液态模锻铝液定量浇注装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种液态模锻铝液定量浇注装置，包括保温炉、定量泵、定量泵导流槽体、溜槽体、旋转驱动单元、升降单元和控制器；定量泵位于保温炉内，保温炉上具有定量浇注口；定量泵导流槽体的一端伸入保温炉内的铝液液面以下，另一端从定量浇注口伸出，进入溜槽体内；溜槽体内具有倾斜的溜槽；旋转驱动单元驱动溜槽体在水平面上旋转；升降单元控制溜槽体在竖直面上的升降；控制器控制定量泵、旋转驱动单元和升降单元。本实用新型专利技术的有益效果是有效减少了铝液温损，降低取液及转运过程中造渣情况，缩短了生产作业周期；采取定量泵进行定量浇注，控制精度高。控制精度高。控制精度高。

【技术实现步骤摘要】
液态模锻铝液定量浇注装置


[0001]本技术涉及液态模锻造领域，具体为一种液态模锻铝液定量浇注装置及工艺。

技术介绍

[0002]液态模锻是将液态原材料转运至型腔内部，在压力的作用下进行结晶凝固，并产生锻造形变的过程。液态模锻工艺生产的产品内部组织致密、无铸造及锻造成形缺陷，产品抗疲劳性能高。当前，国内外采用液锻模锻工艺生产车轮产品采用开放立式锻造方式，原材料浇注设备大多采取在机械手上连接舀勺的方式。首先舀勺深入铝液内部并舀铝液，舀勺通过角度控制，将多余的铝液倾倒，通过机械手转运，与溜槽对接并导液至型腔内部。
[0003]该方式作业过程中，会产生大量氧化夹渣，影响产品内部质量；铝液转运多次周转，作业周期长，温损严重，生产效率低，能源浪费大；溜槽结构设计角度大，产品内部质量不受控；舀勺及溜槽材料抗腐蚀性能差，零部件成本高；铝液浇注工艺控制难度高，产品重量不稳定。因此，开发液锻模锻铝液定量浇注工艺工艺与相关配套设备，提高产品内部质量及良品率，提高生产作业效率，减少能源浪费，降低生产成本迫在眉睫。

技术实现思路

[0004]本技术的技术构思是设置连续转运设备使铝液从保温炉转运至模具型腔内，一次性对铝液进行转运，中途不需要倒盛容器，最大限度的减少铝液与空气的接触面积，减少温损和氧化夹渣。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：液态模锻铝液定量浇注装置，包括保温炉、定量泵、定量泵导流槽体、溜槽体、旋转驱动单元、升降单元和控制器；
[0006]所述定量泵位于所述保温炉内，所述保温炉上具有定量浇注口，所述旋转驱动单元与所述保温炉固定连接，所述保温炉底部具有高度调节架；
[0007]所述定量泵导流槽体的一端伸入所述保温炉内的铝液液面以下，另一端从所述定量浇注口伸出，进入所述溜槽体内；
[0008]所述溜槽体内具有倾斜的溜槽，所述溜槽的下端具有出液口；
[0009]所述旋转驱动单元驱动所述溜槽体在水平面上旋转；
[0010]所述升降单元控制所述溜槽体在竖直面上的升降；
[0011]所述控制器控制所述定量泵、所述旋转驱动单元和所述升降单元。
[0012]上述结构在作业时，铝液从定量浇注口到型腔的流动通道是连续性的，不需要中途对铝液进行不同器皿之间的倒盛，且在铝液从定量浇注保温炉流出前该流动通道的位置即被调整完成，在保证连续性的同时兼顾了效率的提高，减少铝液在转运过程中暴露于空气中的面积和时间，对降低气渣形成，减小环境污染和保证锻造质量起到至关重要的作用。
[0013]进一步，所述保温炉上设置温度检测器和重量检测器，所述温度检测器和所述重量检测器将检测到的信号发送至控制器上。所述温度检测器用于监控铝液的浇注温度，所
述重量检测器用于监控铝液的浇注量。
[0014]进一步，所述溜槽体内的溜槽在浇注过程中的倾斜角度为8
‑
11
°
，所述溜槽的界面为V型，所述V型的夹角为110
‑
130
°
，夹角处倒圆角，倒角半径为18
‑
22mm。表1为溜槽的倾斜度对残留铝液重量的对比数据：
[0015]设计倾斜角度4
°5°6°8°
10
°
残留铝液重量(kg)21.20.90.30
[0016]表1
[0017]优选地，所述溜槽体内的溜槽在浇注过程中的倾斜角度为10
°
，所述V 型的夹角为120
°
，夹角处倒圆角，倒角半径为20mm。
[0018]进一步，所述溜槽体选用SiC糊制，在1200℃下烧结36h，在350℃下表面涂层氮化硼复合材料。
[0019]进一步，上述结构中所涉及的旋转驱动单元可选择现有技术中能使摆臂在水平面方向旋转的任何结构，如步进电机或气缸配合齿条和齿轮、电机配合蜗轮和蜗杆等；本申请给出一种较优的具体结构，其方案如下：所述旋转驱动单元包括旋转气缸和驱动主轴，所述旋转气缸的输出轴与所述驱动主轴固定连接，所述溜槽体的上端与所述驱动主轴铰接，所述升降单元与所述驱动主轴固定连接。
[0020]进一步，上述结构中所涉及的升降单元可选择现有技术中能使摆臂在竖直面方向升降的任何结构，如电机配合齿轮和齿条、电机配合蜗轮和蜗杆等。本申请给出一种较优的具体结构，其方案如下：所述升降单元包括气缸，所述气缸通过安装板固定于所述驱动主轴上，所述气缸随所述驱动主轴转动，所述溜槽体的底部具有滑轨，所述气缸的伸缩杆的端部具有与所述滑轨适配的滑块，所述滑块限位于所述滑轨内，所述滑块与所述伸缩杆的端部铰接。
[0021]此外，本技术还涉及一种液态模锻铝液定量浇注工艺方法，该工艺方法使用了上述液态模锻铝液定量浇注装置，其具体步骤如下：所述溜槽体处于待位状态，所述控制器接收到定量浇注信号后，所述旋转驱动单元驱动所述溜槽体以2m/s的速度转动60
°
，所述升降单元驱动所述溜槽体以1m/s 的速度降低至所述溜槽体上的所述出液口位于模具型腔内的设定位置，控制器开启定量泵，根据控制器内的预设参数将预定量的铝液通过所述溜槽浇注至模具型腔内；
[0022]浇注完成后，所述升降单元驱动所述溜槽体以0.5m/s的速度提升至指定高度，所述旋转驱动单元驱动所述溜槽体以2m/s的速度反向转动60
°
升降单元以1m/s的速度降至清理工位。
[0023]进一步，所述温度检测器和所述重量检测器将检测信号反馈给控制器，当检测到的数值与所述控制器中预设参数相比较不达标时，所述控制器发出警报。
[0024]进一步，铝液的浇注温度为690
‑
710℃，浇注速度为2m/s，浇注高度为 30
‑
80mm。
[0025]本技术具有的优点和积极效果是：1)生产效率得到提升21.7％。单只产品节拍时间减少100秒，单机台每年度可新增17000只产品，按销售价格650元/只计算，增加销售收入1105万元。
[0026]2)用工数量降低33％。该工序用工数量由3人减少为2人，按三班运转方式可节省3人工资开支，每年度可减少30万元开支费用。
[0027]3)综合良品率提高2％。按单机台年生产量79200只计算，可减少1584 只产品报废，按单只加工费成本300元计算，可节约成本47.5万元，并增加销售收入95万元。
[0028]4)熔炼天然气能耗降低4.4％。因铝液转运流流程缩短，铝液浇注温度降低35℃，每吨铝液天然气耗能由68m3降低至65m3，按年需铝液4435吨计算，可节省天然气消耗13305m3，降低天然气成开支32.85万元，减少二氧化碳排放量25.27吨。
[0029]5)金属利用率提升3.4％。溜槽材料及结构优化后，流槽内无残留氧化皮，每次铝液定量浇注重量由58kg降低至56kg，按单机台年生产量79200只计算，按铝锭加工费用800元/吨计算，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.液态模锻铝液定量浇注装置，其特征在于：包括保温炉、定量泵、定量泵导流槽体、溜槽体、旋转驱动单元、升降单元和控制器；所述定量泵位于所述保温炉内，所述保温炉上具有定量浇注口，所述旋转驱动单元与所述保温炉固定连接，所述保温炉底部具有高度调节架；所述定量泵导流槽体的一端伸入所述保温炉内的铝液液面以下，另一端从所述定量浇注口伸出，进入所述溜槽体内；所述溜槽体内具有倾斜的溜槽，所述溜槽的下端具有出液口；所述旋转驱动单元驱动所述溜槽体在水平面上旋转；所述升降单元控制所述溜槽体在竖直面上的升降；所述控制器控制所述定量泵、所述旋转驱动单元和所述升降单元。2.根据权利要求1所述的液态模锻铝液定量浇注装置，其特征在于：所述保温炉上设置温度检测器和重量检测器，所述温度检测器和所述重量检测器将检测到的信号发送至控制器上。3.根据权利要求1所述的液态模锻铝液定量浇注装置，其特征在于：所述溜槽体内的溜槽在浇注过程中的倾斜角度为8
‑
11
°
，所述溜槽的界面为V型，所述V型的夹角为110
‑
130
°
，夹角处...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利辉，韩旭，胡中潮，李鑫剑，张明新，王伟男，吴林，王立江，耿永锋，
申请(专利权)人：天津那诺机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：