[发明专利]在真空压铸中控制真空度的方法以及完成该方法的真空控制系统

说明书

本发明涉及一种在真空压铸中控制真空度的方法。该方法在当熔融金属射入一个压型的一个型腔内时通过将型腔内的真空度控制在规定的范围里以此来防止由于在熔融金属中卷入气体导致的气孔的形成从而稳定铸件质量。

一种常规的真空压铸机的一个公知的真空控制系统具有一个由一个固定压型和一个移动压型共同组成的压型以形成一个型腔。通过一条设有一个真空阀的真空管线使型腔与一个真空装置相连。真空装置包括一个真空罐和一个真空泵。利用真空泵，真空罐被抽真空并保持一个高真空度。因此当真空阀打开时型腔立刻抽真空。一个过滤器和一个真空计被分别放置在真空管线上，它们的位置在真空阀的下游一侧。

用来迫使熔融金属在压力下进入型腔的一个压射套筒在一个预定位置上设置一个浇铸口，以及用来压铸熔融金属的一个压射柱塞可滑动地安装在压射套筒内。连接压射柱塞的一个压射顶杆与为熔融金属提供压力的一个压射缸体执行机构相连。一个挡块安装在压射顶杆上以便于挡块在预定位置与第一行程开关和第二行程开关的执行机构接触为和压射柱塞的操作有关的真空阀的操作的开与关定时。行程开关与一个控制真空阀的开与关操作的继电器相连。

当熔融金属从一个浇包通过浇铸口注入压射套筒后压射柱塞从它起始位置到浇铸口被压射柱塞封闭的第一位置推进时，挡块碰到第一行程开关的执行机构使第一行程开关闭合，从而继电器的一个触点闭合，真空阀的一个电磁线圈通电以及真空阀打开。因此，型腔通过真空阀与真空罐相通并且型腔被迅速抽真空到一个真空度，以至使熔融金属在型腔里的真空和压射柱塞的推进的共同作用下开始流入型腔。压射柱塞进一步推进并且压射柱塞达到一个第二位置，挡块碰到第二行程开关的执行机构，从而继电器的该触点断开，并且因此，紧接着在熔融金属注入型腔这一过程完成之前真空阀关闭。因而被充分抽真空的型腔迅速地充填熔融金属。

可是，在上述常规的真空压铸机中，真空阀的打开与关闭操作的定时仅仅依靠第一和第二行程开关以及挡块之间的位置关系来实现，并且这样的定时与真空的控制无关。于是，气体随着熔融金属被吸入型腔是可能的。如果在压射柱塞到达浇铸口之前或者当注入压射套筒内的熔融金属的表面在压射套筒的轴中心水平线之下时真空阀打开，熔融金属就会包含着气体被吸入型腔。这样一个现象会产生气孔而使铸件的质量降低。

由于压射柱塞完成一个高速的压射行程需要的时间很短并且该时间会依真空阀(即一个电磁阀)在操作中的一个延迟而有很大的不同，所以真空阀的打开与关闭操作的合理的定时是很困难的。U．S．Pat．No．5，022，457中所披露的一种压铸机控制装置提供了一种为真空阀的操作定时的技术。

真空度的控制象真空阀操作的定时一样对于气孔的防止以稳定铸件的质量是重要的。在熔融金属充填型腔时使型腔保持一个固定的真空度对于防止气孔是有效的，这是公知的。可是，通过对实测的真空度敏感的反馈控制保持一个固定的真空度是困难的，因为熔融金属的质量经常是不稳定的，真空度的控制受各种各样的因素的综合效果影响，这些因素包括熔融金属的不同的质量以及通过一个真空传感器实测的真空度带来的误差，而且压射周期时间短到几秒。相应地，通过视觉在真空计上读出一个读数来获得控制真空度是一种普通的操作。

本发明是为了解决现有技术的上述问题。因此，本发明的任务是获得没有气孔的高质量铸件，它通过适当定时操作与柱塞位置相关的真空阀来控制型腔内的真空度，以便在向型腔内射入熔融金属时能够防止空气卷入熔融金属，上述柱塞用于在压力下将熔融金属压入型腔。

为了上述目的，本发明提供一种真空压铸的控制真空度的方法，它包括利用一个压射柱塞将熔融金属射入形成在一个压型内的一个型腔，打开与型腔相连并包含在一个真空系统内的一个真空阀以使熔融金属吸入型腔内，然后为射入型腔内的熔融金属提供压力。该方法包括压射柱塞推进到第一位置时打开真空阀开始为型腔排气，压射柱塞到达紧接着压射柱塞完成熔融金属压射的终止位置之前的第二位置时测量真空系统内的真空度，将测得的真空度与一个预定的标准真空度相比较，当测得的真空度高于标准真空度时将第一位置向压型的方向移动一个预定的距离或者当测得的真空度低于标准真空度时将第一位置背离压型的方向移动一个预定的距离以设定一个修正的第一位置，以及当在下一个压射周期中压射柱塞达到修正的第一位置时打开真空阀。