CN115401180B - 一种镁合金半连续铸造一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁合金半连续铸造一体化装置，具体涉及镁合金铸造技术领域，包括锻造平台，所述锻造平台的下方嵌入安装有双向传动螺杆，且双向传动螺杆的外部设有定位锻造机构；所述定位锻造机构包括设有在双向传动螺杆外部的第一螺纹套环块和第二螺纹套环块。本发明采用定位锻造机构使冲击气缸输出端推动联动推板进行移动，距离传感器与镁合金坯料接触距离与控制器所设定的距离相同，保持锻造冲击锤位于镁合金坯料的侧面的锻造距离与控制器设定的距离都相同，保证每次锻造冲击距离相同，所贴合使用的力一致均匀性更好，这样在镁合金高温状态下进行强度锻造，节约能量，更加环保，环保性更好。

Description

一种镁合金半连续铸造一体化装置

技术领域

本发明涉及镁合金铸造技术领域，更具体地说，本发明涉及一种镁合金半连续铸造一体化装置。

背景技术

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小，比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好，在镁合金进行铸造时，需要用到铸造一体化装置进行锻造操作。

专利申请公布号CN109604550B的发明专利公开了一种镁合金垂直半连续铸造装置，包括结晶器，结晶器顶部连接有中间包，中间包外部包裹设置有加热圈；中间包括引流容纳部和浇流调节部，引流容纳部用于将外部的镁合金熔液引流并储存至其内，浇流调节部用于将引流容纳部内储存的镁合金熔液浇流至结晶器内，并通过其外部的加热圈来调节结晶器内对应位置镁合金熔液的温度，以控制镁合金结晶坯料的凝结界面高度；本发明在不改变已有结晶器结构的基础上，通过凝结界面调节套对坯料的凝结界面进行调节，使镁合金坯料在结晶过程中的凝结界面可控，避免由于凝结界面不可控引起的坯料表面裂痕，从而提高产品的成品率。

综合上述专利，在进行锻造时，直接进行浇筑锻造出镁合金毛坯体，而直接成型的镁合金毛坯体其强度较小，不利于提高其整体强度进行锻造，这样后期还需要进行加温到锻造温度，所消耗的电能较大，不利于节能减排，环保性较差，且锻造时所用的冲击力无法根据镁合金坯料的形变进行调节，锻造效果较差。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种镁合金半连续铸造一体化装置，本发明采用定位锻造机构，保证每次锻造冲击距离相同，所贴合使用的力一致均匀性更好，这样在镁合金高温状态下进行强度锻造，节约能量，更加环保，环保性更好以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镁合金半连续铸造一体化装置，包括锻造平台，所述锻造平台的下方嵌入安装有双向传动螺杆，且双向传动螺杆的外部设有定位锻造机构；

所述定位锻造机构包括设有在双向传动螺杆外部的第一螺纹套环块和第二螺纹套环块，在双向传动螺杆的一端同轴传动连接有伺服驱动电机，所述第一螺纹套环块和第二螺纹套环块的下方均连接有凹形联动支架，在每个凹形联动支架上表面位置处均固定有冲击气缸，且冲击气缸的推动端焊接有冲击组件，所述冲击组件包括安装在冲击气缸推动端的联动推板，所述联动推板的一侧安装有从前到后依次等距排列的锻造冲击锤，所述联动推板内部且位于两个锻造冲击锤之间位置处安装有距离传感器，在距离传感器的输出端连接有控制器。

在一个优选地实施方式中，所述第二螺纹套环块位于第一螺纹套环块一侧位置处，且第一螺纹套环块和第二螺纹套环块的内壁螺纹相反设置，所述双向传动螺杆与伺服驱动电机输出端固定连接，在双向传动螺杆的两外壁螺纹相反且对称设置。

在一个优选地实施方式中，所述冲击气缸的推动端外部套设有用于支撑的套环定位块，且套环定位块与冲击气缸推动端之间活动连接，所述锻造平台的下方且靠近四拐角位置处均安装有支撑架。

在一个优选地实施方式中，所述锻造平台的顶端嵌入安装有定位导流组件，所述定位导流组件包括设置在锻造平台顶端嵌入安装的定位联动板，在定位联动板的顶端嵌入安装有用于感应压力的压力感应开关，所述定位联动板上表面且位于压力感应开关两侧位置处均安装有导向支板，且定位联动板的一侧固定连接有转动轴杆，在转动轴杆的一端固定连接有同轴传动的减速电机且另一端固定有角度传感器，在减速电机输出端外部套设有用于限位支撑的第一套环支架，所述减速电机下方连接有支撑底座，且支撑底座与减速电机之间焊接固定，所述角度传感器的外壁一侧焊接有固定支架且输出端外部套设有活动连接的第二套环支架。

在一个优选地实施方式中，所述锻造平台的一侧安装有锻造成型箱，在锻造成型箱的内部设置有用于成型镁合金的锻造模具，在锻造模具的内部安装有推动支板，且推动支板的一端设有用于横向推动的横向推动气缸，在锻造模具的上表面嵌入连通有进气管和吸气管，所述进气管的顶端安装有用于控制进入氦气量的第一电动控制阀门，所述锻造模具内壁一侧嵌入连接有一端贯穿锻造成型箱内壁并延伸至锻造成型箱外部位置处的浇筑管，所述吸气管的顶端安装有第二电动控制阀门，在第二电动控制阀门的顶端连通有抽真空风机，所述锻造模具内壁底端嵌入安装有密封嵌入板，在密封嵌入板的上方固定有下压支板，且下压支板的顶端设置有用于下推的联动气缸，所述密封嵌入板与锻造模具之间可拆卸式插接，且密封嵌入板由陶瓷材质制成。

本发明的技术效果和优点：

本发明采用定位锻造机构使冲击气缸输出端推动联动推板进行移动，多个锻造冲击锤可以贴合在镁合金坯料的侧面进行敲击操作，达到多点位相对敲击，在距离传感器的感应下，可以启动伺服驱动电机带动双向传动螺杆进行正转，第一螺纹套环块在螺纹的作用下左移，且第二螺纹套环块在螺纹的作用下右移，距离传感器与镁合金坯料接触距离与控制器所设定的距离相同，保持锻造冲击锤位于镁合金坯料的侧面的锻造距离与控制器设定的距离都相同，保证每次锻造冲击距离相同，所贴合使用的力一致均匀性更好，锻造时所用的冲击力可以根据镁合金坯料的形变进行调节，锻造效果更好，这样在镁合金高温状态下进行强度锻造，节约能量，更加环保，环保性更好；

本发明采用定位导流组件使锻造的镁合金坯料宽度小于两个导向支板之间时，通过压力感应开关可以关闭冲击气缸，并且启动减速电机，减速电机的输出端在第一套环支架内部稳定进行旋转，固定支架对角度传感器起到支撑的作用，增加角度传感器的稳定性，当角度传感器传感到四十五度时，即可停止减速电机驱动，可以将达到锻造宽度的镁合金坯料进行定位放置，然后完成倾斜下料操作，保证每一个镁合金坯料所锻造的强度一致；

本发明采用关闭第一电动控制阀门打开第二电动控制阀门，抽真空风机，这样吸气管产生吸力，第一电动控制阀门对接在氦气箱体内，氦气进入到进气管内，再由进气管进入到锻造模具内部，过浇筑管注入熔化后的镁合金原料熔液进入到锻造模具内部成型，启动联动气缸带动下压支板向上移动，下压支板带动密封嵌入板向上移动，启动横向推动气缸带动推动支板向右移动，这样保证锻造的镁合金半连续锻造时不会进入空气，保证锻造模具内部加入镁合金原料熔液时更加稳定，安全性更好，同时实现自动拆卸成型好的镁合金坯料，更加安全；

综上，通过上述多个作用的相互影响，保持锻造冲击锤位于镁合金坯料的侧面的锻造距离与控制器设定的距离都相同，保证每次锻造冲击距离相同，所贴合使用的力一致均匀性更好，可以将达到锻造宽度的镁合金坯料进行定位放置，然后完成倾斜下料操作，保证每一个镁合金坯料所锻造的强度一致，安全性更好，同时实现自动拆卸成型好的镁合金坯料，更加安全，综上可以有效提高镁合金成型的强度一致性，达到高质量成型，并且更加节能和使用时的高安全性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的后视结构示意图。

图3为本发明的锻造平台仰视结构示意图。

图4为本发明的锻造平台俯视结构示意图。

图5为本发明的图4中A处放大结构示意图。

图6为本发明的锻造模具竖切面结构示意图。

图7为本发明的吸气管与第二电动控制阀门连接处结构示意图。

图8为本发明的图7中B处放大结构示意图。

附图标记为：1、锻造平台；2、双向传动螺杆；3、第一螺纹套环块；4、第二螺纹套环块；5、伺服驱动电机；6、凹形联动支架；7、冲击气缸；8、联动推板；9、锻造冲击锤；10、距离传感器；11、套环定位块；12、支撑架；13、定位联动板；14、压力感应开关；15、导向支板；16、转动轴杆；17、减速电机；18、第一套环支架；19、支撑底座；20、角度传感器；21、第二套环支架；22、固定支架；23、控制器；24、锻造成型箱；25、锻造模具；26、推动支板；27、横向推动气缸；28、进气管；29、第一电动控制阀门；30、浇筑管；31、第二电动控制阀门；32、抽真空风机；33、下压支板；34、联动气缸；35、密封嵌入板；36、吸气管。

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。

如附图1-8所示的一种镁合金半连续铸造一体化装置，包括锻造平台1，锻造平台1的下方嵌入安装有双向传动螺杆2，且双向传动螺杆2的外部设有定位锻造机构；

定位锻造机构包括设有在双向传动螺杆2外部的第一螺纹套环块3和第二螺纹套环块4，在双向传动螺杆2的一端同轴传动连接有伺服驱动电机5，第一螺纹套环块3和第二螺纹套环块4的下方均连接有凹形联动支架6，在每个凹形联动支架6上表面位置处均固定有冲击气缸7，且冲击气缸7的推动端焊接有冲击组件。

在一些实施例中如附图1-4所示，冲击组件包括安装在冲击气缸7推动端的联动推板8，联动推板8的一侧安装有从前到后依次等距排列的锻造冲击锤9，联动推板8内部且位于两个锻造冲击锤9之间位置处安装有距离传感器10，在距离传感器10的输出端连接有控制器23，以便在控制器23上设定与镁合金坯料之间锻造的距离，通过启动两个冲击气缸7相对挤压，联动推板8带动多个锻造冲击锤9进行移动冲击，多个锻造冲击锤9可以贴合在镁合金坯料的侧面进行敲击操作，达到多点位敲击，这样镁合金坯料两侧均进行敲击锻造增加强度。

在一些实施例中如附图3所示，第二螺纹套环块4位于第一螺纹套环块3一侧位置处，且第一螺纹套环块3和第二螺纹套环块4的内壁螺纹相反设置，以便在距离传感器10的感应下，可以启动伺服驱动电机5带动双向传动螺杆2进行正转，第一螺纹套环块3在螺纹的作用下左移，且第二螺纹套环块4在螺纹的作用下右移，实现相对移动，双向传动螺杆2与伺服驱动电机5输出端固定连接，在双向传动螺杆2的两外壁螺纹相反且对称设置，以便启动伺服驱动电机5带动双向传动螺杆2进行正转，第一螺纹套环块3在螺纹的作用下左移，且第二螺纹套环块4在螺纹的作用下右移，实现联动的作用。

在一些实施例中如附图4所示，冲击气缸7的推动端外部套设有用于支撑的套环定位块11，且套环定位块11与冲击气缸7推动端之间活动连接，锻造平台1的下方且靠近四拐角位置处均安装有支撑架12，以便冲击气缸7带动套环定位块11使距离传感器10进行移动，同时冲击气缸7的输出端可以在套环定位块11内部对联动推板8进行挤压推动操作，支撑架12对锻造平台1起到支撑的作用，增加锻造平台1的稳定性。

在一些实施例中如附图4-5所示，锻造平台1的顶端嵌入安装有定位导流组件，定位导流组件包括设置在锻造平台1顶端嵌入安装的定位联动板13，在定位联动板13的顶端嵌入安装有用于感应压力的压力感应开关14，定位联动板13上表面且位于压力感应开关14两侧位置处均安装有导向支板15，且定位联动板13的一侧固定连接有转动轴杆16，在转动轴杆16的一端固定连接有同轴传动的减速电机17且另一端固定有角度传感器20，在减速电机17输出端外部套设有用于限位支撑的第一套环支架18，减速电机17下方连接有支撑底座19，且支撑底座19与减速电机17之间焊接固定，角度传感器20的外壁一侧焊接有固定支架22且输出端外部套设有活动连接的第二套环支架21；

以便当锻造的镁合金坯料宽度小于两个导向支板15之间时，即可移动到定位联动板13上表面，通过压力感应开关14可以关闭冲击气缸7，减速电机17带动转动轴杆16逆时针旋转四十五度，转动轴杆16带动角度传感器20稳定在第二套环支架21内部转动，固定支架22对角度传感器20起到支撑的作用，增加角度传感器20的稳定性，角度传感器20传感到四十五度时即可停止减速电机17驱动，定位联动板13可以将锻造好的镁合金坯料顺着倾斜面进行导流下移。

在一些实施例中如附图6-8所示，锻造平台1的一侧安装有锻造成型箱24，在锻造成型箱24的内部设置有用于成型镁合金的锻造模具25，在锻造模具25的内部安装有推动支板26，且推动支板26的一端设有用于横向推动的横向推动气缸27，在锻造模具25的上表面嵌入连通有进气管28和吸气管36，进气管28的顶端安装有用于控制进入氦气量的第一电动控制阀门29，锻造模具25内壁一侧嵌入连接有一端贯穿锻造成型箱24内壁并延伸至锻造成型箱24外部位置处的浇筑管30，吸气管36的顶端安装有第二电动控制阀门31，在第二电动控制阀门31的顶端连通有抽真空风机32，锻造模具25内壁底端嵌入安装有密封嵌入板35，在密封嵌入板35的上方固定有下压支板33，且下压支板33的顶端设置有用于下推的联动气缸34，密封嵌入板35与锻造模具25之间可拆卸式插接，且密封嵌入板35由陶瓷材质制成；

以便关闭第一电动控制阀门29打开第二电动控制阀门31，启动抽真空风机32这样吸气管36产生吸力，将第一电动控制阀门29对接在氦气箱体内，打开第一电动控制阀门29从而使氦气进入到进气管28内，进入到锻造模具25内部形成保护层，再关闭第一电动控制阀门29，通过浇筑管30注入熔化后的镁合金原料熔液进入到锻造模具25内部冷却十分钟后，即可启动联动气缸34带动下压支板33向上移动，密封嵌入板35向上移动，启动横向推动气缸27带动推动支板26向右带动锻造模具25内部的成型好的镁合金毛坯块向右移动。

本发明工作原理：

安全成型时，可以关闭第一电动控制阀门29打开第二电动控制阀门31，从而启动抽真空风机32，这样吸气管36产生吸力，即可将锻造模具25内部的空气进行抽出，然后将第一电动控制阀门29对接在氦气箱体内，打开第一电动控制阀门29从而使氦气进入到进气管28内，再由进气管28进入到锻造模具25内部，填充于锻造模具25内部形成保护层，再关闭第一电动控制阀门29，再通过浇筑管30注入熔化后的镁合金原料熔液进入到锻造模具25内部，在锻造模具25内部冷却十分钟后，即可启动联动气缸34带动下压支板33向上移动，下压支板33带动密封嵌入板35向上移动，下压支板33不再对锻造模具25进行限位，然后启动横向推动气缸27带动推动支板26向右移动，并且推动支板26可以带动锻造模具25内部的成型好的镁合金毛坯块向右移动，即可移动到锻造平台1上表面位置处，且位于两个联动推板8之间位置处；

锻造时，在控制器23上设定与镁合金坯料之间锻造的距离，通过启动两个冲击气缸7相对挤压，冲击气缸7输出端推动联动推板8进行移动，联动推板8带动多个锻造冲击锤9进行移动冲击，多个锻造冲击锤9可以贴合在镁合金坯料的侧面进行敲击操作，达到多点位敲击，这样镁合金坯料两侧均进行敲击锻造增加强度，并且镁合金坯料敲击后宽度变小，这样在距离传感器10的感应下，可以启动伺服驱动电机5带动双向传动螺杆2进行正转，第一螺纹套环块3在螺纹的作用下左移，且第二螺纹套环块4在螺纹的作用下右移，并且凹形联动支架6带动冲击气缸7进行移动，冲击气缸7带动套环定位块11使距离传感器10进行移动，距离传感器10与镁合金坯料接触距离与控制器23所设定的距离相同时即可停止伺服驱动电机5的驱动，保持锻造冲击锤9位于镁合金坯料的侧面的锻造距离与控制器23设定的距离都相同；

定位下料时，当锻造的镁合金坯料宽度小于两个导向支板15之间时，即可移动到定位联动板13上表面，并且接触压力感应开关14，通过压力感应开关14可以关闭冲击气缸7，并且启动减速电机17，减速电机17带动转动轴杆16逆时针旋转四十五度，并且减速电机17的输出端在第一套环支架18内部稳定进行旋转，且转动轴杆16带动角度传感器20稳定在第二套环支架21内部转动，固定支架22对角度传感器20起到支撑的作用，增加角度传感器20的稳定性，这样当角度传感器20传感到四十五度时，即可停止减速电机17驱动，定位联动板13可以将锻造好的镁合金坯料顺着倾斜面进行导流下移，下料更加方便。

说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术，且各电器的型号参数不作具体限定，使用常规设备即可定，本技术方案中，未提及到的电器控制元件由于属于现有技术，因而图中未进行示出，在此也不再进行赘。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种镁合金半连续铸造一体化装置，包括锻造平台（1），所述锻造平台（1）的下方嵌入安装有双向传动螺杆（2），其特征在于：双向传动螺杆（2）的外部设有定位锻造机构；

所述定位锻造机构包括设置在双向传动螺杆（2）外部的第一螺纹套环块（3）和第二螺纹套环块（4），在双向传动螺杆（2）的一端同轴传动连接有伺服驱动电机（5），所述第一螺纹套环块（3）和第二螺纹套环块（4）的下方均连接有凹形联动支架（6），在每个凹形联动支架（6）上表面位置处均固定有冲击气缸（7），且冲击气缸（7）的推动端焊接有冲击组件，所述冲击组件包括安装在冲击气缸（7）推动端的联动推板（8），所述联动推板（8）的一侧安装有从前到后依次等距排列的锻造冲击锤（9），所述联动推板（8）内部且位于两个锻造冲击锤（9）之间位置处安装有距离传感器（10），在距离传感器（10）的输出端连接有控制器（23），所述冲击气缸（7）的推动端外部套设有用于支撑的套环定位块（11），且套环定位块（11）与冲击气缸（7）推动端之间活动连接，所述锻造平台（1）的下方且靠近四拐角位置处均安装有支撑架（12），且在控制器（23）上设定与镁合金坯料之间锻造的距离，通过启动两个冲击气缸（7）相对挤压，冲击气缸（7）输出端推动联动推板（8）进行移动，联动推板（8）带动多个锻造冲击锤（9）进行移动冲击，多个锻造冲击锤（9）贴合在镁合金坯料的侧面进行敲击操作，达到多点位敲击，这样镁合金坯料两侧均进行敲击锻造增加强度，并且镁合金坯料敲击后宽度变小，这样在距离传感器（10）的感应下，启动伺服驱动电机（5）带动双向传动螺杆（2）进行正转，第一螺纹套环块（3）在螺纹的作用下左移，且第二螺纹套环块（4）在螺纹的作用下右移，并且凹形联动支架（6）带动冲击气缸（7）进行移动，冲击气缸（7）带动套环定位块（11）使距离传感器（10）进行移动，距离传感器（10）与镁合金坯料接触距离与控制器（23）所设定的距离相同时即可停止伺服驱动电机（5）的驱动。

2.根据权利要求1所述的一种镁合金半连续铸造一体化装置，其特征在于：所述第二螺纹套环块（4）位于第一螺纹套环块（3）一侧位置处，且第一螺纹套环块（3）和第二螺纹套环块（4）的内壁螺纹相反设置。

3.根据权利要求1所述的一种镁合金半连续铸造一体化装置，其特征在于：所述双向传动螺杆（2）与伺服驱动电机（5）输出端固定连接，在双向传动螺杆（2）的两外壁螺纹相反且对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种镁合金半连续铸造一体化装置，其特征在于：所述锻造平台（1）的顶端嵌入安装有定位导流组件，所述定位导流组件包括设置在锻造平台（1）顶端嵌入安装的定位联动板（13），在定位联动板（13）的顶端嵌入安装有用于感应压力的压力感应开关（14），所述定位联动板（13）上表面且位于压力感应开关（14）两侧位置处均安装有导向支板（15），且定位联动板（13）的一侧固定连接有转动轴杆（16），在转动轴杆（16）的一端固定连接有同轴传动的减速电机（17）且另一端固定有角度传感器（20），在减速电机（17）输出端外部套设有用于限位支撑的第一套环支架（18）。

5.根据权利要求4所述的一种镁合金半连续铸造一体化装置，其特征在于：所述减速电机（17）下方连接有支撑底座（19），且支撑底座（19）与减速电机（17）之间焊接固定。

6.根据权利要求4所述的一种镁合金半连续铸造一体化装置，其特征在于：所述角度传感器（20）的外壁一侧焊接有固定支架（22），且角度传感器（20）输出端外部套设有活动连接的第二套环支架（21）。

7.根据权利要求1所述的一种镁合金半连续铸造一体化装置，其特征在于：所述锻造平台（1）的一侧安装有锻造成型箱（24），在锻造成型箱（24）的内部设置有用于成型镁合金的锻造模具（25），在锻造模具（25）的内部安装有推动支板（26），且推动支板（26）的一端设有用于横向推动的横向推动气缸（27），在锻造模具（25）的上表面嵌入连通有进气管（28）和吸气管（36），所述进气管（28）的顶端安装有用于控制进入氦气量的第一电动控制阀门（29），所述锻造模具（25）内壁一侧嵌入连接有一端贯穿锻造成型箱（24）内壁并延伸至锻造成型箱（24）外部位置处的浇筑管（30），所述吸气管（36）的顶端安装有第二电动控制阀门（31），在第二电动控制阀门（31）的顶端连通有抽真空风机（32），所述锻造模具（25）内壁底端嵌入安装有密封嵌入板（35），在密封嵌入板（35）的上方固定有下压支板（33），且下压支板（33）的顶端设置有用于下推的联动气缸（34）。

8.根据权利要求7所述的一种镁合金半连续铸造一体化装置，其特征在于：所述密封嵌入板（35）与锻造模具（25）之间可拆卸式插接，且密封嵌入板（35）由陶瓷材质制成。

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