一種銅合金真空差壓鑄造機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種差壓鑄造設(shè)備，尤其是一種銅合金真空差壓鑄造機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)真空差壓鑄造設(shè)備都是基于鋁合金、鎂合金等輕金屬的研宄上而研制的，基于銅合金真空差壓鑄造設(shè)備的研制還未見報(bào)導(dǎo)。而銅合金與鋁合金相比在物理性質(zhì)、凝固性質(zhì)及熔煉技術(shù)上存在很大的差異，比如:銅的熔點(diǎn)高(1083°C )、鋁合金的熔點(diǎn)低(660°C );銅合金的比重比鋁合金的比重大3倍多；銅合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鋁合金的大，而結(jié)晶潛熱比鋁合金小等；以上這些差異決定了銅合金真空差壓鑄造設(shè)備的結(jié)構(gòu)，即鑄造工藝都與在鋁合金等輕金屬的真空差壓鑄造技術(shù)的不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種銅合金真空差壓鑄造機(jī)，可用于銅合金的鑄造。
[0004]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種銅合金真空差壓鑄造機(jī)，包括用于抽真空的真空機(jī)組、用于加壓的氣路系統(tǒng)、上罐、下罐和連接上罐與下罐的中隔板，上罐內(nèi)設(shè)有上保溫爐，在上保溫爐內(nèi)設(shè)有鑄型，在鑄型的下方固定連接有與鑄型的型腔相連通的升液管，所述的升液管通過設(shè)在中隔板上的孔向下伸入下罐中；在所述的下罐內(nèi)通過可升降的托錠設(shè)有下保溫爐，在下保溫爐的旁邊還設(shè)有用于熔煉銅合金原料的感應(yīng)熔煉爐，所述的感應(yīng)熔煉爐通過一個(gè)傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在下罐的內(nèi)壁上，在所述的下罐上設(shè)有用于向感應(yīng)熔煉爐添加合金元素的加料口。
[0005]進(jìn)一步地，所述的上罐為筒狀，在上罐的上端可拆卸連接有上罐蓋，在上罐蓋上固定連接有壓緊氣缸，壓緊氣缸的活塞桿穿過設(shè)在上罐蓋上的孔以及設(shè)在上保溫爐頂壁上的孔后與鑄型的頂端相接觸。
[0006]進(jìn)一步地，所述的下罐也為筒狀，下罐的筒狀直徑比上罐的筒狀直徑大，所述的加料口設(shè)在中隔板上，在加料口設(shè)有加料機(jī)構(gòu)。
[0007]有益效果:
根據(jù)本發(fā)明，在上罐內(nèi)設(shè)有保溫爐，可對(duì)鑄型進(jìn)行預(yù)熱，且在下罐內(nèi)設(shè)有對(duì)合金原料進(jìn)行加熱熔煉的感應(yīng)熔煉爐，并直接將升液管安裝在鑄型的下端，采用下保溫爐對(duì)升液管進(jìn)行預(yù)熱。
[0008]進(jìn)一步地，在上罐上部設(shè)有壓緊氣缸，通過氣壓作用進(jìn)一步加強(qiáng)鑄型、升液管以及中隔板之間的密封。
[0009]整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，加熱溫度高，加熱速度快，且保溫效果好，從而滿足了銅合金鑄造所需要的條件，保證了產(chǎn)品銅合金鑄件的高致密度，提高了銅合金鑄件的綜合機(jī)械性會(huì)K。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中，1、真空機(jī)組，2、第一氣動(dòng)蝶閥，4、第二氣動(dòng)蝶閥，19、第三氣動(dòng)蝶閥，3、下罐，5、上罐，6、上罐蓋，7、鎖緊卡環(huán)，8、托錠，9、壓緊氣缸，10、保溫巖棉，11、上保溫爐，12、耐熱鋼桶，13、鑄型，14、升液管，15、壓緊塊，16、加料機(jī)構(gòu)，17、中隔板，18、隔熱屏，20、自動(dòng)充壓系統(tǒng)，21、下保溫爐，22、感應(yīng)熔煉爐，23、氣源。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步具體詳細(xì)的說明。
[0013]一種銅合金真空差壓鑄造機(jī)，包括用于抽真空的真空機(jī)組1、用于加壓的氣路系統(tǒng)20、上罐5、下罐3和連接上罐5與下罐3的中隔板17，上罐5通過壓緊塊15和相應(yīng)的螺栓固定在中隔板17上。中隔板17和下罐3通過鎖緊卡環(huán)7固定連接，在中隔板17下設(shè)有用于防輻射的隔熱屏18，對(duì)中隔板17進(jìn)行保護(hù)。
[0014]上罐5內(nèi)設(shè)有上保溫爐11，上保溫爐11的上端設(shè)有保溫巖棉10以加強(qiáng)保溫。在上保溫爐11內(nèi)設(shè)有鑄型13，在鑄型13的下方固定連接有與鑄型13的型腔相連通的升液管14，所述的升液管14通過設(shè)在中隔板17及隔熱屏18上的通孔向下伸出到下罐3中。
[0015]具體地，在鑄型13的下方設(shè)有澆口，所述的澆口與升液管法蘭的上端面密封配合，升液管14內(nèi)腔與鑄型13的型腔相連通，升液管法蘭下端面與中隔板17密封配合，升液管14通過中隔板17上的孔伸入下罐3中。
[0016]在所述的下罐3內(nèi)通過可升降的托錠8設(shè)有下保溫爐21，在下保溫爐21的旁邊還設(shè)有用于熔煉銅合金原料的感應(yīng)熔煉爐22，所述的感應(yīng)熔煉爐22通過一個(gè)傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在下罐3的內(nèi)壁上，在所述的下罐3上設(shè)有用于向感應(yīng)熔煉爐22添加合金元素的加料口。所述的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中感應(yīng)電爐的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使用液壓控制，此處不再詳述。
[0017]所述的上罐5為筒狀，在上罐5的上端可拆卸連接有上罐蓋6，在上罐蓋6上固定連接有壓緊氣缸9，壓緊氣缸9的活塞桿穿過設(shè)在上罐蓋6上的孔以及設(shè)在上保溫爐11頂壁上的孔后與鑄型13的頂端相接觸。
[0018]所述的下罐3也為筒狀，下罐3的筒狀直徑比上罐5的筒狀直徑大，所述的加料口設(shè)在中隔板17上，在加料口設(shè)有加料機(jī)構(gòu)，加料機(jī)機(jī)構(gòu)采用現(xiàn)有技術(shù)，該處不再詳述。
[0019]所述的上保溫爐11和下保溫爐21均為電阻絲加熱，可以預(yù)熱鑄型、升液管以及對(duì)銅合金液進(jìn)行保溫。
[0020]所述的真空機(jī)組I通過兩路氣管分別與上罐5和下罐3相連通，在所述的兩路氣管中分別設(shè)有用于控制空氣通斷的第二氣動(dòng)蝶閥4和第一氣動(dòng)蝶閥2。
[0021]所述的下罐3還連通有用于為下罐內(nèi)加壓的自動(dòng)充壓系統(tǒng)20，所述的自動(dòng)充壓系統(tǒng)20的另一端連接氣源23，在所述的自動(dòng)充壓系統(tǒng)20的管路中設(shè)有第三氣動(dòng)蝶閥19。
[0022]本發(fā)明適用于各種銅合金件的鑄造，并且對(duì)砂型、金屬型、殼型、石膏型等各種鑄型都適用。
[0023]下面ZCuSn3Zn8Pb6Nil合金為例以說明本發(fā)明的使用過程。
[0024]A:將ZCuSn3Zn8Pb6Nil合金配料放入感應(yīng)熔煉爐22中，并將需要后續(xù)加入低熔點(diǎn)易揮發(fā)的合金元素(本實(shí)施例中的合金元素為Zn)放入加料機(jī)構(gòu)中16，檢查下罐3中下保溫爐21的工況，保證其能夠正常使用。
[0025]B:吊裝中隔板17并采用鎖緊卡環(huán)7將其鎖緊在下罐3上，將升液管14的上端與鑄型13的下端對(duì)裝好；通過可移動(dòng)的托錠8將下保溫爐21移動(dòng)到上限位，再次調(diào)整升液管14下端面與下保溫爐21內(nèi)坩禍底的距離，將升液管14與鑄型13進(jìn)行最終對(duì)裝。本實(shí)施例采用的是熔模鑄型，型殼強(qiáng)度比較低，所以將型殼置于耐熱鋼桶12中，并在耐熱通12與鑄型13的型殼之間填上石英砂，然后依次吊裝上罐5和上罐蓋6，并安裝緊實(shí)。當(dāng)采用金屬做鑄型時(shí)，可以不使用耐熱鋼桶12。
[0026]C:采用真空機(jī)組I同時(shí)對(duì)上罐5和下罐3抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到133.3Pa(實(shí)際壓力可以上下浮動(dòng))時(shí)，啟動(dòng)上保溫爐11和下保溫爐21各自的加熱裝置，開始對(duì)上保溫爐11和下保溫爐21進(jìn)行加熱。加熱過程中可采用可控硅對(duì)溫度進(jìn)行精確控制，并在加熱過程中使托錠8上升，從而帶動(dòng)下保溫爐21上升，使升液管14的下端插入下保溫爐21中，利用下保溫爐21的輻射熱對(duì)升液管14進(jìn)行預(yù)熱，上保溫爐11的溫度設(shè)定為500°C (實(shí)際也可上下浮動(dòng))，自動(dòng)控溫，下保溫爐溫度設(shè)定為1150°C (實(shí)際也可上下浮動(dòng))，自動(dòng)控溫(溫度控制部分不是本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)，且為現(xiàn)有技術(shù)，故在此不做詳述)。
[0027]D:當(dāng)上保溫爐11和下保溫爐21加熱到預(yù)定溫度后，啟動(dòng)感應(yīng)熔煉爐22開始熔煉合金。合金熔煉好后，使托錠8帶動(dòng)下保溫爐21下降，下降到需要的位置后，傾翻機(jī)構(gòu)帶動(dòng)感應(yīng)熔煉爐22翻轉(zhuǎn)，將熔煉好的合金熔液傾倒入下保溫爐21的坩禍中。傾倒完成后，將下保溫爐21上升至設(shè)定的上限位，使升液管14的下端插入下保溫爐21中的合金熔液。
[0028]E:保持上罐5的真空狀態(tài)，關(guān)閉下罐3抽真空管路中的第一氣動(dòng)蝶閥2。打開預(yù)先設(shè)定好參數(shù)的自動(dòng)充壓系統(tǒng)20，依次完成增壓、充型、保壓過程(因?yàn)樯蟼€(gè)步驟結(jié)束后，上罐5和下罐3的內(nèi)腔已經(jīng)完全隔離，下罐3需要充入氣體使得兩罐之間形成壓力差，合金熔液才可自下而上充型，真空壓差也因此而得名)。
[0029]F:打開下罐3上的放氣閥門，可放出下罐3內(nèi)的氣體，本實(shí)施例可通過第三氣動(dòng)蝶閥19進(jìn)行下罐3內(nèi)氣體的排出。然后再啟動(dòng)真空機(jī)組I對(duì)下罐3進(jìn)行抽真空，壓力下降到-0.1MPa，將下保溫爐21退回。
[0030]G:將上保溫爐11內(nèi)的溫度降低到50°C以下，下保溫爐21的溫度下降到100°C以下，然后開爐取型，具體如下:先將中隔板17的鎖緊卡環(huán)7打開，對(duì)下罐3進(jìn)一步放氣，依次將上罐蓋6、上保溫爐11、鑄型13移開，打開鑄型13取出鑄件；取下升液管14。然后移開中隔板17，對(duì)下罐3、下保溫爐21以及感應(yīng)熔煉爐22進(jìn)行清理工作。
[0031]本文未詳述部分均為現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銅合金真空差壓鑄造機(jī)，包括用于抽真空的真空機(jī)組(I)、用于加壓的氣路系統(tǒng)(20)、上罐(5)、下罐(3)和連接上罐(5)與下罐(3)的中隔板(17)，其特征在于:上罐(5)內(nèi)設(shè)有上保溫爐(11)，在上保溫爐(11)內(nèi)設(shè)有鑄型(13)，在鑄型(13)的下方固定連接有與鑄型(13)的型腔相連通的升液管(14)，所述的升液管(14)通過設(shè)在中隔板(17)上的孔向下伸入下罐(3)中；在所述的下罐(3)內(nèi)通過可升降的托錠(8)設(shè)有下保溫爐(21)，在下保溫爐(21)的旁邊還設(shè)有用于熔煉銅合金材料的感應(yīng)熔煉爐(22)，所述的感應(yīng)熔煉爐(22)通過一個(gè)傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在下罐(3)的內(nèi)壁上，在所述的下罐(3)上設(shè)有用于向感應(yīng)熔煉爐(22)添加合金元素的加料口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅合金真空差壓鑄造機(jī)，其特征在于:所述的上罐(5)為筒狀，在上罐(5)的上端可拆卸連接有上罐蓋(6)，在上罐蓋(6)上固定連接有壓緊氣缸(9)，壓緊氣缸(9)的活塞桿穿過設(shè)在上罐蓋(6)上的孔以及設(shè)在上保溫爐(11)頂壁上的孔后與鑄型(13)的頂端相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅合金真空差壓鑄造機(jī)，其特征在于:所述的下罐(3)也為筒狀，下罐(3)的筒狀直徑比上罐(5)的筒狀直徑大，所述的加料口設(shè)在中隔板(17)上，在加料口設(shè)有加料機(jī)構(gòu)(16 )。
【專利摘要】一種銅合金真空差壓鑄造機(jī)，包括用于抽真空的真空機(jī)組、用于加壓的氣路系統(tǒng)、上罐、下罐和連接上下罐的中隔板，上罐內(nèi)設(shè)有上保溫爐，上保溫爐內(nèi)設(shè)置有鑄型，鑄型的下方固定連接有與鑄型的型腔相連通的升液管，升液管通過設(shè)在中隔板上的孔向下伸出到下罐中；在下罐內(nèi)設(shè)有可升降的托錠，托錠上設(shè)有下保溫爐，下保溫爐的旁邊還設(shè)有用于熔煉銅合金原料的感應(yīng)熔煉爐，感應(yīng)熔煉爐通過一個(gè)傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在下罐的內(nèi)壁上，在中隔板上設(shè)有用于向感應(yīng)熔煉爐添加合金元素的加料口。結(jié)構(gòu)緊湊，加熱溫度高，加熱快，保溫效果好，滿足了銅合金鑄造所需要的條件，保證了產(chǎn)品的高致密度，保證了銅合金鑄件的綜合機(jī)械性能。
【IPC分類】B22D18-04
【公開號(hào)】CN104690249
【申請?zhí)枴緾N201510113524
【發(fā)明人】游龍, 楊斌, 柳勇, 逯峙, 潘昆明, 王維
【申請人】河南科技大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月16日