真空压铸系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种真空压铸系统，尤其涉及一种可定量加料的真空压铸系统。
【背景技术】
[0002]真空压铸法是通过在压铸的过程中将压铸模具型腔内的气体抽除而达到显著减少压铸件内的气孔的一种压铸工艺，通常通过真空压铸系统来进行该压铸过程。真空压铸的方法不仅可消除或减少压铸件内部的气孔，提高压铸件的机械性能和表面质量，而且能够大大减少型腔的反压力，可用于制备铸造性能较差或较薄的铸件，如在非晶态合金铸件的制备工艺中，优选真空压铸的方法。现有技术中使用真空压铸系统制备非晶合金压铸件的工作过程为:首先将真空压铸系统的仓体抽真空达到要求的真空压力，建立起真空的环境后再开始将所需压铸的合金原料加热熔融，最后再压铸成型。每一次即为一个生产周期，每个生产周期都需要重新建立新的真空环境，无法实现长时间的连续生产，造成生产周期长。
[0003]为提升非晶合金真空压铸过程的效率，申请号为201310751623.8的名为《一种非晶合金成型的方法》中提供了以下方法:在进行非晶合金成型的过程中，采取惰性气体保护和真空保护相结合，先在惰性气体保护下加热非晶合金铸锭，并同时进行抽真空的操作，并且获得真空时达到的温度低于非晶合金铸锭的熔点，这样真空获取可以与非晶合金铸锭加热熔融过程中的低温加热阶段(室温到非晶合金铸锭的熔点)同时进行，从而节省压铸的时间。
[0004]上述方法虽然有所改进，但是真空仓中的保护气体会导致高温成型时产品出现一些缺陷，如压铸成型时不易充型，压铸件内部卷进保护气体，使产品内部气孔率增加等。而且，涉及外观件产品时，保护气体所导致的表面气孔会使产品良率降低，增加生产成生。同时生产过程中保护气体的消耗也会增加生产成本。
【发明内容】
[0005]本发明对现有的真空压铸系统及其配件进行了改进，提供了一种可自动定量加料的真空压铸系统，不仅可实现压铸过程的全程自动化，还可提升压铸过程的效率。
[0006]本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:
[0007]一种真空压铸系统，包括真空仓体与真空仓体内的压铸机，还包括位于真空仓体外部的，为压铸机提供定量压铸原料的外部控制进料系统，外部控制进料系统包括储料箱和进料斗，储料箱安装于进料斗上方，储料箱的出料口与进料斗的进料口之间连接有常开式继电器开关及控制其开合关闭的重量感应器，进料斗的出料口与压铸机储料机构的进料口之间连接有常闭式继电器开关及控制其开合关闭的重量感应器。
[0008]进一步地，进料斗的形状为漏斗状，漏斗底部口径不大于压铸机储料机构进料口的口径，可使进料斗中的金属原料迅速落入压铸机储料机构内。
[0009]本发明中所述真空仓体与外部控制进料系统仅以常闭式继电器开关连接，故真空仓体常态为密闭式。本发明中的真空压铸系统可达到的设定压力为5X 102Pa-lX 10 5Pa，即对真空仓体抽真空所能够达到的真空度范围为5X 102Pa-l X 10 5Pa，符合真空压铸对真空度的要求。
[0010]上述真空仓内的压铸机的其他组件采用现有市售的各类压铸机组件即可，一般包括压铸机储料机构、坩祸、压射机构、料杯、模具、取件装置、抽气孔、电路控制系统、液压控制系统等。真空仓体为密闭空间，为维持设备稳定运行一般采用金属材料制成，如不锈钢、耐热钢等，也可采用密度大、耐热耐蚀性能好的其他材料。
[0011]上述真空仓内的压铸机储料机构内部可设推送机构和监控系统。进料量较小时，可设置压铸机储料机构的出料口正对着坩祸入料口，利用重力作用使压铸原料进入坩祸即可。进料量较大时，则可在储料机构内部添加推送机构，推送机构使用任何适合压铸机储料机构大小的现有技术中的物品推送机构，在此不再赘述。监控系统则用于监控原料装载情况，观察是否用完、是否需要加料，该监控系统使用内置摄像头等常用方式。
[0012]本发明中压铸机的熔料装置为坩祸，采用的熔料方式是将坩祸周围加装加热装置，然后在真空环境下对坩祸加热熔料，可有效避免压铸原料在熔炼过程中的氧化，对控制原料熔液中的气泡的产生也有非常好的效果。坩祸周围的加热装置可选用缠绕于坩祸四周的线圈，所述线圈通过连接高频电源对坩祸进行加热。也可选用加热装置为围绕于坩祸四周的石墨电阻加热器，所述石墨电阻加热器通过连接交流电源对坩祸进行加热。线圈加热的优势是结构简单，成本较低，整体的线圈加热结构占用仓体的体积小；石墨电阻加热器成本略高，体积比线圈加热器大，但是升温速度快、温度稳定、可靠性高。实际使用过程中，可根据需要进行选择。
[0013]进一步地，为配合上述加热装置，所述坩祸材料使用不导电的耐热材料。进一步优选，可选用石英坩祸、氧化铍陶瓷坩祸、氧化铝陶瓷坩祸中的一种。石英坩祸使用普遍，便宜易得；氧化铍陶瓷坩祸耐热性能高，其中的Be元素对非晶合金的压铸过程有所助益，有益于提升非晶合金的形成能力；氧化铝陶瓷坩祸绝缘性能好、硬度高、可靠性高。实际使用过程中，可根据需要进行选择。
[0014]本发明中的真空压铸系统还设有放气阀，可用于恢复真空仓内的气压。
[0015]使用本发明中所述真空压铸系统的方法:
[0016]步骤一，储料箱中装载压铸原料，在重力作用下压铸原料落入进料斗中，当落入进料斗中的金属原料质量达到设定质量时，储料箱出料口与进料斗进料口之间的重量感应器工作，控制常开式继电器开关闭合；当进料斗中的金属原料达到设定质量时，进料斗出料口与压铸机储料机构的进料口之间的重量感应器工作，控制常闭式继电器开关打开，使金属原料落入压铸机储料机构中；
[0017]步骤二，当金属原料全部落入压铸机储料机构后，将常闭式继电器开关复位，此时压铸机所处仓体为封闭仓体；
[0018]步骤三，仓体封闭后即对仓体进行抽真空，直至真空度达到工艺所需值，压铸机储料机构将压铸原料推送至坩祸内，启用坩祸周围的加热装置进行熔料；
[0019]步骤四，待压铸原料熔炼完毕后倒料、压射成型、取件；
[0020]步骤五，将常开式继电器开关复位，重复步骤一到四。
[0021]本发明具有如下有益效果:
[0022]1、使用本发明提供的真空压铸系统，可实现加料过程的自动化控制，同时可实现自动定量加量，使后续压铸过程也为自动化生产，节省大量人力物力。
[0023]2、本发明中的真空压铸系统在使用过程中，不需要一次压铸过程即抽取一次真空，可显著减少抽真空所用的时间，大幅提升压铸过程的效率。
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