CN108015252A - 半固态连续供料铸造设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半固态连续供料铸造设备及方法，包括传送装置，一级加热器，二级加热器，不锈钢坩埚，清洗装置，喷涂装置，热电偶，封闭管道；传送装置斜置倾斜，其上固定有多个不锈钢坩埚，传送装置的中部设置一级加热器、二级加热器，二级加热器靠近铸造设备设置，每个加热器内部设热电偶；一级加热器和二级加热器内部设置一封闭管道，不锈钢坩埚在封闭管道内经过一次加热和二次加热。本发明提供一个自动加热、加料、喷涂和清洗的半固态全自动连续生产装置，采用电感式加热的方式配合热电偶进行PID精准控温，从而得到所需要的温度区间的半固态胚料；本发明的封闭式管道使得加热的过程干净无杂质，同时又能保持加热温度。
Description
技术领域
本发明属于铸造领域，更具体的涉及一种新型半固态连续供料铸造设备，适用于铝合金等低熔点合金，主要用于压铸生产和挤压连续铸造生产。
背景技术
目前欧洲与美国是半固态铸造技术研究与应用的主要地区，此外，日本在早些年就设立了金属半固态加工开发研究公司。进入21世纪，半固态铸造技术的应用在国外已逐步成为各先进工业国家竞相发展的一个领域，并被专家学者称为新一代新兴的金属成形技术。经过多年的研究和开发，目前，铝、镁合金半固态铸造技术在西方发达国家已进入工业应用的成长期。国外的开发和生产表明，汽车工业中轿车、轻型车的转向节、泵体、转向器壳体、阀体、一些悬挂支架件和轮毂等高强度、高致密度、高可靠性要求的铸件，采用半固态铸造技术成形可以实现产品的低成本高产出及高质量。随着国内半固态技术的发展，国内有更多的人在研究和生产半固态技术；目前国内半固态触变技术仅限于发展初期状态，半固态生产设备屈指可数，我们现在采用一种新型的半固态连续制造方式，进行触变挤压铸造，目前半固态连续制造的加工方式需要一个可连续生产的装置。
发明内容
1、发明目的。
本发明提出了一种连续生产装置，已实现目前半固态连续制造的需求。
2、本发明所采用的技术方案。
本发明公开了一种半固态连续供料铸造设备，包括传送装置，一级加热器，二级加热器，不锈钢坩埚，清洗装置，喷涂装置，热电偶，封闭管道；
传送装置斜置倾斜，其上固定有多个不锈钢坩埚，传送装置的中部设置一级加热器、二级加热器，二级加热器靠近铸造设备设置，每个加热器内部设热电偶；
一级加热器和二级加热器内部设置一封闭管道，不锈钢坩埚在封闭管道内经过一次加热和二次加热。
更进一步，所述的一级加热器的长度长于二级加热器的长度。
更进一步，所述的封闭管道外部缠绕电感。
更进一步，所述的传送装置下部支撑架设置清洗装置，清洗装置由下部设置的气缸带动旋转清洗。
更进一步，所述的传送装置下部支撑架设置喷涂装置，喷涂装置由其下部设置的气缸带动旋转喷涂。
更进一步，所述的每级加热器内部设置两个或两个以上热电偶。
本发明公开了一种半固态连续供料铸造方法，按照如下步骤进行：
步骤1、步进电机带动传送装置的传送轮工作，在传送过程中，将半固态胚料放入不锈钢坩埚内；
步骤2、坩埚被传送至一级加热区，电感加热开始工作，棒料上方的热电偶对测得铝棒温度进行反馈运算达到预设温度后，通过封闭的管道传送至二级加热区；
步骤3、二级加热区内棒料上方的热电偶对测得铝棒温度进行反馈运算达到预设温度停止加热；
步骤4、将坩埚以翻转倒料的方式，倒入挤压机料筒内，挤压机得到倒入完成确认信号后，进行自动压射。
更进一步，还包括步骤5、传送装置将此坩埚传送至机器料筒正下方，气缸带动清洗刷旋转清扫，对坩埚内壁进行扫刷；当清扫时间到达时，步进电机工作，将此坩埚流转至下一道工序；
更进一步，还包括步骤6、另一组气缸带动喷嘴开始工作，进行自动喷涂，喷嘴则以喷涂和吹气的方式对坩埚进行涂料喷涂和吹干；在此同时，另外几组半固态铝棒也在加热区内轮流进行。
3、本发明所产生的技术效果。
(1)本发明提供一个自动加热、加料、喷涂和清洗的半固态全自动连续生产装置，采用电感式加热的方式配合热电偶进行PID精准控温，从而得到所需要的温度区间的半固态胚料；
(2)本发明步进电机带动传送轮工作，在传送过程中二次加热，每次加热时，棒料上方的温度传感器对测得铝棒温度进行反馈运算，当温度到达设定温度时，停止加热，在接近设定加热完成时间时，测得铝棒温度离目标温度相差较大时，加热电流加大，此加热装置控制原理为PID自动控温；待温度加热到固液区域后，传送装置将坩埚以翻转倒料的方式，实现胚料加热精准控制和连续供料。
(3)本发明的封闭式管道使得加热的过程干净无杂质，同时又能保持加热温度。
附图说明
图1为半固态连续铸造装置整体外形图。
图2为半固态连续铸造装置结构图。
图3为半固态连续铸造装置内部结构图。
附图标记说明：
传送装置1，支撑架2、一级加热器3，二级加热器4，不锈钢坩埚5，清洗装置6，喷涂装置7，热电偶8，封闭管道9。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明提出的一种半固态连续供料铸造设备，包括传送装置1，支撑架2、一级加热器3，二级加热器4，不锈钢坩埚5，清洗装置6，喷涂装置7，热电偶8，封闭管道9
传送装置1斜置倾斜，其上固定有多个不锈钢坩埚5，传送装置1的中部设置一级加热器3、二级加热器4，二级加热器4靠近铸造设备设置，每个加热器内部设两个热电偶8；一级加热器和二级加热器内部设置一封闭管道9，所述的封闭管道9外部缠绕电感，不锈钢坩埚5在封闭管道内经过一次加热和二次加热。其中一级加热器3的长度长于二级加热器4的长度。传送装置1下部支撑架设置清洗装置6和喷涂装置7，清洗装置6由下部设置的气缸带动旋转清洗，喷涂装置7由其下部设置的气缸带动旋转喷涂。
各部件配合过程：将半固态胚料放入不锈钢坩埚5内，发出工作信号，传送装置1将坩埚送至一级加热器3内加热，当热电偶8测得温度到达预设温度时，传送装置1将不锈钢坩埚5传送至二级加热器4内进行二次加热，当热电偶8测得温度到达后，传送装置1将不锈钢坩埚5以倾转方式倒入至挤压机料筒10内，倒料动作结束；传送装置1继续将不锈钢坩埚5进行传送，当到达清洗装置6时进行清洗，之后继续运行至喷涂装置7内进行喷涂处理，待喷涂完成后，传送装置将此不锈钢坩埚5传送至实发位，此时单个倒料循环完成；传送装置1的传送装置上按等距放有多个坩埚，每个坩埚都放入一根触变铝棒，以此循环，以这样的方式实现半固态连续铸造。
实施例2
本发明公开了一种半固态连续供料铸造方法，按照如下步骤进行：
步骤1、步进电机带动传送装置的传送轮工作，在传送过程中，将半固态胚料放入不锈钢坩埚内；
步骤2、坩埚被传送至一级加热区，电感加热开始工作，棒料上方的热电偶对测得铝棒温度进行反馈运算达到预设温度后，通过封闭的管道传送至二级加热区；
步骤3、二级加热区内棒料上方的热电偶对测得铝棒温度进行反馈运算达到预设温度停止加热；
步骤4、将坩埚以翻转倒料的方式，倒入挤压机料筒内，挤压机得到倒入完成确认信号后，进行自动压射。
步骤5、传送装置将此坩埚传送至机器料筒正下方，气缸带动清洗刷旋转清扫，对坩埚内壁进行扫刷；当清扫时间到达时，步进电机工作，将此坩埚流转至下一道工序；
步骤6、另一组气缸带动喷嘴开始工作，进行自动喷涂，喷嘴则以喷涂和吹气的方式对坩埚进行涂料喷涂和吹干；在此同时，另外几组半固态铝棒也在加热区内轮流进行。
本发明的传送装置为陶瓷传送装置，陶瓷带不会因为受到磁场影响加热；步进电机带动传送轮工作，在传送过程中，将半固态胚料放入不锈钢坩埚内，(不锈钢坩埚采用特殊材质，含微磁成分，在加热时，能降低加热能耗)，坩埚被传送至加热区，电感加热开始工作，当加热到设定温度后，传送至二次加热区，每次加热时，棒料上方的PT1000温度传感器对测得铝棒温度进行反馈运算，当温度到达设定温度时，停止加热，在接近设定加热完成时间时，测得铝棒温度离目标温度相差较大时，加热电流加大，此加热装置控制原理为PID自动控温；待温度加热到固液区域后，传送装置将坩埚以翻转倒料的方式，倒入挤压机料筒内；挤压机得到倒入完成确认信号后，进行自动压射，此时，传送装置将此坩埚传送至机器料筒正下方，气缸带动清洗刷旋转清扫，对坩埚内壁进行扫刷；当清扫时间到达时，步进电机工作，将此坩埚流转至下一道工序；此时另一组气缸带动喷嘴开始工作，进行自动喷涂，喷嘴则以喷涂和吹气的方式对坩埚进行涂料喷涂和吹干；在此同时，另外几组半固态铝棒也在加热区内轮流进行，从而实现半固态连续铸造。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语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设备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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
Claims (9)
1.一种半固态连续供料铸造设备，其特征在于：包括传送装置，一级加热器，二级加热器，不锈钢坩埚，清洗装置，喷涂装置，热电偶，封闭管道；
传送装置斜置倾斜，其上固定有多个不锈钢坩埚，传送装置的中部设置一级加热器、二级加热器，二级加热器靠近铸造设备设置，每个加热器内部设热电偶；
一级加热器和二级加热器内部设置一封闭管道，不锈钢坩埚在封闭管道内经过一次加热和二次加热。
2.根据权利要求1所述的半固态连续供料铸造设备，其特征在于：一级加热器的长度长于二级加热器的长度。
3.根据权利要求1所述的半固态连续供料铸造设备，其特征在于：所述的封闭管道外部缠绕电感。
4.根据权利要求1所述的半固态连续供料铸造设备，其特征在于：所述的传送装置下部支撑架设置清洗装置，清洗装置由下部设置的气缸带动旋转清洗。
5.根据权利要求4所述的半固态连续供料铸造设备，其特征在于：所述的传送装置下部支撑架设置喷涂装置，喷涂装置由其下部设置的气缸带动旋转喷涂。
6.根据权利要求1所述的半固态连续供料铸造设备，其特征在于：所述的每级加热器内部设置两个或两个以上热电偶。
7.一种半固态连续供料铸造方法，其特征在于按照如下步骤进行：
步骤1、步进电机带动传送装置的传送轮工作，在传送过程中，将半固态胚料放入不锈钢坩埚内；
步骤2、坩埚被传送至一级加热区，电感加热开始工作，棒料上方的热电偶对测得铝棒温度进行反馈运算达到预设温度后，通过封闭的管道传送至二级加热区；
步骤3、二级加热区内棒料上方的热电偶对测得铝棒温度进行反馈运算达到预设温度停止加热；
步骤4、将坩埚以翻转倒料的方式，倒入挤压机料筒内，挤压机得到倒入完成确认信号后，进行自动压射。
8.根据权利要求7所述的半固态连续供料铸造方法，其特征在于：
还包括步骤5、传送装置将此坩埚传送至机器料筒正下方，气缸带动清洗刷旋转清扫，对坩埚内壁进行扫刷；当清扫时间到达时，步进电机工作，将此坩埚流转至下一道工序。
9.根据权利要求8所述的半固态连续供料铸造方法，其特征在于：
还包括步骤6、另一组气缸带动喷嘴开始工作，进行自动喷涂，喷嘴则以喷涂和吹气的方式对坩埚进行涂料喷涂和吹干；在此同时，另外几组半固态铝棒也在加热区内轮流进行。
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