CN2621859Y - 分体式大型铝合金铸件低压铸造设备 - Google Patents

分体式大型铝合金铸件低压铸造设备 Download PDF

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介万奇
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陈忠伟
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Abstract

本实用新型公开了一种分体式大型铝合金铸件低压铸造设备。包括承压罐(1)、保温炉(3)、坩埚(4)、铸型输运台车(16)、锁紧环(6)、中隔板(7)、升液管(8)、锥形反射屏(9)以及气路控制和电气控制部分，承压罐(1)的上开口外沿设计有锁紧环(6)，升液管(8)上端密封固定在中隔板(7)上并穿过锥形反射屏(9)插在坩埚(4)的熔体中，保温炉(3)置于承压罐(1)中，坩埚(4)放置在保温炉(3)中，锥形反射屏(9)置于保温炉(3)和坩埚(4)的上方。由于采用铸型输运台车(16)，可解决大型铝合金铸件铸型的起吊问题，可操作性好；气路控制采用“数字+模拟”结构，可提高大型铝合金铸件的质量。

Description

分体式大型铝合金铸件低压铸造设备
技术领域
本实用新型涉及一种分体式大型铝合金铸件低压铸造设备，特别是用于生产单件重量在1吨以上的大型铝合金铸件低压铸造设备。
背景技术
低压铸造设备是一种可使液态金属在压差下实现升液、充型、结壳和结晶保压的铸造设备，低压铸造的产品质量比传统的重力铸造有了显著的提高，已广泛应用于军工及民用行业。可是，目前，公知的低压铸造设备一般情况下只能生产中小型铝合金铸件，即砂型铸造单件重量在几百公斤以下，使大型铝合金铸件生产受到了一定的限制。主要原因有两个方面：一方面，铸造大型铝合金铸件，组型(芯)完成后的整体铸型重量过重，受铸造车间起吊能力的限制，无法将铸型整体吊运到设备工作台上。另一方面，铸造大型铝合金铸件，升液充型落差较大，要求熔体充型流量大，现有的低压铸造设备难以保证稳定充型，影响铝合金铸件的质量。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种分体式大型铝合金铸件低压铸造设备，使得在大型铝合金铸件生产过程中，组型(芯)工作在台车工作台上完成，组型(芯)工作完成后，由铸型输运台车将铸型整体输运至中隔板，使铸型与中隔板和升液管密封对接，完成大型铝合金铸件的低压铸造。
本实用新型的技术方案是：一种分体式大型铝合金铸件低压铸造设备，包括承压罐1、保温炉3、坩埚4、升液管8和电气控制部分，保温炉3置于承压罐1中，坩埚4放置在保温炉3中，承压罐1上设计有电极孔2、信号压力采集孔13、进排气孔14和热偶孔15，其特征在于：还包括铸型输运台车16、锁紧环6、中隔板7、锥形反射屏9以及气路控制部分，承压罐1的上开口外沿设计有锁紧环6，中隔板7与承压罐1的上开口外沿等大，承压罐1靠锁紧环6与中隔板7连接在一起并完成密封，升液管8上端密封固定在中隔板7上并穿过锥形反射屏9插在坩埚4的熔体中，锥形反射屏9置于保温炉3和坩埚4的上方。
所述的铸型输运台车16由台车工作台5、液压伺服10、油缸11和导轨12组成，台车工作台5的四脚设计有八个轮子，轮毂的上方设计有四个油缸11，导轨12置于水泥地基上。
所述的气路控制由减压环节、进气阀、过滤环节I、分级调节阀和模拟调节阀、过滤环节II、平衡微调阀和排气阀以及承压罐1依次连接，分级调节阀和模拟调节阀并联接入气路，平衡微调阀和排气阀并联接入气路。
本实用新型相比现有技术的优点在于，由于采用铸型输运台车，铸型输运台车上的台车工作台可与承压罐分离，故所有的浇注前铸型准备工作都可以在台车工作台上独立完成，组型(芯)工作完成后，由铸型输运台车将铸型整体输运至中隔板，使铸型与中隔板和升液管密封对接，完成大型铝合金铸件的低压铸造，解决了大型铝合金铸件铸型的起吊问题，可操作性好；采用锥形反射屏既可以防止承压罐温度过高，又可以收集熔体的辐射热，对升液管进行加热，避免在保压过程中升液管容易冻结的现象；气路控制采用“数字+模拟”结构，可缩小升液充型过程中阀门的调节范围，减小因阀门惯性引起的液面波动，以保证稳定充型，提高大型铝合金铸件的质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是实施例的纵剖面构造图
图2是图1的俯视图
图3是本实用新型的设备组成框图
图4是本实用新型的气路控制示意图
图中1-承压罐，2-电极孔，3-保温炉，4-坩埚，5-台车工作台，6-锁紧环，7-中隔板，8-升液管，9-锥形反射屏，10-液压伺服，11-油缸，12-导轨，13-信号压力采集孔，14-进排气孔，15-热偶孔，16-铸型输运台车
具体实施方式
参照附图。一种分体式大型铝合金铸件低压铸造设备，包括固定部分承压罐1、保温炉3、坩埚4、锁紧环6、中隔板7、升液管8、锥形反射屏9和可移动部分铸型输运台车16以及气路控制和电气控制部分。承压罐1的上开口外沿设计有锁紧环6，中隔板7与承压罐1的上开口外沿等大，锁紧环6用来将承压罐1与中隔板7连接在一起并完成密封，升液管8上端密封固定在中隔板7上并穿过锥形反射屏9插在坩埚4的熔体中，保温炉3置于承压罐1中，承压罐1内需要的电力由电极孔2输送，坩埚4放置在保温炉3中，锥形反射屏9置于保温炉3和坩埚4的上方，既可以防止承压罐温度过高，又可以收集熔体的辐射热，对升液管8进行加热，避免出现冻结现象；熔体测温由置于热偶孔15中的热电偶完成；承压罐1内的进排气通过进排气孔14完成，承压罐1内的压力信号的采集通过信号压力采集孔13进行，并与气路控制、电气控制协调工作完成整个闭环过程控制；
铸型输运台车16由台车工作台5、液压伺服10、油缸11和导轨12组成，台车工作台5的四脚设计有八个轮子，轮毂的上方设计有四个油缸11，导轨12置于水泥地基上，由液压伺服10驱动，铸型输运台车16可沿导轨12前后移动，油缸11可驱动台车工作台5上下运动，组型(芯)工作在铸型输运台车6上的台车工作台5上完成。
承压罐1内的压力由气路控制部分调节。气路控制由减压环节、进气阀、过滤环节I、分级调节阀和模拟调节阀、过滤环节II、平衡微调阀和排气阀以及承压罐1依次连接，分级调节阀和模拟调节阀并联接入气路，形成“数字+模拟”式调节特征，这样可缩小调节范围，减小阀门惯性引起的液面波动，提高铸件质量。平衡微调阀和排气阀并联接入气路，实现承压罐1内的排气及跟踪过程中的压力平衡。
生产大型铝合金铸件时，造型组芯完成后，铸型本身的重量达40～50吨。对于如此庞大的铸型，造型(芯)工作不可能整体完成，往往要采用复杂的组合型(芯)，于是，组型(芯)工作的时间也较长，需要几天甚至十几天的时间，显然，不可能像生产中小型铸件那样，现场在中隔板7上完成组型(芯)，因为熔体不可能在保温炉3内无限期地停留；也不可能在很短时间内完成组型(芯)并用吊车将其整体搬运到中隔板7上，因为一般铸造车间没有那么大的起吊能力。使用本实用新型分体式大型铝合金铸件低压铸造设备，就不存在这方面的问题，因为有铸型输运台车16，铸型输运台车16上的台车工作台5可与承压罐1、锁紧环6和中隔板7分离，因此，造型(芯)工作与常规相同，但组型(芯)可提前在台车工作台5上完成，同时有足够的时间来完成的合格熔体的准备工作，可缩短从熔体准备就绪到升液、充型和保压之间的时间，减少铸件成形过程中的不可控因素，提高了铸件的质量稳定性。
利用本实用新型分体式大型铝合金铸件低压铸造设备生产大型铸件的具体步骤如下：
1.按照铸造工艺完成造型(芯)工作；
2.在台车工作台5上完成组型(芯)工作；
3.清理、预热坩埚4和升液管8，并喷刷涂料；
4.熔化合金，对熔体进行规定的处理，与此同时，启动空压机，使储气罐压力达到指定工作压力；
5.扣紧锁紧环6，使中隔板7与承压罐1密封，把升液管8插入到熔体中，同时做好升液管8与中隔板7的密封工作；
6.通过升液管8监测熔体的实际温度；
7.熔体达到指定温度后，台车工作台5上升，铸型输运台车16沿导轨12向前移动，到达预定位置后，台车工作台5下降，完成铸型与中隔板7和升液管8的对接密封；
8.检查工艺参数的设置及气源压力是否正常；
9.启动控制系统的流程监控程序，完成升液、充型和保压环节；
10.保压结束并排出承压罐1内的气体后，台车工作台5上升，使铸型与中隔板7和升液管8分离，铸型输运台车16沿导轨12向后移动，回归原位，台车工作台5下降，待冷却后进行铸件的清理工作；
11.松开锁紧环6，去掉升液管8和中隔板7，清理坩埚4内的残留熔体。

Claims (3)

1、一种分体式大型铝合金铸件低压铸造设备，包括承压罐(1)、保温炉(3)、坩埚(4)、升液管(8)和电气控制部分，保温炉(3)置于承压罐(1)中，坩埚(4)放置在保温炉(3)中，承压罐(1)上设计有电极孔(2)、信号压力采集孔(13)、进排气孔(14)和热偶孔(15)，其特征在于：还包括铸型输运台车(16)、锥形反射屏(9)、锁紧环(6)、中隔板(7)以及气路控制，承压罐(1)的上开口外沿设计有锁紧环(6)，中隔板(7)与承压罐(1)的上开口外沿等大，承压罐(1)靠锁紧环(6)与中隔板(7)连接在一起并完成密封，升液管(8)上端密封固定在中隔板(7)上并穿过锥形反射屏(9)插在坩埚(4)的熔体中，锥形反射屏(9)置于保温炉(3)和坩埚(4)的上方。
2、根据权利要求1所述的分体式大型铝合金铸件低压铸造设备，其特征在于：所述的铸型输运台车(16)由台车工作台(5)、液压伺服(10)、油缸(11)和导轨(12)组成，台车工作台(5)的四脚设计有八个轮子，轮毂的上方设计有四个油缸(11)，导轨(12)置于水泥地基上。
3、根据权利要求1所述的分体式大型铝合金铸件低压铸造设备，其特征在于：所述的气路控制由减压环节、进气阀、过滤环节I、分级调节阀和模拟调节阀、过滤环节II、平衡微调阀和排气阀以及承压罐1依次连接，分级调节阀和模拟调节阀并联接入气路，平衡微调阀和排气阀并联接入气路。
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