[發明專利]大尺寸復雜非晶合金構件逆重力充填成形裝置

有效

• 申請號: 202110574318.0
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113275541B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 孫劍飛;曹福洋;姜思達;黃永江;沈紅先;張倫勇;邱子傲;寧志良
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B22D18/00
• 分類號: B22D18/00;B22D18/08;C22C1/02;C22C33/04;B22D27/04;B22D27/15;B22D27/00;B22D35/04;B22D35/06
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 孟憲會

1.大尺寸復雜非晶合金構件逆重力充填成形裝置，它包括熔煉艙、感應加熱系統（2）、逆重力充填艙（3）、逆重力充填升液管（4）、非晶構件成形模具（5）和計算機控制執行器；熔煉艙包括熔煉艙殼體（1）、熔煉艙門（1.1）、熔煉艙鎖緊環組件（1.2）、熔煉艙觀測窗（1.3）、熔煉艙可調節攝像儀（1.4）和熔煉艙排氣閥（1.5）；其特征在于：熔煉艙鎖緊環組件（1.2）包括熔煉艙鎖緊環（1.21）、兩個鎖緊法蘭（1.22）和兩個鎖緊油缸（1.23），感應加熱系統（2）包括感應線圈（2.1）和合金熔煉冷壁坩堝（2.3），合金熔煉冷壁坩堝（2.3）包括坩堝底（2.33）、坩堝底部與側壁絕緣圈（2.34）、坩堝底絕緣密封圈（2.35）、坩堝底分配器絕緣密封圈（2.36）、冷卻水分配器（2.37）、坩堝組裝套（2.38）、坩堝組裝固定盤（2.39）、冷卻水進入管（2.311）、冷卻水排出管（2.312）、多個導流管絕緣密封圈（2.314）、多個坩堝固定螺栓（2.310）、多個冷卻水導流管（2.313）、多個坩堝壁絕緣層（2.316）和多個坩堝壁單片（2.31）；熔煉艙為密封罐體，感應加熱系統（2）設置在熔煉艙內，逆重力充填艙（3）設置在感應加熱系統（2）上方，且逆重力充填艙（3）密封安裝在熔煉艙頂部的殼體上，逆重力充填升液管（4）安裝在逆重力充填艙（3）的底部，非晶構件成形模具（5）安裝在逆重力充填升液管（4）上方的逆重力充填艙（3）內，感應加熱系統（2）、逆重力充填艙（3）、逆重力充填升液管（4）和非晶構件成形模具（5）均與計算機控制執行器連通，熔煉艙殼體（1）為一端開口的筒形殼體，熔煉艙殼體（1）的軸線方向水平設置，熔煉艙門（1.1）通過熔煉艙鎖緊環組件（1.2）密封蓋裝在熔煉艙殼體（1）的開口端上，熔煉艙門（1.1）上安裝有熔煉艙觀測窗（1.3），熔煉艙殼體（1）的頂部密封安裝有熔煉艙可調節攝像儀（1.4），熔煉艙排氣閥（1.5）安裝在熔煉艙殼體（1）的外側壁上，一個鎖緊法蘭（1.22）沿徑向均布設有鋸齒形凸起，熔煉艙鎖緊環（1.21）為環形體，且環形體的內側壁沿徑向加工有環形槽，熔煉艙鎖緊環（1.21）一側的側壁上加工有與鎖緊法蘭（1.22）上每個鋸齒形凸起配合的鋸齒形凹槽，熔煉艙殼體（1）的開口端固定安裝有另一個鎖緊法蘭（1.22），熔煉艙門（1.1）上與熔煉艙殼體（1）的連接端上固定安裝有加工鋸齒形凸起的鎖緊法蘭（1.22），每個鎖緊法蘭（1.22）的一個端面上嵌裝有密封圈，加工有鋸齒形凸起鎖緊法蘭（1.22）的另一端面沿徑向均布設有多個楔形塊，熔煉艙鎖緊環（1.21）環形槽的一個側壁上沿徑向加工有多個楔形塊，且鎖緊法蘭（1.22）上楔形塊與熔煉艙鎖緊環（1.21）的楔形塊一一對應設置，兩個鎖緊油缸（1.23）對稱設置在熔煉艙鎖緊環（1.21）上，每個鎖緊油缸（1.23）的活塞桿與熔煉艙鎖緊環（1.21）鉸接設置，每個鎖緊油缸（1.23）的缸體與熔煉艙殼體（1）鉸接設置，鎖緊法蘭（1.22）上每個鋸齒形凸起均穿過熔煉艙鎖緊環（1.21）上對應的鋸齒形凹槽并設置在熔煉艙鎖緊環（1.21）的環形槽內，兩個鎖緊法蘭（1.22）均設置在熔煉艙鎖緊環（1.21）的環形槽內，且兩個鎖緊法蘭（1.22）嵌裝有密封圈的端面相對設置，合金熔煉冷壁坩堝（2.3）設置在熔煉艙殼體（1）的懸臂托板上，感應線圈（2.1）設置在合金熔煉冷壁坩堝（2.3）外部，感應線圈（2.1）內設置有感應線圈冷卻水通道（2.2），合金熔煉冷壁坩堝（2.3）設置有冷壁坩堝冷卻水通道（2.4），坩堝壁單片（2.31）的橫截面為弧形，且坩堝壁單片（2.31）的外弧面上加工有卡臺，坩堝壁單片（2.31）沿長度方向加工有坩堝冷卻水進入通道（2.32）和坩堝冷卻水流回通道（2.315），坩堝冷卻水進入通道（2.32）的頂部和坩堝冷卻水流回通道（2.315）的頂部連通，多個坩堝壁單片（2.31）沿徑向依次拼裝組成環形體，多個坩堝壁單片（2.31）的卡臺組成環形卡臺，相鄰兩個坩堝壁單片（2.31）之間設有一個坩堝壁絕緣層（2.316），坩堝底（2.33）為圓形板，圓形板上端面加工有與環形體配合的圓形凸起，圓形凸起的外圓面沿徑向加工有絕緣圈安裝槽，坩堝底部與側壁絕緣圈（2.34）套裝在圓形凸起外圓面的絕緣圈安裝槽上，圓形板上沿徑向均布加工有多個冷卻水進入孔和多個冷卻水流回孔，冷卻水進入孔的個數和多個冷卻水流回孔的個數均與坩堝壁單片（2.31）的個數相同，冷卻水進入孔為圓形通孔，冷卻水流回孔為圓形沉孔，多個冷卻水進入孔的中心連接組成的圓和多個冷卻水流回孔中心連接組成的圓重合，坩堝底（2.33）設置在多個坩堝壁單片（2.31）組成環形體的底部，圓形板下端面沿徑向加工有分配器絕緣密封圈安裝槽，冷卻水分配器（2.37）為圓柱體，圓柱體上端面加工有分配器絕緣密封圈安裝槽和進水凹槽，分配器絕緣密封圈位于進水凹槽外部，進水凹槽底部加工有進水接口和多個回水導流管接口，進水接口位于進水凹槽底部中心線設置，多個回水導流管接口沿徑向均布設置，多個回水導流管底部設有回水匯集槽，回水匯集槽底部設有回水孔，冷卻水分配器（2.37）設置在坩堝底（2.33）的底部，坩堝底分配器絕緣密封圈（2.36）嵌裝在坩堝底（2.33）的分配器絕緣密封圈安裝槽和冷卻水分配器（2.37）的分配器絕緣密封圈安裝槽內，每個冷卻水導流管（2.313）頂部與一個坩堝壁單片（2.31）的坩堝冷卻水流回通道（2.315）通過導流管絕緣密封圈（2.314）密封連接，每個冷卻水導流管（2.313）的底部與冷卻水分配器（2.37）的回水導流管接口通過導流管絕緣密封圈（2.314）密封連接，冷卻水排出管（2.312）與回水孔密封連通，冷卻水進入管（2.311）與進水接口密封連通，冷卻水分配器（2.37）上端面的進水凹槽與坩堝底（2.33）的冷卻水進入孔底部連通，坩堝底（2.33）的冷卻水進入孔頂部通過坩堝底絕緣密封圈（2.35）與每個坩堝壁單片（2.31）上坩堝冷卻水進入通道（2.32）底部連通，坩堝組裝套（2.38）套裝在多個坩堝壁單片（2.31）組成環形卡臺上，坩堝底（2.33）和冷卻水分配器（2.37）上，且坩堝組裝套（2.38）的底部通過多個坩堝固定螺栓（2.310）與坩堝組裝固定盤（2.39）固定連接。