一种卧式高真空压铸系统以及压铸方法与流程

1.本发明涉及压铸机领域，尤其涉及一种卧式高真空压铸系统以及压铸方法。


背景技术：

2.常规的压铸法是将各种金属熔液以高速高压填充于金属模内而进行铸造之方法，由于其能以高效率制成铸造面优异之铸造物品，故已被广泛应用于各种精密配件的制造。但是在金属模内的存在的空气好和熔液产生的大量烟气(气泡)，熔液在含有空气和大量烟气(气泡)的环境下凝固而成的的压铸件内部含有不同大小之无数气孔穴，导致压铸件的强度低，并且该类型的压铸件在受热的情况下，其内部的气孔会发生受热膨胀，进而发生形变，导致该压铸件无法进行正常使用。
3.中国专利号：cn102950270a，公开了一种压铸用多向抽真空装置，包括抽真空单元和真空控制系统；抽真空单元包括真空泵、真空罐、型腔、压室和模架抽气通道、真空阀、电磁阀；型腔抽气通道是由连接在真空罐与真空阀之间的管路构成，压室抽气通道是由真空罐与压室之间的管路构成，模架抽气通道是由真空罐与压铸模具模架之间的管路构成，各模架抽气通道上安装有电磁阀；真空控制系统用于采集各压力及湿度传感器的信息，根据外部的压铸信号使相应的电磁阀开通或关闭，以开通或关闭相应的抽气通道，控制压铸模具的真空度。但其仍存在以下缺点：
①
抽真空时，压室、型腔和模具处于连通状态且同时开始抽真空，熔液产生的烟气和水蒸汽等会同时被抽送至各处，影响模腔真空度和后续充型过程，导致压铸件内部生成孔洞；
②
冲头密封住浇注口后直接开始高压抽真空，冲头前沿荡起的液体很容易进入抽气口，从而导致抽气口堵塞，导致故障率高。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种卧式高真空压铸系统，其能解决现有压铸工艺中真空度差和设备故障高导致的压铸件品质差的问题。
5.本发明的目的之二在于提供一种卧式高真空压铸方法，其能解决现有压铸工艺中真空度差和设备故障高导致的压铸件品质差的问题。
6.为了达到上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：
7.一种卧式高真空压铸系统，包括用于装载熔液的熔杯、用于驱使熔液凝固成型的模具机构、用于驱使熔杯中的熔液进入模具机构的压射机构、用于向熔杯输送熔液的输料机构、用于驱使熔杯和/或模具机构处于真空状态的真空机构、用于驱使熔杯和模具机构之间处于导通和截止其中一种状态的分隔机构和控制器，所述输料机构的输出端与熔杯的输入端连接，所述熔杯的输出端通过分隔机构与模具机构的输入端连接，所述熔杯和模具机构均与真空机构连接，所述压射机构与熔杯远离模具机构的一端连接，所述输料机构、压射机构、真空机构和分隔机构均与控制器连接。
8.优选的，所述熔杯内部设置有用于装载熔液的压室，所述压射机构活动连接在压室远离模具机构的一端，所述压室的输出端通过分隔机构与模具机构的输入端连接。
9.优选的，所述压射机构包括压射冲头和压铸射杆，所述压射冲头活动连接在压室内，所述压铸射杆与压射冲头远离模具机构的一端连接，所述压铸射杆与控制器连接。
10.优选的，所述模具机构包括模具定模和模具动模，所述模具定模和模具动模围成模腔，所述模腔的输入端通过分隔机构与压室的输出端连接。
11.优选的，所述分隔机构包括连通模腔和压室的分隔通道，所述分离通道活动连接有滑块，所述滑块的一端连接有液压驱动件，所以滑块的一侧端面开设有连通模腔和压室的滑块通孔，所述液压驱动件与控制器连接；所述液压驱动件，用于驱使滑块在第一位置和第二位置之间进行往返运动；所述第一位置为所述模腔和压室均与滑块通孔连通的位置，所述第二位置为所述滑块阻隔模腔和压室的位置。
12.优选的，所述真空机构包括模腔真空件、压室真空件、模腔真空传感器、压室真空传感器、模腔真空比例阀和压室真空比例阀，所述模腔真空件的输出端通过模腔真空传感器与模腔真空比例阀的输入端连接，所述模腔真空比例阀的输出端与模腔连接，所述压室真空件的输出端通过压室真空传感器与压室真空比例阀的输入端连接，所述压室真空比例阀的输出端与压室连接，所述模腔真空件、压室真空件、模腔真空传感器、压室真空传感器、模腔真空比例阀和压室真空比例阀均与控制器连接。
13.为了达到上述目的之二，本发明所采用的技术方案如下：
14.一种卧式高真空压铸方法，包括以下步骤：
15.s1：通过压铸射杆驱使压射冲头移动至初始位置，并且通过液压驱动件驱使滑块到第二位置；
16.s2：通过输料机构向压室输送熔液，再通过压铸射杆驱使压射冲头以第一速度移动至真空位置；
17.s3：打开压室真空比例阀，通过压室真空件驱使压室处于抽真空状态；
18.s4：打开模腔真空比例阀，通过模腔真空件驱使模腔处于抽真空状态；
19.s5：通过模腔真空传感器获得模腔真空数值，同时通过压室真空传感器获得压室真空数值，判断模腔真空数值与压室真空数值是否一致，若是，则通过液压驱动件驱使滑块到第一位置，若否，则执行s3；
20.s6：延时预设时间，通过压铸射杆驱使压射冲头以第一速度向模腔方向移动；
21.s7：判断压射冲头是否达到停吸位置，若否，则通过压铸射杆驱使压射冲头以第一速度向模腔方向移动，若是，则关闭压室真空件，并执行s8；
22.s8：判断压射冲头是否达到高速位置，若否，则通过压铸射杆驱使压射冲头以第一速度向模腔方向移动，若是，则关闭模腔真空件，并通过压铸射杆驱使压射冲头以第二速度向模腔方向移动。
23.优选的，所述第一速度小于第二速度。
24.优选的，所述真空位置与压室的输入端对应设置，所述停吸位置与射室真空比例阀的输出端对应设置，所述高速位置、停吸位置、真空位置和初始位置自模具机构向压射机构方向依次排列设置。
25.优选的，所述s3具体由以下步骤实现：
26.打开压室真空比例阀，并驱使压室真空比例阀的阀门开口比例从10％逐步上升至100％，以使压室处于抽真空状态。
27.相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过分隔机构隔绝模具机构和熔杯，驱使模具机构和熔杯形成两个独立的空间，再通过输料机构预先向熔杯中注入熔液，然后采用真空机构依次分别对熔杯和模具机构进行抽真空处理，具体的，压室和模腔被滑块阻隔，无法进行气液交流，压室真空件对压室有低速到快速进行抽真空，将熔液产生的烟气和水蒸汽抽走，并驱使压室处于真空状态，另外模腔真空件对模腔进行抽真空，使得压室和模腔真空数据一致，再通过分隔机构驱使模具机构和熔杯连通，由压射机构进行压射，进入高速压射阶段在停止模腔的抽真空，从而提高铸造真空度效果，降低故障率，满足高效率生产、高真空生产和压铸件高质量要求。
附图说明
28.图1为本发明中所述的卧式高真空压铸系统的结构示意图。
29.图2为本发明中所述的卧式高真空压铸方法的流程图。
30.图中：1
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输料机构；2
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熔杯；21
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压室；3
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模具机构；31
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模具定模；32
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模具动模；33
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模腔；4
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压射机构；41
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压射冲头；42
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压铸射杆；5
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真空机构；51
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模腔真空件；52
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压室真空件；53
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模腔真空传感器；54
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压室真空传感器；55
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模腔真空比例阀；56
‑
压室真空比例阀；6
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分隔机构；61
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滑块；62
‑
液压驱动件；63
‑
滑块通孔。
具体实施方式
31.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
35.在本发明中，所述输料机构1包括用于输送熔液的给汤机，所述给汤机通过其机械臂驱使盛有熔液的汤勺将熔液灌注到熔杯2中。所述熔杯2为高温汤料(熔液)浇入模具前的第一个管道，也称料管，其靠近输料机构1一侧的上端面开设有进料口，用于获取汤勺中的高温汤料(熔液)；进一步的，在本发明中，所述控制器包括但不限于plc控制器、mcu或者单片机等；所述真空位置与压室21的输入端对应设置，当压铸射杆42驱使压射冲头41到达真空位置，则压室21的输入端(进料口)被压射冲头41封闭，压室21装有熔液的一侧与外界隔绝，形成密封空间；进一步的，所述停吸位置与射室真空比例阀的输出端对应设置，当压铸射杆42驱使压射冲头41到达停吸位置，则压室真空比例阀56的输出端被压射冲头41封闭，
此时压室真空件52不再对压室21进行抽真空，并且所述高速位置(如图1中所示的d点)、停吸位置(如图1中所示的c点)、真空位置(如图1中所示的b点)和初始位置(如图1中所示的a点)自模具机构3向压射机构4方向依次排列设置，进一步的，压射机构4中还设置有用于检测压射冲头41的位置的位移传感器，位移传感器与控制器连接。
36.实施例一：
37.如图1所示，一种卧式高真空压铸系统，包括用于装载熔液的熔杯2、用于驱使熔液凝固成型的模具机构3、用于驱使熔杯2中的熔液进入模具机构3的压射机构4、用于向熔杯2输送熔液的输料机构1、用于驱使熔杯2和/或模具机构3处于真空状态的真空机构5、用于驱使熔杯2和模具机构3之间处于导通和截止其中一种状态的分隔机构6和控制器，所述输料机构1的输出端与熔杯2的输入端连接，所述熔杯2的输出端通过分隔机构6与模具机构3的输入端连接，所述熔杯2和模具机构3均与真空机构5连接，所述压射机构4与熔杯2远离模具机构3的一端连接，所述输料机构1、压射机构4、真空机构5和分隔机构6均与控制器连接。在本实施例中，通过分隔机构6隔绝模具机构3和熔杯2，驱使模具机构3和熔杯2形成两个独立的空间，再通过输料机构1预先向熔杯2中注入熔液，然后采用真空机构5依次分别对熔杯2和模具机构3进行抽真空处理，再通过分隔机构6驱使模具机构3和熔杯2连通，由压射机构4进行压射，从而提高铸造真空度效果，缩短抽真空时间，满足高效率生产和高真空生产要求。
38.优选的，所述熔杯2内部设置有用于装载熔液的压室21，所述压射机构4活动连接在压室21远离模具机构3的一端，所述压室21的输出端通过分隔机构6与模具机构3的输入端连接。在本实施例中，所述压射机构4包括压射冲头41和压铸射杆42，所述压射冲头41活动连接在压室21内，所述压铸射杆42与压射冲头41远离模具机构3的一端连接，所述压铸射杆42与控制器连接。具体的，如图所示，所述压射冲头41活动连接在压室21中，在压铸射杆42的驱使下，压射冲头41向模具机构3方向运动的过程中，依次经过初始位置(进料)、真空位置(抽真空)、停吸位置(停止抽真空)和高速位置(开始高速压射)，进而将压室21中的熔液压射到模具机构3中冷却成型。
39.优选的，所述模具机构3包括模具定模31和模具动模32，所述模具定模31和模具动模32围成模腔33，所述模腔33的输入端通过分隔机构6与压室21的输出端连接。具体的，在每次压铸之前，将模具定模31和模具动模32分开，然后进行喷涂，喷涂完成后再将模具定模31和模具动模32合并在一起，围成模腔33。
40.优选的，所述分隔机构6包括连通模腔33和压室21的分隔通道，所述分离通道活动连接有滑块61，所述滑块61的一端连接有液压驱动件62，所以滑块61的一侧端面开设有连通模腔33和压室21的滑块通孔63，所述液压驱动件62与控制器连接；所述液压驱动件62，用于驱使滑块61在第一位置和第二位置之间进行往返运动；所述第一位置为所述模腔33和压室21均与滑块通孔63连通的位置，所述第二位置为所述滑块61阻隔模腔33和压室21的位置。优选的，所述滑块通孔63的内径和压室21的内径等尺寸，当滑块61处于第一位置时，滑块通孔63与压室21的轴线为同一直线，压室21中的熔液在压射冲头41的压射作用下，通过滑块通孔63进入到模腔33中；当滑块61处于第二位置时，滑块通孔63和压室21不连通，而且滑块61完全阻隔压室21和模腔33，使得压室21和模腔33互相独立，阻止压室21和模腔33进行气态或者液态的物质交流。
41.优选的，所述真空机构5包括模腔真空件51、压室真空件52、模腔真空传感器53、压室真空传感器54、模腔真空比例阀55和压室真空比例阀56，所述模腔真空件51的输出端通过模腔真空传感器53与模腔真空比例阀55的输入端连接，所述模腔真空比例阀55的输出端与模腔33连接，所述压室真空件52的输出端通过压室真空传感器54与压室真空比例阀56的输入端连接，所述压室真空比例阀56的输出端与压室连接，所述模腔真空件51、压室真空件52、模腔真空传感器53、压室真空传感器54、模腔真空比例阀55和压室真空比例阀56均与控制器连接。优选的，所述模腔真空件51和压室真空件52均为独立的真空罐和控制装置组成
42.实施例二：
43.如图2所示，一种卧式高真空压铸方法，包括以下步骤：
44.s1：通过压铸射杆42驱使压射冲头41移动至初始位置，并且通过液压驱动件62驱使滑块61到第二位置；
45.具体的，通过压铸射杆42驱使压射冲头41移动至初始位置，即此时压射冲头41离模腔33的距离最远，并且压室21的输入端位于压射冲头41靠近模腔33的一侧，同时开始对模具定模31和模具动模32进行喷涂，并且通过液压驱动件62驱使滑块61到第二位置，阻断压室21与模腔33之间的连通，以实现模具喷涂和压室21的熔液加注的同步进行，达到了缩短压铸节拍效果。
46.s2：通过输料机构1向压室21输送熔液，再通过压铸射杆42驱使压射冲头41以第一速度移动至真空位置；
47.具体的，当压射冲头41位于初始位置且滑块61到达第二位置后，则可以通过输料机构1向压室21输送熔液，然后压铸射杆42驱使压射冲头41以第一速度(低速)移动至真空位置，在压射冲头41移动的过程中，压室21中的熔液被压射冲头41推至真空位置靠近模腔33的一侧，当压射冲头41到达真空位置后，压室21的输入端(进料口)被压射冲头41封闭，压室21的输出端被滑块61封闭，故压室21装有熔液的一侧与外界隔绝，形成密封空间。
48.s3：打开压室真空比例阀56，通过压室真空件52驱使压室21处于抽真空状态；
49.具体的，当压射冲头41到达真空位置，打开压室真空比例阀56，驱使压室真空件52将压室21装有熔液的一侧的空间抽至真空状态，以实现压室21提前抽真空，优选的，所述s3具体由以下步骤实现：
50.打开压室真空比例阀56，并驱使压室真空比例阀56的阀门开口比例从10％逐步上升至100％，以使压室21处于抽真空状态，从而控制抽真空速度由慢速组件升至快速，保持熔液液面处于平静状态，避免熔液被吸起，进一步的，压室真空传感器54实时监控压室21内的真空数据变化，在本实施例中，当熔液进入到压室21后，一般情况下均会产生大量烟气和水蒸汽等，分隔机构6的滑块61将熔液产生的烟气和水蒸汽等隔离在压室21中，即熔液产生的烟气和水蒸汽等不会进入到模腔33中，再由压室真空件52在抽真空的过程中抽走，有效解决了熔液产生的烟气和水蒸汽会进入模腔33的问题，简化了压铸工艺中模腔33抽真空的难度，彻底消除熔液产生的烟气和水蒸汽对充型过程的影响。
51.s4：打开模腔真空比例阀55，通过模腔真空件51驱使模腔33处于抽真空状态；
52.具体的，当模具定模31和模具动模32的喷涂完成后，将模具定模31和模具动模32进行合模，使得模具定模31和模具动模32围成模腔33，此时由于模腔33的输入端被滑块61封闭，所以此时的模腔33同样为一个封闭的空间，再打开模腔真空比例阀55，在本实施例
中，模腔真空比例阀55处于完全打开的状态(100％)，驱使模腔真空件51以较快的速度对模腔33进行抽真空，进一步的，模腔真空传感器53实时监控模腔33内的真空数据变化。
53.s5：通过模腔真空传感器53获得模腔33真空数值，同时通过压室真空传感器54获得压室21真空数值，判断模腔33真空数值与压室21真空数值是否一致，若是，则通过液压驱动件62驱使滑块61到第一位置，若否，则执行s3；
54.具体的，当模腔33的真空数值与压室21的真空数值不一致时，则持续对模腔33和压室21进行抽真空，直至模腔33的真空数值与压室21的真空数值一致，当模腔33的真空数值与压室21的真空数值一致时，则通过液压驱动件62驱使滑块61到第一位置，则通过液压驱动件62驱使滑块61到第一位置，即模腔33通过滑块通孔63与压室21连通，若不一致，则继续对压室21和/或模腔33进行抽真空，优选的，这里的真空数据均为实时数据，以使得实现实时准确控制，减少模腔33和压室21之间的压差，降低模腔33和压室21连通时，熔液液面产生过大的波动，同时减少熔液液面恢复平静所需的时间。
55.s6：延时预设时间，通过压铸射杆42驱使压射冲头41以第一速度向模腔33方向移动；
56.具体的，当模腔33通过滑块通孔63与压室21连通后，延时预设时间(衍射延迟1秒)，以使熔液液面恢复平静，则通过压铸射杆42驱使压射冲头41以第一速度(低速)向模腔33方向移动。
57.s7：判断压射冲头41是否达到停吸位置，若否，则通过压铸射杆42驱使压射冲头41以第一速度向模腔33方向移动，若是，则关闭压室真空件52，并执行s8；
58.具体的，当压射冲头41达到停吸位置时，则射室真空比例阀的输出端被压射冲头41封闭，即压室真空件52无法继续对压室21装有熔液的一侧的空间和模腔33进行抽真空，所以关闭压室真空件52和射室真空比例阀，此时模腔真空件51继续对压室21装有熔液的一侧的空间和模腔33进行抽真空，并且压铸射杆42继续驱使压射冲头41以第一速度(低速)向模腔33方向移动。
59.s8：判断压射冲头41是否达到高速位置，若否，则通过压铸射杆42驱使压射冲头41以第一速度向模腔33方向移动，若是，则关闭模腔真空件51和模腔真空比例阀55，并通过压铸射杆42驱使压射冲头41以第二速度向模腔33方向移动。
60.具体的，当压射冲头41缓慢运动到高速位置，则关闭模腔真空件51和压铸射杆42驱使压射冲头41以第二速度(高速)进行压射，使得熔液在模腔33中完成填充，并冷却成型，最后开模取出铸件。
61.在本实施例中，所述压室21的抽真空时间自压射冲头41到达真空位置时开始到压射冲头41到高速位置时结束，所述模腔33的抽真空时间自合模时开始到压射冲头41到高速位置时结束(时间长达4
‑
5秒，而传统工艺上真空时间1
‑
2秒，延长了3秒)，有效延长抽真空的时间，以获得更好的真空效果，满足高真空生产要求目的，从而提高铸件品质，消除金属铸件内部存在气孔、疏松和充型不足等现象。
62.对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。