在真空環(huán)境下把金屬熔解并成型的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬成型裝置及方法，尤其是一種在真空環(huán)境下把金屬熔化予以鑄造或鍛造成型的在真空環(huán)境下把金屬熔解并成型的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鑄造金屬的鑄造裝置及鍛造金屬的鍛造裝置包括水平式壓鑄機(jī)、垂直式壓鑄機(jī)、擠壓鑄造機(jī)、低壓鑄造機(jī)、模具重力鑄造機(jī)及熔湯鍛造機(jī)等。該裝置為了連續(xù)作業(yè)而在另行配備的熔解爐熔化金屬并且在大氣中溶化金屬。
[0003]然而，在大氣中讓金屬熔化時金屬熔湯接觸大氣而使得金屬急劇氧化的同時，異物會侵入金屬熔湯而生成浮渣(Dross)。浮渣雖然稍微具備了阻止接觸大氣的效果，卻會在金屬熔化過程中妨礙到持續(xù)攪拌作業(yè)而難以連續(xù)供應(yīng)優(yōu)質(zhì)熔化的金屬熔湯。
[0004]為了解決該問題由先前技術(shù)揭示了在真空環(huán)境下讓熔解金屬后成型的裝置及方法。大韓民國專利注冊第10-01144770-0000號“利用電子攪拌的輕金屬真空熔解裝置及利用它的真空熔解方法”、注冊第10-1123645-0000號“在真空環(huán)境下以模具對輕金屬進(jìn)行鑄造成型的方法及其裝置”、注冊第10-1144767-0000號“輕金屬的真空熔解裝置及利用它的真空熔解方法”、注冊第10-1013207-0000號“輕金屬的真空熔解裝置及利用它的真空熔解方法”、注冊第10-0550144-0000號“壓鑄機(jī)的真空裝置”、注冊第10-0572589-0000號“垂直真空熔湯鍛造機(jī)”、注冊第10-0572581-0000號“真空重力模具鑄造機(jī)”、注冊第10-0572583-0000號“垂直真空擠壓鑄造機(jī)的產(chǎn)品成型方法及其裝置”等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]所解決的技術(shù)課題
[0006]本發(fā)明的目的在于，改善先前揭示的在真空環(huán)境下熔解金屬并予以成型的裝置及方法，簡化結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)高度真空環(huán)境并且在該真空環(huán)境下熔化金屬并成型，從而能夠生產(chǎn)高品質(zhì)的精密金屬廣品。
[0007]解決技術(shù)課題的技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明在金屬成型裝置內(nèi)部熔化金屬后填入模具母模仁予以成型，在阻止了外部空氣流入裝置內(nèi)部的狀態(tài)下，在把裝置內(nèi)部的空氣抽到外部實(shí)現(xiàn)高度真空狀態(tài)的環(huán)境下熔解金屬并成型。
[0009]發(fā)明效果
[0010]本發(fā)明的在真空環(huán)境下把金屬熔解并成型的裝置在讓內(nèi)部成為高度真空狀態(tài)的情形下把金屬熔解并成型而得以防止金屬熔湯由于接觸空氣所導(dǎo)致的物性變化，與此同時，在加壓柱塞后方形成空間用來另行匯聚金屬成型過程中發(fā)生的渣滓而得以防止渣滓混入所成型的金屬，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)品質(zhì)優(yōu)異的精密金屬產(chǎn)品成型。
【附圖說明】
[0011]圖1是示出本發(fā)明的在真空環(huán)境下把金屬熔解并成型的裝置的概略結(jié)構(gòu)的概念例示圖。
[0012]圖2是示出本發(fā)明的其它實(shí)施例讓熔解套筒下降并投入金屬的例示圖。
[0013]圖3是示出用來讓本發(fā)明所用加壓柱塞冷卻的結(jié)構(gòu)的例示圖。
[0014]圖4到圖7是示出本發(fā)明的裝置在真空環(huán)境下把金屬熔解并成型的過程的例示圖。
[0015]圖8到圖11是示出本發(fā)明的其它實(shí)施例在真空環(huán)境下把金屬熔解并成型的裝置的概略結(jié)構(gòu)概念的例示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供一種在真空環(huán)境下把金屬熔解并成型的裝置及其方法，為了在金屬成型的模具裝置內(nèi)部實(shí)現(xiàn)高度真空環(huán)境并且在該真空環(huán)境下熔化金屬并成型，其包括:
[0017]模具，具有讓金屬成型的模具母模仁;熔解套筒，內(nèi)部中空并連通所述模具母模仁下面而安裝以把所投入的金屬熔解;及加壓柱塞，在所述熔解套筒內(nèi)部前進(jìn)并且把熔解的金屬推動填入模具母模仁;讓所述熔解套筒內(nèi)部與模具母模仁維持密封狀態(tài)，在所述加壓柱塞后方形成連通熔解套筒并且阻止外部空氣流入的空間，配備排氣裝置而讓所述空間與模具母模仁及熔解套筒內(nèi)部形成真空狀態(tài)。
[0018]下面結(jié)合圖1到圖11詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0019]圖1是示出本發(fā)明的在真空環(huán)境下把金屬熔解并成型的裝置的概略結(jié)構(gòu)的概念例示圖，圖2是示出讓熔解套筒下降并投入金屬的例示圖，圖3是示出用來讓本發(fā)明所用加壓柱塞冷卻的結(jié)構(gòu)的例示圖。
[0020]如圖所示，本發(fā)明的在真空環(huán)境下把金屬熔解并成型的裝置包括:模具(300)，具有作為金屬成型空間的模具母模仁(302);熔解套筒(400)，熔解所述金屬；及加壓柱塞(500),把所述熔解套筒(400)熔解的金屬推動而填入所述模具(300)。
[0021]模具(300)分成可動模具(320)與固定模具(340)并且在可動模具(320)上升時模具母模仁(302)開放。在可動模具(320)與固定模具(340)相接的處所安裝密封件而在相接時封閉模具母模仁(302)。
[°022 ]固定模具(340)牢固地固定在具備一定面積的板型態(tài)固定臺板(200)的上表面。固定臺板(200)由主體架(100)以距離地板一定高度的方式給予支持。
[0023]可動模具(320)的下端沿著固定在所述固定臺板(200)地豎立的系桿(820)上升與下降。在系桿(820)上形成可動臺板(800)，所述可動模具(320)固定在可動臺板(800)而可動臺板(800)沿著所述系桿(820)上升與下降，從而讓可動模具(320)上升與下降。
[0024]可動臺板(800)的上升與下降是憑借模具開閉缸(900)實(shí)現(xiàn)的。模具開閉缸(900)固定在固定于系桿(820)上端的缸支撐架(920)，透過缸桿(910)的前進(jìn)與后退動作驅(qū)動可動臺板(800)。
[0025]可以在可動模具(320)安裝頂出板(700)以便讓模具母模仁(302)中成型的產(chǎn)品脫模。頂出板(700)具有貫穿可動模具(320)抵達(dá)模具母模仁(302)的頂出銷(710)并且憑借頂出銷(710)的前進(jìn)而得以使得在模具母模仁(302)成型的產(chǎn)品從可動模具(320)分離。
[0026]熔解套筒(400)的內(nèi)部中空而形成管型態(tài)。而且，熔解套筒(400)的材質(zhì)可以由陶瓷構(gòu)成的絕緣體形成。熔解套筒(400)的外周纏繞感應(yīng)加熱線圈(410)而得以對熔解套筒(400)內(nèi)的金屬直接感應(yīng)加熱。熔解套筒(400)貫穿固定臺板(200)并且上端相接固定模具(340)的下部地安裝。因此熔解套筒(400)內(nèi)部與模具母模仁(302)互相連通。此時，為了把熔解套筒(400)與下部模具(300)相接的處所封閉而需要安裝密封件。
[0027]請參閱圖2，熔解套筒(400)可上升與下降地構(gòu)成。配備套筒支撐架(460)而得以支持熔解套筒(400)下端，所述套筒支撐架(460)的上端沿著固定在固定臺板(200)的支撐棒(470)上升與下降而使得熔解套筒(400)上升與下降。根據(jù)該構(gòu)成方式，讓熔解套筒(400)下降即可把需要熔解的金屬投入熔解套筒(400)。
[0028]熔解套筒(400)的下端封閉地形成。套筒支撐架(460)則形成能夠堵住熔解套筒(400)下端的槽而使得熔解套筒(400)下端插入套筒支撐架(460)地固定，另一方面，套筒支撐架(460)還貫穿地形成了和熔解套筒(400)內(nèi)部連通的孔，所述孔下端被封閉而使得熔解套筒(400)下端被封閉。憑此，在熔解套筒(400)上端相接于固定模具(340)而被封閉的狀態(tài)下而得以阻止空氣流入熔解套筒(400)內(nèi)部地予以封閉。
[0029]所述孔的尺寸與熔解套筒(400)內(nèi)徑維持一致地形成較佳，但不限定于此。
[0030]所述孔的封閉可以利用封閉凸緣(480)實(shí)現(xiàn)。封閉凸緣(480)以堵住形成于套筒支撐架(460)的孔的下端地固定。此時，后述柱塞桿(510)貫穿所述封閉凸緣(480)，在套筒支撐架(460)與封閉凸緣(480)相接的處所及柱塞桿(510)貫穿的處所安裝密封件以便盡量增強(qiáng)封閉性能。
[0031]加壓柱塞(500)具有活塞型態(tài)而在熔解套筒(400)內(nèi)部進(jìn)行前進(jìn)與后退動作。其形成于憑借缸而動作的柱塞桿(510)的上端并進(jìn)行前進(jìn)與后退動作，柱塞桿(510)可以利用聯(lián)軸器連接到憑借缸進(jìn)行前進(jìn)與后退動的缸桿。
[0032]投入熔解套筒(400)內(nèi)部的金屬熔解后加壓柱塞(500)前進(jìn)而把金屬熔湯推動填入模具母模仁(302)。該加壓柱塞(500)的后方形成一定大小的空間(402)。所述空間(402)即使加壓柱塞(500)后退到底也不會相接封閉凸緣(480)地形成。在金屬成型過程中透過加壓柱塞(500)與熔解套筒(400)內(nèi)部墻面的間隙掉落的金屬渣滓匯聚到該空間(402)。因此金屬渣滓不會混入所成型的金屬。
[0033]加壓柱塞(500)具有冷卻手段進(jìn)行冷卻。為此，請參閱圖3，可以讓柱塞桿(510)與加壓柱塞(500)內(nèi)部中空地形成而且貫穿其內(nèi)部地安裝管并透過所述管投入冷卻水進(jìn)行冷卻。但不限定于此，可以根據(jù)需要而使用其它手段。
[0034]本發(fā)明為了如前所述地在金屬成型裝置內(nèi)部形成真空而配備排氣裝置(600)。排氣裝置(600)透過復(fù)數(shù)個排氣管(610)讓模具母模仁(302)與熔解套筒(400)內(nèi)部及加壓柱塞(500)后方所形成的空間(402)成為真空。由于模具母模仁(302)與熔解套筒(400)是連通的，因此一個排氣管(610)連通模具母模仁(302)而在模具母模仁(302)與熔解套筒(400)內(nèi)部抽出空氣，另一個排氣管(610)則連通所述空間(402)抽出空氣。由于如前所述地同時抽出空氣，因此本發(fā)明如前所述地使得在真空環(huán)境下把金屬熔解并成型的裝置內(nèi)部能夠迅速形成真空狀態(tài)。