非晶合金手表外壳制造设备的制造方法
【专利摘要】非晶合金手表外壳制造设备由原料熔融系统、模具系统、压铸系统、非真空系统构成，是采用立式压铸技术设计的非真空非晶合金材料加工设备，其技术是金属铸造领域。原料熔融系统解决了非晶合金快速液化问题，模具系统解决了手表外壳快速凝固一次成型问题，直立式压铸系统解决了将非晶合金液体快速垂直压入手表外壳模具型腔、避免因铸件内部产生气泡而影响质量问题，非真空系统解决了熔融、压铸过程中隔绝空气问题。非晶合金手表外壳制造设备采用含有锆、铝、铜、镍、锌成分的颗粒状非晶合金原料，所制造的手表外壳具有贵金属铂的色泽，并且硬度高、不变色。该设备适合作为一次成型制造非晶合金产品的通用设备。
【专利说明】
非晶合金手表外壳制造设备
技术领域
[0001]非晶合金手表外壳制造设备是采用立式压铸技术设计的非真空非晶合金材料加工设备，其技术是金属铸造领域。
【背景技术】
[0002]非晶合金是指金属内部原子呈无序状态排列的不存在有序晶格的金属合金材料，又被称为液体金属合金或玻璃金属。与金属内部原子有序排列的具有金属晶体的普通金属合金材料相比，非晶合金没有固定的熔点及凝固点。类似玻璃和塑料材料，非晶合金在一定温度区间内呈粘稠状态，具有良好的流动性和填充性，适宜利用模具一次成型制造产品。由于非晶合金熔融时温度较高、金属原子会与空气发生化学反应，因此不能使用普通的金属压铸设备制造非晶合金产品。真空压铸设备制造成本太高，不适合用于手表外壳这类附加值不高的产品。利用惰性气体隔绝空气，可以在非真空环境下，解决非晶合金熔融时温度较高，金属原子会与空气发生化学反应的问题。普通的金属压铸设备通常为卧式结构，由于金属液体进入模具路径较长，容易使铸件内部产生气泡，影响质量。利用立式结构的压铸设备可以使金属液体垂直进入模具型腔，解决了因铸件内部产生气泡而影响质量问题。
【发明内容】
[0003]非晶合金手表外壳制造设备由原料熔融系统、模具系统、压铸系统、非真空系统构成。原料熔融系统解决了非晶合金快速液化问题，模具系统解决了手表外壳快速凝固一次成型问题，直立式压铸系统解决了将非晶合金液体快速垂直压入手表外壳模具型腔、避免因铸件内部产生气泡而影响质量问题，非真空系统解决了熔融、压铸过程中隔绝空气问题。
[0004]原料熔融系统由位于压铸机(10)侧面的柜式高频电源(I)，底部有非晶合金液体注入模具的细长形通道(21)的圆筒形陶瓷坩祸(3)，固定在陶瓷坩祸(3)顶端的凸出环体
(23)，缠绕在圆柱形陶瓷坩祸(3)外壁的高频线圈(2)，连接高频电源(I)和高频线圈(2)的柔性电缆(17)，位于密封罩(16)顶部的装载含有锆、铝、铜、镍、锌成分的颗粒状非晶合金原料的定量供料仓(4)，及将颗粒状非晶合金原料输送到圆筒形陶瓷坩祸(3)内的柔性导料管
[5]构成。高频线圈(2)电磁加热解决快速熔化非晶合金原料问题，陶瓷坩祸(3)不受高频电磁影响并且耐高温。高频线圈(2)加热时，通道(25)内的非晶合金熔化，通道(25)开通，陶瓷坩祸(3)内非晶合金液体通过通道(25)进入模具(6)。在高频线圈(2)停止加热时，陶瓷坩祸
(3)底部非晶合金液体注入模具(6)的通道(25)被凝固的非晶合金堵塞，所以通道(25)具有控制陶瓷坩祸(3)内非晶合金液体流出的闸门作用。
[0005]模具系统由内部设置有热油通道(18)和非晶合金液体注入通道(19)的材质为金属铜的方形上模具(6)，内部设置有热油通道(20)和非晶合金液体分流通道(21)的材质为金属铜的方形下模具(7)，由上模具(6)与下模具(7)吻合所构成的手表外壳型腔(22)，位于压铸机(10)侧面分别为上模具(6)热油通道(18)、下模具(7)热油通道(20)供给循环热油的柜式恒温热油装置(8)，及柜式恒温热油装置(8)与上模具(6)热油通道(18)、下模具(7)热油通道(20)连接的柔性热油导管(9)构成。铜制上模具(6)与下模具(7)导热性能好，可以使非晶合金液体迅速降温，并且在上模具(6)与下模具(7)构成的手表外壳型腔(22)中快速凝固成型。模具内部的的循环热油可以保持上模具(6)与下模具(7)处于恒温状态。
[0006]压铸系统由立式压铸机(10)，圆柱形垂直液压杆(11)，固定在液压杆(11)上部并且直径略小于圆筒形陶瓷坩祸(3)内径的圆柱形垂直压铸杆(12)，及位于上模具(6)与下模具(7)侧面带有吸盘的机器手(24)构成。利用立式结构的压铸设备(10)可以使金属液体垂直进入上模具(6)与下模具(7)构成的手表外壳型腔(22)内，解决了因铸件内部产生气泡而影响质量问题。当定量供料仓(4)将定量的颗粒状非晶合金原料输送到圆筒形陶瓷坩祸(3)内，高频线圈(2)启动加热、颗粒状非晶合金原料熔融后，高频线圈(2)停止加热，压铸设备
(10)启动，垂直液压杆(11)向下缩进同时，垂直压铸杆(12)沿着陶瓷坩祸(3)内壁压挤陶瓷坩祸(3)内的非晶合金液体快速充填上模具(6)与下模具(7)构成的手表外壳型腔(22)，非晶合金液体在手表外壳型腔(22)内冷凝成型。垂直液压杆(11)上升，通过托起凸出环体
(23)，将陶瓷坩祸(3)及固定在陶瓷坩祸(3)底部的上模具(6)提升并与下模具(7)脱离，此时带有吸盘的机器手(24)将铸造成型的手表外壳从上模具(6)的手表外壳型腔(22)中移除，随后，垂直液压杆(11)下降，陶瓷坩祸(3)及固定在陶瓷坩祸(3)底部的上模具(6)同步下降至与下模具(7)吻合位置，压铸设备(10)进入下一次压铸状态。
[0007]非真空系统由长方体形透明有机玻璃材质的密封罩(16)、位于密封罩(16)顶部的惰性气体供应装置(13)、与惰性气体供应装置(13)连接并向密封罩(16)底部输送惰性气体的进气管(14)、及插入密封罩(16)顶部用于排放空气的排气管(15)构成。长方体形透明有机玻璃材质的密封罩(16)—方面将原料熔融系统、模具系统、压铸系统与外界空气隔绝，另一方面可以透过密封罩(16)观察设备运行情况。利用进气管(14)将比重大于空气的惰性气体从密封罩(16)下方通入，可以使密封罩(16)内的空气从位于密封罩(16)上方的排气管
(15)溢出，解决了非晶合金熔融时，金属原子会与空气发生化学反应的问题。
[0008]采用含有锆、铝、铜、镍、锌成分的颗粒状非晶合金作为制造手表外壳原料。制造的手表外壳具有金属铂的色泽，并且硬度高、不变色。
【附图说明】
[0009]图1是非晶合金手表外壳制造设备结构图。
[0010]图2是陶瓷坩祸(3)的结构图。
[0011]图3是上模具(6)结构图。
[0012]图4是下模具(7)结构图。
【具体实施方式】
[0013]非晶合金手表外壳制造设备优化设计方案是:
[0014]采用高频线圈(2)电磁加热解决快速熔化以锆、铝、铜、镍、锌为主要成分的非晶合金原料问题。
[0015]采用氧化铝陶瓷坩祸(3)不受高频电磁影响并且耐高温。高频线圈(2)加热时，通道(25)内的非晶合金熔化，通道(25)开通，陶瓷坩祸(3)内非晶合金液体通过通道(25)进入模具(6)。在高频线圈(2)停止加热时，陶瓷坩祸(3)底部非晶合金液体注入模具(6)的通道(25)被凝固的非晶合金堵塞，所以通道(25)具有控制陶瓷坩祸(3)内非晶合金液体流出的闸门作用。
[0016]采用铜制上模具(6)与下模具(7)导热性能好，可以使非晶合金液体在上模具(6)与下模具(7)构成的手表外壳型腔(22)中迅速降温，凝固成型。模具内部热油通道流动的循环热油可以保持上模具(6)与下模具(7)处于约摄氏400度恒温状态。
[0017]采用立式结构的压铸设备(10)可以使金属液体垂直进入上模具(6)与下模具(7)构成的手表外壳型腔(22)内，解决了因铸件内部产生气泡而影响质量问题。当定量供料仓
(4)将定量的颗粒状非晶合金原料输送到圆筒形陶瓷坩祸(3)内，高频线圈(2)启动加热、颗粒状非晶合金原料熔融后，高频线圈(2)停止加热，压铸设备(10)启动，垂直液压杆(11)向下缩进同时，垂直压铸杆(12)沿着陶瓷坩祸(3)内壁压挤陶瓷坩祸(3)内的非晶合金液体，快速充填上模具(6)与下模具(7)构成的手表外壳型腔(22)，非晶合金液体在手表外壳型腔
(22)内冷凝成型。垂直液压杆(11)上升，通过托起凸出环体(23)，将陶瓷坩祸(3)及固定在陶瓷坩祸(3)底部的上模具(6)提升并与下模具(7)脱离，此时带有吸盘的机器手(24)将铸造成型的手表外壳从上模具(6)的手表外壳型腔(22)中移除，随后垂直液压杆(11)下降，陶瓷坩祸(3)及固定在陶瓷坩祸(3)底部的上模具(6)同步下降至与下模具(7)吻合位置，压铸设备(10)进入下一次压铸状态。
[0018]采用长方体形透明有机玻璃材质的密封罩(16)—方面将原料熔融系统、模具系统、压铸系统与外界空气隔绝，另一方面可以透过密封罩(16)观察设备运行情况。
[0019]采用进气管(14)将比重大于空气的惰性气体氩气，从密封罩(16)下方通入。可以使密封罩(16)内的空气从位于密封罩(16)上方的排气管(15)溢出，解决了非晶合金熔融时，金属原子会与空气发生化学反应的问题。
【主权项】
1.非晶合金手表外壳制造设备，其特征在于:该设备由原料熔融系统、模具系统、压铸系统、非真空系统构成，其原料熔融系统，由位于压铸机(1)侧面的柜式高频电源(I )，底部有非晶合金液体注入模具的细长形通道(21)的圆筒形陶瓷坩祸(3)，固定在陶瓷坩祸(3)顶端的凸出环体(23)，缠绕在圆柱形陶瓷坩祸(3)外壁的高频线圈(2)，连接高频电源(I)和高频线圈(2)的柔性电缆(17)，位于密封罩(16)顶部装载含有锆、铝、铜、镍、锌成分的颗粒状非晶合金原料的定量供料仓(4)，及将颗粒状非晶合金原料输送到圆筒形陶瓷坩祸(3)内的柔性导料管(5)构成;模具系统，由内部设置有热油通道(18)和非晶合金液体注入通道(19)的材质为金属铜的方形上模具(6)，内部设置有热油通道(20)和非晶合金液体分流通道(21)的材质为金属铜的方形下模具(7)，由上模具(6)与下模具(7)吻合所构成的手表外壳型腔(22)，位于压铸机(10)侧面分别向上模具(6)热油通道(18)、下模具(7)热油通道(20)供给循环热油的柜式恒温热油装置(8)，及柜式恒温热油装置(8)与上模具(6)热油通道(18)、下模具(7)热油通道(20)连接的柔性热油导管(9)构成；压铸系统，由立式压铸机(10)，圆柱形垂直液压杆(11)，固定在液压杆(11)上部并且直径略小于圆筒形陶瓷坩祸(3)内径的圆柱形垂直压铸杆(12)，及位于上模具(6)与下模具(7)侧面带有吸盘的机器手(24)构成;非真空系统，由长方体形透明有机玻璃材质的密封罩(16)、位于密封罩(16)顶部的惰性气体供应装置(13)、与惰性气体供应装置(13)连接向密封罩(16)底部输送惰性气体的进气管(14)、及插入密封罩(16)顶部用于排放空气的排气管(15)构成。2.根据权利要求1所述的非晶合金手表外壳制造设备，其特征是圆筒形陶瓷坩祸(3)，底部的细长形通道(25)具有控制陶瓷坩祸(3)内非晶合金液体流出的闸门作用。3.根据权利要求1所述的非晶合金手表外壳制造设备，其特征是材质为金属铜的方形上模具(6)，由热油通道(18)、非晶合金液体注入通道(19)及手表外壳型腔(22)上半部构成。4.根据权利要求1所述的非晶合金手表外壳制造设备，其特征是材质为金属铜的方形下模具(7)，由热油通道(20)和非晶合金液体分流通道(21)及手表外壳型腔(22)下半部构成。
【文档编号】B22D17/30GK205464246SQ201520943272
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年11月17日
【发明人】刘南林
【申请人】刘南林