专利名称：一种真空熔炼压铸设备的制作方法
技术领域：
本发明属于金属成型设备领域，尤其涉及用于各种易氧化金属及其合金的熔炼压铸设备。
背景技术：
具有优异的物理、化学、力学性能及精密成型性的金属和合金，是支撑未来精密机械、信息、航空航天器件、国防工业等高新技术的关键材料。然而多数新型金属和合金的制备条件要求苛刻，如Mg合金，非晶合金等的性能对氧含量敏感，这就要求其熔炼和成型过程始终在真空条件下进行。现有的真空压铸设备几乎都是在大气的条件下完成压铸过程的，容易造成金属产品的氧化，并且产品容易形成气孔。因此，如何在真空条件下完成对易氧化金属的熔炼和压铸一直是真空压铸方法中的一个瓶颈。有采用电极导入方式的，在真空腔体内安装高频感应线圈和熔炼坩埚，对易氧化金属进行熔炼，然后把熔融状态的金属浇到料管里面，继而完成压铸过程。但把电极导入真空腔体内部会使设备的结构复杂，改造成本高，在通电熔炼过程中电极在真空腔体内部容易产生辉光放电现象，设备的可靠性不高。且熔炼坩埚在完成一次熔炼浇料过程后会粘有残料和存有氧化皮，清理麻烦，且在以后的金属熔炼过程中容易引入杂质，影响产品性能。
发明内容
本发明为解决现有的电极导入真空腔体内部，设备结构复杂、改造成本高、通电熔炼过程中电板在真空环境下易产生辉光放电现象前缺陷，提供了一种结构简单、可靠性高的真空熔炼压铸设备。本发明提供了一种真空熔炼压铸设备，该设备包括熔炼装置，射料装置，第一驱动装置，产品成型模具，第二驱动装置；所述第一驱动装置驱动射料装置在熔炼装置中往复运动，用于将金属坯料送入熔炼装置中或者将熔炼后的金属液体推送至产品成型模具中； 所述熔炼装置分别与第一驱动装置、产品成型模具密封连接；所述第二驱动装置与产品成型模具连接并驱动产品成型模具的开闭；所述熔炼装置包括为熔炼提供真空环境的真空圆筒、位于真空圆筒内部用于放置金属坯料的料管、位于真空圆筒外部与真空圆筒相接触并对料管中的金属坯料进行感应加热的高频感应线圈。本发明将高频感应线圈设置在空气中对密闭空间内真空环境下的金属坯料进行熔炼，避免了将电极引入真空使设备结构复杂，改造成本高以及真空环境下通电电极会产生辉光放电现象等问题，优化简化了设备，降低了设备的制作成本，并且提高了设备的可靠性。
图1是本发明提供的一种真空熔炼压铸设备的结构图。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。优选地，所述产品成型模具位于熔炼装置上面，所述射料装置由下向上推送料管中的熔融状态金属坯料至产品成型模具。由下向上射料避免了横向射料过程中熔融液态金属坯料因流动而产生卷起现象导致产品形成很多气孔，影响成型金属产品的质量。传统的熔炼坩埚在完成一次熔炼浇料过程后会粘有残料和存有氧化皮，清理麻烦，且在以后的金属熔炼过程中容易引入杂质，影响产品性能，本发明中熔融金属坯料放置在活塞上不与料管内壁接触并且从下向上射料，熔炼压铸过程结束后料管内不会粘有残料。有效的解决了传统真空压铸设备射料过程中的粘料问题。优选地，所述第一驱动装置与第二驱动装置均采用气缸驱动。优选地，所述真空圆筒上设置有抽气孔，抽气孔用于对真空腔体内部抽真空，实现熔炼过程所需要的真空环境。优选地，所述真空圆筒上设置有进气孔，进气孔用于通入惰性保护气体。优选地，所述射料装置包括射料杆以及位于其上的活塞，所述活塞与料管内壁之间留有空隙，空隙宽度为0. 05-0. 1毫米。承载金属坯料的活塞与料管内壁之间留有0. 05mm 至0. Imm的间隙，保证了真空圆筒上的抽气孔可以对料管内部抽真空，还可以从真空圆筒上的进气孔通入保护气体，保护气体也可以从此间隙进入到料管内。优选地，所述产品成型模具包括定模和动模，其中定模与熔炼装置连接，动模与第二驱动装置连接，第二驱动装置驱动动模上下运动使产品成型模具开闭。优选地，所述真空圆筒下面设置有支撑固定真空圆筒的底板，真空圆筒上面连接有支撑定模的支撑板，真空圆筒与底板、真空圆筒与支撑板之间均用胶圈静压密封或金属密封。优选地，所述第一驱动装置包括气缸和气缸杆，所述底板与第一驱动装置的气缸杆之间采用胶圈进行动密封。优选地，所述料管通过螺栓连接固定在所述支撑板上。优选地，所述真空圆筒外面设置有对真空圆筒进行降温冷却的水冷装置。为了避免熔炼时真空圆筒因电磁感应现象产生涡流效应温度升高，在真空圆筒外面装有水冷装置，起到对真空圆筒降温冷却的作用。本发明使传统的熔炼系统和压射系统一体化，避免了熔炼、压射系统分开还要通过浇料或落料的方式实现给料，从而解决了给料过程中造成料温变化的问题，有利于产品性能的稳定。如图1所示，真空熔炼压铸设备的结构包括第一驱动装置中用于驱动射料杆向上运动将金属坯料送入产品成型模具内的气缸1，带动射料杆在真空腔体内运动的气缸杆 2。起支撑和固定作用的底板3，底板3与气缸杆2之间采用胶圈密封体进行动密封。熔炼装置中为熔炼压铸过程提供真空环境的真空圆筒4，真空圆筒4与底板3采用胶圈静压密封的方式达到密封的目的。真空圆筒4上设置有抽气孔19，该抽气孔可以外接抽真空设备，该抽真空设备可通过抽气孔19对真空圆筒4内部抽真空，实现真空环境；真空圆筒4上还设置有进气孔18，通过进气孔18对真空腔体内通入惰性保护气体。金属坯料7在熔炼装置的料管8内被加热成熔融状态，料管8采用石墨材料制成，石墨具有熔点高不粘料等特性。 射料杆5上安装有石墨材料制成的活塞6，金属坯料7放置在石墨活塞6上，在气缸1的驱动下，射料杆5可带动石墨活塞6上的金属坯料在料管8内部做往复运动。活塞6与料管 8的内壁之间留有0. 08mm的间隙，用于对料管内抽真空并通入保护气体。熔炼装置还包括高频感应线圈16，其位于真空圆筒外部，通过高频感应线圈16可对料管8内部的金属坯料 7进行感应加热。为了避免熔炼时真空圆筒4因电磁感应现象产生涡流效应温度升高，在真空圆筒外面装有用于对其冷却降温的水冷装置17。真空圆筒上设置有一用于支撑产品成型模具的支撑板9，支撑板9与料管8之间采用螺栓连接的方式固定。支撑板9与真空圆筒4 之间采用胶圈静压密封。对金属坯料的熔炼完成以后，射料杆5推动熔融状态的金属坯料 7至产品成型模具，并在模具型腔内降温冷却凝固成型，产品成型模具由定模10和动模11 组成，动模11位于定模10的上方，动模11上连接有第二驱动装置的锁模气缸杆12，锁模气缸杆12在锁模气缸14的驱动下，打开动模11，取出产品。支撑柱15设置在支撑板9与底板3之间，用来支撑定模10。哥林柱20位于上板13与底板3之间，用来支撑上板13。本发明公布的真空熔炼压铸设备的具体工作过程是这样的首先第二驱动装置动作，利用锁模气缸14驱动锁模气缸杆12抬起动模11，然后第一驱动装置动作，利用气缸1 驱动射料杆5使承载金属坯料的活塞6升至产品成型模具内，将金属坯料放置于活塞上。然后再分别利用第一、第二驱动装置使活塞和动模复位，利用锁模气缸14锁模。金属坯料进入料管以后，利用真空圆筒4上的抽气孔19对真空圆筒内部进行抽真空，当料管8和模具型腔内的真空度达到指定值之后，熔炼装置开始工作，将金属坯料7快速熔化，当料管8内熔融状态金属坯料的温度达到指定值后，气缸1驱动射料杆2推动熔融状态的金属坯料上升进入定模与动模之间的模具型腔内进行冷却、定型，当液态金属在模具型腔内定型冷却以后，利用锁模气缸14打开动模取出成型的金属产品，并从上面放入新的金属坯料，射料杆下降回到原位，为下一次熔炼压铸成型过程做准备。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的特征和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种真空熔炼压铸设备，其包括熔炼装置，射料装置，第一驱动装置，产品成型模具，第二驱动装置；所述第一驱动装置可驱动射料装置在熔炼装置中往复运动，用于将金属坯料送入熔炼装置中或将熔炼后的金属液体推送至产品成型模具；所述熔炼装置分别与第一驱动装置、产品成型模具密封连接；所述第二驱动装置与产品成型模具连接并可控制产品成型模具的开闭；其特征在于所述熔炼装置包括为熔炼提供真空环境的真空圆筒、位于真空圆筒内部用于放置金属坯料的料管、位于真空圆筒外部与真空圆筒相接触并可对料管中的金属坯料进行加热的高频感应线圈。
2.根据权利要求1所述的真空熔炼压铸设备，其特征在于所述产品成型模具位于熔炼装置上面，所述射料装置可由下向上推送料管中的熔融状态金属坯料至产品成型模具。
3.根据权利要求2所述的真空熔炼压铸设备，其特征在于所述第一驱动装置与第二驱动装置均采用气缸驱动。
4.根据权利要求3所述的真空熔炼压铸设备，其特征在于所述真空圆筒上设置有至少一个气孔。
5.根据权利要求4所述的真空熔炼压铸设备，其特征在于所述射料装置包括射料杆以及位于其上的活塞，所述活塞与料管内壁之间留有空隙，空隙宽度为0. 05-0. 1毫米。
6.根据权利要求5所述的真空熔炼压铸设备，其特征在于所述产品成型模具包括定模和动模，其中定模与熔炼装置连接，动模与第二驱动装置连接，第二驱动装置可驱动动模上下运动使产品成型模具开闭。
7.根据权利要求6所述的真空熔炼压铸设备，其特征在于所述真空圆筒下面设置有支撑和固定真空圆筒的底板，真空圆筒上面连接有支撑定模的支撑板，真空圆筒与底板、真空圆筒与支撑板之间均用胶圈静压密封或金属密封。
8.根据权利要求7所述的真空熔炼压铸设备，其特征在于所述第一驱动装置包括气缸和气缸杆，所述底板与第一驱动装置的气缸杆之间采用胶圈进行动密封。
9.根据权利要求8所述的真空熔炼压铸设备，其特征在于所述料管通过螺栓连接固定在所述支撑板上。
10.根据权利要求9所述的真空熔炼压铸设备，其特征在于所述真空圆筒外面设置有对真空圆筒进行降温冷却的水冷装置。
全文摘要
本发明提供了一种真空熔炼压铸设备，其包括熔炼装置，射料装置，第一驱动装置，产品成型模具，第二驱动装置；所述第一驱动装置可驱动射料装置在熔炼装置中往复运动；所述熔炼装置分别与第一驱动装置、产品成型模具密封连接；所述第二驱动装置与产品成型模具连接并可控制产品成型模具的开闭；其特征在于所述熔炼装置包括为熔炼提供真空环境的真空圆筒、位于真空圆筒内部用于放置金属坯料的料管、位于真空圆筒外部与真空圆筒相接触并可对料管中的金属坯料进行加热的高频感应线圈。熔炼完成后，驱动装置带动射料装置完成压射过程，射料装置由下向上射料。这种真空熔炼压铸设备结构简单、成本较低、操作方便。
文档编号B22D17/14GK102451898SQ201010528828
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月30日 优先权日2010年10月30日
发明者孙秀峰 申请人:比亚迪股份有限公司