CN2471451Y - 真空和保护气体循环加压铸造装置 - Google Patents

真空和保护气体循环加压铸造装置 Download PDF

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Abstract

一种真空和保护气体循环加压铸造装置,是在下密封室内装着坩埚,上密封室内装着模具,上密封室上面装着油缸,上、下密封室通过管状支架连接,升液管一端插入坩埚内,另一端与支架相接。上、下密封室和型腔分别装有传感器,上、下密封室分别通过管路与真空压力控制装置和保护气体压力控制装置连接,保护气体压力控制装置的贮气罐上接有传感器,所有的传感器都与微机控制器相连接。该装置可有效的防止气孔、夹杂、缩松的产生,提高了产品质量。保护气体循环使用,可以降低生产成本,减少环境污染。

Description

真空和保护气体循环加压铸造装置
本实用新型属于一种铸造设备，特别涉及用低熔点、易氧化的镁合金或其它合金制造汽车和摩托车零件的真空和保护气体循环加压铸造装置。
在ZL94246420.6专利文件中公开了一种真空加压铸造装置，该装置的结构是在有加热器和保温层的下密封室内放置着坩埚，在装有抽芯缸和合模油缸的上密封罩和底板构成的上密封室内装着动模、静模和型芯，升压管的一端插入坩埚内，另一端通过底板和静模通入型腔，上、下密封室连接着真空压力装置。该装置通过对型腔和炉体抽真空，然后在炉体加压，再在型腔加压的工艺方法，解决了困扰低压铸造的气孔、卷气、夹杂、局部欠浇和冷隔等铸造缺陷，大大提高了铸件的内在与外在质量。但是对于易氧化的合金，例如镁合金，就不适合使用这种工艺及设备，因为镁合金在保温与浇注过程中，和空气中的氧发生剧烈反应，产生大量的MgO等氧化渣，不但消耗了金属液，产生的氧化夹渣也混入了金属液内部，造成夹渣、气孔等内部缺陷。
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处而提供一种真空和保护气体循环加压铸造装置。
本实用新型的技术解决方案如下：
真空和保护气体循环加压铸造装置的结构是，在下密封室(保温炉)(1)内装着坩埚(2)，下密封室的上盖(29)通过中间为管路的支架(3)和密封圈与上密封罩底板(5)相连，底板(5)通过密封圈与下密封罩(7)相接，下密封罩(7)的上方吊装的上密封罩(8)通过密封圈与上模板(9)相连，底板(5)、下密封罩(7)、上密封罩(8)和上模板(9)组成上密封室，上密封室内装着模具(13)，上模板(9)通过支架板(10)和油缸(11)相接，升液管(26)的一端插入坩埚内，另一端穿过下密封室上盖(29)通过密封圈与支架(3)相接，支架(3)穿过上密封罩底板(5)其管路与模具(13)的型腔相通，上密封室底板上接有管路(14)，下密封室接有管路(25)，上密封室内装着通过管路与型腔相连的传感器(12)，型腔通过管路接有传感器(28)，下密封室内装有传感器(4)，传感器(4)、(12)和(28)都与微机控制器(27)相连接，管路(14)与真空压力控制装置连接，管路(25)与保护气体控制装置连接。
真空压力控制装置的结构是，管路(14)上分别接有真空阀(15)和泄压阀(16)，真空阀(15)与真空气源连接，泄压阀(16)与外部环境相连接。
保护气体压力控制装置的结构是，管路(25)上接有调节阀(24)，调节阀又分别与抽气电磁阀(23)和加压电磁阀(22)相连接，加压电磁阀(22)和贮气罐(19)相连接；抽气电磁阀(23)分别接有气压泵(21)和补气电磁阀(18)，气压泵(21)和贮气罐(19)相连接，补气电磁阀(18)和补气罐(20)相连接，贮气罐(19)上接有传感器(17)，传感器(17)与微机控制器(27)相连接。
本实用新型与现有技术相比有如下优点：
真空和保护气体循环加压铸造装置采用真空和保护性气体循环加压的方式，充分利用真空加压铸造的工艺优点，不仅利用保护性气体防止了下密封室保温时的氧化发生，而且上密封室的真空也防止了浇注充填过程中的二次氧化发生，下密封室的压力在凝固过程中的迅速加大，克服了真空吸铸中结晶压力较低的缺点，从根本上解决了充型及压力卷气问题，有效的防止了气孔、夹杂、缩松的产生，从而提高了产品质量。另外，保护性气体循环使用，可以有效的利用保护性气体，大大减少生产成本，减少环境污染。
附图的图面说明如下：
图1是真空和保护气体循环加压铸造装置结构示意图。
下面结合附图对本实用新型实例做进一步的详述：
制造汽车、摩托车镁合金零件的真空和保护气体循环加压铸造装置的结构是：在下密封室(保温炉)(1)内装着石墨坩埚(2)，下密封室的上盖通过中间为管路的支架(3)与上密封罩底板(5)相连，支架的两端分别装有密封圈，并通过密封圈(6)与上密封罩底板(5)相接。底板(5)通过密封圈与下密封罩(7)相接；下密封罩(7)的上方吊装的上密封罩(8)通过密封圈与上模板(9)相连，底板(5)、下密封罩(7)、上密封罩(8)和上模板(9)组成上密封室，上密封室内装着通过管路与型腔相连的压力传感器(12)和模具(13)；上模板(9)通过支架板(10)和开合型油缸(11)相接；升液管(26)的一端插入坩埚的金属液中，另一端穿过下密封室上盖(29)通过密封圈与支架(3)相接，支架(3)穿过上密封罩底板(5)起管路与模具(13)的型腔相通，型腔通过管路接有液面信号传感器(28)；在上密封室底板上接有管路(14)，管路(14)分别接有真空阀(15)和泄压阀(16)，真空阀(15)与真空气源连接，泄压阀(16)与外部环境相连；下密封室(1)的一侧装有下密封室压力传感器(4)，另一侧接有加压管路(25)，管路(25)与调节阀(24)相连，调节阀(24)分别与抽气电磁阀(23)和加压电磁阀(22)相连，加压电磁阀(22)直接和贮气罐(19)相连；抽气电磁阀(23)分别接有气压泵(21)和补气电磁阀(18)，气压泵(21)和贮气罐(19)相连，补气电磁阀(18)和补气罐(20)相连；贮气罐(19)上接有压力传感器(17)；压力传感器(4)、(12)、(17)和液面信号传感器(28)都与微机控制器(27)相连接。
工作时，按以下步骤操作：
当上密封室闭合，模具内型腔通过排气通道与上密封室相通；下密封室中事先充入纯净的保护气体，保证合金不氧化。
1.抽真空：首先打开真空阀(15)、调节阀(24)和气压泵(21)，同时抽气，气体压强分别由传感器(4)、(12)测量并传入微机控制器中，通过调节调节阀(24)，来控制上、下两密封室的抽气速度与压强的平衡。通过微机对传感器收集的数据进行处理，当压力降至规定值(0.002～0.0095MPa)时，关闭真空阀(15)及调节阀(24)和气压泵(21)，停止抽气。
2.型腔充填：打开加压阀(22)，并把调节阀(24)调至一定开度，向下密封室(1)充入保护气体，此时下密封室压力线性上升，使坩埚(2)内的金属液沿升液管(26)上升，进入型腔充型。
3.加压过程：当型腔充满后，型腔上的传感器(28)发出信号传入微机控制器中，此时把调节阀(24)调至最大开度。当下密封室快速加压到规定值(0.5～0.6MPa)时，铸件在高压下凝固。
4.泄压：铸件凝固后，关闭加压阀(22)，打开上泄压阀(16)，打开抽气阀(23)和调节阀(24)，启动气压泵(21)，将下密封室气体抽出压入到贮气罐(19)中，贮气罐中的气压通过传感器(17)传入微机控制器中，当下密封室中的气压达到与外部环境气压相同(0.1MPa)时，关闭调节阀(24)和抽气阀(23)。打开上室密封罩(7)、(8)，开型取出铸件。
5.补压：当由于泄露损失了保护性气体，在开模取件时，若贮气罐上的压力传感器(17)测得贮气罐中气压达不到规定值(0.8～0.85MPa)，发出信号，启动气压泵(21)和补气阀(18)，从补气罐(20)中补充气体到贮气罐(19)中，以保证加压时下密封室中压强足够大。这就完成了一个铸造过程。

Claims (3)

1、一种真空和保护气体循环加压铸造装置，在下密封室(保温炉)(1)内装着坩埚(2)，下密封室的上盖(29)通过中间为管路的支架(3)和密封圈与上密封罩底板(5)相连，底板(5)通过密封圈与下密封罩(7)相接，下密封罩(7)的上方吊装的上密封罩(8)通过密封圈与上模板(9)相连，底板(5)、下密封罩(7)、上密封罩(8)和上模板(9)组成上密封室，上密封室内装着模具(13)，上模板(9)通过支架板(10)和油缸(11)相接，升液管(26)的一端插入坩埚内，另一端穿过下密封室上盖(29)通过密封圈与支架(3)相接，支架(3)穿过上密封罩底板(5)其管路与模具(13)的型腔相通，上密封室底板上接有管路(14)，下密封室接有管路(25)，其特征在于：上密封室内装着通过管路与型腔相连的传感器(12)，型腔通过管路接有传感器(28)，下密封室内装有传感器(4)，传感器(4)、(12)和(28)都与微机控制器(27)相连接，管路(14)与真空压力控制装置连接，管路(25)与保护气体压力控制装置连接。
2、按照权利要求1所说的真空和保护气体循环加压铸造装置，其特征在于：真空压力控制装置是管路(14)上分别接有真空阀(15)和泄压阀(16)，真空阀(15)与真空气源连接，泄压阀(16)与外部环境相连接。
3、按照权利要求1所说的真空和保护气体循环加压铸造装置，其特征在于：保护气体压力控制装置是管路(25)上接有调节阀(24)，调节阀又分别与抽气电磁阀(23)和加压电磁阀(22)相连接，加压电磁阀(22)和贮气罐(19)相连接；抽气电磁阀(23)分别接有气压泵(21)和补气电磁阀(18)，气压泵(21)和贮气罐(19)相连接，补气电磁阀(18)和补气罐(20)相连接，贮气罐(19)上接有传感器(17)，传感器(17)与微机控制器(27)相连接。
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