CN207255198U - 打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，其技术内容为负压下填充，充分的发挥了高压铸造中半固态浆料的填充能力优于纯液态铝合金的特点，可以生出更薄的铸件，负压下填充气孔被消灭，因而铸件可以热处理，半固态的浆料温度低，凝固快，生产效率高，铸件内在质量好，工艺适应性强(简单的金属型、砂型、石膏型、精铸型、陶瓷型)，炉体不用密封，设备成本低，制浆机可以通微量的氩气，既净化了半固态金属液，也使整个炉体在氩气的保护下工作，使金属液的氧化夹渣大大减少，提高铸件内在质量，也延长了打结炉衬、升液管、制浆机的使用寿命。

Description

打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机

技术领域

本实用新型属于轻合金半固态成型技术领域，尤其是涉及一种打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机。

背景技术

铝合金半固态铸造已经在高压铸造、挤压铸造、液态模锻等领域中取得了较多的应用，即做出了内在质量好的产品也达到了生产效率高。在半固态的生产实践中发现高压铸造铝合金的薄壁件时出现了用浇注温度较高的液态铝合金填充时经常出现浇注不足的缺边少肉的现象，可用半固态时浇注温度比纯液态低的很多可很少出现浇不足的现象。这就证明半固态浆料填充薄壁的能力比纯液态的铝液还高。其根源在于半固态浆料晶粒长大时是以近似球形的外貌长大，在填充薄壁时当存有少量的液态时其液体就充当了润滑剂，使球形的晶粒像薄壁处填充时阻力更小，更容易充满，而纯液态金属在填充薄壁处由于降温剧烈很快形成网状的枝晶，阻挡了液态金属的流动，而网状枝晶是很难在液固共存的两相流中滚动或平移，故高温纯液态铝合金填充薄壁件的能力远不如半固态浆料。为此有必要开发打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，这对半固态成形技术的推广及普及是有重要意义的。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，涉及了一种打结炉式铝合金薄壁件半固态成型机。

为解决上述问题，本实用新型提供一种打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，其包括从下至上依次设置的保温炉、工作台及密封罩，其中：

保温炉，其开口朝上处设置有炉上盖，该保温炉的内腔安装有连续制浆机，该连续制浆机的端头伸入至保温炉低设置的制浆槽中，制浆槽下方设置有能带走一定热量的冷却盘；

工作台，其装于炉上盖上方，且工作台设有升液管安装通孔；

密封罩，其扣设于工作台上，密封罩内设置薄壁的铸型，该密封罩上方开设有一排气口，而密封罩与工作台接触的边沿设置有密封圈；

所述铸型固定在工作台上，铸型上的进料口对应工作台上的所述升液管安装通孔，升液管通过升液管安装通孔和铸型上的进料口，将铸型和保温炉的内部空间连接起来；

所述排气口能与抽气设备相连，形成负压，进而保温炉内由连续制浆机制备的半固态铝合金通过升液管填充至铸型内，进而形成铝合金薄壁铸件半固态成型结构。

进一步优选的，所述保温炉若为固定式炉体，而工作台即可被吊起继而能落在炉顶或移开。

进一步优选的，所述工作台上表面设置有一个与密封罩对应的环形槽或凸起，宽度在100毫米左右且光洁度为0.8的平面，以便密封使用。

进一步优选的，所述保温炉不密封，进而在连续制浆机里通入小流量氩气，既可以为半固态金属除气，也可以使整个炉内处于无氧状态，大大的减少了铝水的氧化夹渣，也提高了制浆机、坩埚、升液管的使用寿命，也提高了铸件的内在质量。

进一步优选的，所述升液管下平面低于制浆机的下平面，且距保温炉的底20～30毫米，以便把固相率高的浆料优先的送入铸型内。

进一步优选的，所述升液管上端的保温套为无热源的保温套或有热源的保温套。

进一步优选的，所述密封罩是圆柱形，其上盖是向上突起球形，其下端口镶入密封圈并固定在其上，密封圈是硬度较小的硅橡胶。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的技术重点为：负压下填充，而负压下充型，使铸件内的气孔大大减少，充填能力好，可得到更薄的铸件；半固态浆料的温度低，凝固的快，铸件的机械性能好，生产效率也得以大大提高；工艺的适应能力强，简单的金属型、砂型、石膏型、精铸型、陶瓷型都可以使用；同时本实用新型所述的设备简单成本低，占地面积小，使用方便。

附图说明

图1是本实用新型于实施例中结构示意图。

上述说明书附图标记说明如下：

1外层保温材料

2内层保温材料

3加热器

4保温炉

5工作台

6铸型

7密封罩

8排气口

9密封圈

10保温套

11炉上盖

12进料扒渣口

13冷却盘

14制浆槽

15升液管

16连续制浆机。

具体实施方式

半固态浆料晶粒长大时是以近似球形的外貌长大，在填充薄壁时当存有少量的液态时其液体就充当了润滑剂，使球形的晶粒像薄壁处填充时阻力更小，更容易充满，而纯液态金属在填充薄壁处由于降温剧烈很快形成网状的枝晶，阻挡了液态金属的流动，而网状枝晶是很难在液固共存的两相流中滚动或平移，故高温纯液态铝合金填充薄壁件的能力远不如半固态浆料。

发明人针对上述技术问题，经过对原因的分析，不断研究发现一种打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，其包括从下至上依次设置的保温炉、工作台及密封罩，保温炉，其开口朝上设置且开口处设置有炉上盖，该保温炉的内腔安装有连续制浆机，该连续制浆机的端头伸入至保温炉低设置的制浆槽中，制浆槽下方设置有能带走一定热量的冷却盘；工作台，其装于炉上盖上方，且工作台设有升液管安装通孔；密封罩，其扣设于工作台上，密封罩内设置薄壁的铸型，该密封罩上方开设有一排气口，而密封罩与工作台接触的边沿设置有密封圈；所述铸型固定在工作台上，铸型上的进料口对应工作台上的所述升液管安装通孔，升液管通过升液管安装通孔和铸型上的进料口，将铸型和保温炉的内部空间连接起来；所述排气口能与抽气设备相连，形成负压，进而保温炉内由连续制浆机制备的半固态铝合金通过升液管填充至铸型内，进而形成铝合金薄壁铸件半固态成型结构。

上述结构将专利号为20161171060.0的一种用于连续制备铝合金半固态浆料的打结炉式保温炉(专利 1)，再把专利号为201621131822.4的一种用于连续制备铝合金半固态浆料的循环细化装置(专利2)放入前述的保温炉中形成图1所示的装置，该装置的上面有工作台，工作台上有铸型(可以是砂型，石膏型，精密铸造型，陶瓷型，也可以是简单的金属型)，铸型的上部扣一个下部有密封圈压在工作台上的罩，罩的上面有排气口，专利1靠顶部硅碳棒的热辐射加热铝液自然形成了一个炉内铝液上高下低的温度场，专利2提供的连续制浆机放到保温炉中能源源不断的把炉内底部的铝水变成半固态浆料。在这一期间放出的大量的结晶潜热由图中的冷却盘13带走。当密封罩7内的空气被抽走时半固态铝合金在负压的驱动下就填充到薄壁件铸型中，在较高的负压下保持一定时间，薄壁件凝固后密封罩排气口与大气接通，打开密封罩取出铸型，清理出薄壁铸件，就完成了半固态薄壁件成形工作。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

实施例：如图1所示：

一种打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，其包括从下至上依次设置的保温炉4、工作台5及密封罩7。

保温炉4，其开口朝上设置且开口处设置有炉上盖11，该保温炉4的内腔安装有连续制浆机16，该连续制浆机16的端头伸入至保温炉4炉低设置的制浆槽14中，制浆槽14下方设置有能带走一定热量的冷却盘13。具体的说：所述保温炉4包括炉体，该炉体包括外层保温材料层1及内层保温材料层2，该炉体一侧开设有进料扒渣口12，且该进料扒渣口12可配合一扣盖进行扣合；所述炉体内还设置有加热器3。

优选的：所述保温炉4不密封，进而在制浆机里通很少氩气，即通入小流量氩气。

所述保温炉4不密封，进而在连续制浆机16里通入小流量氩气，既可以为半固态金属除气，也可以使整个炉内处于无氧状态，大大的减少了铝水的氧化夹渣，也提高了制浆机、坩埚、升液管的使用寿命，也提高了铸件的内在质量。

上述的保温炉4若为固定式炉体，而工作台5即可被吊起继而能落在炉顶或移开。

工作台5，其装于炉上盖11上方，且工作台5设有升液管安装通孔，该有升液管安装通孔内壁上配合安装有保温套10。优选的：所述工作台5上表面设置有一个与密封罩7对应的环形槽或凸起，宽度在 100毫米左右且光洁度为0.8的平面，以便密封使用。

密封罩7，其扣设于工作台5上，密封罩7内设置薄壁的铸型6，该密封罩7上方开设有一排气口8，而密封罩7与工作台5接触的边沿设置有密封圈9。具体的说：所述密封罩7是圆柱形，其上盖是向上突起球形，其下端口镶入密封圈并固定在其上，密封圈9是硬度较小的硅橡胶。

所述铸型6固定在工作台5上，铸型6上的进料口对应工作台5上的所述升液管安装通孔，升液管15 通过升液管安装通孔和铸型6上的进料口，将铸型6和保温炉的内部空间连接起来；

所述排气口8能与抽气设备相连，形成负压，进而保温炉内由连续制浆机制备的半固态铝合金通过升液管15填充至铸型6内，进而形成铝合金薄壁铸件半固态成型结构。

所述升液管15下平面低于制浆机的下平面，且距保温炉的底20～30毫米，以便把固相率高的浆料优先的送入铸型6内。优选的，所述升液管15上端的保温套9为无热源的保温套或有热源的保温套。

上述结构中保温炉4的炉内铝液上高下低的温度场，炉内的连续制浆机16放到保温炉4中能源源不断的把炉内底部的铝水变成半固态浆料。在这一期间放出的大量的结晶潜热由图中的冷却盘13带走。当密封罩7内的空气被抽走时半固态铝合金在负压的驱动下就填充到薄壁件铸型6中，在较高的负压下保持一定时间，薄壁件凝固后密封罩7排气口8与大气接通，打开密封罩7取出铸型6，清理出薄壁铸件，就完成了半固态薄壁件成形工作。

该设备的优点

1、负压下充型，使铸件内的气孔大大减少。

2、负压下充型，充填能力好，可得到更薄的铸件

3、半固态浆料的温度低，凝固的快，铸件的机械性能好，生产效率也得以大大提高。

4、工艺的适应能力强，简单的金属型、砂型、石膏型、精铸型、陶瓷型都可以使用。

5、设备简单成本低，占地面积小，使用方便。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，其特征在于：其包括从下至上依次设置的保温炉、工作台及密封罩，其中：

保温炉，其开口朝上处设置有炉上盖，该保温炉的内腔安装有连续制浆机，该连续制浆机的端头伸入至保温炉炉低设置的制浆槽中，制浆槽下方设置有能带走一定热量的冷却盘；

工作台，其装于炉上盖上方，且工作台设有升液管安装通孔；

密封罩，其扣设于工作台上，密封罩内设置薄壁的铸型，该密封罩上方开设有一排气口，而密封罩与工作台接触的边沿设置有密封圈；

所述铸型固定在工作台上，铸型上的进料口对应工作台上的所述升液管安装通孔，升液管通过升液管安装通孔和铸型上的进料口，将铸型和保温炉的内部空间连接起来；

所述排气口能与抽气设备相连，形成负压，进而保温炉内由连续制浆机制备的半固态铝合金通过升液管填充至铸型内。

2.根据权利要求1所述的打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，其特征在于：所述保温炉若为固定式炉体，而工作台即可被吊起继而能落在炉顶或移开。

3.根据权利要求2所述的打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，其特征在于：所述工作台上表面设置有一个与密封罩对应的环形槽或凸起，宽度在100毫米左右且光洁度为Ra0.8的平面，以便密封使用。

4.根据权利要求1所述打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，其特征在于：所述保温炉不密封，进而在连续制浆机里通入很少氩气。

5.根据权利要求1所述的打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，其特征在于：所述升液管下平面低于制浆机的下平面，且距保温炉的底20～30毫米，以便把固相率高的浆料优先的送入铸型内。

6.根据权利要求1或5所述的打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，其特征在于：所述升液管上端的保温套为无热源的保温套或有热源的保温套。

7.根据权利要求1所述的打结炉式铝合金薄壁铸件半固态成型机，其特征在于：所述密封罩是圆柱形，其上盖是向上突起球形，其下端口镶入密封圈并固定在其上，密封圈是硬度较小的硅橡胶。