專利名稱：一種真空熔煉壓鑄設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于金屬成型設備領域，尤其涉及用于各種易氧化金屬及其合金的熔煉壓鑄設備。
背景技術：
具有優(yōu)異的物理、化學、力學性能及精密成型性的金屬和合金，是支撐未來精密機械、信息、航空航天器件、國防工業(yè)等高新技術的關鍵材料。然而多數(shù)新型金屬和合金的制備條件要求苛刻，如Mg合金，非晶合金等的性能對氧含量敏感，這就要求其熔煉和成型過程始終在真空條件下進行?，F(xiàn)有的真空壓鑄設備幾乎都是在大氣的條件下完成壓鑄過程的，容易造成金屬產(chǎn)品的氧化，并且產(chǎn)品容易形成氣孔。因此，如何在真空條件下完成對易氧化金屬的熔煉和壓鑄一直是真空壓鑄方法中的一個瓶頸。有采用電極導入方式的，在真空腔體內(nèi)安裝高頻感應線圈和熔煉坩堝，對易氧化金屬進行熔煉，然后把熔融狀態(tài)的金屬澆到料管里面，繼而完成壓鑄過程。但把電極導入真空腔體內(nèi)部會使設備的結(jié)構(gòu)復雜，改造成本高，在通電熔煉過程中電極在真空腔體內(nèi)部容易產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象，設備的可靠性不高。且熔煉坩堝在完成一次熔煉澆料過程后會粘有殘料和存有氧化皮，清理麻煩，且在以后的金屬熔煉過程中容易引入雜質(zhì)，影響產(chǎn)品性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有的電極導入真空腔體內(nèi)部，設備結(jié)構(gòu)復雜、改造成本高、通電熔煉過程中電板在真空環(huán)境下易產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象前缺陷，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的真空熔煉壓鑄設備。本發(fā)明提供了一種真空熔煉壓鑄設備，該設備包括熔煉裝置，射料裝置，第一驅(qū)動裝置，產(chǎn)品成型模具，第二驅(qū)動裝置；所述第一驅(qū)動裝置驅(qū)動射料裝置在熔煉裝置中往復運動，用于將金屬坯料送入熔煉裝置中或者將熔煉后的金屬液體推送至產(chǎn)品成型模具中； 所述熔煉裝置分別與第一驅(qū)動裝置、產(chǎn)品成型模具密封連接；所述第二驅(qū)動裝置與產(chǎn)品成型模具連接并驅(qū)動產(chǎn)品成型模具的開閉；所述熔煉裝置包括為熔煉提供真空環(huán)境的真空圓筒、位于真空圓筒內(nèi)部用于放置金屬坯料的料管、位于真空圓筒外部與真空圓筒相接觸并對料管中的金屬坯料進行感應加熱的高頻感應線圈。本發(fā)明將高頻感應線圈設置在空氣中對密閉空間內(nèi)真空環(huán)境下的金屬坯料進行熔煉，避免了將電極引入真空使設備結(jié)構(gòu)復雜，改造成本高以及真空環(huán)境下通電電極會產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象等問題，優(yōu)化簡化了設備，降低了設備的制作成本，并且提高了設備的可靠性。


圖1是本發(fā)明提供的一種真空熔煉壓鑄設備的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明作進一步詳細說明。優(yōu)選地，所述產(chǎn)品成型模具位于熔煉裝置上面，所述射料裝置由下向上推送料管中的熔融狀態(tài)金屬坯料至產(chǎn)品成型模具。由下向上射料避免了橫向射料過程中熔融液態(tài)金屬坯料因流動而產(chǎn)生卷起現(xiàn)象導致產(chǎn)品形成很多氣孔，影響成型金屬產(chǎn)品的質(zhì)量。傳統(tǒng)的熔煉坩堝在完成一次熔煉澆料過程后會粘有殘料和存有氧化皮，清理麻煩，且在以后的金屬熔煉過程中容易引入雜質(zhì)，影響產(chǎn)品性能，本發(fā)明中熔融金屬坯料放置在活塞上不與料管內(nèi)壁接觸并且從下向上射料，熔煉壓鑄過程結(jié)束后料管內(nèi)不會粘有殘料。有效的解決了傳統(tǒng)真空壓鑄設備射料過程中的粘料問題。優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動裝置與第二驅(qū)動裝置均采用氣缸驅(qū)動。優(yōu)選地，所述真空圓筒上設置有抽氣孔，抽氣孔用于對真空腔體內(nèi)部抽真空，實現(xiàn)熔煉過程所需要的真空環(huán)境。優(yōu)選地，所述真空圓筒上設置有進氣孔，進氣孔用于通入惰性保護氣體。優(yōu)選地，所述射料裝置包括射料桿以及位于其上的活塞，所述活塞與料管內(nèi)壁之間留有空隙，空隙寬度為0. 05-0. 1毫米。承載金屬坯料的活塞與料管內(nèi)壁之間留有0. 05mm 至0. Imm的間隙，保證了真空圓筒上的抽氣孔可以對料管內(nèi)部抽真空，還可以從真空圓筒上的進氣孔通入保護氣體，保護氣體也可以從此間隙進入到料管內(nèi)。優(yōu)選地，所述產(chǎn)品成型模具包括定模和動模，其中定模與熔煉裝置連接，動模與第二驅(qū)動裝置連接，第二驅(qū)動裝置驅(qū)動動模上下運動使產(chǎn)品成型模具開閉。優(yōu)選地，所述真空圓筒下面設置有支撐固定真空圓筒的底板，真空圓筒上面連接有支撐定模的支撐板，真空圓筒與底板、真空圓筒與支撐板之間均用膠圈靜壓密封或金屬密封。優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動裝置包括氣缸和氣缸桿，所述底板與第一驅(qū)動裝置的氣缸桿之間采用膠圈進行動密封。優(yōu)選地，所述料管通過螺栓連接固定在所述支撐板上。優(yōu)選地，所述真空圓筒外面設置有對真空圓筒進行降溫冷卻的水冷裝置。為了避免熔煉時真空圓筒因電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生渦流效應溫度升高，在真空圓筒外面裝有水冷裝置，起到對真空圓筒降溫冷卻的作用。本發(fā)明使傳統(tǒng)的熔煉系統(tǒng)和壓射系統(tǒng)一體化，避免了熔煉、壓射系統(tǒng)分開還要通過澆料或落料的方式實現(xiàn)給料，從而解決了給料過程中造成料溫變化的問題，有利于產(chǎn)品性能的穩(wěn)定。如圖1所示，真空熔煉壓鑄設備的結(jié)構(gòu)包括第一驅(qū)動裝置中用于驅(qū)動射料桿向上運動將金屬坯料送入產(chǎn)品成型模具內(nèi)的氣缸1，帶動射料桿在真空腔體內(nèi)運動的氣缸桿 2。起支撐和固定作用的底板3，底板3與氣缸桿2之間采用膠圈密封體進行動密封。熔煉裝置中為熔煉壓鑄過程提供真空環(huán)境的真空圓筒4，真空圓筒4與底板3采用膠圈靜壓密封的方式達到密封的目的。真空圓筒4上設置有抽氣孔19，該抽氣孔可以外接抽真空設備，該抽真空設備可通過抽氣孔19對真空圓筒4內(nèi)部抽真空，實現(xiàn)真空環(huán)境；真空圓筒4上還設置有進氣孔18，通過進氣孔18對真空腔體內(nèi)通入惰性保護氣體。金屬坯料7在熔煉裝置的料管8內(nèi)被加熱成熔融狀態(tài)，料管8采用石墨材料制成，石墨具有熔點高不粘料等特性。 射料桿5上安裝有石墨材料制成的活塞6，金屬坯料7放置在石墨活塞6上，在氣缸1的驅(qū)動下，射料桿5可帶動石墨活塞6上的金屬坯料在料管8內(nèi)部做往復運動。活塞6與料管 8的內(nèi)壁之間留有0. 08mm的間隙，用于對料管內(nèi)抽真空并通入保護氣體。熔煉裝置還包括高頻感應線圈16，其位于真空圓筒外部，通過高頻感應線圈16可對料管8內(nèi)部的金屬坯料 7進行感應加熱。為了避免熔煉時真空圓筒4因電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生渦流效應溫度升高，在真空圓筒外面裝有用于對其冷卻降溫的水冷裝置17。真空圓筒上設置有一用于支撐產(chǎn)品成型模具的支撐板9，支撐板9與料管8之間采用螺栓連接的方式固定。支撐板9與真空圓筒4 之間采用膠圈靜壓密封。對金屬坯料的熔煉完成以后，射料桿5推動熔融狀態(tài)的金屬坯料 7至產(chǎn)品成型模具，并在模具型腔內(nèi)降溫冷卻凝固成型，產(chǎn)品成型模具由定模10和動模11 組成，動模11位于定模10的上方，動模11上連接有第二驅(qū)動裝置的鎖模氣缸桿12，鎖模氣缸桿12在鎖模氣缸14的驅(qū)動下，打開動模11，取出產(chǎn)品。支撐柱15設置在支撐板9與底板3之間，用來支撐定模10。哥林柱20位于上板13與底板3之間，用來支撐上板13。本發(fā)明公布的真空熔煉壓鑄設備的具體工作過程是這樣的首先第二驅(qū)動裝置動作，利用鎖模氣缸14驅(qū)動鎖模氣缸桿12抬起動模11，然后第一驅(qū)動裝置動作，利用氣缸1 驅(qū)動射料桿5使承載金屬坯料的活塞6升至產(chǎn)品成型模具內(nèi)，將金屬坯料放置于活塞上。然后再分別利用第一、第二驅(qū)動裝置使活塞和動模復位，利用鎖模氣缸14鎖模。金屬坯料進入料管以后，利用真空圓筒4上的抽氣孔19對真空圓筒內(nèi)部進行抽真空，當料管8和模具型腔內(nèi)的真空度達到指定值之后，熔煉裝置開始工作，將金屬坯料7快速熔化，當料管8內(nèi)熔融狀態(tài)金屬坯料的溫度達到指定值后，氣缸1驅(qū)動射料桿2推動熔融狀態(tài)的金屬坯料上升進入定模與動模之間的模具型腔內(nèi)進行冷卻、定型，當液態(tài)金屬在模具型腔內(nèi)定型冷卻以后，利用鎖模氣缸14打開動模取出成型的金屬產(chǎn)品，并從上面放入新的金屬坯料，射料桿下降回到原位，為下一次熔煉壓鑄成型過程做準備。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的特征和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種真空熔煉壓鑄設備，其包括熔煉裝置，射料裝置，第一驅(qū)動裝置，產(chǎn)品成型模具，第二驅(qū)動裝置；所述第一驅(qū)動裝置可驅(qū)動射料裝置在熔煉裝置中往復運動，用于將金屬坯料送入熔煉裝置中或?qū)⑷蹮捄蟮慕饘僖后w推送至產(chǎn)品成型模具；所述熔煉裝置分別與第一驅(qū)動裝置、產(chǎn)品成型模具密封連接；所述第二驅(qū)動裝置與產(chǎn)品成型模具連接并可控制產(chǎn)品成型模具的開閉；其特征在于所述熔煉裝置包括為熔煉提供真空環(huán)境的真空圓筒、位于真空圓筒內(nèi)部用于放置金屬坯料的料管、位于真空圓筒外部與真空圓筒相接觸并可對料管中的金屬坯料進行加熱的高頻感應線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空熔煉壓鑄設備，其特征在于所述產(chǎn)品成型模具位于熔煉裝置上面，所述射料裝置可由下向上推送料管中的熔融狀態(tài)金屬坯料至產(chǎn)品成型模具。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空熔煉壓鑄設備，其特征在于所述第一驅(qū)動裝置與第二驅(qū)動裝置均采用氣缸驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空熔煉壓鑄設備，其特征在于所述真空圓筒上設置有至少一個氣孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空熔煉壓鑄設備，其特征在于所述射料裝置包括射料桿以及位于其上的活塞，所述活塞與料管內(nèi)壁之間留有空隙，空隙寬度為0. 05-0. 1毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空熔煉壓鑄設備，其特征在于所述產(chǎn)品成型模具包括定模和動模，其中定模與熔煉裝置連接，動模與第二驅(qū)動裝置連接，第二驅(qū)動裝置可驅(qū)動動模上下運動使產(chǎn)品成型模具開閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的真空熔煉壓鑄設備，其特征在于所述真空圓筒下面設置有支撐和固定真空圓筒的底板，真空圓筒上面連接有支撐定模的支撐板，真空圓筒與底板、真空圓筒與支撐板之間均用膠圈靜壓密封或金屬密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空熔煉壓鑄設備，其特征在于所述第一驅(qū)動裝置包括氣缸和氣缸桿，所述底板與第一驅(qū)動裝置的氣缸桿之間采用膠圈進行動密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的真空熔煉壓鑄設備，其特征在于所述料管通過螺栓連接固定在所述支撐板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的真空熔煉壓鑄設備，其特征在于所述真空圓筒外面設置有對真空圓筒進行降溫冷卻的水冷裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種真空熔煉壓鑄設備，其包括熔煉裝置，射料裝置，第一驅(qū)動裝置，產(chǎn)品成型模具，第二驅(qū)動裝置；所述第一驅(qū)動裝置可驅(qū)動射料裝置在熔煉裝置中往復運動；所述熔煉裝置分別與第一驅(qū)動裝置、產(chǎn)品成型模具密封連接；所述第二驅(qū)動裝置與產(chǎn)品成型模具連接并可控制產(chǎn)品成型模具的開閉；其特征在于所述熔煉裝置包括為熔煉提供真空環(huán)境的真空圓筒、位于真空圓筒內(nèi)部用于放置金屬坯料的料管、位于真空圓筒外部與真空圓筒相接觸并可對料管中的金屬坯料進行加熱的高頻感應線圈。熔煉完成后，驅(qū)動裝置帶動射料裝置完成壓射過程，射料裝置由下向上射料。這種真空熔煉壓鑄設備結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、操作方便。
文檔編號B22D17/14GK102451898SQ201010528828
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月30日
發(fā)明者孫秀峰 申請人:比亞迪股份有限公司