[发明专利]一种压铸用多向抽真空装置

说明书

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种压铸用多向抽真空装置。

技术背景

高真空压铸技术是利用真空源排出模具型腔内部的气体使其真空度达到90KPa以上，金属液在此高真空状态下填充模具型腔的一种压铸方法。高真空压铸生产的压铸件含气量仅为1～3mL/100g，可进行T6热处理强化或焊接加工。高真空压铸实现方法主要有两种：一是通过升液管将压室和熔化炉直接连通，金属铝液通过抽真空的方式被吸入到压室内，当真空度达到预定值时再压射成形，该种方法需要专用的压铸机；二是首先抽取模具型腔内的气体，待模具真空度达90kPa以上时，然后利用多浇道以及大面积的内浇口迅速将金属铝液充填型腔。目前使用最广泛的是第二种方法，因为该种方法配合普通的压铸机就能使用。

多向抽真空装置保留和继承了普通压铸方法的优点，但却能大幅减少铸件内部气孔缺陷，提高材料的力学性能特别是韧性，因而适合于高强度高韧性复杂薄壁零件的制造，尤其在汽车关键结构件(保安件)的生产上具有很强的竞争力。

现有的高真空压铸一般是通过安装在模具上的真空阀抽出型腔中的气体，因仅在一个方向上抽真空，故将其称之为单向抽真空压铸技术。单向抽真空压铸技术存在一些不可避免的缺点：1)由于受真空阀排气截面积及溢流槽口截面积的限制，单向抽真空时抽真空的速率不快，尤其是压室内的气体如浇注时产生的烟气难以快速排出，因为它们需沿浇道、内浇口、型腔、溢流槽、溢流槽口、抽气通道以及真空阀等后才能被排出型腔外，路径长，耗费时间多。2)模架与镶块之间的缝隙、模具与顶杆之间的缝隙尽管经过良好的密封，但仍然存在泄漏的可能性，降低型腔中的真空度。3)模具喷涂时，镶块间的缝隙以及型腔顶杆缝隙不可避免地会进入少量涂料，在单向抽真空压铸时，顶杆缝隙中的残留涂料、水分会被抽入型腔进而卷入充填的金属液中，形成气孔、氧化夹杂缺陷。4)现有的真空控制装置多采用PLC控制，PLC存在容量不足，数据保存有限的缺点，从而影响到铸件成形参数数据的保存与追溯。

发明内容

本发明的目的在于解决当前高真空压铸技术中，抽气速度慢，可靠性差、真空控制单元的存储容量有限、数据不便保存的缺点。为此本发明提供了一种压铸用多向抽真空装置。

本发明提供的一种压铸用多向抽真空装置，它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、型腔抽气通道、压室抽气通道、模架抽气通道、真空阀、第一至第三电磁阀；

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，真空阀安装在压铸模具的动模内，并与型腔上端的排气通道相接；在型腔抽气通道上安装有第一电磁阀；

压室抽气通道是由真空罐与压铸机的压室之间的管路构成，压室抽气通道上安装有第二电磁阀；

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，压铸模具模架处开一道与模架抽气通道连通的抽气槽，抽气槽连通压铸模具模架与模具镶块之间的缝隙；模架抽气通道上安装有第三电磁阀；

真空控制系统用于采集各压力传感器及各湿度传感器的信息，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。

作为上述技术方案的改进，真空控制系统包括第一至第五压力传感器，第一至第三湿度传感器，位移编码器，工控机，可编程控制器，数据采集模块，以及报警器；

第一压力传感器安装在真空罐上，用于测量真空罐中的真空度；

第二压力传感器和第一湿度传感器均安装在型腔抽气通道上，分别用于测试压铸模具的型腔的真空度和湿度；

第三压力传感器和第二湿度传感器均安装在压室抽气通道上，分别用于测试压铸机的压室的真空度和湿度；

第四压力传感器和第三湿度传感器均安装在模架抽气通道上，用于测试压铸模具的模架抽气通道真空度和湿度；

位移编码器安装在压铸机的压射杆上；

第五压力传感器安装在压铸机的压射油缸上；

数据采集模块的输入端分别与各压力传感器，以及各湿度传感器电连接，输出端与工控机连接；用于收集抽气通道的真空度和湿度数据并传送到工控机中；

可编程控制器分别与位移编码器，各电磁阀，报警器及工控机连接；可编程控制器作为下位机，根据压铸机的动作信号，负责对真空系统中的执行元件进行相应的驱动和控制；

工控机分别与可编程控制器和数据采集模块连接，负责对整个系统动作进行监控和检测，包括参数设置，维护测试；数据采集，数据保存；状态监测，动作显示。