[发明专利]一种电磁控制式自动浇注铝、镁合金装置及方法

说明书

本发明公开了一种电磁控制式自动浇注铝、镁合金装置及方法，该装置包括加热控制、合金熔炼浇注、抽真空、保护气及电磁控制系统。技术方案为：加热控制系统实现合金的熔炼及加热过程的实时控制；合金熔炼浇注系统实现合金熔炼浇注过程顺利进行；抽真空系统保证合金熔炼过程中的真空度；保护气系统装置的非氧化环境，且保证在气体压力下合金的完全浇注；电磁控制系统控制合金浇注过程的通断及浇注速度。本发明公开的一种电磁控制式自动浇注铝、镁合金装置及方法，实现合金浇注过程精确快速进行，最大限度避免合金在熔炼和浇注过程中与空气接触的机会，降低合金的氧化程度，可成型质量较高的铝/镁合金制件。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种电磁控制式自动浇注铝、镁合金装置及方法。

背景技术

铝、镁合金制品因具有低比重、高比强度和比刚度，以及原材料价格低廉等显著优点，近些年来受到企业、研究机构，特别是航空航天领域与汽车制造领域的广泛关注和应用。

但由于铝、镁合金的化学活性较为活泼，在合金制件制备过程中，极易发生氧化、燃烧，在合金的浇注过程中，必须采用特定的浇注方式，否则将严重影响到成型制件的质量。如何减少合金浇注过程中的氧化，并快速精确的浇注合金以避免与空气的直接接触，成为提高合金制件质量亟待解决的问题。其中自动浇注方法因具有较高的自动化程度，浇注过程快速准确，可以大大简化操作过程，极大的降低劳动强度，简化生产工艺，提高生产效率，降低生产成本，且适用于工业自动化生产过程等优点，正逐步得到发展与应用。

经现有文献检索发现，中国专利公开号CN102228965 A公布了一种自动浇注系统，该方案中采用伺服电机带动由驱动轮、钢丝绳、定滑轮、坩埚和转动轴组成的浇注系统运行，其核心技术是通过可编程控制器编制程序，控制伺服电机的转速带动浇注系统，使得坩埚在连续相等的时间内可倒出等量的合金液，完成自动浇注过程。此发明实现了计算机自动化控制，实现了设备的智能化，因此具有较高的自动化程度，可以降低合金浇注过程的劳动强度，能提高生产效率。但实施方案中存在三个不足之处，一是浇注过程在开放的敝口环境下进行的，不利于合金的氧化防护，易造成合金液氧化，产生杂质，成型制件将会存在铸造缺陷，此方案不适合于铝、镁较为活泼合金的浇注；二是该系统中坩埚无保温措施，浇注过程中合金液温度会下降严重，影响合金的流动性能，不利于合金充填铸型，进而影响成型铸件质量；三是整个自动浇注系统，需要伺服电机、驱动轮、钢丝绳、定滑轮、坩埚和转动轴协调工作，装置复杂，成本较高。

发明内容

为解决现有浇注技术过程中存在合金的氧化严重，合金浇注系统装置复杂，并实现快速精确的自动浇注过程，本发明提出一种电磁控制式自动浇注铝、镁合金的装置及方法，能够使得浇注过程精确快速进行，最大限度避免了合金在熔炼和浇注过程中与空气接触的机会，降低合金的氧化程度，可成型质量较高的镁/铝合金制件。

本发明采用的技术方案可以将合金的熔炼和浇注过程集成于一个密闭的装置内，装置的结构简单、紧凑，降低了装置成本，并可实现自动、完全浇注合金的过程；该密闭装置保证无氧环境、高真空度，实现铝、镁合金熔炼和浇注过程的不受氧气干扰，能最大限度的减少合金在熔炼及浇注过程中的氧化现象，可保障成型制件的质量，提高了浇注精度；本发明的装置自动化程度高，浇注过程快速、效率高，节能降耗，具有较好地生产实用性，可适用于工业化自动生产过程；本发明采用的电磁控制式实现合金浇注过程的实时、准确、快速，自动控制方式可将浇注过程的人为影响因素降到最低。