壓力鑄造系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及壓力鑄造系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)容易產(chǎn)生氣孔、縮松以及無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品欠鑄自動(dòng)檢測(cè)的問(wèn)題。該系統(tǒng)包括動(dòng)模、定模、壓射室、壓射活塞、真空泵、氧氣站以及欠鑄識(shí)別裝置，壓射室連通模具型腔，壓射活塞設(shè)在壓射室內(nèi)，壓射室上設(shè)置有注液口，氧氣站與壓射室連接，氧氣站位于注液口與模具型腔之間，真空泵與模具型腔連通；欠鑄識(shí)別裝置包括頂出針、連接器以及感應(yīng)接觸器。本方法經(jīng)過(guò)如下步驟：1】抽真空；2】供氧；3】充氧澆注 4】熔融金屬液進(jìn)入模具型腔內(nèi)，如果欠鑄，壓鑄機(jī)的開(kāi)模信號(hào)不動(dòng)作；如果無(wú)欠鑄,壓鑄機(jī)開(kāi)模，取產(chǎn)品。本發(fā)明，大幅提高產(chǎn)品合格率，避免氣孔、縮松等缺陷的產(chǎn)生。
【專利說(shuō)明】壓力鑄造系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金壓鑄生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種具有真空充氧且具有壓鑄檢測(cè)功能的壓力鑄造系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]壓力鑄造系統(tǒng)主要由動(dòng)模、定模、壓射室、壓射活塞及模具型腔組成，其中，動(dòng)模與定模形成模具型腔，壓射室連接模具型腔，壓射活塞設(shè)在壓射室內(nèi)。
[0003]近年來(lái)，隨著產(chǎn)品輕量化、高集成和高性能化的發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多的結(jié)構(gòu)、形狀非常復(fù)雜，安全性能要求很高的鋁合金零部件。當(dāng)這些部件采用壓鑄生產(chǎn)時(shí)，由于壓力鑄造是在極短的時(shí)間內(nèi)完成充型過(guò)程的，很容易造成氣體的卷入而影響壓鑄件的質(zhì)量。而且隨著這些壓鑄件質(zhì)量要求愈來(lái)愈高，生產(chǎn)過(guò)程的品質(zhì)控制手段就顯得愈加重要，而單單依靠人員來(lái)控制品質(zhì)，即使是100%的檢驗(yàn)，也無(wú)法避免人員因精神不集中、脫崗等而引起的質(zhì)量事故，會(huì)產(chǎn)生分選、計(jì)劃拖延、批次報(bào)廢、陸運(yùn)變空運(yùn)等一系列的高成本后果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種壓力鑄造系統(tǒng)，解決現(xiàn)有壓力鑄造系統(tǒng)容易產(chǎn)生氣孔、縮松等缺陷以及無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品欠鑄自動(dòng)檢測(cè)的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0006]壓力鑄造系統(tǒng)，其特殊之處在于:包括動(dòng)模、定模、壓射室、壓射活塞、真空泵、氧氣站以及欠鑄識(shí)別裝置，動(dòng)模與定模合成后的內(nèi)部空間為模具型腔，壓射室連通模具型腔，壓射活塞設(shè)在壓射室內(nèi)，壓射室上設(shè)置有注液口，氧氣站與壓射室連接，氧氣站位于注液口與模具型腔之間，真空泵與模具型腔連通；
[0007]所述欠鑄識(shí)別裝置包括頂出針、連接器以及感應(yīng)接觸器，頂出針包括針體及位于針體末端的凸臺(tái)，以針體的尖端為上，針體末端為下，感應(yīng)接觸器包括絕緣底座以及固定在絕緣底座的上的金屬觸點(diǎn)，連接器為一個(gè)有通孔的部件，所述連接器套在頂出針的針體上且位于凸臺(tái)的上方，所述凸臺(tái)與連接器通過(guò)磁吸連接，感應(yīng)接觸器位于凸臺(tái)的下方，感應(yīng)接觸器與連接器固定連接；凸臺(tái)與連接器磁吸后，感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)與凸臺(tái)的下表面之間存在間隙，感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)與壓鑄機(jī)的開(kāi)模信號(hào)通過(guò)信號(hào)線連接；
[0008]在動(dòng)模的外側(cè)設(shè)置有頂出板B與頂出板A,頂出板B置于頂出板A與動(dòng)模之間,頂出板B與頂出板A固定連接；頂出板B上設(shè)置有沉頭孔，沉頭孔是一個(gè)通孔，頂出針、連接器以及感應(yīng)接觸器容納在沉頭孔內(nèi)，頂出針的針體的尖端伸至模具型腔的內(nèi)表面，連接器固定在頂出板B上的沉頭孔內(nèi)，感應(yīng)接觸器的下表面固定于頂出板A上，導(dǎo)線從頂出板B與頂出板A之間引出來(lái)。
[0009]上述欠鑄識(shí)別裝置還包括感應(yīng)燈，感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)與感應(yīng)燈的一端通過(guò)導(dǎo)線連接，感應(yīng)燈另一端與壓鑄機(jī)的開(kāi)模信號(hào)通過(guò)信號(hào)線連接。
[0010]上述凸臺(tái)的上表面或者連接器的下表面固定有磁鐵片。
[0011]上述金屬觸點(diǎn)為圓柱形或者圓錐形。
[0012]上述凸臺(tái)與連接器磁吸后，感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)與凸臺(tái)的下表面之間的間隙為0.15mm-0.2mm。
[0013]上述感應(yīng)接觸器與連接器通過(guò)卡扣固定連接。
[0014]壓力鑄造方法，其特殊之處在于，包括以下步驟:
[0015]I】動(dòng)模與定模合模，啟動(dòng)真空泵，將模具型腔抽真空，模具型腔內(nèi)壓力小于1KPa后停止抽真空；
[0016]2】氧氣站開(kāi)始供氧；
[0017]3】從注液口澆注熔融金屬液，此時(shí)氧氣站繼續(xù)充氧；澆注完成時(shí)，壓射活塞開(kāi)始推射，停止供氧；
[0018]4】熔融金屬液進(jìn)入模具型腔內(nèi)，如果產(chǎn)品欠鑄，壓鑄機(jī)的開(kāi)模信號(hào)不動(dòng)作，等待人工處理；如果產(chǎn)品無(wú)欠鑄，壓鑄機(jī)開(kāi)模，取產(chǎn)品。
[0019]上述步驟2】中，充氧時(shí)間3-4秒。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0021](I)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，大幅提高產(chǎn)品合格率，避免氣孔、縮松等缺陷的產(chǎn)生。避免欠鑄產(chǎn)品流至后工序；自動(dòng)識(shí)別，節(jié)約人力物力成本。并且對(duì)于欠鑄不良在生產(chǎn)的過(guò)程中就能得到100%的控制。
[0022](2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)可以在現(xiàn)有的頂出針裝置上進(jìn)行改進(jìn)，因此本發(fā)明的頂出針可以兼具識(shí)別欠鑄不良以及頂出產(chǎn)品的作用。
[0023](3)本發(fā)明的方法，在鋁金屬液充填模具型腔之前，先將壓鑄模具型腔內(nèi)空氣抽除，用氧氣充填壓室和模具型腔，以取代其中的空氣和其他氣體，然后再壓入液體金屬，消除或減少了氣孔，壓鑄件內(nèi)部的氣孔，提高鑄件的力學(xué)性能和表面質(zhì)量；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，投資少。還可消除或減少壓鑄時(shí)模具型腔的反壓力。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明壓力鑄造系統(tǒng)的原理圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0026]其中:1-模具型腔；21_針體；22_凸臺(tái)；31_絕緣底座；32_金屬觸點(diǎn)；4_感應(yīng)燈；5-動(dòng)模；6-模腿；7_頂出板B ;8_頂出板A;9-連接器；10-注液口 ；11_氧氣站；12_真空泵；13_定模；14_壓射活塞。

【具體實(shí)施方式】
[0027]本發(fā)明的壓力鑄造系統(tǒng)主要由動(dòng)模5、定模13、壓射室、壓射活塞14、真空泵12、氧氣站11以及欠鑄識(shí)別裝置組成，動(dòng)模與定模合成后的內(nèi)部空間為模具型腔1，壓射室聯(lián)通模具型腔，壓射活塞設(shè)在壓射室內(nèi)，壓射室上設(shè)置有注液口 10，氧氣站與壓射室連接，氧氣站位于注液口 10與模具型腔之間，真空泵12與模具型腔連接，動(dòng)模5固定于模腿6上并與模腿6通過(guò)螺栓連接。
[0028]欠鑄識(shí)別裝置包括頂出針、連接器以及感應(yīng)接觸器，頂出針包括針體及位于針體下端的凸臺(tái)，感應(yīng)接觸器包括絕緣底座以及固定在絕緣底座的上的金屬觸點(diǎn)，金屬觸點(diǎn)為圓柱形或者圓錐形或者其他形狀；連接器為一個(gè)有通孔的部件，所述連接器套在頂出針的針體上且位于凸臺(tái)的上方，所述凸臺(tái)與連接器通過(guò)磁吸連接，具體的，凸臺(tái)的上表面或者連接器的下表面固定有磁鐵片，凸臺(tái)、連接器選用可被磁鐵片吸引的材料；感應(yīng)接觸器位于凸臺(tái)的下方，感應(yīng)接觸器與連接器固定連接，具體可以采用卡扣的方式連接；凸臺(tái)與連接器磁吸后，感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)與凸臺(tái)的下表面之間存在間隙0.15mm-0.2_，這個(gè)間隙的大小需要考慮凝固后的金屬對(duì)頂出針?biāo)a(chǎn)生壓力大小以及壓力能夠促使頂出針向下運(yùn)動(dòng)的距離。感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)與壓鑄機(jī)的開(kāi)模信號(hào)通過(guò)信號(hào)線連接。
[0029]在動(dòng)模5的外側(cè)設(shè)置有頂出板B7與頂出板A8,頂出板B置于頂出板A與動(dòng)模之間，頂出板B7與頂出板AS通過(guò)螺栓連接；頂出板B7上設(shè)置有沉頭孔，沉頭孔是一個(gè)通孔，頂出針、連接器以及感應(yīng)接觸器容納在沉頭孔內(nèi)，頂出針的針體的上端伸至模具型腔的內(nèi)表面，連接器固定在頂出板B7上的沉頭孔內(nèi)，感應(yīng)接觸器的下表面固定于頂出板AS上，導(dǎo)線可以從頂出板B與頂出板A之間的縫隙引出來(lái)。頂出板向模具型腔移動(dòng)，則模具型腔內(nèi)的零件被頂出。頂出針的針體的位置不能影響模具型腔內(nèi)的零件成型，伸出下表面或者離模具型腔的下表面太遠(yuǎn)均無(wú)法發(fā)揮識(shí)別功能。將熔融金屬液注入模具型腔內(nèi)，待熔融金屬液凝固后，會(huì)對(duì)頂出針產(chǎn)生的壓力，頂出針向下運(yùn)動(dòng)，頂出針的凸臺(tái)與連接器分離而與感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)接觸，頂出針-感應(yīng)接觸器-感應(yīng)燈-壓鑄機(jī)回路聯(lián)通，感應(yīng)燈亮起，表示產(chǎn)品無(wú)欠鑄，壓鑄機(jī)開(kāi)模，取產(chǎn)品；如果產(chǎn)品有欠鑄，則欠鑄的地方不會(huì)對(duì)頂出針產(chǎn)生壓力，頂出針的凸臺(tái)與連接器依然磁吸，頂出針與感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)無(wú)法連通，即頂出針-感應(yīng)接觸器-感應(yīng)燈-壓鑄機(jī)回路不通，感應(yīng)燈滅，表示產(chǎn)品有欠鑄，此時(shí)壓鑄機(jī)的開(kāi)模信號(hào)不動(dòng)作，等待人工處理。
[0030]較佳的，欠鑄識(shí)別裝置還包括感應(yīng)燈4，感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)與感應(yīng)燈的一端通過(guò)導(dǎo)線連接，感應(yīng)燈另一端與壓鑄機(jī)的開(kāi)模信號(hào)通過(guò)信號(hào)線連接，感應(yīng)燈的設(shè)置，便于直接觀察到欠鑄情況。
[0031]使用時(shí)，頂出針針體的針頭部分不一定必須位于模具型腔的下表面，也可以是模具型腔的其他任何面，欠鑄識(shí)別裝置的數(shù)量以多個(gè)為佳，便于識(shí)別整體是否欠鑄，提高識(shí)別的準(zhǔn)確率。
[0032]當(dāng)頂出板向動(dòng)模運(yùn)動(dòng)時(shí)，頂出針向上運(yùn)動(dòng)，將模具型腔內(nèi)的零件頂出。
[0033]本發(fā)明的壓力鑄造方法，包括以下步驟:
[0034]I】動(dòng)模與定模合模，真空泵12啟動(dòng)，將模具型腔抽真空，時(shí)間為1-2秒，腔內(nèi)壓力小于1KPa后停止抽真空；
[0035]2】氧氣站11開(kāi)始供氧，充氧3-4秒；
[0036]3】從注液口澆注蓉熔融鋁液，此時(shí)氧氣站繼續(xù)充氧；澆注完成時(shí)，壓射活塞14開(kāi)始推射，停止供氧；
[0037]4】熔融鋁液進(jìn)入模具型腔I內(nèi)，對(duì)頂出針產(chǎn)生壓力，頂出針的凸臺(tái)與連接器分離而與感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)接觸，此時(shí)產(chǎn)品無(wú)欠鑄，壓鑄機(jī)開(kāi)模，取產(chǎn)品；如果產(chǎn)品有欠鑄，則欠鑄的地方不會(huì)對(duì)頂出針產(chǎn)生壓力，頂出針的凸臺(tái)與連接器依然磁吸，頂出針與感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)無(wú)法連通，即頂出針-感應(yīng)接觸器-感應(yīng)燈-壓鑄機(jī)回路不通，感應(yīng)燈滅，表示產(chǎn)品有欠鑄，此時(shí)壓鑄機(jī)的開(kāi)模信號(hào)不動(dòng)作，等待人工處理。
【權(quán)利要求】
1.壓力鑄造系統(tǒng)，其特征在于:包括動(dòng)模、定模、壓射室、壓射活塞、真空泵、氧氣站以及欠鑄識(shí)別裝置，動(dòng)模與定模合成后的內(nèi)部空間為模具型腔，壓射室連通模具型腔，壓射活塞設(shè)在壓射室內(nèi)，壓射室上設(shè)置有注液口，氧氣站與壓射室連接，氧氣站位于注液口與模具型腔之間，真空泵與模具型腔連通； 所述欠鑄識(shí)別裝置包括頂出針、連接器以及感應(yīng)接觸器，頂出針包括針體及位于針體末端的凸臺(tái)，以針體的尖端為上，針體末端為下，感應(yīng)接觸器包括絕緣底座以及固定在絕緣底座的上的金屬觸點(diǎn)，連接器為一個(gè)有通孔的部件，所述連接器套在頂出針的針體上且位于凸臺(tái)的上方，所述凸臺(tái)與連接器通過(guò)磁吸連接，感應(yīng)接觸器位于凸臺(tái)的下方，感應(yīng)接觸器與連接器固定連接；凸臺(tái)與連接器磁吸后，感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)與凸臺(tái)的下表面之間存在間隙，感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)與壓鑄機(jī)的開(kāi)模信號(hào)通過(guò)信號(hào)線連接； 在動(dòng)模的外側(cè)設(shè)置有頂出板B與頂出板A，頂出板B置于頂出板A與動(dòng)模之間，頂出板B與頂出板A固定連接；頂出板B上設(shè)置有沉頭孔，沉頭孔是一個(gè)通孔，頂出針、連接器以及感應(yīng)接觸器容納在沉頭孔內(nèi)，頂出針的針體的尖端伸至模具型腔的內(nèi)表面，連接器固定在頂出板B上的沉頭孔內(nèi)，感應(yīng)接觸器的下表面固定于頂出板A上，導(dǎo)線從頂出板B與頂出板A之間引出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力鑄造系統(tǒng)，其特征在于:所述欠鑄識(shí)別裝置還包括感應(yīng)燈，感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)與感應(yīng)燈的一端通過(guò)導(dǎo)線連接，感應(yīng)燈另一端與壓鑄機(jī)的開(kāi)模信號(hào)通過(guò)信號(hào)線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力鑄造系統(tǒng)，其特征在于:所述凸臺(tái)的上表面或者連接器的下表面固定有磁鐵片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力鑄造系統(tǒng)，其特征在于:所述金屬觸點(diǎn)為圓柱形或者圓錐形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力鑄造系統(tǒng)，其特征在于:所述凸臺(tái)與連接器磁吸后，感應(yīng)接觸器的金屬觸點(diǎn)與凸臺(tái)的下表面之間的間隙為0.15mm-0.2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力鑄造系統(tǒng)，其特征在于:所述感應(yīng)接觸器與連接器通過(guò)卡扣固定連接。
7.壓力鑄造方法，其特征在于，包括以下步驟: 1】動(dòng)模與定模合模，啟動(dòng)真空泵，將模具型腔抽真空，模具型腔內(nèi)壓力小于lOKPa后停止抽真空； 2】氧氣站開(kāi)始供氧； 3】從注液口澆注熔融金屬液，此時(shí)氧氣站繼續(xù)充氧；澆注完成時(shí)，壓射活塞開(kāi)始推射，停止供氧； 4】熔融金屬液進(jìn)入模具型腔內(nèi)，如果產(chǎn)品欠鑄，壓鑄機(jī)的開(kāi)模信號(hào)不動(dòng)作，等待人工處理；如果產(chǎn)品無(wú)欠鑄，壓鑄機(jī)開(kāi)模，取產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓力鑄造方法，其特征在于，步驟2】中，充氧時(shí)間3-4秒。
【文檔編號(hào)】B22D17/12GK104368783SQ201410550160
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】陳國(guó)慶 申請(qǐng)人:煙臺(tái)三和汽車零部件有限公司