真空壓鑄系統及其抽真空方法
【技術領域】
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[0001]本發明涉及真空壓鑄技術領域，具體地說一種能夠在真空壓鑄極短的時間內將型腔與壓室的氣體快速抽除，使型腔達到高真空度，并能保證對真空通道的快速截斷，有效將熔體與外界真空系統隔離的真空壓鑄系統及其抽真空方法。
【背景技術】
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[0002]壓鑄是一種金屬制造工藝，其特點是利用模具腔對金屬施加高壓，使熔體成型，真空壓鑄法是通過在壓鑄過程中抽除壓鑄模具型腔內的氣體，進而小初或顯著減少壓鑄件內的氣孔和溶解氣體，提高壓鑄件力學性能和表面質量的先進壓鑄工藝，在生產制造過程中，除了對模具密封結構具有更高的要求外，還需具有合適的真空系統和精準的真空控制工藝，否則效果不顯著。
[0003]真空壓鑄的關鍵技術在于:一是在壓鑄極短的時間內將型腔與壓室中的氣體快速抽出，使型腔達到高真空，這就要求盡量縮短真空排氣道長度，增大真空排氣管道的橫截面積來增大管路的排氣能力；二是防止金屬液進入真空系統，凝固后造成系統堵塞，實現快速真空截止，要求真空系統的真空截止閥快速高動態響應，在金屬液進入真空系統前及時的關閉真空通道。

【發明內容】

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[0004]本發明針對現有技術的缺點和不足，提出一種能夠在真空壓鑄極短的時間內將型腔與壓室的氣體快速抽除，使型腔達到高真空度，并能保證對真空通道的快速截斷，有效將熔體與外界真空系統隔離的真空壓鑄系統及其抽真空方法。
[0005]本發明通過以下措施達到:
[0006]一種真空壓鑄系統，包括模具，其特征在于還設有與模具型腔相連接的抽真空機構、用于感應沖頭位置的傳感器、分別與傳感器和抽真空機構相連接的控制機構，其中設有與模具型腔相連通的真空排氣通道，真空排氣通道與抽真空機構中的排氣管相連接，排氣管上設有真空閥，排氣管的另一端與負壓罐相連接，負壓罐設有真空泵，真空排氣通道上還設有用于截止真空排氣通道的截止柱塞，截止柱塞經液壓驅動機構驅動運行，液壓驅動機構與控制機構相連接。
[0007]本發明中與模具型腔相連通的真空排氣通道以及用于截止真空排氣通道的截止柱塞均通過與模具相連接的真空截止模塊實現，所述真空截止模塊包括相接合的前半模和后半模，前半模和后半模的接合面上分別對應設有用于接合成抽真空通道和截止通道的抽真空槽和截止槽，其中接合形成的截止通道為I字形，抽真空通道為L型，截止通道與抽真空通道的底端相連通并縱向貫通由前半模和后半模接合而成的模體，截止通道中設有可沿截止通道上下運動的截止柱塞，截止通道與抽真空通道相連通的部位設有密封件。
[0008]本發明所述的真空截止模塊中抽真空通道的中部設有膨大腔，膨大腔由分別對應設在前、后半模接合面上的兩個膨大腔凹槽接合而成，抽真空通道位于膨大腔的部分設有過濾器，用于防止已進入抽真空通道的高溫金屬液體進入外部真空系統；位于截止通道內的截止柱塞上端與液壓驅動機構相連接，使截止柱塞在液壓驅動機構的控制下，完成上下運動；
[0009]本發明為了防止抽氣過程中漏氣，可以在真空截止模塊的前半模或后半模的通道槽的邊緣設有密封槽，以阻止外部氣體進入抽真空裝置；當截止柱塞位于上截止點時，截止柱塞的下端剛好位于L型抽真空通道前端的橫向部分的上沿，從而使截止過程中截止柱塞的行程最短。
[0010]本發明所述的真空截止模塊還設有與截止通道相連通的潤滑通道，潤滑通道可以開設在后半模上，潤滑通道的注液孔位于后半模頂部，通過向潤滑通道中加入潤滑脂，可以對截止柱塞進行潤滑，并具有一定的冷卻作用，保證截止柱塞在運作時準確可靠；所述前半模側面為I型，后半模側面為7字型，后半模上端設有橫向支出部分，前半模的頂面與后半模支出部分的下表面做成密切貼合的斜面，斜面方便前后半模的拆裝；前半模和后半模的外側還設有用于安裝固定的螺釘孔，以及用于與外部液壓驅動機構相連接的固定孔，進一步，還可以在后半模背面設有用于安裝固定截止裝置的凸臺。
[0011]本發明在使用時，真空截止模塊的抽真空通道的入口與模具型腔排氣通道的出口相連接，抽真空通道的出口與用于抽真空的外部真空系統相連接，截止通道內的截止柱塞在外部液壓驅動機構的作用下，沿截止通道上下運動，當截止柱塞位于上止點時，也是真空截止裝置打開，并實現抽真空的工作狀態，此時可以使截止柱塞的底部剛好位于L型抽真空通道的前端橫向部分的上沿，此時當進行截止運動時，截止柱塞的運動行程最短，當截止柱塞在截止通道中向下運動至下截止點，可以完成對抽真空通道前端截止，運作可靠，截止嚴密。
[0012]一種真空壓鑄抽真空方法，其特征在于包括以下步驟:
[0013]步驟1:在真空壓鑄正常工作周期開始前，啟動與負壓罐相連接的真空泵，先將負壓罐抽至接近真空狀態；
[0014]步驟2:合模，完成模具密封，此時模具型腔與真空排氣通道相連通，真空排氣通道出口與排氣管相連接，真空排氣通道經截止柱塞截止，排氣管上設有真空閥，排氣管的另一端與負壓罐相連接；
[0015]步驟3:澆注金屬液，同時打開排氣管上的真空閥，使真空排氣通道內的氣體進入負壓罐，從而完成對真空排氣通道內氣體的抽除；
[0016]步驟4:傳感器檢測沖頭位置，當沖頭走過澆口，通過控制機構控制液壓驅動機構使截止柱塞運動，打開真空排氣通道，此時與真空排氣通道相連通的型腔內的氣體沿真空排氣通道、排氣管依次進入負壓罐，抽真空開始；
[0017]步驟5:傳感器繼續檢測沖頭位置，當沖頭向前運動到達內澆口之前，真空排氣通道始終處于導通狀態，型腔中的氣體被迅速抽到負壓罐中；
[0018]步驟6:當傳感器檢測到沖到位置到達快壓射位置時，控制機構控制液壓驅動機構驅動截止柱塞運動，截止真空排氣通道，型腔抽真空處理停止；
[0019]步驟7:進行快壓射，充填模具型腔，進而完成鑄件。
[0020]本發明步驟5還包括實時監控負壓罐的真空度，當真空度低于預設值時，啟動真空泵對負壓罐進行抽真空處理。
[0021]本發明與現有技術相比，只在慢壓射階段抽真空，從快壓射階段起啟動對真空通道的關閉，有效確保抽真空通道截止的可靠性，避免金屬液進入真空系統凝固后造成的系統堵塞；此外通過負壓罐代替直接對型腔抽真空處理，能夠在保證型腔真空度的前提下有效節約成本，避免真空泵功率浪費；具有結構合理、響應快速準確、工作可靠等顯著的優點。
【附圖說明】
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[0022]附圖1是本發明的結構示意圖。
[0023]附圖2是本發明中真空截止模塊的結構示意圖。
[0024]附圖3是本發明中真空截止模塊的剖面圖。
[0025]附圖4是本發明的工作流程圖。
[0026]附圖標記:型腔1、真空排氣通道2、排氣管3、真空閥4、負壓罐5、真空泵6、截止柱塞7、前半模8、后半模9、截止通道10、抽真空通道11、密封件12、過濾器13、密封槽14、膨大腔15、澆口 16、沖頭17。
【具體實施方式】
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[0027]下面結合附圖，對本發明作進一步的說明。
[0028]如附圖1所示，本發明提出了一種真空壓鑄系統，包括模具，其特征在于還設有與模具型腔I相連接的抽真空機構、用于感應沖頭位置的傳感器、分別與傳感器和抽真空機構相連接的控制機構，其中設有與模具型腔相連通的真空排氣通道2，真空排氣通道2與抽真空機構中的排氣管3相連接，排氣管3上設有真空閥4，排氣管3的另一端與負壓罐5相連接，負壓罐5設有真空泵6，真空排氣通道2上還設有用于截止真空排氣通道2的截止柱塞7，截止柱塞7經液壓驅動機構驅動運行，液壓驅動機構與控制機構相連接。
[0029]如附圖2及附圖3所示，本發明中與模具型腔I相連通的真空排氣通道2以及用于截止真空排氣通道的截止柱塞7均通過與模具相連接的真空截止模塊實現，所述真空截止模塊包括相接合的前半模8和后半模9，前半模8和后半模9的接合面上分別對應設有用于接合成抽真空通道和截止通道的抽真空槽和截止槽，其中接合形成的截止通道10為I字形，抽真空通道11為L型，截止通道10與抽真空通道11的底端相連通并縱向貫通由前半模和后半模接合而成的模體，截止通道10中設有可沿截止通道10上下運動的截止柱塞7，截止通道10與抽真空通道相11連通的部位設有密封件12。
[0030]本發明所述的真空截止模塊中抽真空通道11的中部設有膨大腔，膨大腔15由分別對應設在前、后半