[发明专利]一种钢平法兰半固态短流程智造系统及其方法

说明书

本发明公开了一种钢平法兰半固态短流程智造系统及其方法，智能熔炼模块，用于液态金属成分智能控制和短流程智能辅助定量浇注；多功能模具模块，用于实现生产线上液态铸锻机的交替轮流使用；智能化液态模锻工艺控制模块，用于监测压铸温度；金属成品自动化码垛模块，用于控制机器人将机加工完成的成品零件按设定程序堆垛；主控室，分别与智能熔炼模块、多功能模具模块、智能化液态模锻工艺控制模块和金属成品自动化码垛模块连接，实现智造。本发明生产过程简便，易操作，依靠机械化、自动化生产，工人工作环境得到改善的同时也极大地降低生产成本，提高生产效率。

技术领域

本发明属于法兰盘类金属构件成型技术领域，具体涉及一种钢平法兰半固态短流程智造系统及其方法。

背景技术

法兰盘类零件属于典型的回转体，应用面广且消耗量极大，是非常关键的机器与设备的连接件。此类回转体零部件都是先由铸造生产出粗胚，再进行机加工，切削掉缺陷区域。铸造件内部致密性难以得到保证，在有气密性要求时废品率比较高，不适合用于生产高质量的法兰生产。此外，常规手段的生产过程工序复杂，效率比较低，并且由于切削造成的应力残留以及加工变形，往往使得产品的质量难以得到有效保证。由于目前的国内现状，以及目前的铸造工艺及生产状况限制，采用常规铸造生产此类回转体构件不得不面临生产环境恶劣、环保性差等问题。尽管如此，仍有部分零件难以保证良好的铸造质量，常常因冷却状况和工艺条件使得产品伴随有多种铸造缺陷。在法兰盘类零件中，大直径小厚度的法兰盘零部件更是法兰生产过程中的一大难点。

其原因在于采用传统铸造工艺生产出来的法兰盘粗胚在进行机加工时，大直径小厚度的法兰盘更容易发生变形。而如果采用冲压法进行法兰类零件的生产，虽然能够获得较好的尺寸精度与产品质量，但依旧有着其特有的缺陷。冲压法得到的法兰，边缘部位有一定的加工硬化，脆性大，使用中容易出现裂纹。落料和冲料和冲裁过程都会形成废料，法兰材料冲裁工艺利用率很低，一般不到50％，所以板料冲压法得到的法兰成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种钢平法兰半固态短流程智造系统及其方法，是一种短流程、智能化、高度自动化的精准铸锻一体式的生产工艺，不仅能进行实现生产过程绿色环保无污染，材料利用率高，产品致密度高，产品力学性能好，而且可以使生产过程简便，易操作，完成机械化、自动化生产，使整体生产流程高度智能化，实现智能制造。此外，本发明适应性广，除了可用于法兰盘类的回转体零件生产，也可用于其他结构复杂的薄壁件生产。

本发明采用以下技术方案：

一种钢平法兰半固态短流程智造系统，包括

智能熔炼模块，用于液态金属成分智能控制和短流程智能辅助定量浇注；

多功能模具模块，用于实现生产线上液态铸锻机的交替轮流使用；

智能化液态模锻工艺控制模块，用于监测压铸温度；

金属成品自动化码垛模块，用于控制机器人将机加工完成的成品零件按设定程序堆垛；

主控室，分别与智能熔炼模块、多功能模具模块、智能化液态模锻工艺控制模块和金属成品自动化码垛模块连接，实现智造。

具体的，智能熔炼模块1包括液态金属成分智能精准控制单元和短流程智能辅助定量浇注单元；液态金属成分智能精准控制单元通过多种传感器的作用，将信号传输至控制柜，控制柜与主控室连接；短流程智能辅助定量浇注单元通过精准定量控制单元将熔炼炉内的熔融金属转移至中间浇包内，再由浇包快速浇铸，通过无线方式与主控室连接。

进一步，在浇口杯的斜上方安装有CCD高速摄像系统，用于采集浇口杯的液面图像，精准定量控制单元利用计算机图像处理方法得到浇口杯内金属液位实时高度，由控制算法计算控制量信号输送给步进电机，步进电机控制浇注阀门运动控制开启度控制浇注流量，通过对浇口杯液位高度的控制实现定量浇注。