一种半固态浆料制备与成型一体化设备制造技术

本发明专利技术涉及一种半固态浆料制备与成型一体化设备，属于材料加工技术领域。该设备包括熔炼装置、顶板、支撑柱、制浆装置、数控操作台、挤压成型装置、底座，数控操作台设置在底座上，支撑柱竖直设置在底座上且位于数控操作台一侧，顶板水平设置在支撑柱顶端，熔炼装置设置在顶板上，挤压成型装置设置在底座上且位于顶板下方，制浆装置设置在顶板下端且位于挤压成型装置上方，熔炼装置、制浆装置、挤压成型装置依次连通且分别与数控操作台连接。

A semi solid slurry preparation and molding integrated equipment

The invention relates to a semi-solid slurry preparation and molding integrated equipment, which belongs to the field of material processing technology. The equipment includes a melting device, a roof, a support column, a pulping device, a numerical control table, a extrusion molding device and a base. The NC operating table is set on the base. The support column is set vertically on the base and is located on the side of the CNC operating table. The roof level is set at the top of the support column. The melting device is set on the roof and extruded into the top plate. The type device is set on the base and below the top plate. The pulping device is set at the lower end of the top plate and above the extrusion molding device. The smelting device, the pulping device and the extrusion forming device are connected in turn and are connected with the numerical control table respectively.

【技术实现步骤摘要】
一种半固态浆料制备与成型一体化设备
本专利技术涉及一种半固态浆料制备与成型一体化设备，属于材料加工设备

技术介绍
半固态成型技术，简称SSM，于20世纪70年代初由美国麻省理工学院的M.C.Flemings教授首创以来，得到广泛的关注和深入的研究。半固态成型技术与传统铸造相比，其液相中含有一定体积分数的固相，结晶潜热小，凝固收缩小。所以其成型的零件组织致密，力学性能高，尺寸精度高能实现近终成型，对模具热冲击小，可以提高模具使用寿命。与传统锻造相比，其含有一定量的液相，变形抗力小，成型力低，可降低成型对设备及模具的要求，所以可成型复杂零件。正是由于半固态成型具有以上一系列优点，其研究和应用引起了世界的广泛关注和高度重视。根据成型工艺方法的不同，半固态成型技术分为流变成型和触变成型两大类。触变成型需对半固态坯料进行二次加热，造成工艺流程长、成本高。流变成型直接将半固态浆料加工成型，工艺流程短，成本低，具有很大发展潜力。半固态合金的制备过程包括熔炼、制浆及成型，熔炼后的金属液需要进行形核处理，再由人工转移到成型设备中，流程复杂，耗费时间长，且转移过程中易对人身安全造成威胁，不能满足工业的生产要求。而对于形核过程，常用的方法包括机械搅拌法、电磁搅拌法及倾斜板冷却法等，但均存在明显不足。如机械搅拌和电磁搅拌设备庞大，投资很高，耗能大，导致制备成本较高；而倾斜板容易粘挂合金熔体，需要不断清理，浪费合金。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种半固态浆料制备与成型一体化设备，本专利技术设备将熔炼、制浆、成型过程一体化，取消了复杂电磁和机械搅拌装置，减少制备能耗，降低半固态浆料的制备成本，采用双重水冷结构及环形流道结构，快速大量形核，显著提高制浆效率，数控操作省略了浆料转移过程，缩短半固态合金的成型工艺流程，节省人力，节省时间成本。本专利技术为解决其技术问题而采用的技术方案是：一种半固态浆料制备与成型一体化设备，包括熔炼装置1、顶板2、支撑柱3、制浆装置4、数控操作台5、挤压成型装置6、底座7，数控操作台5设置在底座7上，支撑柱3竖直设置在底座7上且位于数控操作台5一侧，顶板2水平设置在支撑柱3顶端，熔炼装置1设置在顶板2上，挤压成型装置6设置在底座7上且位于顶板2下方，制浆装置4设置在顶板2下端且位于挤压成型装置6上方，熔炼装置1、制浆装置4、挤压成型装置6依次连通且分别与数控操作台5连接；熔炼装置1包括熔炼炉14、下料口15、倾倒口16、挡板Ⅰ17、挡板Ⅱ、支撑座Ⅰ18、支撑座Ⅱ、支撑板Ⅰ19、支撑板Ⅱ、连接销Ⅰ20、环形夹具21、电动伸缩杆22、落料口23、支座24、隔板25、温度控制器26，隔板25固定设置在顶板2上端，隔板25顶端两侧竖直设置有平行的挡板Ⅰ17、挡板Ⅱ，支撑板Ⅰ19水平设置在挡板Ⅰ17的外侧壁上，支撑座Ⅰ18固定设置在支撑板Ⅰ19上，支撑板Ⅱ水平设置在挡板Ⅱ的外侧壁上且支撑板Ⅱ与支撑板Ⅰ19在同一水平面上，支撑座Ⅱ固定设置在支撑板Ⅱ上，熔炼炉14的侧壁设置有连接销Ⅰ20、连接销Ⅱ，连接销Ⅰ20穿过挡板Ⅰ17设置在支撑座Ⅰ18顶端且连接销Ⅰ20可在支撑座Ⅰ18顶端旋转，连接销Ⅱ穿过挡板Ⅱ设置在支撑座Ⅱ顶端且连接销Ⅱ可在支撑座Ⅱ顶端旋转，熔炼炉14通过连接销Ⅰ20、连接销Ⅱ、支撑座Ⅰ18、支撑座Ⅱ设置在挡板Ⅰ17与挡板Ⅱ之间，熔炼炉14顶端设置有加料口15，熔炼炉14侧壁顶端设置有往外凸出的倾倒口16，熔炼炉14外壁的下部设置有环形夹具21，落料口23固定设置在顶板2上且靠近熔炼炉14的倾倒口16，熔炼炉14的倾倒口16与落料口23配合落料，支座24固定设置在顶板2上且位于落料口23与隔板25之间，电动伸缩杆22一端设置在支座24顶端且可在支座24顶端旋转，电动伸缩杆22另一端与环形夹具21连接，温度控制器26固定设置在顶板2上且位于隔板25一侧，熔炼炉14内壁设置有加热元件，加热元件上设置有温度传感器Ⅲ，加热元件、温度传感器Ⅲ分别与温度控制器26连接，温度控制器26的外壳上设置有报警灯261、无线信号接收器262且报警灯261、无线信号接收器262分别与温度控制器26连接；无线信号接收器262与数控操作台5电连接；制浆装置4包括冷却管道27、上流道28、环形流道29、下流道30、内出水口31、底出水口32、内部水管33、底部水管34、凹槽35、内进水口36、底进水口37，上流道28的顶端固定设置在顶板2的底端且上流道28的顶端与落料口23连通，环形流道29为螺旋形结构，下流道30底端固定设置在挤压成型装置6顶端且下流道30底端与挤压成型装置6连通，上流道28、环形流道29、下流道30依次固定连接且依次连通，冷却管道27设置在环形流道29内且冷却管道27外壁与环形流道29的侧壁连接，内部水管33螺旋排布设置在冷却管道27的内壁，内进水口36设置在内部水管33的底端，内出水口31设置在内部水管33的顶端，环形流道29底部中心开设有凹槽35，底部水管34固定设置在凹槽35内，底进水口37设置在底部水管34的底端，底出水口32设置在底部水管34的顶端；挤压成型装置6包括电机8、轴承座9、输出轴10、滑块支撑臂11、滑轨12、定模38、模具39、防护壁41，成型腔42、浇口43、动模44、压射冲头45、活塞杆46，定模38为立方体结构，定模38竖直固定设置在底座上的一端，模具39竖直固定设置在定模38壁上，动模44为箱体结构，动模44设置在定模38一侧且靠近模具39端，浇口43固定设置在动模44顶端，动模44底部侧壁设置有滑块支撑臂11，滑块支撑臂11底端设置有凹槽，底座7上设置有水平的滑轨12，凹槽设置在滑轨12上且与滑轨12相配合滑动，动模44内部活动设置有压射冲头45，模具39、压射冲头45、动模44侧壁形成的腔体为成型腔42，轴承座9固定设置在底座7上且位于滑轨12的另一侧，电机8固定设置在轴承座9顶端，电机8的输出轴10通过水平的活塞杆46与压射冲头45的中部连接；电机8与与数控操作台5电连接；进一步地，所述数控操作台5顶端设置有无线信号发射器51、操作按钮52、显示屏53，无线信号发射器51与无线信号接收器262无线连接；进一步地，所述上流道28与环形流道29连接处设置有温度传感器Ⅱ55，环形流道29与下流道30连接处设置温度传感器Ⅰ54，温度传感器Ⅱ55、温度传感器Ⅰ54与数控操作台5电连接；进一步地，所述内进水口36、底进水口37分别设置有自动流量调节阀Ⅰ、自动流量调节阀Ⅱ，自动流量调节阀Ⅰ、自动流量调节阀Ⅱ与数控操作台5电连接；进一步地，所述滑轨12通过沉头螺钉Ⅰ13固定在底座7上；模具39通过沉头螺钉Ⅱ40固定在定模38上；进一步地，所述熔炼炉14为中频感应电加热炉；进一步地，所述落料口23为漏斗形结构，浇口43为漏斗形结构；进一步地，所述环形流道29与水平方向的夹角为30~60°，环形流道29宽度为3~5cm；进一步地，所述冷却管道27与环形流道29为一体式结构；进一步地，所述熔炼炉14内壁、落料口23内壁、冷却管道27外壁、上流道28上表面、环形流道29上表面、下流道30上表面及成型腔42内壁均设置有滑石粉层。所述数控操作台为常规数控操作台，可以选用凯雷KR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半固态浆料制备与成型一体化设备，其特征在于：包括熔炼装置（1）、顶板（2）、支撑柱（3）、制浆装置（4）、数控操作台（5）、挤压成型装置（6）、底座（7），数控操作台（5）设置在底座（7）上，支撑柱（3）竖直设置在底座（7）上且位于数控操作台（5）一侧，顶板（2）水平设置在支撑柱（3）顶端，熔炼装置（1）设置在顶板（2）上，挤压成型装置（6）设置在底座（7）上且位于顶板（2）下方，制浆装置（4）设置在顶板（2）下端且位于挤压成型装置（6）上方，熔炼装置（1）、制浆装置（4）、挤压成型装置（6）依次连通且分别与数控操作台（5）连接；熔炼装置（1）包括熔炼炉（14）、下料口（15）、倾倒口（16）、挡板Ⅰ（17）、挡板Ⅱ、支撑座Ⅰ（18）、支撑座Ⅱ、支撑板Ⅰ（19）、支撑板Ⅱ、连接销Ⅰ（20）、环形夹具（21）、电动伸缩杆（22）、落料口（23）、支座（24）、隔板（25）、温度控制器（26），隔板（25）固定设置在顶板（2）上端，隔板（25）顶端两侧竖直设置有平行的挡板Ⅰ（17）、挡板Ⅱ，支撑板Ⅰ（19）水平设置在挡板Ⅰ（17）的外侧壁上，支撑座Ⅰ（18）固定设置在支撑板Ⅰ（19）上，支撑板Ⅱ水平设置在挡板Ⅱ的外侧壁上且支撑板Ⅱ与支撑板Ⅰ（19）在同一水平面上，支撑座Ⅱ固定设置在支撑板Ⅱ上，熔炼炉（14）的侧壁设置有连接销Ⅰ（20）、连接销Ⅱ，连接销Ⅰ（20）穿过挡板Ⅰ（17）设置在支撑座Ⅰ（18）顶端且连接销Ⅰ（20）可在支撑座Ⅰ（18）顶端旋转，连接销Ⅱ穿过挡板Ⅱ设置在支撑座Ⅱ顶端且连接销Ⅱ可在支撑座Ⅱ顶端旋转，熔炼炉（14）通过连接销Ⅰ（20）、连接销Ⅱ、支撑座Ⅰ（18）、支撑座Ⅱ设置在挡板Ⅰ（17）与挡板Ⅱ之间，熔炼炉（14）顶端设置有加料口（15），熔炼炉（14）侧壁顶端设置有往外凸出的倾倒口（16），熔炼炉（14）外壁的下部设置有环形夹具（21），落料口（23）固定设置在顶板（2）上且靠近熔炼炉（14）的倾倒口（16），熔炼炉（14）的倾倒口（16）与落料口（23）配合落料，支座（24）固定设置在顶板（2）上且位于落料口（23）与隔板（25）之间，电动伸缩杆（22）一端设置在支座（24）顶端且可在支座（24）顶端旋转，电动伸缩杆（22）另一端与环形夹具（21）连接，温度控制器（26）固定设置在顶板（2）上且位于隔板（25）一侧，熔炼炉（14）内壁设置有加热元件，加热元件上设置有温度传感器Ⅲ，加热元件、温度传感器Ⅲ分别与温度控制器（26）连接，温度控制器（26）的外壳上设置有报警灯（261）、无线信号接收器（262）且报警灯（261）、无线信号接收器（262）分别与温度控制器（26）连接；无线信号接收器（262）与数控操作台（5）电连接；制浆装置（4）包括冷却管道（27）、上流道（28）、环形流道（29）、下流道（30）、内出水口（31）、底出水口（32）、内部水管（33）、底部水管（34）、凹槽（35）、内进水口（36）、底进水口（37），上流道（28）的顶端固定设置在顶板（2）的底端且上流道（28）的顶端与落料口（23）连通，环形流道（29）为螺旋形结构，下流道（30）底端固定设置在挤压成型装置（6）顶端且下流道（30）底端与挤压成型装置（6）连通，上流道（28）、环形流道（29）、下流道（30）依次固定连接且依次连通，冷却管道（27）设置在环形流道（29）内且冷却管道（27）外壁与环形流道（29）的侧壁连接，内部水管（33）螺旋排布设置在冷却管道（27）的内壁，内进水口（36）设置在内部水管（33）的底端，内出水口（31）设置在内部水管（33）的顶端，环形流道（29）底部中心开设有凹槽（35），底部水管（34）固定设置在凹槽（35）内，底进水口（37）设置在底部水管（34）的底端，底出水口（32）设置在底部水管（34）的顶端；挤压成型装置（6）包括电机（8）、轴承座（9）、输出轴（10）、滑块支撑臂（11）、滑轨（12）、定模（38）、模具（39）、防护壁（41），成型腔（42）、浇口（43）、动模（44）、压射冲头（45）、活塞杆（46），定模（38）为立方体结构，定模（38）竖直固定设置在底座上的一端，模具（39）竖直固定设置在定模（38）壁上，动模（44）为箱体结构，动模（44）设置在定模（38）一侧且靠近模具（39）端，浇口（43）固定设置在动模（44）顶端，动模（44）底部侧壁设置有滑块支撑臂（11），滑块支撑臂（11）底端设置有凹槽，底座（7）上设置有水平的滑轨（12），凹槽设置在滑轨（12）上且与滑轨（12）相配合滑动，动模（44）内部活动设置有压射冲头（45），模具（39）、压射冲头（45）、动模（44）侧壁形成的腔体为成型腔（42），轴承座（9）固定设置在底座（7）上且位于滑轨（12）的...

【技术特征摘要】
1.一种半固态浆料制备与成型一体化设备，其特征在于：包括熔炼装置（1）、顶板（2）、支撑柱（3）、制浆装置（4）、数控操作台（5）、挤压成型装置（6）、底座（7），数控操作台（5）设置在底座（7）上，支撑柱（3）竖直设置在底座（7）上且位于数控操作台（5）一侧，顶板（2）水平设置在支撑柱（3）顶端，熔炼装置（1）设置在顶板（2）上，挤压成型装置（6）设置在底座（7）上且位于顶板（2）下方，制浆装置（4）设置在顶板（2）下端且位于挤压成型装置（6）上方，熔炼装置（1）、制浆装置（4）、挤压成型装置（6）依次连通且分别与数控操作台（5）连接；熔炼装置（1）包括熔炼炉（14）、下料口（15）、倾倒口（16）、挡板Ⅰ（17）、挡板Ⅱ、支撑座Ⅰ（18）、支撑座Ⅱ、支撑板Ⅰ（19）、支撑板Ⅱ、连接销Ⅰ（20）、环形夹具（21）、电动伸缩杆（22）、落料口（23）、支座（24）、隔板（25）、温度控制器（26），隔板（25）固定设置在顶板（2）上端，隔板（25）顶端两侧竖直设置有平行的挡板Ⅰ（17）、挡板Ⅱ，支撑板Ⅰ（19）水平设置在挡板Ⅰ（17）的外侧壁上，支撑座Ⅰ（18）固定设置在支撑板Ⅰ（19）上，支撑板Ⅱ水平设置在挡板Ⅱ的外侧壁上且支撑板Ⅱ与支撑板Ⅰ（19）在同一水平面上，支撑座Ⅱ固定设置在支撑板Ⅱ上，熔炼炉（14）的侧壁设置有连接销Ⅰ（20）、连接销Ⅱ，连接销Ⅰ（20）穿过挡板Ⅰ（17）设置在支撑座Ⅰ（18）顶端且连接销Ⅰ（20）可在支撑座Ⅰ（18）顶端旋转，连接销Ⅱ穿过挡板Ⅱ设置在支撑座Ⅱ顶端且连接销Ⅱ可在支撑座Ⅱ顶端旋转，熔炼炉（14）通过连接销Ⅰ（20）、连接销Ⅱ、支撑座Ⅰ（18）、支撑座Ⅱ设置在挡板Ⅰ（17）与挡板Ⅱ之间，熔炼炉（14）顶端设置有加料口（15），熔炼炉（14）侧壁顶端设置有往外凸出的倾倒口（16），熔炼炉（14）外壁的下部设置有环形夹具（21），落料口（23）固定设置在顶板（2）上且靠近熔炼炉（14）的倾倒口（16），熔炼炉（14）的倾倒口（16）与落料口（23）配合落料，支座（24）固定设置在顶板（2）上且位于落料口（23）与隔板（25）之间，电动伸缩杆（22）一端设置在支座（24）顶端且可在支座（24）顶端旋转，电动伸缩杆（22）另一端与环形夹具（21）连接，温度控制器（26）固定设置在顶板（2）上且位于隔板（25）一侧，熔炼炉（14）内壁设置有加热元件，加热元件上设置有温度传感器Ⅲ，加热元件、温度传感器Ⅲ分别与温度控制器（26）连接，温度控制器（26）的外壳上设置有报警灯（261）、无线信号接收器（262）且报警灯（261）、无线信号接收器（262）分别与温度控制器（26）连接；无线信号接收器（262）与数控操作台（5）电连接；制浆装置（4）包括冷却管道（27）、上流道（28）、环形流道（29）、下流道（30）、内出水口（31）、底出水口（32）、内部水管（33）、底部水管（34）、凹槽（35）、内进水口（36）、底进水口（37），上流道（28）的顶端固定设置在顶板（2）的底端且上流道（28）的顶端与落料口（23）连通，环形流道（29）为螺旋形结构，下流道（30）底端固定设置在挤压成型装置（6）顶端且下流道（30）底端与挤压成型装置（6）连通，上流道（28）、环形流道（29）、下流道（30）依次固定连接且依次连通，冷却管道（27）设置在环形流道（29）内且冷却管道（27）外壁与环形流道（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璐，王秋平，周荣锋，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53