一种保温炉免卸压的高真空压铸设备及铸造方法技术

本发明专利技术公开了一种保温炉免卸压的高真空压铸设备及铸造方法，该保温炉免卸压的高真空压铸设备包括：压铸机，气压浇注式保温炉，压室抽真空系统，型腔抽真空系统，模具和Z形升液管；压铸机设置有机座，机座下方设置有气压浇注式保温炉的安装空间；压铸机的压室设置抽真空气道和升液管安装接口；压铸机设有与压射活塞杆螺纹连接的压射冲头；压射活塞杆与压射系统相连；分别与压室、型腔相连的抽真空系统各自包含有真空泵、真空罐体、闸阀、过滤器、真空压力传感器和真空启闭阀形成了2个抽真空回路；本发明专利技术提供的保温炉免卸压的高真空压铸设备及铸造方法，能使真空压铸的成本降低、提高模具型腔真空度的可靠性和减少真空系统故障率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种保温炉免卸压的高真空压铸设备及铸造方法


[0001]本专利技术涉及真空压铸
，特别涉及一种保温炉免卸压的高真空压铸成套设备及铸造方法。

技术介绍

[0002]压铸是一种高效、净精密成形工艺，近几十年无论规模还是技术一直在快速发展。但压铸也有其先天缺陷：铸件内部含气。为了彻底消除压室及模具型腔里的气体，诸如真空压铸和充氧压铸等工艺被开发，其中真空压铸推广比较成功，应用比较广。
[0003]真空压铸法具有的优点1）真空压铸法可消除或减少压铸件内部的气孔，提高压铸件的机械性能和表面质量，改善镀覆性能；2）真空压铸法大大减少型腔的反压力，可使用较低的比压及铸造性能较差的合金，有可能用小机器压铸较大的铸件；3）真空压铸法改善了充填条件，可压铸较薄的铸件；4）真空压铸法和普通压铸方法相比，生产效率几乎一样。
[0004]真空压铸设备的创新应用由来已久，如引用专利1至引用专利3所述。
[0005]引用专利1。中国专利：CN 106975738B，真空压铸设备和高真空压铸方法，公开了一种的真空压铸设备，创新的引入反吹气体施加装置实现对压室和型腔的反吹处理，如此，可清除压室和型腔内残存的金属屑、粉尘等，防止通向压室和型腔的真空管路残留和堵塞问题。
[0006]引用专利2。中国专利：CN 102145381B，一种高真空压铸用真空装置，专利技术了一种真空控制装置及其控制方法，即如何快速将型腔中的气体抽至预定的真空度以及确保压铸时型腔中的金属液不进入真空装置，防止堵塞真空管道具有控制精度高、设置维护简便、故障率低、使用寿命长的优点。
[0007]引用专利3。欧洲专利：EP1524048A1，专利技术了一种高真空压铸的控制技术，它是在模具型腔的某一位置设置一移动式活塞。当金属液充填到此位置时，金属液的压力推动活塞后移，从而引起活塞后面的传感器发出信号，控制真空阀的关闭，能够精确实现压室和型腔的真空。
[0008]上述引用文献公开了真空压铸设备各种专利技术创新的技术方案，但未见到针对真空压铸设备中保温炉免卸压的创新改进，并且是通过对升液管结构改进来实现这一技术目的。
[0009]本专利技术提出一种保温炉免卸压的高真空压铸设备设计方案，即通过改进升液管的结构，并在升液管中充入惰性气体的方法来进行实现。本专利技术提出的设计方案不仅可以实现防止金属液进入压室抽真空气道目的，还能够实现保温炉免卸压功能以减少压铸过程中保温炉循环卸压增压的能源浪费，达到保护环境、节约成本的目的。

技术实现思路

[0010]本专利技术旨在解决传统压铸机普遍问题的同时，专利技术一种保温炉免卸压的高真空压铸设备及铸造方法，其优点在于可减少压铸过程中保温炉循环卸压增压的能源浪费，有效地缩短高真空压铸的周期，从而更高效地制造铸件，增强高真空压铸设备的使用的可靠性。
[0011]本专利技术所采取的技术方案是：在本专利技术的第一个方面，提出了一种保温炉免卸压的高真空压铸设备，包括：压铸机，气压浇注式保温炉，压室抽真空系统，型腔抽真空系统，模具，Z形升液管；所述压铸机设置有较高的机座，所述机座下方可以安装和移动所述气压浇注式保温炉；压铸机设有压室，压室上方设置抽真空的气道，压室下方设置有升液管的安装接口；压铸机设有压射冲头，压射冲头与压射活塞杆螺纹连接；压射活塞杆与压射系统相连；所述气压浇注式保温炉为封闭式，与气压控制装置、气压压力传感器电相连，同时配有与所述压室连接的升液管；所述型腔抽真空系统和压室抽真空系统都包括：真空泵、真空罐体、闸阀、过滤器、真空压力传感器、压铸用真空阀；所述真空泵与真空罐体连接，所述真空罐体与闸阀连接，所述闸阀与过滤器连接，所述过滤器与真空压力传感器连接，所述真空压力传感器与压铸用真空阀连接；所述模具包括相对设置的静模模架、静模、动模模架和动模，并且所述动模和静模之间限定出型腔，所述型腔与所述压室空间相连，且所述型腔的真空度能达到5kPa以下；所述模具设有可以水平移动的分流锥，所述分流锥与驱动油缸连接；所述动模模架和动模与锁模系统相连，通过所述锁模系统带动动模和动模模架动作；所述Z形升液管为多段管道的连通，包括浸入金属液段，金属液保温段，惰性气体存储段；另外，根据本专利技术上述实施例的保温炉免卸压的高真空压铸设备，还具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，所述保温炉免卸压的高真空压铸设备中Z形升液管进一步包括：所述浸入金属液段始终保持浸入气压浇注式保温炉内金属液的液面下方；所述金属液保温段始终保持位于浸入气压浇注式保温炉内金属液的液面上方；作为优选的方案，升液管金属液保温段形状设置成S形，可起到过滤金属液浮渣的作用；作为优选的方案，升液管金属液保温段形状设置成直管形，同样可以起到过滤金属液浮渣的作用；升液管金属液保温段下端与水平方向存在5
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30
°
的倾角；所述惰性气体存储段既能够作为金属液的通道，也能够储存气体。
[0012]所述保温炉免卸压的高真空压铸设备中压射装置进一步包括：所述压射冲头下侧中部设置有径向盲孔与所述压室下方浇注口连通，所述径向盲孔与压射冲头内部的轴向盲孔连通；所述轴向盲孔又与压射活塞杆内部的轴向通道连接；所述径向通道的末端连接纯惰性气体供给装置。
[0013]所述保温炉免卸压的高真空压铸设备中压射装置进一步包括：所述压射冲头外圆周面依次设置有组合胀环A、密封垫圈A、密封垫圈B和组合胀环B共4个密封元件；其中组合胀环与端面齐平安装，密封垫圈距离端面100
‑
200mm安装。
[0014]在本专利技术的第二方面，提出了一种铸造方法。
[0015]根据本专利技术的实施例，所述方法采用上述的保温炉免卸压的高真空压铸设备，且
包括：（1）所述锁模机构将所述静模和所述动模在一定的合模力进行合模；所述分流锥驱动气缸驱动分流锥将压室与型腔连接端封闭；所述压射系统驱动压射活塞杆带动压射冲头前进封闭压室浇注口；（2）所述气压浇注式保温炉通过所述气压控制装置施加气压，使金属液靠近压室；然后向所述升液管充入惰性气体，充入的惰性气体将金属液保持在升液管的金属液保温段和浸入金属液段；（3）所述压室真空启闭气缸和所述压铸用真空阀开启，压室和模具型腔内开始抽真空；（4）所述压室内真空压力传感器感应到压室的真空度达到5Kpa以下后，压室真空启闭气缸关闭真空通道，同时压室真空泵停止运转。所述压射系统驱动压射活塞杆带动压射冲头后退至原点，开启压室浇注口；所述升液管中惰性气体和金属液在压差作用下填满压室封闭空间，惰性气体位于压室上部，可防止金属液进入压室上方抽真空气道；（5）所述分流锥驱动气缸后退带动分流锥动作移动5
‑
10mm停止，此时，压室与模具型腔连通一部分，所述压射系统驱动压射活塞杆带动压射冲头慢速前进二次封闭压室浇注口和压室抽真空气道，保证压室中惰性气体和其他残留的气体先完全被模具中抽真空装置抽掉，而金属液还未越过分流锥，然后分流锥完全打开，压射冲头等待压射信号，多余金属液被挤回升液管。（6）继续向所述Z形升液管的存储惰性气体段充入惰性气体，充入的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保温炉免卸压的高真空压铸设备，其特征在于包括：压铸机，气压浇注式保温炉（16），压室抽真空系统，型腔抽真空系统，模具和Z形升液管（19）；所述压铸机设置有机座（23），所述机座下方设置有预留空间，所述预留空间可以安装和移动所述气压浇注式保温炉（16）；压铸机设有压室（20），压室上方设置抽真空的气道，压室下方设置有升液管的安装接口；压铸机设有压射冲头（15），压射冲头与压射活塞杆（24）螺纹连接；压射活塞杆与压射系统（1）相连；所述气压浇注式保温炉（16）为封闭式，顶部安装有气压控制装置（17）和气压压力传感器（18）；在连续压铸过程中，所述气压浇注式保温炉（16）内部气压高于大气压力且保持恒定；所述Z形升液管（19）为一根非直线的中空管道，其下端插入气压浇注式保温炉（16）内金属液液面以下；Z形升液管（19）上端与压室（20）下侧的浇注口连接；所述型腔抽真空系统包括：型腔真空泵（8）、型腔真空罐体（9）、型腔闸阀（10）、型腔过滤器（11）、型腔真空压力传感器（12）、压铸用真空阀（13）；所述型腔真空泵与型腔真空罐体连接，所述型腔真空罐体与型腔闸阀连接，所述型腔闸阀与型腔过滤器连接，所述型腔过滤器与型腔真空压力传感器连接，所述型腔真空压力传感器与压铸用真空阀连接；所述压室抽真空系统包括：压室真空泵（3）、压室真空罐体（4）、压室闸阀（5）、压室过滤器（2）、压室真空压力传感器（6）和压室真空启闭气缸（7）；所述压室真空泵与压室真空罐体连接，所述压室真空罐体与压室闸阀连接，所述压室闸阀与压室过滤器连接，所述压室过滤器与压室真空压力传感器连接，所述压室真空压力传感器与压室真空启闭气缸连接；所述模具包括相对设置的静模模架（25）、静模（27）、动模模架（26）和动模（28），并且所述动模（28）和静模（27）之间限定出型腔，所述型腔与所述压室空间相连，且所述型腔的真空度能达到5kPa以下；所述模具设有可以水平移动的分流锥（21），所述分流锥与驱动油缸（22）连接；所述动模模架和动模与锁模系统（14）相连，通过所述锁模系统带动动模和动模模架动作。2.根据权利要求1所述的一种保温炉免卸压的高真空压铸设备，其特征在于：所述Z形升液管（19）为多段管道的连通，由下往上依次包括：浸入金属液段（191），金属液保温段（192），惰性气体存储段（193）；所述浸入金属液段（191）始终保持浸入气压浇注式保温炉（16）内金属液的液面下方；所述金属液保温段（192）位于浸入气压浇注式保温炉（16）内金属液的液面上方；所述惰性气体存储段（193）贯穿气压浇注式保温炉16内外，其既能够作为金属液的通道，也能够储存气体。3.根据权利要求1或2所述的一种保温炉免卸压的高真空压铸设备，其特征在于：升液管金属液保温段（192）的形状设置成S形或直管形；所述升液管金属液保温段（192）与水平方向的夹角为5
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【专利技术属性】
技术研发人员：万水平，贾祥磊，赵峰，李发，张金，密林其，
申请(专利权)人：苏州三基铸造装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：