[發明專利]一種擠壓鑄造定量澆注裝置及方法

有效

• 申請號: 201310418965.8
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103624236B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 邵明;肖波;黃林勇;宋雷
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

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技術領域

本發明涉及擠壓鑄造，具體是指一種利用壓力傳感器及控制裝置對擠壓鑄造澆注金屬熔液進行定量控制，以及這種方法可以實現對擠壓鑄造沖頭壓力進行實時檢測。?

背景技術

擠壓鑄造是指將一定的液態或半固態金屬澆入模具型腔，通過擠壓沖頭以一定的擠壓力作用于液態金屬上，使之充分結晶、凝固和成形，從而獲得所需形狀零件的一種材料凈精確成形的方法。這種工藝方法使液態金屬在較高壓下凝固，能獲得可熱處理的高致密鑄件。?

在現行的擠壓鑄造成形的方法中，主要采用人工澆注或簡單澆注裝置進行澆注，在這樣無反饋的澆注方法之下，無法精確控制金屬熔液的重量。實踐證明，金屬熔液過多，雖然能夠成形零件，但是鑄件會多出一部分留在擠壓缸內，不利于自動取件系統取件，且浪費材料。如果金屬熔液過少，無法成形合格的零件。針對以上缺點以及擠壓鑄造工藝發展的趨勢，需要一種能夠定量，且自動化程度高的澆注方法。?

沖頭壓力，即比壓，是擠壓鑄造的關鍵工藝參數。現在擠壓鑄造工藝過程中通常利用檢測驅動沖頭的油壓來間接測量沖頭壓力。由于壓射過程中金屬熔液、擠壓缸以及沖頭之間的復雜的熱-力耦合作用，油壓與沖頭壓力之間實際存在較大差距，這大大影響了檢測的精度，也不利用擠壓鑄造過程中沖頭壓力的控制。為了提高擠壓鑄造鑄件的質量，需要一種能夠精確、直接檢測沖頭壓力的方法。?

發明內容

針對上述技術問題，本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題。?

本發明的一個目的是提供一種擠壓鑄造定量澆注裝置。?

為了實現上述目的，本發明采用如下措施：?

一種擠壓鑄造定量澆注裝置，包括擠壓缸，所述擠壓缸通過傳輸管道依次與澆注裝置及熔爐相連接，所述擠壓缸的成型腔內設置有活塞式的沖頭，所述沖頭下方通過螺釘固定連接有由鑄造機的壓射機構驅動的推桿，所述沖頭及推桿的中心上下貫通地設置有階梯孔，位于沖頭內的階梯孔設置有壓力傳感器，傳感器導線穿過推桿內的階梯孔將所述壓力傳感器與控制裝置電連接，所述控制裝置與澆注裝置通過澆注裝置導線電路連接。

進一步地，所述階梯孔內、位于壓力傳感器的上方設置有直達成型腔金屬探測桿，這樣，由于壓力傳感器無需與高溫液態金屬直接接觸，可選用相對便宜的壓力傳感器，節約成本。?

本發明的另一個目的在于提供一種應用擠壓鑄造定量澆注裝置進行定量澆注的方法，并采用如下技術方案：?

一種應用所述的擠壓鑄造定量澆注裝置進行定量澆注的方法，包括步驟：

??a、在控制裝置中設定金屬溶液壓力參數及沖頭壓力參數，同時預熱擠壓缸和傳輸管道至所需溫度，預熱模具至所需溫度

b、開啟澆注裝置向擠壓缸澆注金屬熔液，壓力傳感器將檢測到的壓力信號傳輸給控制裝置，根據設定好的金屬溶液壓力參數，得出已澆注的金屬熔液的重量，當壓力傳感器的檢測值達到預定值時，表明已澆注金屬熔液達到預定量，控制裝置向澆注裝置發出控制信號，澆注裝置停止澆注；

c、模具閉合，隨后沖頭上行，將擠壓缸中的金屬熔液壓射到模具的模腔中，沖頭在推桿的作用下，對模腔中的金屬熔液施加一定的壓力并保持一定時間，在這一過程中，位于沖頭中的壓力傳感器直接或通過金屬探測桿實時檢測沖頭的壓力值，并將信號傳輸給控制裝置，控制裝置將檢測值與沖頭壓力參數相比較，并根據比較的結果對沖頭壓力進行調節；

d、保壓完成后，沖頭下行，模具打開，取出鑄件，同時控制裝置保存壓力傳感器的歷史數據，用于根據所述歷史數據與鑄件的質量參數進行比較，以便于對工藝參數的優化。

進一步地，步驟c中所述根據比較的結果對沖頭壓力進行調節具體包括：?

當檢測值小于工藝要求的沖頭壓力參數時，則控制裝置發出相應的信號，增加沖頭的壓力值，當檢測值大于沖頭壓力參數時，則控制裝置發出相應的信號，減少沖頭壓力值。

本發明與現有的技術相比具有以下突出特點：?

1、本發明方法利用了壓力傳感器直接檢測壓室中的金屬熔液方式來對澆注進行定量控制，大大提高了定量精度，有效地避免了金屬熔液無法精確定量帶來的一系列問題，同時也提高了鑄件的質量，降低了廢品率。

2、本發明方法在沖頭中心安裝了一個壓力傳感器，其在擠壓鑄造過程中可以實時檢測沖頭壓力；這是一種直接檢測沖頭壓力的方法，與傳統的沖頭壓力檢測方法相比精度更高。?

3、由于本發明裝置結構簡單，各部分之間連接也較為簡便，不需要較多的機械部件，便于實現。?

附圖說明

圖1為本發明實施例1的壓力傳感器的安裝示意圖；?