[发明专利]一种半固态合金制浆装置及其使用方法

说明书

一种半固态合金制浆装置，包括不动板、偏旋电机、相连接的两台旋转压缩气缸与压紧卡爪、倾转气缸，不动板的正上方设置有浮动板，浮动板中部设置有用于放置钢筒坩埚的电阻加热托盘，偏旋电机包括与浮动板相连接的主动输出偏心轴与三根从动偏心轴，倾转气缸与浮动板铰链连接；使用时，先将钢筒坩埚置于加热的电阻加热托盘内，并通过压紧卡爪压紧，再将浮动板倾斜设置，然后往钢筒坩埚中浇入合金液，再将浮动板恢复到水平位置，然后使浮动板进行偏心旋转，再将浮动板倾斜设置，然后将钢筒坩埚水平夹出并倒出合金浆料。本设计不仅结构简单、维护成本低、制备的合金浆料质量好，而且自动化程度高、操控简单、损耗低、控制精准。

技术领域

本发明涉及半固态金属成形技术领域，尤其涉及一种半固态合金制浆装置及其使用方法，主要适用于简化结构、降低维护成本、提高合金浆料质量。

背景技术

半固态金属成形技术是由美国麻省理工学院（MIT）教授Fleming研究过程中发现的，与传统的金属成形方式相比，半固态成形具有成形温度低、模具寿命长、零件气孔缩松缺陷少、可热处理强化等优点，而制备半固态合金浆料是该成形技术的关键所在。近半个世纪以来，在科研工作者的努力下，开发了多种半固态合金制浆装置及方法，如低速机械搅拌法、双螺杆机械搅拌法、电磁搅拌法和冷却斜槽法等，推动半固态合金制浆技术取得了突破性的进展。低速机械搅拌法是最先采用的制浆技术，但由于搅拌头易损耗且污染合金熔体使该技术的应用受到限制；双螺杆机械搅拌法与电磁搅拌法均得到了较好的应用推广，但设备相对复杂，维护成本较高；冷却斜槽法在日本得以工业化应用，但依旧存在熔体在流经斜槽时易发生氧化、熔体质量难以控制的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的结构复杂、维护成本高、合金浆料质量差的缺陷与问题，提供一种结构简单、维护成本低、合金浆料质量高的半固态合金制浆装置及其使用方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种半固态合金制浆装置，该制浆装置包括偏旋振荡系统、装夹系统、倾转系统，所述偏旋振荡系统包括支架、偏旋电机，所述支架的上端安装有不动板，不动板的正上方设置有浮动板，所述浮动板的中部嵌设有陶瓷绝热底座，陶瓷绝热底座的中部设置有电阻加热托盘，电阻加热托盘上设置有钢筒坩埚，所述偏旋电机安装在不动板上，偏旋电机包括主动输出偏心轴与三根从动偏心轴，主动输出偏心轴、三根从动偏心轴布置在不动板的四周，主动输出偏心轴、三根从动偏心轴穿经不动板后与浮动板相连接；

所述装夹系统包括两台旋转压缩气缸与压紧卡爪，所述两台旋转压缩气缸固定在不动板上位于钢筒坩埚两侧的部位，两台旋转压缩气缸穿经不动板后与浮动板相连接，所述压紧卡爪的两端分别与两台旋转压缩气缸的活塞杆相连接；

所述倾转系统包括倾转气缸，所述倾转气缸固定在不动板上，倾转气缸穿经不动板后与浮动板通过铰链连接。

所述制浆装置还包括测温系统，所述测温系统包括接触式热电偶与红外热电偶，所述接触式热电偶固定在陶瓷绝热底座上，接触式热电偶与电阻加热托盘相接触，接触式热电偶用于测定电阻加热托盘温度变化，所述红外热电偶通过热电偶支座固定在浮动板上，红外热电偶用于测定钢筒坩埚外部温度变化。

所述制浆装置还包括电气控制系统，所述电气控制系统包括控制柜及其上设置的温度显示表、偏旋速度时间控制表、温度控制表、气阀开关、手动∕自动切换开关、浮动板振荡手动运行开关、浮动板振荡自动手动停止开关、浮动板振荡手动∕自动切换开关、电源指示灯、急停开关、时间复位开关、浮动板倾转控制开关、电阻加热托盘加热开关；

所述温度显示表，用于显示接触式热电偶、红外热电偶的测定温度；

所述偏旋速度时间控制表，用于控制浮动板偏心旋转的速度和时间；

所述温度控制表，用于控制对电阻加热托盘的加热温度；

所述气阀开关，用于控制两台旋转压缩气缸、倾转气缸的运动。