[发明专利]用于生产大型泡沫铝的成套设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于熔体发泡法生产大型泡沫金属的加工设备，特别是一种用于生产大型泡沫铝的成套设备。

背景技术

泡沫铝是近年来发展较快的一种新型功能-结构一体化材料，其中具有闭孔结构的泡沫铝因具有很高的比强度、比模量以及优良的缓冲、减震、绝热和吸声等性能，在轻质结构、冲击防护、环境保护等工业领域显示出广泛的应用前景。其典型应用包括航天器着陆缓冲器，轻质装甲，防爆工事和防爆容器，高速列车、汽车等交通工具的吸音降噪结构等。

制备闭孔结构泡沫铝的工艺目前主要有粉末发泡法、吹气发泡法和熔体发泡法。其中熔体发泡法较适合制备孔隙率较高一般≥85％、坯料尺寸较大、孔结构均匀性要求较低的部件。所述熔体发泡工艺通常是：首先将铝锭熔化，然后将铝熔体倒入增粘筒内，加入增粘剂通常为金属钙并进行搅拌，增粘剂在高温下与氧反应形成高熔点氧化物而使铝熔体粘度增加。当其粘度达到适当值后，加入发泡剂通常为TiH₂并快速搅拌以使其在熔体中快速均匀化，然后浇注到成形模具内发泡并成形。发泡剂TiH₂受热分解释放出大量氢气，由于熔体粘度较高，使氢气滞留在铝熔体中而形成泡沫结构，凝固后便得到泡沫铝。

目前，熔体发泡法生产大型泡沫铝所采用的加工设备，通常都是将金属熔炼、浇注、模具预热、增粘与发泡搅拌、成形等加工设备分散设置在车间的一地平面上。在实际生产过程中，由于各加工设备分散设置，使得铝熔体输送次数较多，费时大、能耗高，生产流程长、效率低。另外，增粘、发泡和成形操作一般是在不同的两个模具内独立进行，须将增粘和发泡后的铝熔体从增粘筒浇入另一个模具成形，并且一般都采用倾转方法浇注。而铝熔体增粘和加入发泡剂后流动性显著下降，其浇注速度缓慢，充型不理想。

发明内容

本发明为解决上述泡沫铝加工设备存在的问题，提供一种用于生产大型泡沫铝的成套设备，使其流程短、效率高、能耗低。为此，本发明采用以下技术方案：

一种用于生产大型泡沫铝的成套设备，包括具有上、下两层的加工平台，加工平台下层设有台车式电阻炉及其导轨，所述电阻炉顶部设有开口及其顶盖，内部设有由圆柱形无底盖搅拌筒和上开口矩形下模组成的可分离式组合模具；加工平台上层位于台车式电阻炉顶部，其上设有可垂直升降的搅拌器、与搅拌器配合的两导向立柱、中频感应电炉、轨道式浇注小车及位于电阻炉顶部开口后侧的导轨，所述搅拌器包括电机、带搅拌叶片的搅拌轴、主支架和吊钩，吊钩可活动吊接搅拌筒，将搅拌筒从电阻炉顶部开口中拉出或降落。

进一步，所述加工平台下层设置若干只台车式电阻炉。这样生产时，中频感应电炉每炉铝熔体就能够由多只台车式电阻炉一次全部承接，使生产效率更高。

所述搅拌轴下端可设多层搅拌叶片。其能使铝熔体更快速搅拌均匀。

所述搅拌筒上部缩径。其更有利于快速搅拌均匀。

所述搅拌筒下端部外侧设有圆环凸体，该圆环凸体下面的搅拌筒端头插接于下模内底中配合的圆形凹坑或圆形凸环内。这样可以使搅拌筒下端与成型下模内底连接更可靠。

所述主支架上方设有三角吊架，下方设有下支架，两端分别设有滚轮支座、上下两滚轮和活动夹紧块，滚轮和活动夹紧块可与配合的两导向立柱活动联接，两导向立柱下部均设有定位块，搅拌轴下端穿过下支架。夹紧块可以抱紧导向立柱以固定主支架，定位块可限制主支架下降高度，三角吊架可便于吊接升降，下支架可增强搅拌轴转动稳定性，这样可使搅拌器更好地工作。

本发明将金属熔炼、浇注、模具预热、增粘与发泡搅拌、成形等加工设备设置于同一加工平台上，同时采用可分离式组合模具，使铝熔体浇注、增粘、发泡与成形能够在原位完成。其具有流程短、效率高、能耗低等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中无搅拌器的A-A向剖面右视结构示意图。

图3为图1中可分离式组合模具结构放大示意图。

图4为图3中下模一实施例结构示意图。

图5为图3中实施例的搅拌筒结构示意图。

图6为图3中下模的另一实施例结构示意图。

具体实施方式