本實(shí)用新型涉及輪轂鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種用于輪轂增壓鑄造的氣壓增壓裝置及氣壓增壓式輪轂鑄造系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

重力鑄造是輪轂鑄造工藝中常用的方式，是一種將金屬液尤其是鋁液在地球重力作用下注入模具內(nèi)鑄型的工藝，澆鑄的鋁液控制、模具的密封性均是重力澆鑄的關(guān)鍵工作步驟。

第201510001789號(hào)中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N在重力鑄造設(shè)備基礎(chǔ)上增加了增壓機(jī)構(gòu)的增壓式鑄造設(shè)備，由增壓機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鑄造模具上方的增壓圈來對(duì)模腔內(nèi)的鋁合金液加壓。在該方案中，增壓圈作為增壓執(zhí)行器件，一方面需要在液壓機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下移動(dòng)，向模具型腔進(jìn)行增壓，另一方面同時(shí)也作為型腔密封的一部分，還通過該增壓圈來對(duì)型腔進(jìn)行密封。這樣，一方面要求增壓圈可在外力的推動(dòng)下移動(dòng)，與型腔保持一定的間隙，另一方面還需要由該增壓圈進(jìn)行密封，這就要求前述的間隙足夠小，以實(shí)現(xiàn)更好的密封，這之間存在著天然的矛盾，如何處理好密封與增壓的關(guān)系，成為當(dāng)前需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于提供一種用于輪轂增壓鑄造的氣壓增壓裝置，改變先前的增壓方式，使得整個(gè)增壓過程可控并且不影響模具的密封。

本實(shí)用新型的上述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征實(shí)現(xiàn)，從屬權(quán)利要求以另選或有利的方式發(fā)展獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征。

為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型提出一種用于輪轂增壓鑄造的氣壓增壓裝置，適于向增壓鑄造輪轂的模具型腔進(jìn)行增壓，該氣壓增壓裝置包括油氣分離器、穩(wěn)壓控制閥、緩沖罐、進(jìn)氣控制閥以及泄壓控制閥，油氣分離器、穩(wěn)壓控制閥、緩沖罐、進(jìn)氣控制閥以及泄壓控制閥依次經(jīng)由氣管串連，其中：

所述油氣分離器被設(shè)置用于接收外部導(dǎo)入的壓縮氣體，并將干燥清潔后的壓縮氣體通過穩(wěn)壓控制閥進(jìn)行壓力控制后進(jìn)入到緩沖罐；

所述穩(wěn)壓控制閥被設(shè)置成根據(jù)緩沖罐內(nèi)的壓力是否達(dá)到設(shè)定值控制補(bǔ)償進(jìn)氣使得所述緩沖罐內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定值并保持恒定；

所述進(jìn)氣控制閥以及泄壓控制閥被設(shè)置用于根據(jù)輪轂鑄造過程的鋁液充型量以及緩沖罐與模具型腔的壓力平衡狀態(tài)自動(dòng)控制進(jìn)氣增壓與排氣泄壓。

根據(jù)本實(shí)用新型的改進(jìn)，還提出一種利用前述氣壓增壓裝置對(duì)增壓鑄造輪轂的模具型腔進(jìn)行氣壓增壓的方法，該方法包括以下步驟：

從外部接收壓縮氣體，由油水分離器進(jìn)行分離，在經(jīng)過穩(wěn)壓控制閥進(jìn)行壓力控制后進(jìn)入到緩沖罐；

通過穩(wěn)壓控制閥的控制使得緩沖罐的內(nèi)部壓力達(dá)到設(shè)定值；

在鋁液澆鑄過程中，使進(jìn)氣控制閥關(guān)閉，泄壓控制閥打開，排出模具型腔內(nèi)的空氣；

當(dāng)模具型腔內(nèi)鋁液充型到設(shè)定量時(shí)，泄壓控制閥自動(dòng)關(guān)閉；

當(dāng)模具型腔內(nèi)鋁液充型完畢，封閉型腔并在鋁液液面下降時(shí)，使進(jìn)氣控制閥自動(dòng)開啟；

當(dāng)模具型腔內(nèi)鋁液凝固并成型后，進(jìn)氣控制閥自動(dòng)關(guān)閉，泄壓控制閥自動(dòng)打開，模具型腔及相連管路內(nèi)空氣排出，完成一次澆鑄與增壓過程。

根據(jù)本實(shí)用新型的改進(jìn)，還提出一種具有前述氣壓增壓裝置的氣壓增壓式輪轂鑄造系統(tǒng)，還包括：

鑄造模具，具有模具型腔；

中央控制器，用于控制所述鑄造模具的開模與合模，以及用于根據(jù)設(shè)定的程序控制所述氣壓增壓裝置對(duì)所述模具型腔進(jìn)行增壓。

應(yīng)當(dāng)理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細(xì)地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的實(shí)用新型主題的一部分。另外，所要求保護(hù)的主題的所有組合都被視為本公開的實(shí)用新型主題的一部分。

結(jié)合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本實(shí)用新型教導(dǎo)的前述和其他方面、實(shí)施例和特征。本實(shí)用新型的其他附加方面例如示例性實(shí)施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的具體實(shí)施方式的實(shí)踐中得知。

附圖說明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個(gè)圖中示出的每個(gè)相同或近似相同的組成部分可以用相同的標(biāo)號(hào)表示。為了清晰起見，在每個(gè)圖中，并非每個(gè)組成部分均被標(biāo)記?，F(xiàn)在，將通過例子并參考附圖來描述本實(shí)用新型的各個(gè)方面的實(shí)施例，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型某些實(shí)施例的用于輪轂增壓鑄造的氣壓增壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。

在本公開中參照附圖來描述本實(shí)用新型的各方面，附圖中示出了許多說明的實(shí)施例。本公開的實(shí)施例不必定意在包括本實(shí)用新型的所有方面。應(yīng)當(dāng)理解，上面介紹的多種構(gòu)思和實(shí)施例，以及下面更加詳細(xì)地描述的那些構(gòu)思和實(shí)施方式可以以很多方式中任意一種來實(shí)施，這是因?yàn)楸緦?shí)用新型所公開的構(gòu)思和實(shí)施例并不限于任何實(shí)施方式。另外，本實(shí)用新型公開的一些方面可以單獨(dú)使用，或者與本實(shí)用新型公開的其他方面的任何適當(dāng)組合來使用。

結(jié)合圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的改進(jìn)，一種用于輪轂增壓鑄造的氣壓增壓裝置，適于向增壓鑄造輪轂的模具型腔進(jìn)行增壓，該氣壓增壓裝置包括油氣分離器2、穩(wěn)壓控制閥3、緩沖罐4、進(jìn)氣控制閥5以及泄壓控制閥6，油氣分離器2、穩(wěn)壓控制閥3、緩沖罐4、進(jìn)氣控制閥5以及泄壓控制閥6依次經(jīng)由氣管1串連。該氣管如圖1所示，尤其是采用高壓氣管。

所述油氣分離器2被設(shè)置用于接收外部導(dǎo)入的壓縮氣體，并將干燥清潔后的壓縮氣體通過穩(wěn)壓控制閥3進(jìn)行壓力控制后進(jìn)入到緩沖罐4。

本例中，前述的穩(wěn)壓控制閥3，即比例閥，用于穩(wěn)壓控制，可以手動(dòng)或者自動(dòng)設(shè)定工作壓力。也就是說，這里設(shè)定好的工作壓力，用于對(duì)緩沖罐4內(nèi)的壓縮氣體的壓力進(jìn)行控制。

本例中所使用的壓縮氣體優(yōu)選為氮?dú)?，或者其他惰性氣體。如此，盡可能少地減少或者消除該用于加壓的氣體本身與鋁液的接觸而引起的化學(xué)反應(yīng)的可能性，提高輪轂鑄件的品質(zhì)。

所述穩(wěn)壓控制閥3被設(shè)置成根據(jù)緩沖罐4內(nèi)的壓力是否達(dá)到設(shè)定值控制補(bǔ)償進(jìn)氣使得所述緩沖罐4內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定值并保持恒定。

所述進(jìn)氣控制閥5以及泄壓控制閥6被設(shè)置用于根據(jù)輪轂鑄造過程的鋁液充型量以及緩沖罐4與模具型腔的壓力平衡狀態(tài)自動(dòng)控制進(jìn)氣增壓與排氣泄壓。

在本例中，作為優(yōu)選的方案，所述進(jìn)氣控制閥5以及泄壓控制閥6被設(shè)置成按照下述控制策略執(zhí)行進(jìn)氣增壓與排氣泄壓：

1、鋁液澆鑄過程中，進(jìn)氣控制閥5關(guān)閉，泄壓控制閥6打開，排出模具型腔內(nèi)的空氣；

2、模具型腔內(nèi)鋁液充型到設(shè)定量時(shí)，泄壓控制閥6自動(dòng)關(guān)閉；

3、模具型腔內(nèi)鋁液充型完畢并且在鋁液液面下降時(shí)，進(jìn)氣控制閥5自動(dòng)開啟；

4、模具型腔內(nèi)鋁液凝固并成型后，進(jìn)氣控制閥5自動(dòng)關(guān)閉，泄壓控制閥6自動(dòng)打開，模具型腔及相連管路內(nèi)空氣排出。

結(jié)合圖1所示，在由緩沖罐4向模具型腔的增壓過程中，所述穩(wěn)壓控制閥3還被設(shè)置成在緩沖罐4的內(nèi)部壓力低于設(shè)定值時(shí)自動(dòng)開啟補(bǔ)償進(jìn)氣到所述緩沖罐4。

在一些實(shí)施例中，所述氣壓增壓裝置還具有一氣壓表，被設(shè)置用于指示緩沖罐4內(nèi)部的壓力狀態(tài)。

在一些優(yōu)選的例子中，所述進(jìn)氣控制閥5通過控制進(jìn)氣速率來控制模具型腔內(nèi)的壓力以及壓力與鑄件冷卻凝固速率的變化。

在一些實(shí)施例中，所述進(jìn)氣控制閥5通過控制增壓的啟停，并通過控制進(jìn)氣通道的大小和/或進(jìn)氣量來控制模具型腔內(nèi)的壓力以及壓力與鑄件冷卻凝固速率的變化。

本實(shí)用新型的實(shí)施例還涉及一種根據(jù)前述的氣壓增壓裝置對(duì)增壓鑄造輪轂的模具型腔進(jìn)行氣壓增壓的實(shí)現(xiàn)包括以下步驟：

從外部接收壓縮氣體，由油水分離器2進(jìn)行分離，在經(jīng)過穩(wěn)壓控制閥3進(jìn)行壓力控制后進(jìn)入到緩沖罐4；

通過穩(wěn)壓控制閥3的控制使得緩沖罐4的內(nèi)部壓力達(dá)到設(shè)定值；

在鋁液澆鑄過程中，使進(jìn)氣控制閥5關(guān)閉，泄壓控制閥6打開，排出模具型腔內(nèi)的空氣；

當(dāng)模具型腔內(nèi)鋁液充型到設(shè)定量時(shí)，泄壓控制閥6自動(dòng)關(guān)閉；

當(dāng)模具型腔內(nèi)鋁液充型完畢，封閉型腔并在鋁液液面下降時(shí)，使進(jìn)氣控制閥5自動(dòng)開啟；

當(dāng)模具型腔內(nèi)鋁液凝固并成型后，進(jìn)氣控制閥5自動(dòng)關(guān)閉，泄壓控制閥6自動(dòng)打開，模具型腔及相連管路內(nèi)空氣排出，完成一次澆鑄與增壓過程。

優(yōu)選地，該方法更加包含以下步驟：當(dāng)模具型腔內(nèi)壓力與緩沖罐4之間的壓力達(dá)到平衡時(shí)，進(jìn)入保壓狀態(tài)，并且在緩沖罐4內(nèi)部壓力低于設(shè)定值時(shí)，控制穩(wěn)壓控制閥3自動(dòng)打開并補(bǔ)償壓力。

結(jié)合以上增壓控制的流程方法以及氣壓增壓裝置，如上所述，結(jié)合圖1所示，本實(shí)用新型的氣壓增壓裝置采用氣壓增壓的方式對(duì)增壓鑄造模具的型腔進(jìn)行增壓，克服傳統(tǒng)的液壓增壓對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)和密封性之間的矛盾問題，同時(shí)采用氣壓增壓的方式更加容易使得壓力施加到整個(gè)鋁液液面上的平衡，不會(huì)在型腔內(nèi)的某些部位壓力過重而影響鑄件質(zhì)量，采用氣壓增壓時(shí)，增壓液面上的受壓基本相同，可均勻受壓，確保鑄件產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，氣壓增壓的進(jìn)氣量和/或速度更容易控制，相對(duì)于液壓增壓而言具有控制響應(yīng)快、控制線性度高等優(yōu)點(diǎn)，更有利于鑄件品質(zhì)的提高。

在本實(shí)用新型的另一些方面，我們還提出一種具有前述氣壓增壓裝置的氣壓增壓式輪轂鑄造系統(tǒng)，該氣壓增壓式輪轂鑄造系統(tǒng)還包括：

鑄造模具，具有模具型腔；

中央控制器，用于控制所述鑄造模具的開模與合模，以及用于根據(jù)設(shè)定的程序控制前述氣壓增壓裝置對(duì)所述模具型腔進(jìn)行增壓。

本例子中的中央控制器，例如可以是增壓鑄造機(jī)(主機(jī))的主控制器，集成在主控制器中，或者構(gòu)造為主控制器之外的單獨(dú)的控制單元。

雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。