CN207508245U - 一种热平衡法半固态加工自动生产线 - Google Patents
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Abstract
一种热平衡法半固态加工自动生产线，其特征是由熔炼炉、机械手取注机、热平衡法半固态浆料制备装置、机械手浆料输送机和挤压成形设备组成；熔炼炉、机械手取注机、热平衡法半固态浆料制备装置、机械手浆料输送机和挤压成形设备依次连接。本实用新型可迅速吸收料筒内心部熔体的过热，均化半固态浆料的温度场，解决浆料冷却不均匀的缺陷，保证浆料组织的均一性，改善浆料及铸件的质量；提高了自动化程度、工作效率和批量生产能力，可加速金属半固态加工技术的产业化进程；工艺设计及流程布局紧凑合理，操作方便，能连续、稳定、安全、准确地完成金属半固态加工工艺。
Description
技术领域
本实用新型属于金属半固态制浆、挤压成型技术领域，涉及一种半固态制浆工艺及挤压加工自动生产线，适应于大批量半固态制件的生产。
背景技术
从20世纪至今，金属半固态成形技术已逐步产业化，国外欧美、日本等发达国家在此领域的开发研究和工业应用方面处于领先的位置，它将液态金属的易成形性和半固态金属成形的高品质性有效地结合在一起, 克服了金属材料在传统单一状态下成形的一系列缺陷，具有诸多优点。由于半固态成形技术所具有的技术优势和广阔的应用前景而倍受人们的关注，已得到广泛研究和发展。
但我国的半固态成形技术与国外相比仍有较大的差距，在工业应用范围的推广以及大批量制件的生产方面并没有取得很大的突破，关键原因则是生产工艺复杂，自动化程度不高，流程布置不是很合理，仍需耗费巨大的劳动力，且生产质量不稳定、生产效率低。半固态制浆加工的生产工艺和流程布置直接决定所产制件的效率和质量， 因此合理的制浆工艺设计和流程布置是生产高质量半固态成形件的必须条件。此外，半固态制浆时熔体内部的温度场也会直接影响所产制件的组织和性能，当料筒直径较大时，熔体内部的温度场分布不均匀，中心部位的浆料无法实现迅速过冷，质量明显变差。随着我国汽车工业的发展，给予了半固态成形技术更高的要求以及快速发展的机遇。发展新型制浆设备，改善浆料质量，提升生产工艺的自动化程度，以至于加速半固态成形技术的产业化进程，是必然的趋势。
据此，本实用新型设计开发出一种热平衡法半固态加工自动生产线，均化浆料的温度场，保证浆料组织的均一性，可有效改善浆料的质量。合理布置生产流程，实现半固态加工的全自动生产控制，提高加工过程的安全性、稳定性和准确性，充分发挥出半固态成形技术的优点和特点，可加速技术的产业化进程，为实现工业应用奠定良好的基础。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了提供一种热平衡法半固态加工自动生产线，提高自动化程度，解决现有半固态加工所存在的心部冷却不均匀的缺陷，解决传递浆料导致的操作者劳动强度大、工艺不稳定、生产效率低和产品质量难以保证的问题，进而实现金属半固态成形制件的自动化、大批量、高质量生产。
本实用新型是通过以下技术方案实现的。
本实用新型所述的一种热平衡法半固态加工自动生产线，由熔炼炉、机械手取注机、热平衡法半固态浆料制备装置、机械手浆料输送机和挤压成形设备组成。熔炼炉、机械手取注机、热平衡法半固态浆料制备装置、机械手浆料输送机和挤压成形设备依次连接。
所述的熔炼炉为电阻熔炼炉（1），用于对金属铸锭的熔炼。
所述的机械手取注机包括取料勺（2）和机架（3）两部分构成。取料勺（2）连接在机架（3）上。
所述的热平衡法半固态浆料制备装置包括升降电机（4）、空心吸热管（5）及坩埚（6）组成。升降电机（4）通过支架安装在坩埚（6）的上方，空心吸热管（5）安装在升降电机（4）下部。
所述的机械手浆料输送机为机械手（7），用于把浆料送至挤压缸。
所述的挤压成形设备包括挤压料筒（8）、压铸缸（9）、移动式接料平台（10）、液压油缸（11）、挤压成形机（12）、接料平台导轨（13），挤压料筒（8）安装在移动式接料平台（10）的上部，压铸缸（9）安装在挤压料筒（8）的下方，液压油缸（11）安装在挤压成形机（12）的上部，移动式接料平台（10）安装在挤压成形机（12）底座板的导轨（13）上，可沿导轨移动至设备中心，与模具（14）对接。
本实用新型一种热平衡法半固态加工自动生产线的工作过程如下：
首先将金属铸锭放进熔炼炉（1）内进行熔炼，经除渣、精炼后保温，然后机械手取料机用取料勺（2）把电阻熔炼炉（1）中的金属液送至热平衡法半固态浆料制备装置的坩埚（6）中，热平衡法半固态浆料制备装置开始工作，升降电机（4）带动下部吸热管（5）向下移动，吸热管（5）进入到坩埚（6）中，完成铝液心部吸热工作后升降电机（4）返回至初始位置。当坩埚（6）中的铝液达到半固态浆料制备的要求后，机械手（7）抓起坩埚（6）将浆料送至挤压缸（8）上方，机械手（7）倾斜一角度，坩埚（6）中的半固态浆料全部注入挤压缸（8）中，挤压缸（8）随移动式接料平台（10）通过挤压成形机底座板上的导轨（13）移动至设备中心，在成形模具下方和模具（14）对接。模具通过油压机上的液压缸（11）进行合模闭合，压铸缸（9）开始工作，将挤压料筒（8）中的半固态金属浆料注入模具型腔内，完成一轮金属半固态挤压成形，本实用新型可以自动、连续不间断、高效的进行半固态加工作业。
本实用新型的有益效果。
（1）本实用新型中吸热圆管的设计可迅速吸收料筒内心部熔体的过热，提高心部熔体的激冷效果，使其迅速过冷，从而均化浆料的温度场，保证浆料组织的均一性，更有效地改善半固态浆料的凝固组织及挤压铸件的力学性能。
（2）本实用新型涉及一种热平衡法半固态加工自动生产线，并生产制造出相应的配套装置，装置位于一条自动生产流水线上，该生产线具有诸多显著的优点：其一，自动化程度高，成功的取代了手工作业的生产方式，取消了以往采用人工取注浆料及运送浆料的方式，避免了操作者劳动强度大、易产生安全事故、人为干预致使工艺不稳定等不利因素，产品质量也得到了保证；其二，提高了工作效率，可连续、高效地进行半固态加工作业，批量生产能力获得提高，可实现金属半固态成形制件的大批量生产；其三，可加速金属半固态加工技术的产业化进程，并为相关行业提供一种新的设计思路。
（3）本实用新型的工艺设计以及流程布局紧凑合理，操作方便，整个生产线上的各设备能协调一致地工作，能连续、稳定、安全、准确地完成金属半固态加工工艺。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图。
图中：1为电阻炉炼熔；2为机械手取注机的取料勺；3为机械手取注机的机架；4为升降电机；5为空心吸热管；6为坩埚；7为机械手浆料输送机；8为挤压料筒；9为压铸缸；10为移动式接料平台；11为液压油缸；12为挤压成形机；13为接料平台导轨；14为模具。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
如附图1所示，本实用新型所述的一种热平衡法半固态加工自动生产线，依次由熔炼炉、机械手取注机、热平衡法半固态浆料制备装置、机械手浆料输送机、挤压成形设备所构成。
所述熔炼炉为电阻熔炼炉1，用于对金属铸锭的熔炼。
所述机械手取注机主要由取料勺2和机架3两部分构成，负责把电阻熔炼炉1中的金属液送至热平衡法半固态浆料制备装置的坩埚6中。
所述热平衡法半固态浆料制备装置主要由升降电机4、下部安装的空心吸热管5及坩埚6组成，升降电机4可上下运动，使吸热管进入到铝液中进行吸热。
所述机械手浆料输送机为机械手7，用于把坩埚6中的浆料送至挤压缸8中。
所述挤压成形设备主要由移动式接料平台10和一挤压成形机12组成，移动式接料平台安装在挤压成形机底座板的导轨13上，可沿导轨移动至设备中心，和模具14对接。
本实用新型一种热平衡法半固态加工自动生产线的工作过程为：首先将金属铸锭放进熔炼炉1内进行熔炼，经除渣、精炼后保温，然后机械手取料机用取料勺3把电阻熔炼炉1中的金属液送至热平衡法半固态浆料制备装置的坩埚6中，热平衡法半固态浆料制备装置开始工作，升降电机4带动下部吸热管5向下移动，吸热管5进入到坩埚6中，完成铝液心部吸热工作后升降电机4返回至初始位置。当坩埚6中的铝液达到半固态浆料制备的要求后，机械手7抓起坩埚6将浆料送至挤压缸8上方，机械手7倾斜一角度，坩埚6中的半固态浆料全部注入挤压缸8中，挤压缸8随移动式接料平台10通过挤压成形机底座板上的导轨13移动至设备中心，在成形模具下方和模具14对接。模具通过油压机上的液压缸11进行合模闭合，压铸缸9开始工作，将挤压料筒8中的半固态金属浆料注入模具型腔内，完成一轮金属半固态挤压成形，本实用新型可以自动、连续不间断、高效的进行半固态加工作业。
Claims (1)
1.一种热平衡法半固态加工自动生产线，其特征是由熔炼炉、机械手取注机、热平衡法半固态浆料制备装置、机械手浆料输送机和挤压成形设备组成；熔炼炉、机械手取注机、热平衡法半固态浆料制备装置、机械手浆料输送机和挤压成形设备依次连接；
所述的熔炼炉为电阻熔炼炉（1）；
所述的机械手取注机包括取料勺（2）和机架（3）两部分构成，取料勺（2）连接在机架（3）上；
所述的热平衡法半固态浆料制备装置包括升降电机（4）、空心吸热管（5）及坩埚（6），升降电机（4）通过支架安装在坩埚（6）的上方，空心吸热管（5）安装在升降电机（4）下部；
所述的机械手浆料输送机为机械手（7）；
所述的挤压成形设备包括挤压料筒（8）、压铸缸（9）、移动式接料平台（10）、液压油缸（11）、挤压成形机（12）、接料平台导轨（13），挤压料筒（8）安装在移动式接料平台（10）的上部，压铸缸（9）安装在挤压料筒（8）的下方，液压油缸（11）安装在挤压成形机（12）的上部，移动式接料平台（10）安装在挤压成形机（12）底座板的导轨（13）上。
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