[发明专利]反重力数字化浇铸系统及其浇铸方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种反重力数字化浇铸系统及其浇铸方法。

背景技术

反重力铸造是20世纪50年代发展起来的一种铸造浇注成形工艺。它是使坩埚中的金属在压力的作用下沿升液管自下而上克服重力及其他阻力充填铸型，并在压力下获得铸件的一种方法。根据金属液充填铸型施加压力形式的不同，反重力铸造可以分为低压铸造、差压铸造、调压铸造及真空吸铸等。

反重力铸造技术是液指态金属充填铸型的驱动力与重力方向相反,金属液沿重力的相反方向流动。反重力铸造中金属液实际上是在重力和外加驱动力共同的作用下充型。外加驱动力在金属液充填过程中是主导力,它使金属液克服其自身重力、型腔内阻力以及其它外力的作用完成充填铸型。由于外加驱动力的存在,使得反重力铸造成为一种可控工艺,在金属液充填的过程中,通过控制外加力的大小可以实现不同充型速度的充填,满足不同工艺的要求；同时,使铸件在一较大力的作用下凝固,提高金属液的补缩能力,降低缩孔、气孔和针孔等铸造缺陷。

低压铸造是液体金属在压力(一般为气体压力)作用下，完成充型及凝固过程而获得铸件的一种铸造方法。由于作用的压力较低(一般为2070kPa)，故称为低压铸造。

低压铸造可生产的铸型可使用砂型、金属型、熔模壳型、石膏型、及石墨型等，可生产铝合金、铜合金、铁合金等材质的铸件。

差压铸造又称反压铸造、压差铸造。是在低压铸造的基础上，铸型外罩个密封罩，同时向坩埚和罩内通入压缩空气，但坩埚内的压力略高，使坩埚内的金属液在压力差的作用下经升液管充填铸型，并在压力下结晶。

真空吸铸是利用真空系统装置，在结晶器内造成负压，将熔融金属从坩埚吸入圆筒形石墨铸型或金属型中，并保持一定时间而获得铸件的方法。

目前中国专利CN102615268A，江苏大学申请了一种铝合金连杆的反重力挤压铸造装置及制造方法，公开了一种利用反重力挤压铸造工艺制造铝合金连杆的模具，包括上模一、下模一、上模二、下模二、上模架、下模架、分流锥、卡环、浇口套、液料缸、压头、丝杆、拉杆、顶杆、上模压板、下模垫板、模柄；模具型腔由连杆体型腔和连杆盖型腔构成，在连杆体型腔和连杆盖型腔垂直对合面处设置相互配合的凸台面与凹腔结构，凸台面高度略小于凹腔深度0.02-0.25，合模时凸台面与凹腔结构配合，使嵌套在上模架内的上模一与上模二精确定位，使嵌套在下模架内的下模一与下模二精确定位，合模后凸台面与凹腔构成的间隙用于放置箔材；下模架与上模架两侧设置楔形槽，楔形块由螺钉固定在下模座上，楔形块外缘侧装配有卷轮；在靠近连杆盖型腔的下模垫板末端设置丝杆，通过调节丝杆可将上模二与下模二组成的连杆盖铸型沿丝杆轴线方向移动，改变两型腔的对合面之间的间距；在连杆体型腔与连杆盖型腔的垂直分型面下部安装液料缸，所述液料缸为无顶无底的圆柱形筒状结构，其顶部用浇口套将液料室连通压室，底部配合钢制的圆柱压头；压室顶部安装有分流锥，所述分流锥为圆柱台阶形柱体，由二片半圆柱体对合而成，其中半片分流锥在连杆体模腔的下部，另半片分流锥在连杆盖模腔的下部，且位置相互对应，分流锥两侧有两支独立的扇形浇道，分别连通连杆体模腔和连杆盖模腔；安装时将卡环嵌入分流锥下部的轴颈部，经下模一、下模二与下模垫板夹紧固定；上模压板上设置脱模机构，拉杆与顶杆上端固定在打料板上，拉杆下端设有轴肩，脱模时限制打料板与顶杆的向上运动。

上述发明专利虽可对铝合金连杆进行浇铸，但针对产品单一，且反重力浇铸的方式也过于单一，而不能很好的进行自动化设计和不同模具不同产品不同浇铸方式上进行适用。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种可对不同产品进行不同浇铸方式转换并且通过工艺参数从而有效减少氧化等不良因素的反重力数字化浇铸系统及其浇铸方法。

为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:一种反重力数字化浇铸系统，包括反重力炉体、进料装置、升液装置、加热装置、测温装置、驱动杆、PLC控制器，流槽和进气口；所述进料装置设在反重力炉体的一侧，所述升液装置设在反重力炉体的另一侧，所述流槽也设在反重力炉体上且与升液装置位于同一侧，所述流槽的上端与反重力炉体转动配合，另一端与驱动杆连接，所述驱动杆的一端与反重力炉体连接，另一端与流槽连接从而调节流槽转动角度，所述测温装置设在反重力炉体内且探入反重力炉体底部，所述加热装置设在反重力炉体内部，所述PLC控制器安装在反重力炉体上且分别与加热装置、测温装置、驱动杆和进气口信号连接。

作为优选，所述进料装置为密封仓门。