一种大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统及方法
【专利摘要】本发明涉及消失模铸造技术领域，特别涉及一种大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统及方法，其中，大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统，包括真空泵和真空主管道，所述真空主上分支连接有若干真空分支管道，所述真空主管道的末端设有泄压阀，其特征在于，所述真空分支管道分别与砂箱的各抽气室连接，所述真空分支管路上分别连接有压力变送器、真空对接阀和电动调节比例阀，各真空分支管路的真空压负度通过PLC控制模块控制。本发明的系统，可以使砂箱的各负压抽气室内因汽化而波动的真空度及时修正，从而降低由于系统真空度不稳定而造成的塌箱、抬箱等缺陷，降低铸件的废品率。
【专利说明】
一种大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及消失模铸造技术领域，特别涉及一种大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统及方法。
【背景技术】
[0002]负压是消失模铸造的必要措施，负压的作用包括:I)紧实干砂，防止冲砂和铸型溃散、型壁移动;2)加快排气速度降低界面气压，加快金属液前沿流速，提高充型能力，有利于减少铸件表面碳缺陷；3)使铸件轮廓更加清晰;4)在密闭条件上浇注，改善工作环境。合理选择负压大小和稳定控制负压度是消失模铸造成功的关键，在生产实践中发现:当真空度过高，造型材料的紧实度会偏大，铸件易出现裂纹、粘砂等缺陷；当真空度过小，造型材料的紧实度会偏小，铸件易出现溃型、增碳、气孔等缺陷。
[0003]为了保证砂箱内负压度的大小及各部位、各时段的稳定性，首先要设计合理的砂箱，根据抽气室的结构特点，可将消失模铸造砂箱分为以下三种类型:(I)底抽式砂箱:抽气室设置在底部，结构简单，制作容易，维修方便，可满足一般小件消失模铸造生产(高度小于800mm)。但底抽式砂箱抽气时单方向排气，真空度不均衡，沿高度方向有梯度。(2M则抽式砂箱:抽气室设在一个侧面或多个侧面，铸型横向形成一定的真空梯度，但筛网容易损坏。(3)底侧式砂箱:抽气室分别设在砂箱的底侧和四侧面上，且相互串通，使真空度上下均匀，浇注时排气更为畅通，砂箱刚度好，但加工费用高，侧面真空室筛网容易损害。对于一般结构的壳体中小件，所使用的砂箱较小，选择以上砂箱，都可以保证砂箱内的负压度基本平衡，不易产生塌箱、抬箱、飘芯等负压缺陷。但对于铸件重量为I吨左右的内腔复杂的机床件，特别是床身、立柱类铸件，其所用的砂箱较大，负压平衡时间长，并且为了方便雨淋加砂和保证铸件重要加工面的质量，铸件模样在浇注时泡沫气化产生的其他透过涂料进入到内腔的型砂，会打破负压平衡，并且会使负压度降低，从而影响浇注后铸件的质量。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术中结构复杂大型铸件负压浇注时各抽气室真空度不平衡问题，提供一种大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统，以克服上述问题。
[0005]本发明的目的是这样实现的，一种大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统，包括真空栗和真空主管道，所述真空主管道上分支连接有若干真空分支管道，所述真空主管道的末端设有泄压阀，所述真空分支管道分别与砂箱的各抽气室连接，所述真空分支管路上分别连接有压力变送器、真空对接阀和电动调节比例阀，各真空分支管路的真空压负度通过PLC控制模块控制。
[0006]为便于调节各真空分支管路的真空度，所述真空对接阀的开度通过电动调节比例阀控制。
[0007]为进一步便于实现自动调节，所述PLC控制模块包括真空检测模块、比较模块、调节阀控制模块，报警模块和显示模块。
[0008]所述真空检测模块用于检测各真空分支管道的真空度，所述比较模块用于将真空分支管道的真空度与标准的真空度比较，以控制真空对接阀的开度，所述报警模块用于真空度超出波动范围值是的报警，所述显示模块用于各分支管路真空度和各仪表工作状态的显不O
[0009]—种采用权利要求1或2或3所述系统的负压度自动调节方法，包括如下过程:启动真空栗，调节阀控制模块发出信号，使电动比例调节阀以初始开度状态连通各真空分支管路，对砂箱的各抽气室开始抽真空，当真空检测模块检测到各真空分支管路的真空度均达到标准真空度0.03MPa时，开始进行消失模负压浇注，同时，调节阀控制模块发出信号将电动比例调节阀的开度调节至初始开度的2-3倍，以便于快速将消失模汽化的气体抽走;当真空检测模块检测到的真空分支管路的真空度与标准真空度的差值大于0.0lMPa时，比较模块根据真空度浮动值的大小和浮动值的正负，控制并调节比例调节阀的开度，使真空分支管路的真空度快速恢复至标准真空度；当真空分支管路的真空度与标准真空度的差值大于
0.015 MPa时，报警模块发出报警信号;各真空分支管路的真空度值及各仪表元件的工作状态通过显示模块的显示屏显示。
[0010]作为本发明的一种改进，所述电动比例调节阀的初始开度为全开的30-40%。
[0011]本发明的大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统及方法，实现了大型复杂铸件消失模铸造过程中各负压砂箱内真空度的稳定和浇注时真空度的自动化快速调整，使负压砂箱内产生的汽化气体可以通过调节电动比例调节阀来控制真空对接阀的开度，实现汽化气体的快速抽排，负压抽气室内因汽化而波动的真空度及时修正，从而降低了由于系统真空度不稳定而造成的塌箱、抬箱等缺陷，降低铸件的废品率。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统。
【具体实施方式】
[0013]如图1为本发明的大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统，
包括真空栗3和真空主管道I，真空主管道I上分支连接有若干真空分支管道2，真空主管道I的末端设有泄压阀4，真空分支管道2分别与砂箱的各抽气室连接，真空分支管路2上分别连接有压力变送器7、真空对接阀5和电动调节比例阀6，各真空分支管路I的真空压负度通过PLC控制模块控制8。
[0014]为便于调节各真空分支管路2的真空度，真空对接阀5的开度通过电动调节比例阀6控制。
[0015]为进一步便于实现自动调节，PLC控制模块8包括真空检测模块、比较模块、调节阀控制模块，报警模块和显示模块。真空检测模块用于检测各真空分支管道2的真空度，比较模块用于将真空分支管道2的真空度与标准的真空度比较，以控制真空对接阀5的开度，此标准真空度即为浇注时砂箱抽气室内需保持的真空度，警模块用于真空度超出波动范围值是的报警，显示模块用于各分支管路真空度和各仪表工作状态的显示。
[0016]本发明的采用上述系统进行大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节的方法包括如下过程:启动真空栗3，调节阀控制模块发出信号，使电动比例调节阀6以初始开度状态连通各真空分支管路，对砂箱的各抽气室开始抽真空，此电动比例调节阀的初始开度为全开的30-40%;当真空检测模块检测到各真空分支管路2的真空度均达到标准真空度0.03MPa时，开始进行消失模负压浇注，同时，调节阀控制模块发出信号将电动比例调节阀6的开度调节至初始开度的2-3倍，以便于快速将消失模汽化的气体抽走;当真空检测模块检测到的真空分支管路2的真空度与标准真空度的差值大于0.0lMPa时，比较模块根据真空度浮动值的大小和浮动值的正负，控制并调节比例调节阀的开度，使真空分支管路2的真空度快速恢复至标准真空度；当真空分支管路的真空度与标准真空度的差值大于0.015 MPa时，报警模块发出报警信号;各真空分支管路的真空度值及各仪表元件的工作状态通过显示模块的显示屏显示。
[0017]本发明的大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统及方法，实现了大型复杂铸件消失模铸造过程中各负压砂箱内真空度的稳定和浇注时真空度的自动化快速调整，使负压砂箱内产生的汽化气体可以通过调节电动比例调节阀来控制真空对接阀的开度，实现汽化气体的快速抽排，负压抽气室内因汽化而波动的真空度及时修正，从而降低了由于系统真空度不稳定而造成的塌箱、抬箱等缺陷，降低铸件的废品率。
【主权项】
1.一种大型复杂铸件消失模铸造真空度自动调节系统，包括真空栗和真空主管道，所述真空主上分支连接有若干真空分支管道，所述真空主管道的末端设有泄压阀，其特征在于，所述真空分支管道分别与砂箱的各抽气室连接，所述真空分支管路上分别连接有压力变送器、真空对接阀和电动调节比例阀，各真空分支管路的真空压负度通过PLC控制模块控制。2.根据权利要求1所述的大型复杂铸件消失模铸造负压度自动调节系统，其特征在于，所述真空对接阀的开度通过电动调节比例阀控制。3.根据权利要求1所述的大型复杂铸件消失模铸造负压度自动调节系统，其特征在于，所述PLC控制模块包括真空检测模块、比较模块、调节阀控制模块，报警模块和显示模块。4.根据权利要求1所述的大型复杂铸件消失模铸造负压度自动调节系统，其特征在于，所述真空检测模块用于检测各真空分支管道的真空度，所述比较模块用于将真空分支管道的真空度与标准的真空度比较，以控制真空对接阀的开度，所述报警模块用于真空度超出波动范围值是的报警，所述显示模块用于各分支管路真空度和各仪表工作状态的显示。5.—种采用权利要求1或2或3或4所述系统的负压度自动调节方法，包括如下过程:启动真空栗，调节阀控制模块发出信号，使电动比例调节阀以初始开度状态连通各真空分支管路，对砂箱的各抽气室开始抽真空，当真空检测模块检测到各真空分支管路的真空度均达到标准真空度0.03MPa时，开始进行消失模负压浇注，同时，调节阀控制模块发出信号将电动比例调节阀的开度调节至初始开度的2-3倍，以便于快速将消失模汽化的气体抽走;当真空检测模块检测到的真空分支管路的真空度与标准真空度的差值大于0.0lMPa时，比较模块根据真空度浮动值的大小和浮动值的正负，控制并调节比例调节阀的开度，使真空分支管路的真空度快速恢复至标准真空度；当真空分支管路的真空度与标准真空度的差值大于0.015 MPa时，报警模块发出报警信号;各真空分支管路的真空度值及各仪表元件的工作状态通过显示模块的显示屏显示。6.根据权利要求5所述的负压度自动调节方法，其特征在于，所述电动比例调节阀的初始开度为全开的30-40%。
【文档编号】G01L21/00GK105929864SQ201610372473
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】潘凤英, 彭利民, 杨争光, 张权军
【申请人】共享装备股份有限公司