安全性高的镁合金低压铸造机的制作方法

本实用新型涉及一种安全性高的镁合金低压铸造机，用于低压铸造生产镁合金铸件，属于镁合金低压铸造领域。

背景技术：

镁合金低压铸造是指金属液在压力下充型和凝固，采用低压铸造生产镁合金铸件具有以下优点：1、由于其充型速度可控，充型平稳，可以减少镁液的氧化和避免卷气；2、在压力下结晶凝固、补缩，因此生成的铸件具有尺寸精度高、内部质量优良特点；3、和重力铸造相比，其组织致密性更好，力学性能更高；4、其充型能力强，可以解决重力铸造无法浇铸成的薄壁复杂的铸件；5、采用自动化控制和输出显现化，对铸造流程更加可控，可追溯，查找问题更迅速。低压铸造成为镁合金铸件生产的重要工艺，在航空航天、兵器等复杂薄壁镁合金铸造结构件的生产上有明显的优势。镁合金低压铸造工艺设备是在铝合金低压铸造工艺设备基础上发展起来的，但由于镁合金易燃易爆，即使在空气中也会燃烧，一直是镁合金低压铸造机发展的瓶颈，故急需安全可靠的低压铸造机运用到镁合金的铸件中来。

目前使用的低压设备按模具与保温炉的连接方式，可分为顶置式低压铸造机和侧置式低压铸造机。顶置式低压铸造机一台炉上只能放一副铸型，生产效率低，生产结构复杂的铸件需要向下抽芯时，无法设置抽芯机构，同时保温炉的密封、保养、稳定性和合金处理均不方便。侧置式低压铸造机结构复杂，安全性不高，限制了其应用。

顶置式低压铸造机和侧置式低压铸造机的工作过程相同，将熔炼好的合金液倒入保温炉，把所要浇注的铸型安装在机架上，然后通入压缩空气使金属液通过升液管进入铸型，经过升液、冲型、结壳、增压、保压、泄压、冷却。完成一个操作过程。

现有的镁合金低压铸造机大多通过铝合金低压铸造机改造过来，没有多工步保护，整个浇注过程不可控，随时有可能发生喷射现象，但由于镁合金一喷射出来，在空气中剧烈燃烧，甚至爆炸，严重影响人员设备安全；同时以上两种设备金属液需要熔炼完成后倒入保温炉，对于镁合金，搬运过程中极易和空气接触氧化燃烧，危险性很大；故现有的镁合金低压铸造机安全性不高。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种安全性高的镁合金低压铸造机，以解决现有技术存在的安全性不高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种安全性高的镁合金低压铸造机，包括熔炼保温炉和控温装置，在该熔炼保温炉内设有坩埚和漏液口，在该坩埚的顶盖设有升液管和加压口，升液管的顶端设有对接口；在该熔炼保温炉的上方设有上支架，在该上支架上装有模具夹持机构，在该模具夹持机构的下面设有升液管；其中，在所述的上支架下面设有下支架，在该下支架底部设有熔炼保温炉滑轨，并延伸出下支架的一侧，在该熔炼保温炉滑轨上设有保温炉拖车，在该保温炉拖车上装有滚轮和滚轮驱动装置；在该上支架的下部设有与熔炼保温炉滑轨垂直的推车轨道，在该推车轨道上设有用于输送模具的小推车；在该下支架内装有保温炉升降装置；所述的模具夹持机构、滚轮驱动装置和保温炉升降装置均由控制器控制。

其中，所述的模具夹持机构包括：导柱、押板和押板升降缸，押板升降缸安装在该上支架顶端的固定板上，其活塞杆向下伸出，在押板升降缸的周围的固定板上均布四根能够上下滑动的导柱，该押板连接在该活塞杆和导柱的底端；在该上支架上装有押板安全限位装置。

作为本实用新型的一种优选的结构，所述的导柱中至少有一根设有锯齿，在其旁边装有锁位机构，在该上支架的下部一侧设有光电保护装置，当有人位于危险区域时通过控制器启动锁位机构停止该模具夹持机构的运行。

作为本实用新型的一种改进，所述的保温炉升降装置采用带自锁的液压举升器。

作为本实用新型的又一种改进，在所述的坩埚内设有热电偶，与所述的控制器连接。

本实用新型的镁合金低压铸造机还包括以下安全装置：在所述的下支架内的上下分别装有保温炉安全限位装置和限位螺母；在熔炼保温炉设有炉内异常压力发生检测装置和炉内残压检测装置；所述的模具夹持机构和保温炉升降装置的液压系统设有相应的油压超限、液压油温过高、回滤油器堵塞和液位低报警系统；上述安全装置均与所述的控制器连接。

作为本实用新型的再一种改进，所述的控制器采用PLC，并设有声光报警装置和操作盘；所述的熔炼保温炉采用硅碳棒加热，其控温装置采用PID控制。

本实用新型的主要优点包括：本实用新型的低压铸造机能够克服现有的安全性不高的缺点。

1、本设备发生故障时，有声光报警装置，并能在操作盘显示故障的部位。

2、本实用新型设备在操作侧和反操作侧配备光电保护装置，只要操作者进入光电管控制范围，模板将牢牢锁住，停止合模等危险动作确保人身安全。

3、本设备采用PLC(可编程序控制器)控制，能够实时动态显示机器的工作状态和动作流程，并能实时显示PLC输入、输出点及功能模块的工作状态，机器在操作盘具备手动、自动等动作程序可选。

4、本设备的炉移动装置是采用电动移出、移入，而炉子的举升则采用液压举升器，举升器带自锁。铸造机熔炼保温炉运转到达型铸造位置，炉子底下有安全限位装置和炉子上面有限位螺母，双层限位确保炉子到达指定位置；押板下降和上升配有押板限位装置，只要到达指定位置操作盘“加压可能”绿灯才会亮，起到安全保护作用。

5、本实用新型设备熔炼保温炉为一体，避免金属液搬运氧化和飞溅等危险情况，尤其对于易燃易爆的镁合金液，搬运中极容易氧化和燃烧，并且燃烧起来无法扑灭，危险性极大。

6、加热保温炉采用PID控制，并且能够对两组参数单独控制，一组控制炉气温度，一组控制镁液温度，避免温度失控，并带有超温保护及报警功能。

7、模具夹持机构采取齿杠锁块机构，防止操作人员在作业时，因模板自由滑落而人身安全受到威胁。

8、设有炉内异常压力发生检测装置，异常压发生机器自动停止。

9、设有炉内残压检测装置，只有炉内残压为OK时，模具才能打开。

10、液压系统有相应的油压超限、液压油温过高、回滤油器堵塞、液位低等报警系统。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构(熔炼保温炉在铸造位外)示意图；

图2是本实用新型的熔炼保温炉在铸造位的总体结构示意图；

图3是本实用新型铸造状态的示意图(图2中熔炼保温炉升高后)。

图中标记说明：1、操作盘；2、升液管；3、(光滑)导柱，31、带锯齿的导柱；4、押板；5、光电保护装置；6、限位螺母；7、坩埚；8、熔炼保温炉；9、漏液口；10、安全限位装置；11、熔炼保温炉滑轨；12、押板安全限位装置；13、推车轨道；14、小推车；15、泄压口，16、加压接口，17、坩埚盖，18、模具，19、拖链，20、押板升降缸，21、上支架，22、升液管对接口，23、下支架，24、热电偶，25、滚轮驱动装置，26、保温炉滚轮，27、保温炉小车，28、模具支撑台，29、保温炉升降装置，30、锁位机构。

具体实施方式

参见图1-图3，本实用新型的一种安全性高的镁合金低压铸造机，包括熔炼保温炉8和控温装置，在该熔炼保温炉8内设有坩埚7和漏液口9，在该坩埚7的顶盖17设有升液管2和加压口16，升液管2的顶端设有对接口22；在该熔炼保温炉8的上方设有上支架21，在该上支架21上装有模具夹持机构，在该模具夹持机构的下面设有升液管2，在所述的上支架21下面设有下支架23，在该下支架23底部设有熔炼保温炉滑轨11，并延伸出下支架23的一侧，在该熔炼保温炉滑轨11上设有保温炉拖车27，在该保温炉拖车27上装有滚轮26和滚轮驱动装置25；在该上支架21的下部设有与熔炼保温炉滑轨11垂直的推车轨道13，在该推车轨道13上设有用于输送模具的小推车14；在该下支架23内装有保温炉升降装置29；所述的模具夹持机构、滚轮驱动装置25和保温炉升降装置29均由控制器(未图示)控制。

所述的模具夹持机构包括：导柱3、押板4和押板升降缸20，押板升降缸20安装在该上支架21顶端的固定板上，其活塞杆向下伸出，在押板升降缸20的周围的固定板上均布四根能够上下滑动的导柱3，该押板4连接在该活塞杆和导柱3的底端；在该上支架21上装有押板安全限位装置12。

所述的导柱3中至少有一根为带锯齿的导柱31，在其旁边装有锁位机构30(液压缸驱动锁销)，在该上支架21的下部一侧设有光电保护装置5，当有人位于危险区域时通过控制器启动锁位机构30的锁销插入导柱31的锯齿，停止该模具夹持机构的运行。

所述的保温炉升降装置29采用带自锁的液压举升器。

在所述的坩埚7内设有热电偶24，与所述的控制器连接控制炉内温度。

还包括以下安全装置：在所述的下支架23内的上下分别装有保温炉安全限位装置10和限位螺母6；在熔炼保温炉8设有炉内异常压力发生检测装置和炉内残压检测装置；所述的模具夹持机构和保温炉升降装置的液压系统设有相应的油压超限、液压油温过高、回滤油器堵塞和液位低报警系统；上述安全装置均与所述的控制器连接。

所述的控制器采用PLC，并设有声光报警装置和操作盘1。

所述的熔炼保温炉8采用硅碳棒加热，其控温装置采用PID控制。

熔炼保温炉8上连接的各种管道和电缆均通过拖链19连接。

本实用新型的工作过程是：把所需熔炼的原材料放入坩埚7中，硅碳棒加热，在控制器设定炉膛温度，控制精度±3℃，熔炼保温炉采用PID控制，并且能够对两组参数单独控制，一组控制炉膛温度，一组控制镁液温度，避免温度失控，并带有超温保护及报警功能。熔炼好的镁液，通过熔炼保温炉滑轨11，在操作盘1操作切换为自动、按下铸造位置按钮，通过安全限位装置10和限位螺母6控制熔炼保温炉8到预定的(铸造)位置，并通过操作盘1界面按下炉密着，“灯亮”再次确认熔炼保温炉8到达指定位置。完成此命令后，通过推车轨道13把小推车14推入型搬入位置，通过操作盘1按钮控制小推车14到型铸造位置，通过操作盘1押板半自动按钮控制押板4下降，通过押板安全限位装置12控制位置，在铸机操作侧和反操作侧配备光电保护装置5，只要有人进入光电管控制范围，押板4将被牢牢锁住，停止合模等危险动作确保人身安全，操作盘1界面“加压可能”灯亮，表明押板4压实。在与加压口16连接的伺服加压控制系统(未图示)设定浇注工艺参数后，操作盘1进行加压，伺服加压控制系统实时显示设定曲线和实际曲线走势，并且自动补压；炉内设有异常压力发生检测装置，当加压出现异常时操作盘1界面报警机按钮发生报警，按紧急停止按钮就可以迅速终止操作；炉内设有残压检测装置，泄压时当伺服加压控制系统界面残压为零(界面残压OK)时，模具才能打开。PLC电气控制系统控制低压铸造机液面加压浇注压力，曲线实时显示，压力自动补偿。铸造过程，可自动和手动生产。