專利名稱：一種真空壓鑄機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備模具型腔抽真空功能的壓鑄機(jī)，該壓鑄機(jī)集成了模具型腔抽真空所需的外真空系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)安裝在模具上的型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)迅速開通或斷開型腔抽真空通道的液壓系統(tǒng)，和能管理上述兩系統(tǒng)工作的壓鑄機(jī)集成控制系統(tǒng)，為輕合金構(gòu)件的真空壓鑄成形提供一體化真空壓鑄裝備，屬于鑄造成型領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
受型腔氣體影響，常規(guī)壓鑄件內(nèi)外普遍存在著各種型腔氣體導(dǎo)致的工藝缺陷，如充不滿、冷隔、氧化膜、流痕、氣孔、氣致縮孔疏松等等；更因內(nèi)部殘存的型腔氣體，致使鑄件無法通過后繼的熱處理來改善組織和性能，只能在鑄態(tài)下低性能使用。因此，實(shí)現(xiàn)型腔抽真空是提高壓鑄件工藝品質(zhì)、成品率和通過熱處理挖掘鑄件本體材料性能潛力的重要工藝手段，是壓鑄生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和鑄件輕量化的共識(shí)。因此，真空壓鑄已成為壓鑄業(yè)通過技術(shù) 創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的必然選擇，更是壓鑄件進(jìn)入高品質(zhì)、高強(qiáng)韌結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域的必由之路。為了實(shí)現(xiàn)真空壓鑄，型腔抽真空技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)的發(fā)展歷程，真空壓鑄相關(guān)的專利較多。迄今，已有數(shù)種型腔抽真空方法曾經(jīng)或者正在壓鑄生產(chǎn)中應(yīng)用，其中與本發(fā)明名稱相關(guān)的專利如下
1.真空壓鑄機(jī)(申請(qǐng)?zhí)?3118426.6)，采用獨(dú)立的真空系統(tǒng)，通過開設(shè)在熱室壓鑄機(jī)壓室(鵝頸)末端的抽真空通道，在壓射充型前對(duì)鵝頸末端和模具型腔抽真空，實(shí)現(xiàn)真空熱室壓鑄。該專利沒有涉及將抽真空系統(tǒng)、抽真空通道開啟或截?cái)囹?qū)動(dòng)系統(tǒng)及其控制與壓鑄機(jī)集成為一體的事宜，與本發(fā)明內(nèi)容無關(guān)；
2.真空熔煉壓鑄設(shè)備(專利號(hào)ZL200820094962. 8)，提出了一種能夠給合金熔煉和壓鑄成型提供真空的獨(dú)立抽真空裝置。該真空設(shè)備使用時(shí)，先給熔煉爐抽真空，實(shí)現(xiàn)真空熔煉；在壓鑄成型前可對(duì)模具型腔抽真空，實(shí)現(xiàn)真空壓鑄。該專利不涉及本發(fā)明的一體化真空壓鑄機(jī)；
3.一種真空壓鑄設(shè)備(專利號(hào)ZL 200820092918. 3)，發(fā)明了一種供壓鑄金屬原料的料管，及與該料管相接的送料和融化裝置。使用時(shí)，將用外接真空設(shè)備對(duì)料管抽真空，將壓鑄合金直接在料管內(nèi)加熱融化，然后再真空壓鑄成型。該專利與本發(fā)明的一體化真空壓鑄機(jī)無關(guān)；
4.一種真空壓力鑄造機(jī)(公開號(hào)CN 201586741 U)，提供可用于臥室或者立式壓鑄機(jī)的真空壓力鑄造方法及設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)真空壓力鑄造，該專利提出將模具內(nèi)置于由動(dòng)外殼和靜外殼構(gòu)成的密封腔內(nèi)，密封腔體與真空負(fù)壓罐連接；鑄造成型前，真空負(fù)壓罐對(duì)密封腔體抽真空，完成真空壓力鑄造。該專利與本發(fā)明的一體化真空壓鑄機(jī)無關(guān)；
5.一種高真空群體壓鑄設(shè)備(公開號(hào)CN 10118414A)，提出用一恒高真空度的大體積真空罐，通過管道與多臺(tái)壓鑄機(jī)模具相連，并通過安裝在壓鑄機(jī)沖頭推桿上的光電控制器控制真空管道電磁閥的開啟和關(guān)閉，使模具型腔瞬間獲得所需的真空度，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)壓鑄機(jī)的真空壓鑄。該專利與本發(fā)明的一體化真空壓鑄機(jī)無關(guān)。分析上述專利可知，現(xiàn)有真空壓鑄方法主要是從利用現(xiàn)存壓鑄機(jī)實(shí)現(xiàn)真空壓鑄的角度出發(fā)，為滿足各自不同的實(shí)際生產(chǎn)需求提出相應(yīng)的抽真空方法的。但從壓鑄裝備的普適性、型腔抽真空的可靠性及整個(gè)真空壓鑄過程的協(xié)調(diào)控制而言，還需在以下方面改進(jìn)一是，現(xiàn)存真空壓鑄方法普遍采用獨(dú)立于壓鑄機(jī)外的抽真空系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)型腔抽真空，這不僅占用寶貴的壓鑄機(jī)邊空間、顯著增加成本，且因高速壓鑄與過程中獨(dú)立控制抽真空，導(dǎo)致抽真空效果和壓鑄過程的協(xié)調(diào)性及可靠性大打折扣；二是，目前的型腔抽真空技術(shù)，均將設(shè)置在模具型腔末端的抽真空通道開設(shè)得十分狹小，以便利用充型熔體流的激冷凝固來截?cái)喑檎婵胀ǖ溃乐谷垠w侵入抽真空通道和其后的真空閥。但截 面細(xì)小的真空通道對(duì)型腔氣體快速抽出呈現(xiàn)極大阻力，無法在有限的可抽真空時(shí)間內(nèi)在型腔中獲得希望的高真空度，進(jìn)而導(dǎo)致抽真空對(duì)鑄件內(nèi)在工藝品質(zhì)的改善十分有限。受上述兩個(gè)問題的限制，真空壓鑄迄今難以推廣應(yīng)用。申請(qǐng)者在2010年發(fā)明了 “一種帶補(bǔ)壓功能的高壓鑄造模具型腔抽真空方法及裝置(專利申請(qǐng)?zhí)?01010272792X)”。在該方法中提出要實(shí)現(xiàn)型腔的快速抽真空、在熔體高速充型前獲得理想的真空度，除需要嚴(yán)格控制模具的泄漏、提供能力足夠的外真空系統(tǒng)、熔體不會(huì)侵入抽真空通道外，還須具備三個(gè)條件1.在型腔充型末端開設(shè)截面積足夠大的抽真空通道，以確保型腔氣體能夠在極短的時(shí)間內(nèi)被抽空；2.為確保抽真空體積最小化，需要將模具抽真空通道截止裝置直接安裝到模具內(nèi)；3.真空通道截止動(dòng)作需要外力驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)截止而不是被動(dòng)截止。本發(fā)明就是為在一個(gè)集成設(shè)備上一體化地實(shí)現(xiàn)壓鑄和壓鑄過程型腔抽真空管理而提出的。該設(shè)備在具備正常壓鑄機(jī)功能的同時(shí)，還擁有為模具抽真空通道的可靠、順暢、協(xié)調(diào)地開啟和截?cái)嗵峁﹦?dòng)力、為抽真空提供真空源及其集成控制的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型壓鑄機(jī)，該壓鑄機(jī)內(nèi)集成有由真空泵、外真空閥、負(fù)壓罐、真空傳感器等真空系統(tǒng)構(gòu)件構(gòu)成的外真空系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)、由高速液壓閥和與壓鑄共享的真空泵、儲(chǔ)能罐和等液壓系統(tǒng)構(gòu)件構(gòu)成的液壓系統(tǒng)，及集成了上述兩系統(tǒng)控制功能的壓鑄機(jī)集成控制系統(tǒng)。當(dāng)安裝上帶型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)的模具后，只需將外真空系統(tǒng)的真空管、液壓系統(tǒng)的液壓管及相關(guān)控制線路連接到型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)的相應(yīng)接口上，就可進(jìn)行真空壓鑄生產(chǎn)。附圖給出了上述真空壓鑄機(jī)的示意圖。所述真空壓鑄機(jī)除了擁有合模機(jī)構(gòu)(2)、壓射機(jī)構(gòu)(4)、液壓系統(tǒng)(5)、控制系統(tǒng)(I)、機(jī)座(6)等常規(guī)壓鑄機(jī)的構(gòu)成外，還集成了用于模具型腔抽真空的外真空系統(tǒng)(7)，液壓系統(tǒng)(5)集成了驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)開啟或截?cái)嘈颓怀檎婵胀ǖ赖墓δ?，控制系統(tǒng)(I)集成了管理外真空系統(tǒng)(7)和型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)的功能。本專利所述真空壓鑄機(jī)在其控制系統(tǒng)的集成控制下，順序?qū)崿F(xiàn)下述真空壓鑄過程:
壓鑄開始前，型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)的截止桿(9)處于截?cái)嘈颓怀檎婵胀ǖ?12)的位置、外真空閥(11)處于關(guān)閉狀態(tài)，型腔(17)與外真空系統(tǒng)(7)的負(fù)壓罐被截止桿(9)和外真空閥(11)斷開；對(duì)模具型腔進(jìn)行清理、噴涂等操作后合模；合模后，熔體通過澆口(15)進(jìn)入沖頭(14 )前的壓室(18 )，外真空系統(tǒng)(7 )的外真空閥(11)開啟，對(duì)連接型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)和外真空閥(11)之間的真空通道(12)預(yù)抽真空并保持其處于真空狀態(tài)；完成澆注、沖頭(14)在液壓缸(16)的驅(qū)動(dòng)下前行封閉澆口( 15)后，液壓系統(tǒng)(5)驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)的液壓缸(10)和截止桿(9)快速回抽，迅速開啟型腔抽真空通道(12)，夕卜真空系統(tǒng)(7)對(duì)型腔(17)和壓室(18)快速抽真空，熔體在沖頭(14)驅(qū)動(dòng)下對(duì)型腔(17)進(jìn)行充型；在充型熔體流接近開設(shè)在型腔末端的抽真空通道入口前，液壓系統(tǒng)(5)驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)上的液壓缸(10)和截止桿(9)快速前行，迅速截?cái)嘈颓怀檎婵胀ǖ?br> (12)，隨后外真空閥(11)關(guān)閉，終止型腔(17)抽真空；液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)沖頭(14)繼續(xù)前行完成充型、增壓、保壓凝固等常規(guī)壓鑄流程；最后液壓系統(tǒng)打開模具、取出壓鑄件，完成一個(gè)真空壓鑄工藝循環(huán)。本發(fā)明與其它現(xiàn)行真空壓鑄方法相比有如下特點(diǎn)
1.該真空壓鑄機(jī)內(nèi)集成有真空子系統(tǒng)，不需配備獨(dú)立的抽真空系統(tǒng)，既節(jié)約了獨(dú) 立外真空系統(tǒng)的占地面積，也降低了控制系統(tǒng)制作成本；
2.該真空壓鑄機(jī)的液壓系統(tǒng)集成有驅(qū)動(dòng)模具型腔抽真空通道開啟和截?cái)嗟囊簤嚎刂乒δ?，且該功能由壓鑄集成控制，這顯著降低了采用獨(dú)立液壓控制系統(tǒng)的成本；
3.抽真空系統(tǒng)和型腔真空管理系統(tǒng)有壓鑄機(jī)集成控制，這不僅降低了真空壓鑄的控制元件成本，還利于真空壓鑄的協(xié)調(diào)、可靠實(shí)施。


附圖1一壓鑄機(jī)控制系統(tǒng)；2—合模機(jī)構(gòu)；3—真空截止模塊；4一壓射機(jī)構(gòu)；5—液壓系統(tǒng)；6—壓鑄機(jī)機(jī)座；7—外真空系統(tǒng)；8—?jiǎng)幽＃?一截止桿；10—截止桿液壓缸；11一外真空閥；12—真空通道；13—定模；14一沖頭；15—澆口 ； 16—沖頭液壓缸；17—型腔；18—壓室。
權(quán)利要求
1.一種真空壓鑄機(jī)，其特征是在壓鑄機(jī)內(nèi)集成了模具型腔抽真空用外真空系統(tǒng)(7)、驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)開啟或截?cái)嗄＞咝颓怀檎婵胀ǖ赖囊簤合到y(tǒng)(5)，和集成了能對(duì)該兩系統(tǒng)進(jìn)行集成控制的壓鑄機(jī)控制系統(tǒng)(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空壓鑄機(jī)，其特征是在壓鑄機(jī)內(nèi)集成設(shè)計(jì)、制造和/或安裝了模具型腔抽真空用外真空系統(tǒng)(7)，該系統(tǒng)包括真空泵、負(fù)壓罐、外真空閥(11)、真空傳感器等真空系統(tǒng)構(gòu)件，和將該系統(tǒng)與型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)連接起來的真空通道(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空壓鑄機(jī)，其特征是壓鑄機(jī)液壓系統(tǒng)中集成了驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)的液壓系統(tǒng)(5)，該系統(tǒng)包括控制型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)開啟或截?cái)嘈颓怀檎婵胀ǖ?12)的高速液壓閥，和與壓鑄機(jī)共用的液壓泵、儲(chǔ)能器等液壓系統(tǒng)構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空壓鑄機(jī)，其特征是壓鑄機(jī)的控制系統(tǒng)中集成有對(duì)模具型腔(17)抽真空用外真空系統(tǒng)(7)、及驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)開啟或截?cái)嘈颓怀檎婵胀ǖ?12)用液壓系統(tǒng)(5)進(jìn)行集成控制的功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空壓鑄機(jī)，其特征是在壓鑄機(jī)控制系統(tǒng)(I)的管理下，夕卜真空系統(tǒng)的負(fù)壓罐達(dá)到要求的工作真空度后，可順序?qū)崿F(xiàn)如下真空壓鑄過程對(duì)抽真空通道處于截?cái)酄顟B(tài)下的模具型腔(17)進(jìn)行清理、噴涂等操作后合模澆注；合模澆注過程中，外真空系統(tǒng)(7 )的外真空閥(11)開啟，對(duì)安裝在模具上的型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3 )和外真空閥(11)之間的真空通道(12)抽真空；完成澆注、沖頭(14)前行封閉壓室澆口(15)后，液壓系統(tǒng)(5)驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)中的液壓缸(10)帶動(dòng)截止桿(9)快速回縮、開啟模具型腔抽真空通道，對(duì)型腔(17)抽真空；在充型熔體流抵達(dá)開設(shè)在型腔(17)遠(yuǎn)端的型腔抽真空通道入口前，液壓系統(tǒng)(5)驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)(3)中的液壓缸(10)帶動(dòng)截止桿(9)快速前行、截?cái)嗄＞咝颓怀檎婵胀ǖ?，終止型腔抽真空；隨后外真空閥(11)關(guān)閉；壓鑄過程繼續(xù)進(jìn)行，直至開模取出鑄件；然后，真空壓鑄進(jìn)入下一個(gè)工藝循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空壓鑄機(jī)。其實(shí)現(xiàn)方法是在壓鑄機(jī)內(nèi)集成了型腔抽真空用的外真空系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)開啟或截?cái)嗄＞咝颓怀檎婵胀ǖ赖囊簤合到y(tǒng)，和具備控制上述兩系統(tǒng)功能的壓鑄機(jī)集成控制系統(tǒng)，使得該壓鑄機(jī)能根據(jù)真空壓鑄工藝要求，通過集成控制系統(tǒng)對(duì)真空壓鑄的全過程進(jìn)行智能集成控制。實(shí)施真空壓鑄時(shí)，在澆注、沖頭前行封閉壓室澆口后，集成控制系統(tǒng)準(zhǔn)確、有序地驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)快速開啟模具型腔抽真空通道，對(duì)型腔抽真空；并在充型熔體流抵開設(shè)在模具型腔末端的抽真空通道入口前，驅(qū)動(dòng)型腔真空通道截止機(jī)構(gòu)快速截?cái)嗄＞咝颓怀檎婵胀ǖ溃煽康貙?shí)現(xiàn)真空壓鑄生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B22D17/14GK102773448SQ20121025080
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者張心靈, 徐紹勇, 龍思遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:重慶碩龍科技有限公司