本實(shí)用新型涉及一種安全性高的鎂合金低壓鑄造機(jī)，用于低壓鑄造生產(chǎn)鎂合金鑄件，屬于鎂合金低壓鑄造領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鎂合金低壓鑄造是指金屬液在壓力下充型和凝固，采用低壓鑄造生產(chǎn)鎂合金鑄件具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、由于其充型速度可控，充型平穩(wěn)，可以減少鎂液的氧化和避免卷氣；2、在壓力下結(jié)晶凝固、補(bǔ)縮，因此生成的鑄件具有尺寸精度高、內(nèi)部質(zhì)量?jī)?yōu)良特點(diǎn)；3、和重力鑄造相比，其組織致密性更好，力學(xué)性能更高；4、其充型能力強(qiáng)，可以解決重力鑄造無(wú)法澆鑄成的薄壁復(fù)雜的鑄件；5、采用自動(dòng)化控制和輸出顯現(xiàn)化，對(duì)鑄造流程更加可控，可追溯，查找問(wèn)題更迅速。低壓鑄造成為鎂合金鑄件生產(chǎn)的重要工藝，在航空航天、兵器等復(fù)雜薄壁鎂合金鑄造結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)上有明顯的優(yōu)勢(shì)。鎂合金低壓鑄造工藝設(shè)備是在鋁合金低壓鑄造工藝設(shè)備基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，但由于鎂合金易燃易爆，即使在空氣中也會(huì)燃燒，一直是鎂合金低壓鑄造機(jī)發(fā)展的瓶頸，故急需安全可靠的低壓鑄造機(jī)運(yùn)用到鎂合金的鑄件中來(lái)。

目前使用的低壓設(shè)備按模具與保溫爐的連接方式，可分為頂置式低壓鑄造機(jī)和側(cè)置式低壓鑄造機(jī)。頂置式低壓鑄造機(jī)一臺(tái)爐上只能放一副鑄型，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件需要向下抽芯時(shí)，無(wú)法設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)，同時(shí)保溫爐的密封、保養(yǎng)、穩(wěn)定性和合金處理均不方便。側(cè)置式低壓鑄造機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安全性不高，限制了其應(yīng)用。

頂置式低壓鑄造機(jī)和側(cè)置式低壓鑄造機(jī)的工作過(guò)程相同，將熔煉好的合金液倒入保溫爐，把所要澆注的鑄型安裝在機(jī)架上，然后通入壓縮空氣使金屬液通過(guò)升液管進(jìn)入鑄型，經(jīng)過(guò)升液、沖型、結(jié)殼、增壓、保壓、泄壓、冷卻。完成一個(gè)操作過(guò)程。

現(xiàn)有的鎂合金低壓鑄造機(jī)大多通過(guò)鋁合金低壓鑄造機(jī)改造過(guò)來(lái)，沒(méi)有多工步保護(hù)，整個(gè)澆注過(guò)程不可控，隨時(shí)有可能發(fā)生噴射現(xiàn)象，但由于鎂合金一噴射出來(lái)，在空氣中劇烈燃燒，甚至爆炸，嚴(yán)重影響人員設(shè)備安全；同時(shí)以上兩種設(shè)備金屬液需要熔煉完成后倒入保溫爐，對(duì)于鎂合金，搬運(yùn)過(guò)程中極易和空氣接觸氧化燃燒，危險(xiǎn)性很大；故現(xiàn)有的鎂合金低壓鑄造機(jī)安全性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在提供一種安全性高的鎂合金低壓鑄造機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的安全性不高的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種安全性高的鎂合金低壓鑄造機(jī)，包括熔煉保溫爐和控溫裝置，在該熔煉保溫爐內(nèi)設(shè)有坩堝和漏液口，在該坩堝的頂蓋設(shè)有升液管和加壓口，升液管的頂端設(shè)有對(duì)接口；在該熔煉保溫爐的上方設(shè)有上支架，在該上支架上裝有模具夾持機(jī)構(gòu)，在該模具夾持機(jī)構(gòu)的下面設(shè)有升液管；其中，在所述的上支架下面設(shè)有下支架，在該下支架底部設(shè)有熔煉保溫爐滑軌，并延伸出下支架的一側(cè)，在該熔煉保溫爐滑軌上設(shè)有保溫爐拖車，在該保溫爐拖車上裝有滾輪和滾輪驅(qū)動(dòng)裝置；在該上支架的下部設(shè)有與熔煉保溫爐滑軌垂直的推車軌道，在該推車軌道上設(shè)有用于輸送模具的小推車；在該下支架內(nèi)裝有保溫爐升降裝置；所述的模具夾持機(jī)構(gòu)、滾輪驅(qū)動(dòng)裝置和保溫爐升降裝置均由控制器控制。

其中，所述的模具夾持機(jī)構(gòu)包括：導(dǎo)柱、押板和押板升降缸，押板升降缸安裝在該上支架頂端的固定板上，其活塞桿向下伸出，在押板升降缸的周圍的固定板上均布四根能夠上下滑動(dòng)的導(dǎo)柱，該押板連接在該活塞桿和導(dǎo)柱的底端；在該上支架上裝有押板安全限位裝置。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述的導(dǎo)柱中至少有一根設(shè)有鋸齒，在其旁邊裝有鎖位機(jī)構(gòu)，在該上支架的下部一側(cè)設(shè)有光電保護(hù)裝置，當(dāng)有人位于危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)通過(guò)控制器啟動(dòng)鎖位機(jī)構(gòu)停止該模具夾持機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的保溫爐升降裝置采用帶自鎖的液壓舉升器。

作為本實(shí)用新型的又一種改進(jìn)，在所述的坩堝內(nèi)設(shè)有熱電偶，與所述的控制器連接。

本實(shí)用新型的鎂合金低壓鑄造機(jī)還包括以下安全裝置：在所述的下支架內(nèi)的上下分別裝有保溫爐安全限位裝置和限位螺母；在熔煉保溫爐設(shè)有爐內(nèi)異常壓力發(fā)生檢測(cè)裝置和爐內(nèi)殘壓檢測(cè)裝置；所述的模具夾持機(jī)構(gòu)和保溫爐升降裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)有相應(yīng)的油壓超限、液壓油溫過(guò)高、回濾油器堵塞和液位低報(bào)警系統(tǒng)；上述安全裝置均與所述的控制器連接。

作為本實(shí)用新型的再一種改進(jìn)，所述的控制器采用PLC，并設(shè)有聲光報(bào)警裝置和操作盤；所述的熔煉保溫爐采用硅碳棒加熱，其控溫裝置采用PID控制。

本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)包括：本實(shí)用新型的低壓鑄造機(jī)能夠克服現(xiàn)有的安全性不高的缺點(diǎn)。

1、本設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，有聲光報(bào)警裝置，并能在操作盤顯示故障的部位。

2、本實(shí)用新型設(shè)備在操作側(cè)和反操作側(cè)配備光電保護(hù)裝置，只要操作者進(jìn)入光電管控制范圍，模板將牢牢鎖住，停止合模等危險(xiǎn)動(dòng)作確保人身安全。

3、本設(shè)備采用PLC(可編程序控制器)控制，能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)顯示機(jī)器的工作狀態(tài)和動(dòng)作流程，并能實(shí)時(shí)顯示PLC輸入、輸出點(diǎn)及功能模塊的工作狀態(tài)，機(jī)器在操作盤具備手動(dòng)、自動(dòng)等動(dòng)作程序可選。

4、本設(shè)備的爐移動(dòng)裝置是采用電動(dòng)移出、移入，而爐子的舉升則采用液壓舉升器，舉升器帶自鎖。鑄造機(jī)熔煉保溫爐運(yùn)轉(zhuǎn)到達(dá)型鑄造位置，爐子底下有安全限位裝置和爐子上面有限位螺母，雙層限位確保爐子到達(dá)指定位置；押板下降和上升配有押板限位裝置，只要到達(dá)指定位置操作盤“加壓可能”綠燈才會(huì)亮，起到安全保護(hù)作用。

5、本實(shí)用新型設(shè)備熔煉保溫爐為一體，避免金屬液搬運(yùn)氧化和飛濺等危險(xiǎn)情況，尤其對(duì)于易燃易爆的鎂合金液，搬運(yùn)中極容易氧化和燃燒，并且燃燒起來(lái)無(wú)法撲滅，危險(xiǎn)性極大。

6、加熱保溫爐采用PID控制，并且能夠?qū)山M參數(shù)單獨(dú)控制，一組控制爐氣溫度，一組控制鎂液溫度，避免溫度失控，并帶有超溫保護(hù)及報(bào)警功能。

7、模具夾持機(jī)構(gòu)采取齒杠鎖塊機(jī)構(gòu)，防止操作人員在作業(yè)時(shí)，因模板自由滑落而人身安全受到威脅。

8、設(shè)有爐內(nèi)異常壓力發(fā)生檢測(cè)裝置，異常壓發(fā)生機(jī)器自動(dòng)停止。

9、設(shè)有爐內(nèi)殘壓檢測(cè)裝置，只有爐內(nèi)殘壓為OK時(shí)，模具才能打開。

10、液壓系統(tǒng)有相應(yīng)的油壓超限、液壓油溫過(guò)高、回濾油器堵塞、液位低等報(bào)警系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)(熔煉保溫爐在鑄造位外)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的熔煉保溫爐在鑄造位的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型鑄造狀態(tài)的示意圖(圖2中熔煉保溫爐升高后)。

圖中標(biāo)記說(shuō)明：1、操作盤；2、升液管；3、(光滑)導(dǎo)柱，31、帶鋸齒的導(dǎo)柱；4、押板；5、光電保護(hù)裝置；6、限位螺母；7、坩堝；8、熔煉保溫爐；9、漏液口；10、安全限位裝置；11、熔煉保溫爐滑軌；12、押板安全限位裝置；13、推車軌道；14、小推車；15、泄壓口，16、加壓接口，17、坩堝蓋，18、模具，19、拖鏈，20、押板升降缸，21、上支架，22、升液管對(duì)接口，23、下支架，24、熱電偶，25、滾輪驅(qū)動(dòng)裝置，26、保溫爐滾輪，27、保溫爐小車，28、模具支撐臺(tái)，29、保溫爐升降裝置，30、鎖位機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

參見圖1-圖3，本實(shí)用新型的一種安全性高的鎂合金低壓鑄造機(jī)，包括熔煉保溫爐8和控溫裝置，在該熔煉保溫爐8內(nèi)設(shè)有坩堝7和漏液口9，在該坩堝7的頂蓋17設(shè)有升液管2和加壓口16，升液管2的頂端設(shè)有對(duì)接口22；在該熔煉保溫爐8的上方設(shè)有上支架21，在該上支架21上裝有模具夾持機(jī)構(gòu)，在該模具夾持機(jī)構(gòu)的下面設(shè)有升液管2，在所述的上支架21下面設(shè)有下支架23，在該下支架23底部設(shè)有熔煉保溫爐滑軌11，并延伸出下支架23的一側(cè)，在該熔煉保溫爐滑軌11上設(shè)有保溫爐拖車27，在該保溫爐拖車27上裝有滾輪26和滾輪驅(qū)動(dòng)裝置25；在該上支架21的下部設(shè)有與熔煉保溫爐滑軌11垂直的推車軌道13，在該推車軌道13上設(shè)有用于輸送模具的小推車14；在該下支架23內(nèi)裝有保溫爐升降裝置29；所述的模具夾持機(jī)構(gòu)、滾輪驅(qū)動(dòng)裝置25和保溫爐升降裝置29均由控制器(未圖示)控制。

所述的模具夾持機(jī)構(gòu)包括：導(dǎo)柱3、押板4和押板升降缸20，押板升降缸20安裝在該上支架21頂端的固定板上，其活塞桿向下伸出，在押板升降缸20的周圍的固定板上均布四根能夠上下滑動(dòng)的導(dǎo)柱3，該押板4連接在該活塞桿和導(dǎo)柱3的底端；在該上支架21上裝有押板安全限位裝置12。

所述的導(dǎo)柱3中至少有一根為帶鋸齒的導(dǎo)柱31，在其旁邊裝有鎖位機(jī)構(gòu)30(液壓缸驅(qū)動(dòng)鎖銷)，在該上支架21的下部一側(cè)設(shè)有光電保護(hù)裝置5，當(dāng)有人位于危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)通過(guò)控制器啟動(dòng)鎖位機(jī)構(gòu)30的鎖銷插入導(dǎo)柱31的鋸齒，停止該模具夾持機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。

所述的保溫爐升降裝置29采用帶自鎖的液壓舉升器。

在所述的坩堝7內(nèi)設(shè)有熱電偶24，與所述的控制器連接控制爐內(nèi)溫度。

還包括以下安全裝置：在所述的下支架23內(nèi)的上下分別裝有保溫爐安全限位裝置10和限位螺母6；在熔煉保溫爐8設(shè)有爐內(nèi)異常壓力發(fā)生檢測(cè)裝置和爐內(nèi)殘壓檢測(cè)裝置；所述的模具夾持機(jī)構(gòu)和保溫爐升降裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)有相應(yīng)的油壓超限、液壓油溫過(guò)高、回濾油器堵塞和液位低報(bào)警系統(tǒng)；上述安全裝置均與所述的控制器連接。

所述的控制器采用PLC，并設(shè)有聲光報(bào)警裝置和操作盤1。

所述的熔煉保溫爐8采用硅碳棒加熱，其控溫裝置采用PID控制。

熔煉保溫爐8上連接的各種管道和電纜均通過(guò)拖鏈19連接。

本實(shí)用新型的工作過(guò)程是：把所需熔煉的原材料放入坩堝7中，硅碳棒加熱，在控制器設(shè)定爐膛溫度，控制精度±3℃，熔煉保溫爐采用PID控制，并且能夠?qū)山M參數(shù)單獨(dú)控制，一組控制爐膛溫度，一組控制鎂液溫度，避免溫度失控，并帶有超溫保護(hù)及報(bào)警功能。熔煉好的鎂液，通過(guò)熔煉保溫爐滑軌11，在操作盤1操作切換為自動(dòng)、按下鑄造位置按鈕，通過(guò)安全限位裝置10和限位螺母6控制熔煉保溫爐8到預(yù)定的(鑄造)位置，并通過(guò)操作盤1界面按下爐密著，“燈亮”再次確認(rèn)熔煉保溫爐8到達(dá)指定位置。完成此命令后，通過(guò)推車軌道13把小推車14推入型搬入位置，通過(guò)操作盤1按鈕控制小推車14到型鑄造位置，通過(guò)操作盤1押板半自動(dòng)按鈕控制押板4下降，通過(guò)押板安全限位裝置12控制位置，在鑄機(jī)操作側(cè)和反操作側(cè)配備光電保護(hù)裝置5，只要有人進(jìn)入光電管控制范圍，押板4將被牢牢鎖住，停止合模等危險(xiǎn)動(dòng)作確保人身安全，操作盤1界面“加壓可能”燈亮，表明押板4壓實(shí)。在與加壓口16連接的伺服加壓控制系統(tǒng)(未圖示)設(shè)定澆注工藝參數(shù)后，操作盤1進(jìn)行加壓，伺服加壓控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示設(shè)定曲線和實(shí)際曲線走勢(shì)，并且自動(dòng)補(bǔ)壓；爐內(nèi)設(shè)有異常壓力發(fā)生檢測(cè)裝置，當(dāng)加壓出現(xiàn)異常時(shí)操作盤1界面報(bào)警機(jī)按鈕發(fā)生報(bào)警，按緊急停止按鈕就可以迅速終止操作；爐內(nèi)設(shè)有殘壓檢測(cè)裝置，泄壓時(shí)當(dāng)伺服加壓控制系統(tǒng)界面殘壓為零(界面殘壓OK)時(shí)，模具才能打開。PLC電氣控制系統(tǒng)控制低壓鑄造機(jī)液面加壓澆注壓力，曲線實(shí)時(shí)顯示，壓力自動(dòng)補(bǔ)償。鑄造過(guò)程，可自動(dòng)和手動(dòng)生產(chǎn)。