专利名称：一种真空压铸系统及其排气方法
技术领域：
本发明涉及真空压铸技术领域，特别是涉及一种真空压铸系统及其排气方法。
背景技术：
真空压铸技术是在传统压力铸造技术的基础上辅以对型腔抽真空的技术，现行的真空压铸技术中，抽真空的方法主要有三种，第一种是当压射冲头越过浇口，碰到感应开关，型腔及压室接通真空源，气体被抽出，压射冲头继续前进，快速压射前，靠行程开关或时间继电器关闭真空阀，停止抽气，冲头快速压射，完成液态金属充型，这种方法也称为半过程排气；第二种方式是用“搓衣板”形冷却块，也称“齿状排气道”进行全过程排气，即排气管道像两个合起来的搓衣板样形状，液态金属在充满型腔后被挤入齿状排气道缝中凝固，终止排气；第三种方法是瑞士方达瑞公司推出的双芯真空阀的真空压铸系统，它是全过程排气的，阀门在型腔尾部，在金属充满型腔达到阀门时，依靠金属液流触动阀芯将真空阀关闭。不难看出，第一种方式液态金属达到型腔入口时停止排气，残留一部分气体未排掉；第二种方法排气道是弯曲的窄缝，横截面积小，气体流通阻力大，尽管是全过程排气，也很难将气体充分排掉；第三种方法能够实现全过程充分排气，也无第二种方法所凝固在齿状排气道中的废料，是到目前为止比较理想的方法，但真空阀从得到关闭阀门信号到阀门完全关死，时间极短，以毫秒计算，操作过程常出现堵塞，阀门一次性成本高，要定期进行维护，维护费用也较高，对使用人员素质要求也高，这些因素限制了该系统在真空压铸中的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种制造及维护成本低，能够快速排气，且排气彻底的真空压铸系统及其排气方法。本发明的技术方案是这样实现的:
本发明所述的真空压铸系统，包括PLC控制装置、模具、压射装置、排气装置和抽真空装置，其中所述压射装置与模具的型腔相连通，其特点是所述排气装置包括半过程排气通道和齿状排气通道，所述半过程排气通道和齿状排气通道设置在模具上并与模具的型腔及抽真空装置相连通，且所述半过程排气通道和齿状排气通道与抽真空装置之间设置有总阀，所述半过程排气通道内插接有常开式半过程排气电磁阀，所述常开式半过程排气电磁阀与PLC控制装置电连接。其中，上述常开式半过程排气电磁阀包括阀杆及套接在阀杆上的电磁铁和复位弹簧，所述阀杆的下部为空心柱体，所述空心柱体的柱面上开设有可使半过程排气通道与模具的型腔相连通的排气孔，且所述空心柱体的下端为可用于封闭半过程排气通道与模具的型腔之间的通道的空心柱塞。本发明所述的真空压铸系统的排气方法，其特点是包括如下步骤:
A、关闭总阀，用真空泵将真空罐抽空 B、将金属液从浇注口注入压室内
C、启动压射冲头通过慢压射到快压射的方式将金属液压入模具的型腔内，同时通过半过程排气通道和齿状排气通道进行排气，其排气过程包括如下步骤:
C1、当压射冲头处于慢压射状态越过浇注口时，压射冲头撞击总阀的感应开关使总阀打开，半过程排气通道和齿状排气通道同时对压室和模具的型腔进行排气
C2、当压射冲头由慢压射转入快压射时，PLC控制装置控制常开式半过程排气电磁阀迅速关闭半过程排气通道，此时齿状排气通道继续排气，直至金属液充满整个模具的型腔且进入齿状排气通道窄缝内的小部分金属液被冷却凝固为止，真空压铸系统的排气过程完成。本发明由于巧妙地采用了半过程排气通道与齿状排气通道相结合进行排气的排气结构，该排气结构与现有的半过程排气相比，可将半过程排气剩余的气体彻底排掉，与现有的齿状排气道排气相比，则多了能把大部分气体排掉的半过程排气，这样既充分发挥了现有的半过程排气和齿状排气道排气的优点，又克服了两者的不足，因此通过该排气结构能够迅速地将气体排出，且排气彻底，从而极大地提高了压铸品的质量和性能。而且，本发明与瑞士方达瑞公司的双芯真空阀的真空压铸系统相比，避免了技术复杂、通道易堵塞等问题，并降低了生产成本，提高了生产效率。下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明所述常开式半过程排气电磁阀开启状态下的压铸流程图。图2为本发明所述常开式半过程排气电磁阀开启状态下的放大结构示意图。图3为本发明所述常开式半过程排气电磁阀关闭状态下的压铸流程图。图4为本发明所述模具侧面及齿状排气通道局部剖面结构示意图。图5为本发明所述动模的正面结构示意图。图6为本发明所述静模的正面结构示意图。图7为图4中常开式半过程排气电磁阀开启状态下的剖面结构示意图。
具体实施例方式如图1-图7所示，本发明所述的真空压铸系统，包括PLC控制装置、模具1、压射装置、排气装置和抽真空装置，其中所述压射装置与模具I的型腔8相连通，所述排气装置包括半过程排气通道10和齿状排气通道11，所述半过程排气通道10和齿状排气通道11设置在模具I上并与模具I的型腔8及抽真空装置相连通，且所述半过程排气通道10和齿状排气通道11与抽真空装置之间设置有总阀12，所述半过程排气通道10内插接有常开式半过程排气电磁阀9，所述常开式半过程排气电磁阀9与PLC控制装置电连接。其中，上述常开式半过程排气电磁阀9包括阀杆91及套接在阀杆91上的电磁铁92和复位弹簧93，所述阀杆91的下部为空心柱体911，所述空心柱体911的柱面上开设有可使半过程排气通道10与模具I的型腔8相连通的排气孔912，且所述空心柱体911的下端为可用于封闭半过程排气通道10与模具I的型腔8之间的通道的空心柱塞913。上述模具I由静模13和动模14组成，上述齿状排气通道11位于两板块的接合面之间，所述两板块的其中一板块安装在静模13内，另一板块安装在动模14内，上述半过程排气通道10设置在任一板块内。上述压射装置包括压室7、可自由地穿置在压室7内的压射冲头6和设置在压室7上的浇注口 5，所述压室7与上述模具I的型腔8相连通。上述抽真空装置包括真空罐3及与真空罐3相连通的真空泵4，且所述真空罐3与上述半过程排气通道10及齿状排气通道11相连通。上述常开式半过程排气电磁阀9的工作原理是:由于阀杆91上端复位弹簧93的作用，断电的情况下空心柱塞913被提起，电磁阀处于常开的状态，气体进入空心柱塞913的下口，通过空心柱塞913、空心柱体911和空心柱体911柱面上的排气孔912进入半过程排气通道10，并被排到真空罐3内，在常开式半过程排气电磁阀9通电的情况下，电磁力向下拉动阀杆91，阀杆91上端的复位弹簧93被压缩，此时，空心柱塞913的下口被封死，阀门关闭。如图4所示，从该图中可以看出气体弯曲前行，目的是加长齿状排气通道11路程的长度，使金属液随时凝固在齿状排气通道11中，而且用于设置齿状排气通道11的两板块靠近型腔8的一端开设有半菱形的孔，该孔和齿状排气通道11的横截面一样长，并且可在不同的位置开口，以适应不同宽度的型腔8。本发明所述的真空压铸系统的排气方法，包括如下步骤:
A、关闭总阀12，用真空泵4将真空罐3抽空
B、将金属液从浇注口5注入压室7内
C、启动压射冲头6通过慢压射到快压射的方式将金属液压入模具I的型腔8内，同时通过半过程排气通道10和齿状排气通道11进行排气，其排气过程包括如下步骤:
C1、当压射冲头6处于慢压射状态越过浇注口 5时，压射冲头6撞击总阀12的感应开关使总阀12打开，半过程排气通道10和齿状排气通道11同时对压室7和模具I的型腔8进行排气
C2、当压射冲头6由慢压射转入快压射时，PLC控制装置控制常开式半过程排气电磁阀9迅速关闭半过程排气通道10，此时齿状排气通道11继续排气，直至金属液充满整个模具I的型腔8且进入齿状排气通道11窄缝内的小部分金属液被冷却凝固为止，真空压铸系统的排气过程完成。本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。
权利要求
1.一种真空压铸系统，包括PLC控制装置、模具(I)、压射装置、排气装置和抽真空装置，其中所述压射装置与模具(I)的型腔(8)相连通，其特征在于所述排气装置包括半过程排气通道(10 )和齿状排气通道(11)，所述半过程排气通道(10 )和齿状排气通道(11)设置在模具(I)上并与模具(I)的型腔(8)及抽真空装置相连通，且所述半过程排气通道(10)和齿状排气通道(11)与抽真空装置之间设置有总阀(12)，所述半过程排气通道(10)内插接有常开式半过程排气电磁阀(9 )，所述常开式半过程排气电磁阀(9 )与PLC控制装置电连接。
2.根据权利要求1所述真空压铸系统，其特征在于上述常开式半过程排气电磁阀(9)包括阀杆(91)及套接在阀杆(91)上的电磁铁(92)和复位弹簧(93)，所述阀杆(91)的下部为空心柱体(911)，所述空心柱体(911)的柱面上开设有可使半过程排气通道(10)与模具Cl)的型腔(8)相连通的排气孔(912)，且所述空心柱体(911)的下端为可用于封闭半过程排气通道(10)与模具(I)的型腔(8)之间的通道的空心柱塞(913)。
3.根据权利要求1所述真空压铸系统，其特征在于上述压射装置包括压室(7)、可自由地穿置在压室(7)内的压射冲头(6)和设置在压室(7)上的浇注口(5)，所述压室(7)与上述模具(I)的型腔(8)相连通。
4.根据权利要求1所述真空压铸系统，其特征在于上述抽真空装置包括真空罐(3)及与真空罐(3)相连通的真空泵(4)，且所述真空罐(3)与上述半过程排气通道(10)及齿状排气通道(11)相连通。
5.一种真空压铸系统的排气方法，该方法采用上述任一权利要求所述真空压铸系统，其特征在于包括如下步骤: A、关闭总阀(12)，用真空泵(4)将真空罐(3)抽空 B、将金属液从浇注口(5)注入压室(7)内 C、启动压射冲头(6)通过慢压射到快压射的方式将金属液压入模具(I)的型腔(8)内，同时通过半过程排气通道(10)和齿状排气通道(11)进行排气，其排气过程包括如下步骤: C1、当压射冲头(6)处于慢压射状态越过浇注口(5)时，压射冲头(6)撞击总阀(12)的感应开关使总阀(12)打开，半过程排气通道(10)和齿状排气通道(11)同时对压室(7)和模具(I)的型腔(8)进行排气 C2、当压射冲头(6)由慢压射转入快压射时，PLC控制装置控制常开式半过程排气电磁阀(9)迅速关闭半过程排气通道(10)，此时齿状排气通道(11)继续排气，直至金属液充满整个模具(I)的型腔(8)且进入齿状排气通道(11)窄缝内的小部分金属液被冷却凝固为止，真空压铸系统的排气过程完成。
全文摘要
一种真空压铸系统及其排气方法，包括PLC控制装置、模具、压射装置、排气装置和抽真空装置，所述排气装置包括半过程排气通道和齿状排气通道，所述半过程排气通道和齿状排气通道与抽真空装置之间设置有总阀，所述半过程排气通道内插接有常开式半过程排气电磁阀。本发明由于采用了半过程排气通道与齿状排气通道相结合进行排气的排气结构，该排气结构与现有的半过程排气相比，可将半过程排气剩余的气体彻底排掉，与现有的齿状排气道排气相比，则多了能把大部分气体排掉的半过程排气，这样既充分发挥了现有的半过程排气和齿状排气道排气的优点，又克服了两者的不足，因此该排气结构能迅速地将气体排出且排气彻底，极大地提高了压铸品的质量和性能。
文档编号B22D17/00GK103100682SQ20131003334
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者戚文军, 宋东福, 蔡畅, 黄正华, 农登, 王顺成, 王娟, 魏德芳 申请人:广州有色金属研究院