[实用新型]用于金属材料熔铸成型的设备

说明书

技术领域

本实用新型总的来说涉及一种用于金属材料熔铸成型的设备，更具体地，涉及一种高熔点活泼有色金属材料熔铸成型的机电设备。

背景技术

真空中频熔炼已大量应用于冶金行业，常压精密铸造和离心铸造也已广泛应用于铸造行业。目前正在推广的技术有真空吸铸、消失模精密铸造以及真空感应熔炼。

真空吸铸技术。在负压下氧化夹杂少；负压作用使型内的背压降低，显著提高了铸件的充型能力；吸铸温度较重力铸造低100～150℃；金属利用率高、工艺出品率可达90％；与普通精铸工艺比较生产率高(提高85％～135％)。但其缺点如下：A、熔炉较大，一次熔化的材料很多，不节省能源；B、熔炉液面需有如大气气压来维持炉内压力使金属液上升至模腔；C、铸型需预热，导致铸件晶粒粗大，力学性能下降；D、铸件凝固时无补缩压力，铸件可能发生缩孔、缩松缺陷。

消失模精密铸造。上世纪80年代开始投入工业应用的新技术，因其在造型和浇铸过程中也使用了负压技术，所以其具有铸件尺寸精度高表面粗糙度低、机械加工量少、环境污染少、劳动生产率高等特点。它是一种公认的有发展前景的近净型加工技术和清洁生产技术。而其缺点为：A、泡沫塑料制模，且浇铸时泡沫受热汽化、燃烧消失；制模麻烦，且有一定的污染；B、要大量的石英型砂、砂箱及加砂和振动造型设备造型，设备和人工要求高、造型慢、落砂后型砂冷却慢、综合成本高；C、注金属液过程难用真空，浇铸型腔真空度低(-0.2MPa～-0.8MPa)不适用于活泼金属。

真空感应熔炼。目前现有的设备皆为金属冶炼、铸锭用，一般都用坩埚熔化并精炼完金属后，将坩埚翻转使金属液倾倒到铸锭模。它不是零件的最终成型加工。

现有的真空感应炉或真空负压铸造技术均为有坩埚结构。

实用新型内容

本实用新型是真空感应熔炼与真空负压铸造的集成，消除了以上技术的缺点并涵盖了它们的全部优点。除此之外，还融入了电磁搅拌、离心浇注和等静压冷却结晶技术使本实用新型能直接应用于精密、复杂零件的成型

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种金属材料熔铸成型的设备，该设备当一个真空熔铸室在装卸工件和冷却结晶时电源能继续供电于另一真空熔铸室的熔炼和浇铸；另外，不仅能够同时实现真空中频熔炼和真空浇铸，克服需要使用坩埚再次浇铸的过程，而且在中频熔炼和真空浇铸的同时能够对金属液进行电磁搅拌，以获得晶粒细小、组织致密、性能优良的铸件。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种金属材料熔铸成型的系统，包括：中频电源，通过中频电缆来与真空装置连接；电气控制装置，通过控制及反馈线、动力线来与所述真空装置相连；所述真空装置，进一步包括真空泵组、真空熔铸室和转动马达，其中所述真空泵组通过真空管路来与所述真空熔铸室相连，而所述真空熔铸室则通过所述转动马达和动力线来与电气控制装置连接；以及液压启闭装置，通过控制及反馈线、动力线来与所述电气控制装置相连。

作为本实用新型的优选结构，其中所述的真空熔铸室和转动马达各有两套，而所述中频电源采用双供电结构。该结构较目前的单供电结构提高了设备的利用率，减少了设备投资。

作为本实用新型的进一步的优选结构，其中所述的真空装置采用无坩埚结构。熔炼时不需坩埚，不仅使本实用新型设备减少故障和辅材消耗，同时也减少了待熔材料与感应器的距离，从而提高了能源利用率并使使用成本降低。

作为本实用新型的又一优选结构，其中所述的电气控制装置可进一步包括：PLC内置式仪器可编程逻辑控制器；具备动态图形显示功能的、带故障诊断报警装置。

PLC(Programmable Logic Control)仪器可编程逻辑控制是PLC内置式的而带故障诊断、报警多功能装置，具备动态图形显示功能，使用中文语言、具有友好的人机界面，操作人员通过人机界面能方便地实现对该实用新型其他设备的各种操作。

本实用新型设备所处理的金属材料由于是在真空环境中直接成形，它不仅避免了氧化和冶金缺陷，而且还改善了冶金组织，使零件质量大大提高。由于采用中频加热，使熔炼速度快，设备效率高、尺寸小、自动化程度高。其熔炼速度可达2.5kg/min，达到工作真空度的时间小于1分钟，电源利用效率在90％以上，精铸合格率在90％以上。而由于采用一套设备配二套真空熔炼浇铸室轮换工作，以提高设备利用率。采用PLC控制，触摸屏操作显示；使设备可靠性和稳定性提高，劳动强度下降。

附图说明

图1示出了真空中频金属材料加工设备的框图；以及