[發明專利]一種高真空壓鑄用真空裝置

有效

• 申請號: 201010112203.1
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN102145381A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 劉后堯;張寓朝;嚴卓榮;康頌標;萬里;林海;吳樹森
• 申請（專利權）人: 廣東鴻泰科技股份有限公司;華中科技大學
• 主分類號: B22D17/14
• 分類號: B22D17/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鑄造技術領域，具體涉及一種高真空壓力鑄造用的真空控制裝置。

背景技術

壓力鑄造是一種高速高效的液態金屬精密成形方法，主要用于鋁、鎂合金零件的鑄造成形。由于壓鑄時金屬液以高速噴射狀態充填型腔，型腔中的大部分氣體來不及排出而被卷入到金屬液中，最后以氣孔形式留在鑄件內。因此壓鑄件的力學性能不高，不能進行熱處理和焊接加工。因此，業內采用了高真空壓鑄法，高真空壓鑄法則是將型腔中的氣體快速抽出，金屬液在壓鑄模具型腔中的真空壓力保持在5KPa以下的高真空狀態下充填型腔的一種先進的特種壓鑄工藝。高真空壓鑄件的氣體含量僅為1～3ml/100g，可進行熱處理強化和后續的焊接加工。而且高真空壓鑄和普通壓鑄方法一樣，操作方便，不降低生產效率。高真空壓鑄的關鍵技術是真空控制裝置及其控制方法，即如何快速將型腔中的氣體抽至預定的真空度以及確保壓鑄時型腔中的金屬液不進入真空裝置，防止堵塞真空管道。

中國專利ZL200510083765.7名稱為壓鑄機的真空控制裝置及真空壓鑄方法，所發明的方法是采用相對壓力真空計檢測型腔中的壓力，并以此為基準控制真空系統和型腔的壓力即真空度的大小，而真空閥的驅動則采用電磁力驅動。這種方法因將相對壓力真空計置于高溫型腔中，真空計存在壽命短、可靠性差；而且電磁驅動力過小，閥芯易卡住的缺點。

專利WO?00/59658發明的高真空壓鑄技術是在壓射室的分流錐處設置一移動式的活塞桿。活塞桿首先封閉內澆口，當壓射沖頭推動金屬液前進直至金屬液充滿壓射室，金屬液體的壓力升高能推動活塞桿后移，打開內澆口時金屬液方能進入型腔。此時活塞桿的移動信號就是真空閥的關閉信號。歐洲專利EP1524048A1發明了一種高真空壓鑄的控制技術，它是在模具型腔的某一位置設置一移動式活塞。當金屬液充填到此位置時，金屬液的壓力推動活塞后移，從而引起活塞后面的傳感器發出信號，控制真空閥的關閉。美國專利US2005/0126740A1發明的真空壓鑄設備及真空閥的控制方法則在專利EP1524048A1的基礎上更進一步改進，它由型腔中的充填位置傳感器和壓射沖頭的位置傳感器組成一個閉環的反饋信號來驅動真空閥的關閉。日本專利2007-268550A發明的高真空壓鑄方法是在內澆口前沿料餅側設置金屬液傳感器，當傳感器檢測到金屬液時便發出信號控制真空閥的關閉。上述四個專利均采用移動活塞式結構，利用金屬液的壓力來驅動，存在著1)在模具中設置不方便；2)活塞移動阻力大，易磨損；3)鋁液易進入配合間隙卡死活塞的缺點。因此可靠性低，維護成本高。

日本專利2004-344910發明的真空壓鑄裝置及方法，它是將影響金屬液充填的多個因素如沖頭位移、速度等輸入計算機，通過數學模型計算得到金屬液充填到型腔指定位置處的時間，根據計算到達的時間來控制真空閥的關閉。該方法的控制精度直接取決于其建立的數學模型，因影響充填的因素多，且壓鑄充填的時間極短，所以精確的數學模型很難建立，采用該方法容易導致真空閥的堵塞。日本專利2007-190584發明的一種高真空壓鑄方法是在壓射室前端即在分流錐處設置一壓力傳感器，當檢測到金屬液充滿壓射室，金屬液壓力上升到某一數值時，打開真空閥開始抽真空。這種方法雖然解決了抽真空過程中沖頭處氣體泄漏的問題，但在非常短的高速壓射階段，型腔中的真空度無法滿足高真空的要求，而且真空閥的關閉是靠金屬液的慣性沖擊力來完成，極易發生堵塞故障。另外壓力傳感器在鋁液的高溫作用下，可靠性、精度、使用壽命均會變差。

發明內容

本發明的目的在于解決上述高真空壓鑄方法存在的缺點，本發明提供了一種高真空壓鑄用真空裝置，采用直接利用壓射油缸中的壓力變化信號來驅動真空閥的關閉及控制快速壓射動作。

為實現上述目的，本發明提供的一種高真空壓鑄用真空裝置，包括壓鑄模具；包含有真空罐、真空泵、真空閥和微機控制單元在內的抽真空回路，其特征在于還包含有使前述真空泵啟動/停止、前述真空閥關閉、檢測前述真空閥是否堵塞的驅動回路；包含有控制前述真空閥與前述真空罐之間是否連通的電磁閥；前述真空閥的關閉由電磁閥控制壓縮空氣驅動；含有檢測前述真空罐真空壓力、型腔真空壓力、前述真空閥是否堵塞的傳感器及其控制回路。

在上述高真空壓鑄用真空裝置中設置包含有與壓鑄機傳遞開模、壓射信號、抽真空啟動的通信回路。

在上述高真空壓鑄用真空裝置中還設置包含有發生前述型腔、前述真空罐真空壓力不足、前述真空閥堵塞等故障信號的報警回路。