一种采用四工位机构控制的合金熔体真空定量浇注设备与方法技术

技术编号:15368762 阅读:135 留言:0更新日期:2017-05-18 10:58
本发明专利技术公开了一种可实现金属熔体真空定量浇注的设备,包括T字形横梁,真空定量浇注装置,驱动及传动装置、反馈信号接收装置、控制系统,所述驱动及传动装置包括四工位的驱动机构、所述四工位的驱动机构可通过连接件驱动排气口关闭塞和排液口关闭塞同时往复运动,使其停留在不同的位置,以实现排气口和排液口的独立开启/关闭,保证金属熔体在浇注时减少熔体的氧化和吸氢,减少铸件的气孔和氧化夹杂,提高铸件质量。

Vacuum vacuum quantitative pouring equipment and method for alloy melt controlled by four station mechanism

The invention discloses a pouring molten metal can realize quantitative vacuum equipment, including T shaped beam, vacuum quantitative pouring device, drive and transmission device, the feedback signal receiving device, control system, driving mechanism, the drive and transmission device includes four stations of the four stations can be driven by a connecting piece close the exhaust port and a liquid outlet closed occlusion occlusion and reciprocating motion, make it stay in different positions, in order to achieve the exhaust port and the discharge port of the independent open / close, ensure the molten metal in the casting to reduce melt oxidation and hydrogen absorption, reduce casting porosity and oxide inclusion, improving the quality of castings.

【技术实现步骤摘要】
一种采用四工位机构控制的合金熔体真空定量浇注设备与方法
本专利技术涉及一种采用四工位机构控制的合金熔体真空定量浇注设备与方法,主要应用于铝合金及镁合金的压铸、挤压铸造、重力铸造,属于铸造设备领域。
技术介绍
铝合金及镁合金因其比强度大、质量轻,铸造性能良好等特点,被广泛地应用于航空航天、汽车、建筑等领域,并在这些领域发挥着越来越重要的作用。伴随着科技的不断发展和进步,也不断地对铝合金及镁合金的性能提出更高的要求。由于铝合金及镁合金中的铝元素和镁元素均为化学性质极为活泼的元素,很容易与空气中的氧气发生反应而被氧化。因此,在铝合金及镁合金的浇注过程中,如果能够保证熔体不与或者少与空气接触,就能减少合金在浇注过程中的氧化,减少合金熔体内的氧化夹杂,从而最终减少合金铸件的缺陷,提高合金铸件的性能。同时,如果能够在浇注时实现合金的精确定量,就能提高材料的利用率,减少原材料的浪费,减少铸件成型后的二次加工,从而降低生产成本,提高生产效率。因此,在铝合金及镁合金浇注领域,解决氧化和定量这两大技术问题对行业的重要性不言而喻。中国专利授权号为CN103153501B的专利技术专利公开了一种名称为“用于计量熔料的装置和方法以及铸造机”的专利。该专利能够初步实现对合金熔体在隔绝空气的情况下进行的定量浇注。其方法是采用非金属材料制造的圆形密封容器放于合金熔体中,在对圆形密封容器抽真空的作用下,使熔体吸入圆形密封容器。当密封容器内达到一定的熔体量时停止抽真空。移动密封容器到浇注位置后,控制系统阀门打开向密封容器中充入惰性气体让熔体流出,浇入到指定位置,当到达额定的浇注时间或者额定的密封容器剩余重量后自动停止,等待下一铸造循环。此技术存在一定的缺点:一、虽然在摄取和转移合金熔体的过程中使用惰性气体和密封容器保证了熔体与空气的隔绝,但是在浇注时从密封容器中排放出的熔体就会不可避免地接触到空气,导致熔体被氧化。二、在浇注时,如果密封容器与压室或料筒距离过远,会导致熔体流出时呈紊流状态,容易产生卷气;如果密封容器与压室或料筒距离过近,流出的熔体有可能粘附到密封容器的外壁,造成熔体的污染和损失。为解决上述技术问题,我们专利技术了具有独立排液和排气功能的定量浇注装置,而如何通过简单的方式实现排气口和排液口的独立开闭,在定量摄取和浇注过程中实现灵活快捷的排气和排液操作,具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述存在的问题和不足,提供采用四工位机构控制的合金熔体真空定量浇注设备,能够通过一台驱动系统实现多个排气塞和排液塞的开启/关闭,在摄取和浇注全过程实现对合金熔体的保护,防止其氧化,污染及卷气。为实现上述目的,本专利技术采取技术方案如下:一种采用四工位机构控制的合金熔体真空定量浇注设备,包括T字形横梁,真空定量浇注装置,驱动及传动装置、反馈信号接收装置、控制系统,所述T字形横梁一端连接驱动及传动装置,一端连接用以控制真空定量浇注装置移动的机械装置,下端连接真空定量浇注装置;所述真空定量浇注装置包含锥形容器罐、气体填充管,所述锥形容器罐呈上宽下窄的形状;所述气体填充管位于锥形容器罐的内部,与其同心;所述气体填充管下端突出于锥形容器罐的下端,即气体填充管最下端低于锥形容器罐的最下端,且气体填充管下端开口有一定的收缩;所述驱动及传动装置包括四工位的驱动机构、连接件、排气口关闭塞、排液口关闭塞、所述驱动机构通过连接件分别与排气口关闭塞、排液口关闭塞刚性连接,并将驱动机构的运动传递给排气口关闭塞和排液口关闭塞,所述排液口关闭塞位于气体填充管下端的排气口处,所述排液口关闭塞为两个,分别位于排液口关闭塞两侧的排液口处,所述排气口关闭塞位于排液口关闭塞下方,所述四工位的驱动机构可通过连接件驱动排气口关闭塞和排液口关闭塞同时往复运动,使其停留在不同的位置,以实现排气口和排液口的独立开启/关闭。所述的四工位包括:第一工位:驱动机构下行,排气口关闭塞关闭排气口、排液口关闭塞打开排液口,第二工位:驱动机构继续下行,排气口关闭塞关闭排气口、排液口关闭塞关闭排液口,第三工位:驱动机构继续下行,排气口关闭塞打开排气口、排液口关闭塞关闭排液口,第四工位:驱动机构上行,排气口关闭塞打开排气口、排液口关闭塞打开排液口。优选的,所述密封容器还包括上盖,所述上盖将锥形容器罐和气体填充管进行密封,上盖与密封容器的连接处、所述上盖与气体填充管的连接处、以及所述上盖上的所有孔均设有密封垫圈防止漏气。利用所述的设备进行合金熔体真空定量浇注的方法,利用驱动及传动装置驱动排气口关闭塞和排液口关闭塞,使其停留在不同的位置,以实现排气口和排液口的独立开启/关闭,所述的四工位包括:第一工位:驱动机构下行,排气口关闭塞位于排气口中,从而关闭排气口;排液口关闭塞位于排液口上方,从而打开排液口,第二工位:驱动机构继续下行,排气口关闭塞位于排气口中,从而关闭排气口;排液口关闭塞位于排液口中,从而关闭排液口,第三工位:驱动机构继续下行,排气口关闭塞位于排气口下方,从而打开排气口;排液口关闭塞位于排液口中,从而关闭排液口,第四工位:驱动机构上行,排气口关闭塞位于排气口上方,从而打开排气口;排液口关闭塞位于排气口上方,打开排液口。在浇注过程中随着液面上移,机械装置带动真空定量浇注装置逐渐上移,该过程中根据需要选择是否打开排气口对模具或者压室通入惰性气体。本专利技术的优点是:1、本专利技术使用一个四工位气缸同步控制排液口关闭塞和排气口关闭塞,实现在摄取熔体,转移熔体、填充惰性气体、浇注熔体四个步骤中排气口和排液口互不干扰,在实现惰性气体保护浇注的同时最大程度地简化结构,同时实现多功能和提高可靠性。2、本专利技术在浇注时移动真空定量浇注装置的排液口到压室或者料筒的底部,并在浇注过程中逐渐上移直至浇注结束,即能保证浇注过程中合金熔体不发生紊流而卷气,又能保证合金熔体不会因为和密封容器的外壁接触而被污染,并且该浇注过程中还可以同时充入惰性气体,在真空定量浇注装置上移导致压室内的惰性气体环境被破坏的情况下,可以实现惰性气体环境的随时形成;减少铸件气孔和夹杂,提高铸件质量。3、本专利技术在密封容器内部设置一个惰性气体填充管,能够在浇注之前通过惰性气体填充管向压室或者料筒内通入惰性气体,保证合金熔体在浇注时处于惰性气体环境中,从而减少熔体的氧化和吸氢,减少铸件的气孔和氧化夹杂,提高铸件质量。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的摄取熔体过程示意图。图3为本专利技术转移熔体过程示意图。图4为本专利技术填充惰性气体保护过程示意图。图5为本专利技术浇注过程示意图。图6为本专利技术浇注过程中惰性气体保护示意图。图7为本专利技术浇注过程中真空定量浇注装置位置变化示意图。其中,1—机械装置;2—固定装置;3—驱动及传动装置;4—真空定量浇注装置;5—反馈信号接收装置;6—控制系统;7—合金熔体;8—炉体;9—压室或者料筒;31—四工位气缸;32—活塞杆;33—连接件;41—密封容器;42—排气口关闭塞;43—排液口关闭塞;44—内部金属液面探针;45—外部金属液面探针;46—抽真空装置;47—惰性气体填充装置;411—锥形容器罐;412—惰性气体填充管;413—上盖;414—法兰盘;4131—孔一;4132—孔二;4133—孔三。具体实施方式下面结合附图本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种采用四工位机构控制的合金熔体真空定量浇注设备,其特征在于,包括T字形横梁,真空定量浇注装置,驱动及传动装置、反馈信号接收装置、控制系统,所述T字形横梁一端连接驱动及传动装置,一端连接用以控制真空定量浇注装置移动的机械装置,下端连接真空定量浇注装置;所述真空定量浇注装置包含锥形容器罐、气体填充管,所述锥形容器罐呈上宽下窄的形状;所述气体填充管位于锥形容器罐的内部,与其同心;所述气体填充管下端突出于锥形容器罐的下端,即气体填充管最下端低于锥形容器罐的最下端,且气体填充管下端开口有一定的收缩;所述驱动及传动装置包括四工位的驱动机构、连接件、排气口关闭塞、排液口关闭塞、所述驱动机构通过连接件分别与排气口关闭塞、排液口关闭塞刚性连接,并将驱动机构的运动传递给排气口关闭塞和排液口关闭塞,所述排液口关闭塞位于气体填充管下端的排气口处,所述排液口关闭塞为两个,分别位于排液口关闭塞两侧的排液口处,所述排气口关闭塞位于排液口关闭塞下方,所述四工位的驱动机构可通过连接件驱动排气口关闭塞和排液口关闭塞同时往复运动,使其停留在不同的位置,以实现排气口和排液口的独立开启/关闭。

【技术特征摘要】
1.一种采用四工位机构控制的合金熔体真空定量浇注设备,其特征在于,包括T字形横梁,真空定量浇注装置,驱动及传动装置、反馈信号接收装置、控制系统,所述T字形横梁一端连接驱动及传动装置,一端连接用以控制真空定量浇注装置移动的机械装置,下端连接真空定量浇注装置;所述真空定量浇注装置包含锥形容器罐、气体填充管,所述锥形容器罐呈上宽下窄的形状;所述气体填充管位于锥形容器罐的内部,与其同心;所述气体填充管下端突出于锥形容器罐的下端,即气体填充管最下端低于锥形容器罐的最下端,且气体填充管下端开口有一定的收缩;所述驱动及传动装置包括四工位的驱动机构、连接件、排气口关闭塞、排液口关闭塞、所述驱动机构通过连接件分别与排气口关闭塞、排液口关闭塞刚性连接,并将驱动机构的运动传递给排气口关闭塞和排液口关闭塞,所述排液口关闭塞位于气体填充管下端的排气口处,所述排液口关闭塞为两个,分别位于排液口关闭塞两侧的排液口处,所述排气口关闭塞位于排液口关闭塞下方,所述四工位的驱动机构可通过连接件驱动排气口关闭塞和排液口关闭塞同时往复运动,使其停留在不同的位置,以实现排气口和排液口的独立开启/关闭。2.权利要求1所述的设备,其特征在于,所述的四工位包括:第一工位:驱动机构下行,排气口关闭塞关闭排气口、排液口关闭塞打开排液口,第二工位:驱动机构继续下行,排气口关闭塞关闭排气口、排液口关闭塞关...

【专利技术属性】
技术研发人员:张花蕊马震张虎
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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