[发明专利]低压铸造方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于低压铸造技术领域，尤其涉及一种低压铸造方法及设备。

背景技术

低压铸造是介于压力铸造与重力铸造之间的一种铸造方法，具有金属液充型平稳、铸件组织致密的特点。一个完整的低压铸造工艺循环，通常包括放模步骤、升液步骤、充型步骤、结壳步骤、结晶步骤、悬浮步骤、卸模步骤等工艺步骤。

低压铸造设备通常包括保温炉、升液管、模具、气压回路及控制系统。升液管设置在保温炉内，并从保温炉中伸出到模具型腔内。控制系统用于在低压铸造生产中，实现多种要求的过程控制。气压回路则用于满足低压铸造工艺循环中各步骤压缩空气的流量需求和压力需求。

现有低压铸造设备的成品率偏低，铸件组织中存在缩松、气孔等缺陷。

发明内容

针对现有低压铸造设备的铸件组织中存在缩松、气孔等缺陷，本发明提出一种低压铸造方法和设备，可精确调节低压铸造各工艺步骤中的压缩气体压力，从而减少铸件组织的缺陷，提高成品率。

第一方面，本发明提出一种低压铸造设备。本发明提出的低压铸造设备，包括保温炉、升液管、气压回路和控制系统；该升液管设置在该保温炉内，并从该保温炉中伸出；该气压回路包括储气罐和控制阀；该气压回路还包括缓冲罐；该控制阀包括电气比例压力阀和电气比例流量阀；该电气比例压力阀分别与该储气罐和该缓冲罐连接；该电气比例流量阀分别与该储气罐和该缓冲罐连接；该缓冲罐还与该保温炉连接；该控制系统包括现场控制装置，该现场控制装置包括压力控制单元和流量控制单元；该压力控制单元与该电气比例压力阀连接，该压力控制单元用于生成压力调节指令，并将该压力调节指令发送给该电气比例压力阀；该电气比例压力阀用于根据该压力调节指令，调整阀芯开度和气流方向，以使得该缓冲罐内的压力变化；该流量控制单元与该电气比例流量阀连接，该流量控制单元用于生成流量调节指令，并将该流量调节指令发送给该电气比例流量阀；该电气比例流量阀用于根据该流量调节指令，调整阀芯开度，以使得压缩气体从该储气罐内进入该缓冲罐内。

进一步地，本发明提出的低压铸造设备，该现场控制装置还包括压力传感器，该压力传感器设置在该缓冲罐上；该压力控制单元还与该压力传感器连接，该压力控制单元还用于根据该压力传感器反馈的压力值，生成压力闭环控制指令；该压力控制单元还与该电气比例流量阀连接，该压力控制单元还用于在根据该压力传感器反馈的压力值判断需要关闭该电气比例流量阀时，生成优先流量控制指令，并将该优先流量控制指令发送给该电气比例流量阀，以使得该电气比例流量阀关闭；和/或该压力控制单元42还与该流量控制单元连接，该压力控制单元还用于在根据该压力传感器反馈的压力值判断需要关闭该电气比例流量阀时，生成控制传递指令，并将该控制传递指令发送给该流量控制单元，以使得该流量控制单元控制该电气比例流量阀关闭。

进一步地，本发明提出的低压铸造设备，该气压回路还包括第一电磁截止阀，该第一电磁截止阀与该缓冲罐相连；该现场控制装置还包括紧急卸压控制单元，该紧急卸压控制单元与该第一电磁截止阀相连；该紧急卸压控制单元用于根据急停指令，为该第一电磁截止阀通电，以使得该第一电磁截止阀的阀芯打开，从而使得该缓冲罐内的压缩气体排出。

进一步地，本发明提出的低压铸造设备，该气压回路还包括第二电磁截止阀和第三电磁截止阀；该第二电磁截止阀设置在该电气比例流量阀与该缓冲罐之间；该第三电磁截止阀设置在该电气比例压力阀与该缓冲罐之间；该现场控制装置还包括掉电保护控制单元；该掉电保护控制单元分别与该第二电磁截止阀和该第三电磁截止阀连接；该掉电保护控制单元用于在有电状态时，为该第二电磁截止阀通电，以使得该第二电磁截止阀的阀芯打开，从而使得压缩气体进入该缓冲罐内；该掉电保护控制单元还用于在有电状态时，为该第三电磁截止阀通电，以使得该第三电磁截止阀的阀芯打开，从而使得压缩气体进入该缓冲罐内或从该缓冲罐内排出。

进一步地，本发明提出的低压铸造设备，该现场控制装置还包括模拟量输入单元、模拟量输出单元和开关量输出单元；该模拟量输入单元分别与该压力传感器和该压力控制单元连接；该模拟量输出单元与该电气比例压力阀和该电气比例流量阀连接；该开关量输出单元分别与该第一电磁截止阀、该第二电磁截止阀和该第三电磁截止阀连接；该开关量输出单元还分别与该掉电保护控制单元和该紧急卸压控制单元连接。

进一步地，本发明提出的低压铸造设备，该控制系统还包括远程监测装置，该远程监测装置与该现场控制装置连接。