。
更进一步地,所述转动机构为开槽圆柱,所述驱动机构为圆柱驱动轴,所述圆柱驱动轴用于驱动所述开槽圆柱转动,所述柔性耐热软管缠绕在所述开槽圆柱上。
更进一步地,所述耐热软管驱动机构还包括放置平台,所述放置平台设于上罐的内壁,所述转动机构和所述柔性耐热软管置于所述放置平台上。
进一步地,所述冷却气体为氮气或氩气,所述冷却气体的压力通过气路控制系统调节。
根据本发明的第二方面,提供一种用于调压精密铸造的热控方法,基于上述的用于调压精密铸造的热控装置实现,包括:
当调压铸造的保压阶段开始时,将冷却管道的末端与模壳顶端位于同一水平面,打开冷却气罐的阀门,使冷却气体从喷孔喷向模壳表面;
管道运动控制机构按照设定的移动速度,沿模壳的高度方向自上而下驱动所述冷却管道的末端移动,相应地,模壳自上而下得到强化冷却,实现铸件顺序凝固;
当冷却管道的末端到达预设位置时,关闭冷却气罐的阀门,并将所述冷却管道的末端复位。
根据本发明的第三方面,提供一种高温合金精密铸造装置,该铸造装置包括上述的用于调压精密铸造的热控装置。
与现有技术相比,本发明具有如下至少之一的有益效果:
本发明的用于调压精密铸造的热控装置和方法及铸造装置,结构简单,便于安装,易于操作,可实施性强,通过控制冷却管道自上而下移动以加快铸件凝固速率,能有效实现调压铸造过程铸件自上而下的顺序凝固,从而提高复杂铸件质量;而且,本发明还能缩短铸件凝固时间,从而大大提高生产效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明实施例中热控装置的结构示意图;
图2为本发明实施例中一铸件的冷却管道布置图;
图3为本发明实施例中一筒形铸件和浇注系统的三维结构示意图;其中,图3(a)为主视图,图3(b)为A-A剖视图,图3(c)为俯视图,图3(d)为正三轴测图;
图4为三种冷却方式下铸件凝固过程的固相率数值模拟结果;其中,图4(a)为自然冷却时铸件固相率模拟结果,图4(b)为模壳顶部固定水冷盘的铸件固相率模拟结果,图4(c)为本次发明的热控装置冷却条件下的铸件固相率模拟结果;
图5为三种冷却方式下铸件凝固过程的温度场数值模拟结果;其中,图5(a)为自然冷却时铸件温度场模拟结果,图5(b)为模壳顶部固定水冷盘的铸件温度场模拟结果,图5(c)为本次发明的热控装置冷却条件下的铸件温度场模拟结果;
图6为三种冷却方式下铸件的凝固时间数值模拟结果;其中,图6(a)为自然冷却时铸件凝固时间模拟结果,图6(b)为模壳顶部固定水冷盘的铸件凝固时间模拟结果,图6(c)为本次发明的热控装置冷却条件下的铸件凝固时间模拟结果。
图中,Ⅰ为调压装置炉体系统,Ⅱ为气路控制系统,Ⅲ为热控装置运动控制系统,1为上罐,2为顶杆,3为模壳,4为冷却管道,4a为外冷却管道,4b为内冷却管道,5为中隔板,6为升液管,7为下罐,8为坩埚,9为真空熔炼炉,10为耐热软管驱动机构,10a为开槽圆柱,10b为圆柱驱动轴,11为管道控制单元,12为保压气罐,13为真空泵,14为冷却气罐,15为气缸,16为气缸控制单元,17为喷孔,18为柔性耐热软管,19为放置平台。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。在本发明实施例的描述中,需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本发明实施例提供一种用于调压精密铸造的热控装置,参照图1-2,该装置包括冷却管道机构和管道运动控制机构,冷却管道机构包括:冷却气罐14,作为热控装置的气源,用于提供冷却气体;与冷却气罐14连通的冷却管道4,位于铸造装置的上罐1内,冷却管道4上开设有朝向模壳的喷孔17,喷孔17用于将冷却气体喷出并吹到模壳3表面,以加强铸件的冷却速度;柔性耐热软管18,位于冷却气罐14与冷却管道4之间,柔性耐热软管18仅在调压炉体内,是外部管道和内部的冷却管道4的中间过渡,用于提供冷却管道4的移动余量;管道运动控制机构用于按照设定的移动速度带动冷却管道4沿模壳3的高度方向移动,通过管道运动控制机构可以实现冷却管道4移动速度的实时调节。设定的移动速度与铸件结构特征有关,可通过数值模拟确定铸件各部位的凝固时间,然后确定出合理的移动速度曲线,从而保证铸件从上到下逐步地凝固,即冷却管道4移动到某一位置,该位置就因具有强制冷却条件而快速凝固。与没有冷却管道的自然冷却方式相比较,冷却管道4通过将冷却气体吹到铸件表面达到快速冷却目的。其中,冷却管道4上下移动即沿垂直方向的移动,对于反重力铸造,即沿Z轴(模壳高度)方向的移动。本发明实施例中的装置结构简单,便于安装,易于操作,可实施性强,仅需在现有调压精密铸造装备上增加相应机构,由于铸件结构特征不同,沿高度方向的壁厚也不一样,在壁厚较大的位置,冷却管道4缓慢移动,可以加强厚壁冷却,而壁厚较薄的位置,冷却管道4的移动速度可以适当加快,也能使该部位得到足够冷却,即可通过控制冷却管道4自上而下可变速移动以加快铸件凝固速率,促进铸件实现自上而下的顺序凝固,避免缩孔类缺陷,从而提高复杂铸件质量。
为将冷却气体输送到调压装置炉体内,冷却气罐14连接管道控制单元11,柔性耐热软管18还用于实现管道控制单元11与冷却管道4的过渡,即柔性耐热软管18的两端分别连接管道控制单元11的管道和冷却管道4,管道控制单元11的管道例如可以为钢管,在上罐外侧,冷却气罐14通过钢管连接,到达上罐罐体后,与柔性耐热软管18连接,冷却气体依次经过冷却气罐14、管路控制单元11的钢管、柔性耐热软管18、冷却管道4、喷孔,到达铸件。优选地,冷却气罐14与上罐1单向连通,保证冷却气体通过管道控制单元11只单向进入上罐1,当上罐1内气压达到上限时,可通过限压阀排出气体。
为实现冷却管道4沿模壳3的高度方向的移动,管道运动控制机构包括气缸15和气缸控制单元16,气缸控制单元16用于调节气缸15的压力;气缸15位于上罐1的上方,气缸15具有顶杆2,顶杆2自上罐1的顶端穿进上罐1,冷却管道4通过管卡固定于顶杆2的底部,同时,管卡与顶杆2的底部通过螺栓进行连接;具体地,冷却管道4按360等角度均分,可分为4等份、3等份等,在等分位置通过管卡和螺栓连接实现,冷却管道4固定在顶杆2的底部并能随着顶杆的运动而运动,顶杆2在气缸15的推动下带动冷却管道4移动。在其他的一些实施例中,冷却管道还可以采用其他的连接方式与顶杆连接,只要能够实现与本发明实施例中相同的功能即可。
冷却管道4固定在气缸15的顶杆2底部,顶杆2驱动冷却管道4运动,因此气缸15的数量决定冷却管道4是由几处连接来保持稳定性。在一些优选的实施例中,继续参照图2,管道运动控制机构包括三个气缸15,三个气缸15沿上罐1的圆周均匀布置于上罐1的上方,气缸控制单元16控制三个气缸15的压力,实现顶杆2的可变速移动,从而实现冷却管道4的可变速移动。当然,在其他的一些实施例中,还可以根据具体情况和实际需要设置其他数量的气缸,本发明实施例对此不做具体限定。
本发明实施例中管道运动控制是通过气缸来实现的,其主要作用是气缸顶杆与管道固定,通过驱动气缸来实现冷却管道的移动,因此,气缸数量及气缸顶杆与管道的固定方式可为多种,本发明实施例具体阐述了其中一种。当然,在其他一些实施例中,还可以采用其他类型的管道运动控制机构,只要能够实现与本发明实施例中相同的功能即可。
继续参照图2,在一些优选的实施例中,冷却管道4包括外冷却管道4a和内冷却管道4b,内冷却管道4b靠近模壳3;外冷却管道4a的两端分别与内冷却管道4b连通,喷孔17设于内冷却管道4b上。内外设置的双层冷却管道,可根据铸件和模壳3的形状尺寸进行柔性变化,例如图3中内冷却管道4b为圆形,外冷却管道4a在该圆形的内冷却管道4b外层且外冷却管道4a的两端与内冷却管道4b连通;冷却气体由外冷却管道4a通入内冷却管道4b后,从喷孔17将冷却气体输送至模壳3表面,对模壳3表面进行加强冷却。
在一些更为优选的实施例中,喷孔17在冷却管道4朝向模壳的管道壁上均匀设置。对于内外两侧的冷却管道结构,冷却气体由外层管道通入内层后,再从内层均匀设置的喷孔17将冷却氩气输送至模壳3表面,以保证气流均匀,避免出现局部过冷。
柔性耐热软管18通过耐热软管驱动机构10驱动,以保证冷却管道4移动所需的位移量;在一些优选的实施例中,耐热软管驱动机构10包括转动机构和驱动机构,驱动机构用于驱动转动机构转动,柔性耐热软管18缠绕在转动机构上并在转动机构的末端与冷却管道4连接,对于内外双层的冷却管道,柔性耐热软管18与外冷却管道4a连接,从而实现耐热软管的回收和释放。
更为优选地,转动机构可以为开槽圆柱10a,驱动机构为圆柱驱动轴10b,圆柱驱动轴10b用于驱动开槽圆柱10a转动从而带动柔性耐热软管18的释放和回收,柔性耐热软管18沿着开槽圆柱10a上的开槽缠绕布置,柔性耐热软管18缠绕在开槽圆柱10a上并在开槽圆柱10a的末端与上罐1内的冷却管道4连接,开槽圆柱10a的末端是指开槽圆柱10的顶端,柔性耐热软管18从开槽圆柱10a的顶端离开开槽圆柱10a后连接到内部的冷却管道4;对于内外两侧的冷却管道,柔性耐热软管18与上罐1内的外冷却管道4a连接,开槽圆柱10a在驱动机构的驱动下转动,从而实现柔性耐热软管18的释放和回收,以此来实现冷却管道的上下移动时软管能提供足够的移动余量。需要说明的是,在其他的一些实施例中,还可以采用其他结构的能够通过转动带动软管伸缩的转动机构,要能够实现与本发明实施例中相同的功能即可。
为放置耐热软管驱动机构10,耐热软管驱动机构10还包括放置平台19,放置平台19设于上罐1的内壁,放置平台19与上罐1的内壁固定连接,转动机构和柔性耐热软管18置于放置平台19上。
本发明实施例中冷却介质采用气体,冷却气体为氮气或氩气,冷却气体的压力通过气路控制系统调节。冷却气体和上罐1保压气体通过调压设备的压力控制系统实时控制,以实现上罐1的压力平衡,保证铸件在稳定的上罐1压力作用下凝固。当然,在其他一些实施例中,还可以采用其他类型的冷却介质,只要能够实现与本发明实施例中相同的功能即可。
本发明实施例还提供一种用于调压精密铸造的热控方法,基于上述的用于调压精密铸造的热控装置实现,包括:
当调压铸造的保压阶段开始时,将冷却管道4的末端与模壳3顶端位于同一水平面,打开冷却气罐14的阀门,使冷却气体从喷孔17喷向模壳3表面;具体地,在管道控制单元11及耐热软管驱动机构10的作用下使冷却气体依次通过管道控制单元11中的管道、柔性耐热软管18及冷却管道4并最终从喷孔17喷向模壳3表面;
管道运动控制机构按照设定的移动速度,沿模壳3的高度方向自上而下驱动冷却管道4的末端移动,相应地,模壳3自上而下得到强化冷却,实现铸件顺序凝固;
当冷却管道4的末端到达预设位置时,预设位置为铸件底部某一位置,保证冷却管道的最后位置低于铸件,如低于铸件底面10mm,确保铸件对应的模壳都能得到冷却气体的冷却作用,关闭冷却气罐14的阀门,并将冷却管道4的末端复位。
本发明实施例中的用于调压精密铸造的热控方法,与上述实施例中的调压精密铸造的热控装置具有相同的技术效果,此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种高温合金精密铸造装置,继续参照图1,该精密铸造装置包括上述的用于调压精密铸造的热控装置,在现有调压铸造装备的基础上,安装一套热控装置,该精密铸造装置包括调压装置炉体系统Ⅰ、气路控制系统Ⅱ和热控装置运动控制系统Ⅲ;其中,调压装置炉体系统Ⅰ包括上罐1、顶杆2、模壳3、冷却管道4、中隔板5、升液管6、下罐7、坩埚8、真空熔炼炉9和耐热软管驱动机构10;气路控制系统Ⅱ包括管道控制单元11、保压气罐12、真空泵13和冷却气罐14,热控装置运动控制系统Ⅲ包括气缸15和气缸控制单元16;本发明实施例装置结构简单,易于安装,便于操作,可实施性强,在保证铸件实现自上而下顺序凝固方面具有显著效果,为保证调压精密铸件质量提供了技术保障。
参照图3并结合图1,以某一铸件的调压精密铸造工艺为例,采用氩气作为冷却气体,调压精密铸造工艺的具体实施步骤如下:
1)模壳预热:采用井式电阻加热炉,对壁厚为5mm的模壳3进行预热,预热温度1000℃,保温时间60min;
2)真空熔炼:将适量镍基高温合金K4169锭料放入坩埚8中,通过气路控制系统Ⅱ对上罐1和下罐7抽真空,然后通过真空熔炼炉9对坩埚8中的锭料加热至1500℃;
3)模壳安装:真空泵13停止工作,开启上罐1,将升液管6穿过中隔板5伸入坩埚8的金属液中,将预热好的模壳3置于升液管6上方并固定,将上罐1移动到中隔板5上方并紧固保证密封性;
4)反重力充型:再次对上罐1和下罐7抽真空,当真空度达到要求时,将预先设定的压力曲线输入调压控制系统中,通过气路控制系统Ⅱ控制氩气进入上罐1和下罐7中,在上罐1和下罐7形成压力差,在该压力差作用下,坩埚8中的金属液通过升液管6进入模壳3中;
5)保压冷却:充型结束后按照压力曲线设定的保压压力对上罐1和下罐7继续充氩气进行保压,达到所需保压压力后开启冷却气罐14,按照设定的压力通入冷却氩气,冷却氩气依次通过上罐1的外管道4a、内管道4b、喷孔17到达模壳3表面,实现对模壳3的强化冷却。此时,通过气路控制系统Ⅱ保证冷却氩气与保压通入的氩气保持压力平衡。气缸控制单元16控制气缸15内的压力,驱动顶杆2推动冷却管道4以预设的可变速度开始运动,同时,在驱动装置10b的作用下带动开槽圆柱10a转动,从而带动柔性耐热软管18与冷却管道4保持同步移动;
6)卸压:保压阶段结束后,关闭冷却气源;
7)热控装置复位:冷却管道4按照设定的速度完成冷却后,即可关闭冷却气源并复位;
8)铸件取出:开启上罐1,取出模壳3及升液管6,待冷却后将清理模壳3,获得铸件。
下面以具体的模拟实验来说明本发明实施例中热控装置和方法及铸造装置的技术优势:
1)模拟条件:分析比较三种冷却条件:上罐内铸件自然冷却、模壳顶部固定水冷盘冷却和本发明的可移动热控装置冷却,对铸件凝固过程的作用规律。其中本发明的热控装置的移动条件为:冷却管在模壳最上端停留5s后,以2.5mm/s的速度向下移动,移动到模壳中间位置停留10s,之后继续以2.5mm/s的速度向下移动,移动到铸件底部法兰并停留5s,完成对模壳的强化冷却。根据上述三种冷却条件分别对图3所示铸件的充型凝固过程进行数值建模和模拟。
2)模拟结果:三种冷却方式的铸件固相率和相应的温度场模拟结果,分别如图4和图5所示。由图4(a)和图5(a)可知,铸件在炉内自然冷却时,整个铸件按由表及里的顺序逐渐凝固,当固相率大于50%后,铸件各厚壁心部均存在孤立液相区,竖直方向狭长的液相区导致补缩困难,铸件上端厚壁位置未完全凝固时,下端薄壁位置已有较大固相率,补缩通道关闭,完全凝固时极易产生缩孔缩松缺陷。由图4(b)和图5(b)可知,铸型顶部采用固定水冷盘时,在凝固前期,铸件顶部产生较大的温度梯度,能够保证铸件上部厚壁位置快速凝固;但凝固后期(固相率大于50%),固定水冷盘对铸件中下部的冷却作用不明显,铸件中下部基本以自然冷却方式进行凝固,导致铸件中间厚壁位置易产生缩孔缩松缺陷。由图4(c)和图5(c)可知,采用本发明实施例的热控装置,铸件具有明显的自上而下顺序凝固特征,冷却管路在厚大部位短暂停留能加强该位置的冷却,提高了凝固速度;到凝固后期,冷却管路在铸件底部时,减慢了移动速度,强化了铸件底部的冷却。综合分析比较图4和图5模拟结果可知,与铸件在上罐内自然冷却和模壳顶部固定水冷盘冷却两种方式相比,本发明实施例的可移动热控装置冷却方式,显著实现了铸件自上而下的顺序凝固,从而避免缩孔类缺陷,提高铸件质量。由图6模拟结果可知,对于该铸件,罐内自然冷却时的凝固时间为142.6s,模壳顶部固定水冷盘冷却时的凝固时间为140.7s,本发明实施例的可移动热控装置冷却时的凝固时间为81.6s,由此可见,本发明实施例的热控装置和方法及铸造装置,还能缩短铸件凝固时间,降幅达42.8%,从而大大提高生产效率。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。上述各优选特征在互不冲突的情况下,可以任意组合使用。
Claims (6)
1.一种用于调压精密铸造的热控装置,其特征在于,包括冷却管道机构和管道运动控制机构,所述冷却管道机构包括:
冷却气罐,用于提供冷却气体;
与所述冷却气罐连通的冷却管道,所述冷却管道位于铸造装置的上罐内,所述冷却管道上开设有朝向模壳的喷孔,所述喷孔用于将冷却气体喷出并吹到模壳表面;所述冷却管道包括外冷却管道和内冷却管道,所述内冷却管道靠近模壳,所述外冷却管道的两端分别与所述内冷却管道连通,所述喷孔设于所述内冷却管道上;所述喷孔在所述冷却管道朝向模壳的管道壁上均匀设置;
柔性耐热软管,位于所述冷却气罐与所述冷却管道之间,用于提供所述冷却管道的移动余量;所述柔性耐热软管通过耐热软管驱动机构驱动,以保证所述冷却管道移动所需的位移量;所述耐热软管驱动机构包括转动机构和驱动机构,所述驱动机构用于驱动所述转动机构转动,所述柔性耐热软管缠绕在所述转动机构上并在所述转动机构的末端与所述冷却管道连接,从而实现耐热软管的回收和释放;
所述管道运动控制机构用于按照设定的移动速度带动所述冷却管道沿模壳的高度方向自上而下移动;所述管道运动控制机构包括气缸和气缸控制单元,所述气缸控制单元用于调节所述气缸的压力;所述气缸位于上罐的上方,所述气缸具有顶杆,所述顶杆自上罐的顶端穿进上罐,所述冷却管道固定于所述顶杆上,所述顶杆在所述气缸的推动下带动所述冷却管道移动。
2.根据权利要求1所述的用于调压精密铸造的热控装置,其特征在于,所述转动机构为开槽圆柱,所述驱动机构为圆柱驱动轴,所述圆柱驱动轴用于驱动所述开槽圆柱转动,所述柔性耐热软管缠绕在所述开槽圆柱上。
3.根据权利要求1所述的用于调压精密铸造的热控装置,其特征在于,所述耐热软管驱动机构还包括放置平台,所述放置平台设于上罐的内壁,所述转动机构和所述柔性耐热软管置于所述放置平台上。
4.根据权利要求1所述的用于调压精密铸造的热控装置,其特征在于,所述冷却气体为氮气或氩气,所述冷却气体的压力通过气路控制系统调节。
5.一种用于调压精密铸造的热控方法,基于权利要求1-4任一项所述的用于调压精密铸造的热控装置实现,其特征在于,包括:
当调压铸造的保压阶段开始时,将冷却管道的末端与模壳顶端位于同一水平面,打开冷却气罐的阀门,使冷却气体从喷孔喷向模壳表面;
管道运动控制机构按照设定的移动速度,沿模壳的高度方向自上而下驱动所述冷却管道的末端移动,相应地,模壳自上而下得到强化冷却,实现铸件顺序凝固;
当冷却管道的末端到达预设位置时,关闭冷却气罐的阀门,并将所述冷却管道的末端复位。
6.一种高温合金精密铸造装置,其特征在于,包括权利要求1-4任一项所述的用于调压精密铸造的热控装置。
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