金相细化装置的制作方法

本实用新型属于汽车零部件制造和压铸的技术领域，尤其涉及一种金相细化装置。

背景技术：

在现代汽车零部件制造领域中，铝合金压铸零部件已经能够替代抗拉强度240Mpa左右的零部件，尤其汽车铝压铸零部件多需保证产品致密性，以免发生泄漏等缺陷，在这样的生产环境背景下，提高产品力学性能&产品内部致密性就显的尤其重要了。

金相细化工艺是以细化材料金相组织的原则基础上，通过以一定搅拌速度保证熔融铝液微观组织细化的同时，通过液氮插管输入液体氮气至金相搅拌机搅拌头，以提高材料形核过冷度。在搅拌过程当中，大量的空气被卷入到铝液中，而气体如被填充至产品型腔内，将会造成气孔等缺陷。为达到二次铝液精炼的目的，选择液氮作为此次搅拌头冷却低温液体(气化的液氮能够将铝液中的氢气除去，降低产品气孔)，为高质量、细化熔融铝液做到了双重保障。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种改善铝液填充性能、提高产品基材力学性能、且减少产品砂孔率的金相细化装置及其压铸方法。

本实用新型提供一种金相细化装置，其包括：装载铝液的保温炉、液氮瓶、压铸给汤机、金相细化机、连接在该压铸给汤机上的给汤机料匙、连接在该给汤机料匙内的液氮插管、以及连接在所述液氮瓶与液氮插管之间的液氮管道；其中，所述金相细化机包括：搅拌机构、位于该搅拌机构内的金相细化机铝液搅拌头、搅拌电机、以及变速箱，所述搅拌电机连接于所述变速箱的输入端，所述金相细化机铝液搅拌头连接于所述变速箱输出端；所述液氮插管插于所述金相细化机铝液搅拌头内。

优选地，所述金相细化机还包括：横梁、固定在该横梁上的电机固定板、以及固定安装在该电机固定板上的X轴伺服电机。

优选地，所述金相细化机还包括：固定在所述横梁上且与所述X轴伺服电机连接的X轴导轨、以及安装于该X轴导轨上的X轴滑板，所述搅拌机构安装于所述X轴滑板上。

优选地，所述金相细化机还包括：Y轴伺服电机、Y轴支撑板、以及Y轴齿条，所述Y轴伺服电机安装于Y轴齿条上，所述Y轴齿条紧固于Y轴固定板上。

优选地，还包括与所述液氮管道连接的电磁控制阀。

优选地，还包括水平安放的电气箱柜，所述电磁控制阀连接在该电气箱柜上。

优选地，还包括压铸机、与该压铸机连接的模具、以及固定连接在该压铸机上的冲头和料管。

优选地，所述冲头与料管间隙配合。

采用本实用新型搅拌细化后的熔融铝液，改善材料金相组织，改善铝液填充性能，提高产品基材力学性能，且减少产品砂孔率。

附图说明

图1为本实用新型金相细化装置的模具的结构示意图；

图2为本实用新型金相细化装置的主视图；

图3为图2所示金相细化装置的右视图；

图4为图2所示金相细化装置的后视图。

具体实施方式

本实用新型用于汽车零部件制造和压铸的技术领域，具体涉及一种金相细化装置，如图1至图4所示，本金相细化装置包括：压铸机14、由压板31固定在该压铸机14上的模具17、固定连接在该压铸机14上的冲头16和料管15、水平放置于地面上的保温炉2和液氮瓶1、压铸给汤机3、金相细化机4、连接在该压铸给汤机3上的给汤机料匙32、连接在该给汤机料匙32内的液氮插管12、连接在液氮瓶1上的阀门18、连接在液氮瓶1与液氮插管12之间且穿过压铸给汤机3内的液氮管道6、与该液氮管道6连接的电磁控制阀5、以及水平放置于地面上且与连接该电磁控制阀5的电气箱柜19。

其中，保温炉2内装载铝液；冲头16与料管15间隙配合，冲头16在料管15内做平行运动。料管15与给汤机料匙32连接。压铸给汤机3和金相细化机4均为独立设备。电磁控制阀5水平安放于电气箱柜19上。液氮管道6为液氮尼龙软管。

金相细化机4包括：搅拌机构16、位于末端的金相细化机铝液搅拌头13、变速箱24、横梁21、固定在该横梁21上的电机固定板20、固定安装在该电机固定板20上的X轴伺服电机7、固定在该横梁21上且与X轴伺服电机7连接的X轴导轨8、安装于该X轴导轨8上的X轴滑板23、Y轴伺服电机9、搅拌电机10、Y轴支撑板22、Y轴齿条11、以及变速箱24。

其中，液氮插管12插于金相细化机铝液搅拌头13内；搅拌机构16安装于X轴滑板23上；Y轴伺服电机9安装于Y轴齿条11上；搅拌电机10连接于变速箱24的输入端；金相细化机铝液搅拌头13连接于变速箱24输出端；Y轴齿条11紧固于Y轴支撑板22上。

本金相细化装置的压铸方法，包括如下步骤：

步骤S1：给汤机料匙32从保温炉2内盛取一定量铝液后，给汤机料匙32在待机位置端平；

步骤S2：金相细化机4接收给汤机料匙32反馈的脉冲信号后，X轴伺服电机7驱动搅拌机构16沿X轴导轨8行驶至给给汤机料匙32的中心上方；

步骤S3：电磁控制阀5打开，液氮瓶1内氮气沿液氮管道6和液氮插管12输入至金相细化机铝液搅拌头13的底部进行激冷，同时Y轴伺服电机9接收到X轴伺服电机7到位脉冲信号后驱使搅拌机构16沿Y轴导轨11下降至一定深度，此刻金相细化机搅拌头13处于给汤机料匙32内的中心；

步骤S4：搅拌电机10接收到Y轴伺服电机9到位的脉冲信号后，搅拌电机10驱动金相细化机搅拌头13在给汤机料匙32内高速旋转至一定转速，并在给汤机料匙32内旋转一定时间；

步骤S5：待搅拌时间结束后，搅拌轴电机10停止转动，电磁控制阀5关闭阀芯，Y轴伺服电机9接收脉冲信号后，沿Y轴导轨11复位至Y轴原点；

步骤S6：X轴伺服电机7收到Y轴伺服电机9归位至原点的脉冲信号后，驱使搅拌机构16沿X轴导轨8复位至X轴原点；

步骤S7：给汤机料匙32收到X轴归位的脉冲信号后，给汤机料匙32将搅拌完成后的熔融铝液给料至料管15,冲头16推动经搅拌细化后的熔融铝液填充至模具17型腔内。

至此完成一次金相细化过程。

采用本实用新型搅拌细化后的熔融铝液，改善材料金相组织，改善铝液填充性能，提高产品基材力学性能，且减少产品砂孔率。

上述的实施例仅示例性说明本实用新型创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本实用新型；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。