[發(fā)明專利]在真空壓鑄中控制真空度的方法以及完成該方法的真空控制系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 1996-06-08
• 公開（公告）號: CN1064571C
• 公開（公告）日: 2001-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 巖本典裕;兒玉忍
• 申請（專利權(quán)）人: 東芝機(jī)械株式會社
• 主分類號: B22D17/32
• 分類號: B22D17/32;B22D18/06;B22D18/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 章社杲

本發(fā)明涉及一種在真空壓鑄中控制真空度的方法。該方法在當(dāng)熔融金屬射入一個壓型的一個型腔內(nèi)時通過將型腔內(nèi)的真空度控制在規(guī)定的范圍里以此來防止由于在熔融金屬中卷入氣體導(dǎo)致的氣孔的形成從而穩(wěn)定鑄件質(zhì)量。

一種常規(guī)的真空壓鑄機(jī)的一個公知的真空控制系統(tǒng)具有一個由一個固定壓型和一個移動壓型共同組成的壓型以形成一個型腔。通過一條設(shè)有一個真空閥的真空管線使型腔與一個真空裝置相連。真空裝置包括一個真空罐和一個真空泵。利用真空泵，真空罐被抽真空并保持一個高真空度。因此當(dāng)真空閥打開時型腔立刻抽真空。一個過濾器和一個真空計被分別放置在真空管線上，它們的位置在真空閥的下游一側(cè)。

用來迫使熔融金屬在壓力下進(jìn)入型腔的一個壓射套筒在一個預(yù)定位置上設(shè)置一個澆鑄口，以及用來壓鑄熔融金屬的一個壓射柱塞可滑動地安裝在壓射套筒內(nèi)。連接壓射柱塞的一個壓射頂桿與為熔融金屬提供壓力的一個壓射缸體執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。一個擋塊安裝在壓射頂桿上以便于擋塊在預(yù)定位置與第一行程開關(guān)和第二行程開關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)接觸為和壓射柱塞的操作有關(guān)的真空閥的操作的開與關(guān)定時。行程開關(guān)與一個控制真空閥的開與關(guān)操作的繼電器相連。

當(dāng)熔融金屬從一個澆包通過澆鑄口注入壓射套筒后壓射柱塞從它起始位置到澆鑄口被壓射柱塞封閉的第一位置推進(jìn)時，擋塊碰到第一行程開關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)使第一行程開關(guān)閉合，從而繼電器的一個觸點(diǎn)閉合，真空閥的一個電磁線圈通電以及真空閥打開。因此，型腔通過真空閥與真空罐相通并且型腔被迅速抽真空到一個真空度，以至使熔融金屬在型腔里的真空和壓射柱塞的推進(jìn)的共同作用下開始流入型腔。壓射柱塞進(jìn)一步推進(jìn)并且壓射柱塞達(dá)到一個第二位置，擋塊碰到第二行程開關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而繼電器的該觸點(diǎn)斷開，并且因此，緊接著在熔融金屬注入型腔這一過程完成之前真空閥關(guān)閉。因而被充分抽真空的型腔迅速地充填熔融金屬。

可是，在上述常規(guī)的真空壓鑄機(jī)中，真空閥的打開與關(guān)閉操作的定時僅僅依靠第一和第二行程開關(guān)以及擋塊之間的位置關(guān)系來實(shí)現(xiàn)，并且這樣的定時與真空的控制無關(guān)。于是，氣體隨著熔融金屬被吸入型腔是可能的。如果在壓射柱塞到達(dá)澆鑄口之前或者當(dāng)注入壓射套筒內(nèi)的熔融金屬的表面在壓射套筒的軸中心水平線之下時真空閥打開，熔融金屬就會包含著氣體被吸入型腔。這樣一個現(xiàn)象會產(chǎn)生氣孔而使鑄件的質(zhì)量降低。

由于壓射柱塞完成一個高速的壓射行程需要的時間很短并且該時間會依真空閥(即一個電磁閥)在操作中的一個延遲而有很大的不同，所以真空閥的打開與關(guān)閉操作的合理的定時是很困難的。U．S．Pat．No．5，022，457中所披露的一種壓鑄機(jī)控制裝置提供了一種為真空閥的操作定時的技術(shù)。

真空度的控制象真空閥操作的定時一樣對于氣孔的防止以穩(wěn)定鑄件的質(zhì)量是重要的。在熔融金屬充填型腔時使型腔保持一個固定的真空度對于防止氣孔是有效的，這是公知的。可是，通過對實(shí)測的真空度敏感的反饋控制保持一個固定的真空度是困難的，因?yàn)槿廴诮饘俚馁|(zhì)量經(jīng)常是不穩(wěn)定的，真空度的控制受各種各樣的因素的綜合效果影響，這些因素包括熔融金屬的不同的質(zhì)量以及通過一個真空傳感器實(shí)測的真空度帶來的誤差，而且壓射周期時間短到幾秒。相應(yīng)地，通過視覺在真空計上讀出一個讀數(shù)來獲得控制真空度是一種普通的操作。

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題。因此，本發(fā)明的任務(wù)是獲得沒有氣孔的高質(zhì)量鑄件，它通過適當(dāng)定時操作與柱塞位置相關(guān)的真空閥來控制型腔內(nèi)的真空度，以便在向型腔內(nèi)射入熔融金屬時能夠防止空氣卷入熔融金屬，上述柱塞用于在壓力下將熔融金屬壓入型腔。

為了上述目的，本發(fā)明提供一種真空壓鑄的控制真空度的方法，它包括利用一個壓射柱塞將熔融金屬射入形成在一個壓型內(nèi)的一個型腔，打開與型腔相連并包含在一個真空系統(tǒng)內(nèi)的一個真空閥以使熔融金屬吸入型腔內(nèi)，然后為射入型腔內(nèi)的熔融金屬提供壓力。該方法包括壓射柱塞推進(jìn)到第一位置時打開真空閥開始為型腔排氣，壓射柱塞到達(dá)緊接著壓射柱塞完成熔融金屬壓射的終止位置之前的第二位置時測量真空系統(tǒng)內(nèi)的真空度，將測得的真空度與一個預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)真空度相比較，當(dāng)測得的真空度高于標(biāo)準(zhǔn)真空度時將第一位置向壓型的方向移動一個預(yù)定的距離或者當(dāng)測得的真空度低于標(biāo)準(zhǔn)真空度時將第一位置背離壓型的方向移動一個預(yù)定的距離以設(shè)定一個修正的第一位置，以及當(dāng)在下一個壓射周期中壓射柱塞達(dá)到修正的第一位置時打開真空閥。