[发明专利]一种半固态挤压铸造振动制胚设备

说明书

本发明公开了一种半固态挤压铸造用的半固态振动制胚装置，包括支架、振动平台、辅助装置、坩埚、减速电机、机械手，所述辅助装置安装在振动装置侧面，所述振动平台包括下箱体、振动板、振动电机、减振弹簧，下箱体内部安装有连接杆，减速电机输出端与连接杆连接；减速电机输出端与连接杆连接部还设有固定连接环，固定连接环套接在连接杆和电机输出轴外部，固定连接环安装在支架上；电机驱动下箱体相对支架抬起；下箱体与振动板之间固定安装有多个减振弹簧，振动电机安装在振动板底部。红外线测温装置安装与机械手气缸，测温装置旁边通保护胚料气体；本发明将铝液振动搅拌，达到非枝晶状态，极大的缩短了产品生产时间，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及一种铝合金半固态挤压铸造流水线过程，包含制胚、转运，下料等制备方法及挤压过程，主要用于挤压铸造设备做铝合金的半固态的连续生产。

背景技术

半固态成形技术作为一种新型的金属凝固成形工艺，可获得性能优异的各种金属材料及复合材料成形件，是本世纪最有发展前景的近净成形技术之一；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；目前围绕半固态生产，人们进行了大量的生产研究，目前的制备半固态的方法主要有：机械搅拌法、电磁搅拌法、声波振动发、应变诱发激活法、倾斜板浇注试激冷流变成型等技术，各种制浆各有各的特点，但是他们大多数不能直接投入工业生产，因为工艺和生产成本的缘故，仅仅停留在实验室研究阶段，而国内半固态生产设备也屈指可数；但是研发的脚步从未停止，如在2016年在深圳半固态研讨会中，有人提出过热焓平衡旋转磁场制备半固体的方法，其目的是通过电磁搅拌打碎树晶，通过热焓平衡集聚性形核，使微观组织呈现等轴球晶形貌，但是由于工厂环境和生产成本的限制该工艺还处于研究中；半固态制浆的方法各种各样层出不穷，其关键是获得具有细小球型金相组织或近似球形初生相且均匀分布的组织，这是半固态的核心，也是技术的关键。

挤压铸造技术也是一种新型的金属凝固成形工艺，挤压铸造是使液态金属在高压下凝固、流动成形，直接获得制件或毛坯的方法，它具有液态金属冲型平稳、铸造比压大、铸件致密、质量稳定等优点；由于市场对铸造零件的要求越来越高，一部分锻造零件、压铸零件、低压浇铸零件慢慢的开始被挤压铸造件替代；也由于挤压铸造件的性能优越，挤压铸造工艺也慢慢的被市场认可，同时批量性开始投入使用；挤压铸造广泛应用于厚壁件和受力件的生产，它是一种新型的、具有潜在应用前景的液态成形技术。需求决定市场，挤压铸造机的生产制造也慢慢在国内兴起，用户也由原来依靠进口机慢慢的转为使用国产挤压铸造机。

随着科技的进步，人们对产品性能的要求也越来越高，如果能将半固态制浆技术和挤压铸造技术结合起来，充分利用半固态材料的特性和挤压铸造工艺的特点，做出来的铸件则性能更好。

发明内容

1、发明目的。

提供一种半固态挤压铸造流水线用的振动制胚装置，用于将坩埚内铝液振动搅拌，达到非枝晶状态，振动的频率可依据挤压铸造产品的特性进行工艺上的变频调节，振动时，可通过测温的方式检测铝液状态，通过PID控制器对振动参数进行调整；如产品重量、浇铸温度、周围场温度、材质特性等进行实时调整，同时当液态铝浇入坩埚后，旋转、伸缩气缸开始运动，将红外线测温头与保护气体喷嘴移动至坩埚正上方，防止胚料被空气氧化；且当振动结束后，辅助机械手抬升，旋转离开工作位置，减速电机运动，将振动平台向外翻转90度，便于机器人抓取坩埚，同时防止半固态浆料从坩埚底部流出。

2、本发明所采用的技术方案。