专利名称：金属连续凝固及半固态成形装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铝及铝合金“管、棒、线、型材产品”生产领域的金属熔炼、铸锭及塑性变形加工设备。
背景技术：
当前国内、外的铝及铝合金“管、棒、线、型材产品”的生产装置复杂，设备投资巨大；一般采用“熔炼、铸锭、轧制”，或“熔炼、铸锭、挤压”，或“连铸连轧”，或“熔炼、拉铸”等装置，不仅能耗高，成材率低，而且产品的综合性能(力学性能和电气性能)差，产品性能波动大，而生产成本较高。对于铝及铝合金线坯生产装置，一般仅能生产# 8 # 16mm规格的产品，几乎不可能生产# 8mm以下规格的线坯。
实用新型内容为了解决这个难题，本实用新型提供一种全新的金属凝固及半固态成形装置，用来生产铝及铝合金管、棒、线、型材产品。本实用新型是在连续挤压(Conform)技术基础上发展起来的一种金属加工成形设备，是将铸造(Casting)与挤压(Extrusion)结合为一体的金属连续凝固与半固态成形
直ο金属连续凝固及半固态成形装置，是采用液体金属为坯料，不仅无需锭坯铸造工序，而且省去了锭坯二次加热，极大地降低了能耗。该装置综合了凝固加工和塑性加工的优势，即加工温度比液态低，变形抗力比固态小，可一次大变形量加工成形状复杂、且精度和性能质量要求较高的铝及铝合金线材制品。同时，该装置的成形过程，是金属材料在高压下的结晶凝固和塑性变形过程，是强制补缩和致密化过程的复合，外加压力提供的膨胀能增加了材料的形核率，从而使材料组织细化，有利于提高铝及铝合金产品的机电综合性能。具体技术方案如下一种金属连续凝固及半固态成形装置，具有浇铸部分、成形主机、控制部分、传动部分和收线部分，其特征在于上述浇注部分由熔化炉和熔体净化炉组成，成形主机具有固定靴座和挤压轮，上述熔化炉包括加热室和保温室，上述收线部分包括水冷槽和收卷机。上述熔化炉的保温室内设有第一氩气进管，上述熔体净化炉具有第二氩气进管。上述熔化炉上设有第一陶瓷过滤片，上述熔体净化炉上设有第二陶瓷过滤片，且熔体净化炉内第二陶瓷过滤片前面设有隔板。 上述成形主机为DZJ-460型。金属连续凝固及半固态成形装置具有如下特点(1)装置设备结构紧凑，占地面积小，高效节能，投资少，安装维修方便；(2)可连续生产超长的制品，精度高，表面光洁平整，装置废料与几何废料少，成品率高，其生产过程不污染环境，生产作业条件好，制品纯净度高，机电综合性能好；[0015](3)工序少，生产流程短，生产成本低，是一种典型、高效、节能的短流程装置。
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步的详细描述。
图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如
图1所示，本实用新型金属连续凝固及半固态成形装置，具有浇铸部分、成形主机、控制部分、传动部分和收线部分，上述浇注部分由熔化炉1和熔体净化炉2组成，成形主机具有固定靴座3和挤压轮4，上述熔化炉包括加热室11和保温室12，上述收线部分包括水冷槽5和收卷机6。上述熔化炉的保温室12内设有第一氩气进管13，上述熔体净化炉具有第二氩气进管22。上述熔化炉上设有第一陶瓷过滤片14，上述熔体净化炉上设有第二陶瓷过滤片 23，且熔体净化炉内第二陶瓷过滤片前面设有隔板21。上述成形主机为DZJ-460型，成型过程中采用强制循环水冷系统进行冷却，冷却后温度控制在350°C 450°C之间，成形主机的成形轮表面采用辐射式冷却方式；上述成形主机采用“Pilger”螺母给成形轮系装配预紧力，并设有橡胶密封件；上述成形主机的浇注口到线材出口设有温度传感器，用于监测金属成型过程中各阶段温度，控制金属成型；生产过程包括铝和铝合金的熔化保温处理、熔体浇铸、CASTEX成型、线材冷却和线材收线。使用本实用新型具体的生产步骤如下1)将铝或者铝合金铸锭传送到预热箱中预热到240°C 260°C ；2)将铸锭投入自动加料装置的加热炉中，加热到660°C 720°C，加热炉加热炉加热过程中充入保护气体，防止铝和铝合金金属熔体受到污染；3)液态铝或铝合金通过自动加料装置的注液管流入成形主机的浇注口 ；4)DZJ-460型成形主机将液态铝或铝合金的制成线材，5)成型铝或铝合金线材采用水冷却，冷却水温度不超过50°C ；6)由收卷机对冷却后线材进行收卷卷曲。上述生产过程主要由CASTEX成形机组完成，成形机组由浇铸系统、成形主机、控制系统、传动系统和收线系统组成。浇注系统用来完成铝和铝合金熔体注入的控制和熔体保护，金属熔体由注液管指向成形主机的浇注口以进行成形作业。成形主机选用DZJ-460型，变频交流调速，CASTEX成形轮直径Φ460mm，双出线结构。主机由机架、CASTEX成形轮系、固定靴座、压力保持装置、液压驱动装置和成形模具等组成，为解决金属材料的连续凝固与成形过程的温度控制问题，在CASTEX成形主机中采用强制循环水冷系统进行冷却，CASTEX成形轮表面采用辐射式冷却方式，以提高对金属熔体的冷却强度。同时，应用“Pilger”螺母，提供给CASTEX成形轮系装配预紧力，并依靠橡胶件密封，解决CASTEX成形轮系在强扭矩工况条件下的稳定性和密封问题。 上述CASTEX成形机组内从浇注口到出口的固定靴座内安装热电偶，多点实时测量连续凝固与成形过程的各点温度，整个机组的连续凝固与成形过程控制和力能参数显示采用PLC可编程逻辑控制技术，成形过程控制包括铝和铝合金熔体流量、冷却强度、CASTEX 成形轮转速和成形制品在线冷却强度等。CASTEX成形机组的传动系统应用变频电机等无极调速方式，电机输出的扭矩通过弹性连轴器，将动力传至减速机进行扭矩放大，再通过弹性连轴器传递至CASTEX成形主机，驱动CASTEX成形轮系工作。收线系统是在一定的张力作用下，将CASTEX成形的铝合金线杆牵引通过水冷槽， 并卷曲成盘供下工序使用。显然，本实用新型的上述具体实施方式
仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以容易的做出其它形式上的变化或者替代，而这些改变或者替代也将包含在本实用新型确定的保护范围之内。
权利要求1.一种金属连续凝固及半固态成形装置，具有浇铸部分、成形主机、控制部分、传动部分和收线部分，其特征在于上述浇注部分由熔化炉(1)和熔体净化炉(2)组成，成形主机具有固定靴座C3)和挤压轮G)，上述熔化炉包括加热室(11)和保温室(12)，上述收线部分包括水冷槽( 和收卷机(6)。
2.根据权利要求1所述的金属连续凝固及半固态成形装置，其特征在于上述熔化炉的保温室(1 内设有第一氩气进管(13)，上述熔体净化炉( 具有第二氩气进管02)。
3.根据权利要求1所述的金属连续凝固及半固态成形装置，其特征在于上述熔化炉 (1)上设有第一陶瓷过滤片(14)，上述熔体净化炉( 上设有第二陶瓷过滤片(23)，且熔体净化炉内第二陶瓷过滤片前面设有隔板01)。
4.根据权利要求1所述的金属连续凝固及半固态成形装置，其特征在于上述成形主机为DZJ-460型。
专利摘要本实用新型涉及铝及铝合金“管、棒、线、型材产品”生产领域的金属熔炼、铸锭及塑性变形加工装置。本实用新型提供一种全新的金属凝固及半固态成形装置，用来生产铝及铝合金管、棒、线、型材产品。一种金属连续凝固及半固态成形装置，具有浇铸部分、成形主机、控制部分、传动部分和收线部分，其特征在于上述浇注部分由熔化炉和熔体净化炉组成，成形主机具有固定靴座和挤压轮，上述熔化炉包括加热室和保温室，上述收线部分包括水冷槽和收卷机。
文档编号B22D11/10GK202239537SQ20112039890
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者叶飞 申请人:江苏盛天实业有限公司