專利名稱：鋁合金可移動(dòng)探針電磁定量澆注方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣動(dòng)探針電磁恒輸出量澆注方法。

背景技術(shù)：
側(cè)傾式澆注機(jī)用氣缸或油缸來(lái)代替人力傾轉(zhuǎn)澆包，可減輕人力澆注時(shí)的繁重勞動(dòng)和作業(yè)的緊張，缺點(diǎn)是無(wú)保溫裝置，澆包內(nèi)金屬液的溫度難以精確控制。氣壓式澆注利用壓力介質(zhì)將金屬液從密閉的爐膛熔池壓入澆注流槽，然后從澆注流槽前端的澆口流出，注入鑄型。容易產(chǎn)生夾雜和氣泡，從而影響鑄件的質(zhì)量，因此未能夠被廣泛采用。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種定量精度高、自動(dòng)實(shí)現(xiàn)澆注、操作方便的鋁合金可移動(dòng)探針電磁定量澆注方法。
本發(fā)明方法利用電磁泵的中導(dǎo)電流體，通過(guò)相互垂直的電流和磁場(chǎng)的作用，將電磁推動(dòng)力直接作用在金屬液體上，使之發(fā)生定向移動(dòng)完成澆注過(guò)程。當(dāng)磁場(chǎng)穩(wěn)定工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)力大小只取決于工作電流，流速與工作電流成函數(shù)關(guān)系，即當(dāng)電流恒定時(shí)流速恒定。
本發(fā)明方法是 (1)將電磁泵和保溫爐預(yù)熱到工作溫度680-730℃； (2)將熔化好的鋁合金液經(jīng)過(guò)精練除氣后倒入保溫爐內(nèi)，靜置約30分鐘，使保溫爐中的鋁合金液溫度均勻； (3)依次打開(kāi)磁鐵電源、工作電源和壓縮空氣氣源；再打開(kāi)電磁閥，讓壓縮空氣進(jìn)入氣缸，氣缸活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)可移動(dòng)探針下降到預(yù)定位置； (4)操作工作電源使懸浮電流開(kāi)始增加，激磁電源工作電流為60A，懸浮電流按每秒鐘2A的速度開(kāi)始輸出，這時(shí)液面上升，當(dāng)探針未碰到金屬液時(shí)，繼續(xù)增加懸浮電流，隨著液面的不斷上升；當(dāng)探針碰到金屬液時(shí)反饋回信號(hào)，停止增加電流，保持現(xiàn)有的懸浮電流； (5)控制電磁閥使氣缸向反方向運(yùn)動(dòng)，氣缸活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)可移動(dòng)探針上升到原始位置；該位置應(yīng)保證金屬液流出時(shí)不能碰到探針，防止腐蝕探針； (6)確定電磁泵的流出速度參數(shù)；電磁泵的流出速度與爐內(nèi)金屬液容量、工作溫度、金屬液材質(zhì)等多方面因素有關(guān)；一般的，工作溫度在680-730℃，工作電流為0A-670A時(shí)，電磁泵的流出速度為0Kg/s-2Kg/s；根據(jù)實(shí)際情況可以先行預(yù)測(cè)一下，確定準(zhǔn)確參數(shù)； (7)確定工作時(shí)間；一次定量10公斤時(shí)，工作電流為670A，工作時(shí)間為5秒，實(shí)際澆注電流是“懸浮電流+工作電流”，即如懸浮電流為235A，則澆注電流為235+670＝905A，輸出5秒鐘后停止，這時(shí)澆注出來(lái)的鋁合金液量為10Kg；一次工作完成。一次定量如需要增加或者減少時(shí)，選擇工作電流為670A不變，工作時(shí)間按比例適當(dāng)延長(zhǎng)或者減少。
(8)進(jìn)行下一次澆注時(shí)，重復(fù)第(4)步到第(7)步，實(shí)現(xiàn)多次定量。
采用可移動(dòng)探針的原因是鋁合金液幾乎對(duì)所有的金屬都有腐蝕性，如果探針不移動(dòng)，澆注時(shí)鋁合金液會(huì)沖刷探針，工作一段時(shí)間后探針會(huì)變短使懸浮電流不準(zhǔn)確影響定量精度。而其它材料的探針工作不穩(wěn)定不能滿足定量要求。
本發(fā)明適用于近凈成形、高質(zhì)量、低消耗、無(wú)污染、高效率的現(xiàn)代鑄造業(yè)，實(shí)現(xiàn)鋁、鎂合金液的輸送、計(jì)量、澆注過(guò)程的自動(dòng)化，可直接應(yīng)用于鋁合金壓力鑄造定量給料、重力鑄造定量澆注、大型熔池金屬液定量輸送等方面。該方法能夠準(zhǔn)確地控制鋁、鎂合金液的流速和流量，降低澆注過(guò)程中鋁液和外界直接接觸時(shí)間長(zhǎng)，避免產(chǎn)生氧化夾雜和氣孔缺陷，提高鑄件的成品率和生產(chǎn)率。本發(fā)明采用電磁推動(dòng)力、利用澆注電流和時(shí)間控制澆注流量實(shí)現(xiàn)鋁液傳輸，具有定量精度高、自動(dòng)實(shí)現(xiàn)澆注、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用可移動(dòng)探針定懸浮高度技術(shù)解決高精度澆注；采用非接觸式測(cè)液面高度技術(shù)補(bǔ)償電磁驅(qū)動(dòng)力，無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，可長(zhǎng)期可靠運(yùn)行；從保溫爐下部取液，最大限度降低了傳輸過(guò)程中的二次污染；工作時(shí)無(wú)噪音和污染可改善工人的工作環(huán)境。該方法采用電磁驅(qū)動(dòng)輸送金屬液，無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，免維護(hù)周期長(zhǎng)；采用可移動(dòng)探針定懸浮高度，既克服了探針易被腐蝕的弱點(diǎn)，還保證了測(cè)量的精確性；從保溫爐下部取液，最大限度降低了金屬液傳輸過(guò)程中的二次污染；操作方便，節(jié)約勞動(dòng)力。



圖1為本發(fā)明工作過(guò)程示意圖。
圖中1、出液溜槽，2、集液槽，3、探針，4、氣缸，5、反饋信號(hào)接收裝置，6、電極，7、金屬液，8、電磁泵。

具體實(shí)施例方式 將電磁泵8和保溫爐預(yù)熱到工作溫度710℃。電磁泵8采用DLB-300型，對(duì)于ZL101合金材料，在工作溫度710℃，工作電流為300A時(shí)，電磁泵的流出速度為1Kg/s；工作電流為670A時(shí)，電磁泵的流出速度為2Kg/s。
打開(kāi)電磁閥，壓縮空氣進(jìn)入氣缸4，活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)可移動(dòng)探針3下降到預(yù)定位置；依次打開(kāi)磁鐵電源、工作電源和壓縮空氣氣源。通過(guò)電磁閥控制氣缸4下行帶動(dòng)探針3到達(dá)指定位置，電磁泵8開(kāi)始緩慢增加流速，液面上升。當(dāng)液面上升到探針3的位置時(shí)，探針3給反饋信號(hào)接收裝置5發(fā)出信號(hào)，停止懸浮。通過(guò)電磁閥控制氣缸4上行帶動(dòng)探針3升到高位，然后根據(jù)輸出量要求利用電源控制電磁泵8按設(shè)定電流附加到懸浮電流上，在一定時(shí)間內(nèi)流出金屬液，完成一次澆注。隨后重復(fù)前面工作。
由于目前還沒(méi)有測(cè)試溫度超過(guò)300℃以上的流量傳感器，因而應(yīng)用本發(fā)明方法，可使定量精度達(dá)到±2％以內(nèi)。下表1提供了定量澆注5kg鋁合金液的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，表2提供了定量澆注20kg鋁合金液的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
表1每次定量澆注5Kg鋁合金液的實(shí)際結(jié)果 表2每次定量澆注20Kg鋁合金液的實(shí)際結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種鋁合金可移動(dòng)探針電磁定量澆注方法，其特征是
(1)將電磁泵和保溫爐預(yù)熱到工作溫度680-730℃；
(2)將熔化好的鋁合金液經(jīng)過(guò)精練除氣后倒入保溫爐內(nèi)，靜置約30分鐘，使保溫爐中的鋁合金液溫度均勻；
(3)依次打開(kāi)磁鐵電源、工作電源和壓縮空氣氣源；再打開(kāi)電磁閥，讓壓縮空氣進(jìn)入氣缸，氣缸活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)可移動(dòng)探針下降到預(yù)定位置；
(4)操作工作電源使懸浮電流開(kāi)始增加，激磁電源工作電流為60A，懸浮電流按每秒鐘2A的增加速度開(kāi)始輸出，液面上升，當(dāng)探針未碰到金屬液時(shí)，繼續(xù)增加懸浮電流，隨著液面的不斷上升；探針碰到金屬液時(shí)反饋回信號(hào)，停止增加電流，保持現(xiàn)有的懸浮電流；
(5)控制電磁閥使氣缸向反方向運(yùn)動(dòng)，活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)可移動(dòng)探針上升到原始位置；該位置應(yīng)保證金屬液流出時(shí)不能碰到探針，以防止腐蝕探針；
(6)確定電磁泵的流出速度參數(shù)；工作溫度在680-730℃，工作電流為0A-670A時(shí)，電磁泵的流出速度為0Kg/s-2Kg/s；
(7)確定工作時(shí)間；工作電流為670A，一次定量10公斤時(shí)，工作時(shí)間為5秒，實(shí)際澆注電流是“懸浮電流+工作電流”；輸出5秒鐘后停止，澆注出來(lái)的鋁合金液量為10Kg；一次工作完成；
工作電流為670A不變，一次定量如需要增加或者減少時(shí)，工作時(shí)間按比例適當(dāng)延長(zhǎng)或者減少；
(8)進(jìn)行下一次澆注時(shí)，重復(fù)第(4)步到第(7)步，實(shí)現(xiàn)多次定量。
2.如權(quán)利要求1所述的鋁合金可移動(dòng)探針電磁定量澆注方法，其特征是電磁泵采用DLB-300型，對(duì)于ZL101合金材料，在工作溫度710℃，工作電流為300A時(shí)，電磁泵流出速度為1Kg/s；工作電流670A時(shí)，電磁泵流出速度2Kg/s。
全文摘要
一種鋁合金可移動(dòng)探針電磁定量澆注方法，目的是定量精度高、自動(dòng)實(shí)現(xiàn)澆注、操作方便；本發(fā)明將電磁泵和保溫爐預(yù)熱到工作溫度680-730℃；將熔化好的鋁合金液經(jīng)過(guò)精練除氣后倒入保溫爐內(nèi)，靜置約30分鐘，使保溫爐中的鋁合金液溫度均勻；依次打開(kāi)磁鐵電源、工作電源和壓縮空氣氣源；再打開(kāi)電磁閥，讓壓縮空氣進(jìn)入氣缸，氣缸活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)可移動(dòng)探針下降到預(yù)定位置；操作工作電源使懸浮電流開(kāi)始增加，探針碰到金屬液時(shí)反饋回信號(hào)，停止增加電流；控制電磁閥使氣缸向反方向運(yùn)動(dòng)，活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)可移動(dòng)探針上升到原始位置；確定電磁泵的流出速度參數(shù)；確定工作時(shí)間。
文檔編號(hào)B22D39/00GK101758211SQ20091026394
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者侯擊波, 徐宏, 劉云, 李傳大, 韓濤, 黨驚知, 彭有根, 楊晶 申請(qǐng)人:中北大學(xué)