[发明专利]全立式挤压铸造设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业机械领域的一种金属铸造设备，尤其涉及一种适用于液态金属挤压、模锻和压力铸造为一体的立式合模、立式压射的全立式挤压铸造设备及其控制方法。

背景技术

随着铸件的进一步发展，对铸件的力学性能、复杂程度、外观等都提出了更多更高的要求，特别对于一些壁厚及组织致密性要求非常高的合金铸件，如果采用普通压铸机来生产已经是勉为其难，根本就无法达到铸件组织高致密性的要求。为了更好的提高铸件的致密性和增加铸件强度的要求，挤压铸造被目前国内外业界认为是最为先进的一种生产工艺之一。挤压铸造是一种介于压铸、模锻之间，实现铸锻结合的新技术，适合生产表面光洁、无渗漏、高性能、须热处理的厚壁零件。

目前国内所采用的所谓的挤压铸造机绝大部分都是采用立式通用液压机改装而成的一种“土”设备，这种设备不能称为真正意义上的挤压铸造设备。该设备采用立式合模(靠上油缸)、垂直挤压(靠下顶出缸)，由于挤压料筒不能侧转，并须开模浇注，易带进夹渣，且生产效率非常低下，每一件需要花费5分钟，效率只有真正挤压铸造机的1/6。

由于卧式机内浇口宜设置在铸件的侧面，因而此种机适于生产长、宽相差较悬殊的異形零件(如万向节，空调压缩机缸体等)。而立式机的内浇口均设置在铸件的中部，因而更适宜生产长、宽大致相当的铸件(如汽车铝轮，活塞等)。因此，在生产产品的选配上，立式机与卧式机是互为补充的。

发明内容

为了克服目前普遍采用立式液压机改装挤压设备技术上的不足，以及卧式挤压铸造(液态模锻)设备的局限性，本发明的目的旨在提供一种性能稳定、运行高效、经济实用，且与卧式挤压铸造(液态模锻)设备互补，能够完成各种类型挤压产品的一种全立式(立式合模、立式压射)挤压铸造(又称液态模锻)装备及其控制方法

本发明的首要目的通过以下技术方案来实现：

全立式挤压铸造设备，其特征在于：该挤压铸造设备包括水平状的定模板、位于定模板上方的动模板、位于动模板上方的立式合模机构、位于定模板与动模板之间旁侧的两位工转机构，以及位于定模板下方悬挂设置的倾斜浇注、立式压射的压射机构，其中该合模机构、两位工转机构和压射机构分别连接到闭环电路控制系统。

进一步地，前述的全立式挤压铸造设备，其中该立式合模机构为曲肘扩力式，包括合模缸座、合模缸座顶部以外的合模油缸，以及由合模油缸的活塞杆穿透合模缸座带动连接的曲肘部件，该曲肘部件朝向定模板一端与动模板相固接；或者该立式合模机构为四扩力油缸式，包括装设在动模板上的四只扩力油缸和驱动动模板移动的驱动油缸，该扩力油缸和驱动油缸分别受控连接到闭环电路控制系统配合运作；又或者该立式合模机构为直接油缸式，包括合模缸座和合模缸座顶部以外的合模油缸，该合模油缸穿透合模缸座朝向定模板直接与动模板抵触相接。

更进一步地，前述的全立式挤压铸造设备，其中该合模机构还包括油路传感器，信号连接到闭环电路控制系统。

进一步地，前述的全立式挤压铸造设备，该压射机构的挤压料筒内部设有挤压活塞，底部设有压射油缸及转轴，且其挤压料筒顶部与定模板的进料口为旋转升降式连接，当其顶部脱离进料口后，该压射机构能绕其转轴偏摆。

更进一步地，前述的全立式挤压铸造设备，其中该压射机构还包括由压射油缸、举升油缸及侧向油缸构成的油压系统和至少一个蓄能器。

进一步地，前述的全立式挤压铸造设备，该两位工转机构为油缸驱动，分别连接并驱动两付模具在定模板的两个工位往复式搬动。

进一步地，前述的全立式挤压铸造设备，该定模板中部设有用于挤压压射的通孔，其位置相对于定模板中心位置朝向挤压料筒的偏摆方向具有一偏移量；并且定模板底端设有适于压射机构偏摆空间的半凹槽。

本发明的次要目的，其技术解决方案为：

全立式挤压铸造设备控制方法，其特征在于：所述挤压铸造设备包括定模板、动模板、合模机构、两位工转机构、压射机构及闭环电路控制系统，其中所述闭环电路控制系统是以工业控制计算机为代表的，实现包括间接挤压铸造、直接挤压铸造、双重挤压铸造和两工位转换挤压铸造以及周边设备(包括浇注机、喷涂机和取件手)的机械自动控制。

本发明全立式挤压铸造设备及其控制方法应用实施后，其有益效果为：

通过闭环电路控制系统对合模机构、两位工转机构和压射机构的信号驱动，实现了设备包括间接挤压铸造、直接挤压铸造、双重挤压铸造和两工位转换挤压铸造全过程的机械控制，具有性能稳定、运行高效、经济实用，能够完成各种产品类型挤压的效果。