在真空环境下把金属熔解并成型的装置及方法 |
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| 申请号 | CN201580002598.0 | 申请日 | 2015-06-05 | 公开(公告)号 | CN105722623A | 公开(公告)日 | 2016-06-29 |
| 申请人 | 高东瑾; 高铭秀; | 发明人 | 高东瑾; 高铭秀; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种在 真空 环境下把金属熔解并成型的装置及方法。更特别而言，本发明所涉及在真空环境下把金属熔解并成型的装置及方法，其中在金属成型装置内部 熔化 金属并填入模具母模仁而成型，在阻止了外部空气流入装置内部的状态下把装置内部的空气抽到外部形成高度真空状态，在该环境下熔解金属后成型。因此，得以防止金属熔汤由于 接触 空气所导致的物性变化，从而能够成型出优质精密的金属产品。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种在真空环境下把金属熔解并成型的装置，其特征在于包括： |
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| 说明书全文 | 在真空环境下把金属熔解并成型的装置及方法技术领域背景技术[0002] 铸造金属的铸造装置及锻造金属的锻造装置包括水平式压铸机、垂直式压铸机、挤压铸造机、低压铸造机、模具重力铸造机及熔汤锻造机等。该装置为了连续作业而在另行配备的熔解炉熔化金属并且在大气中溶化金属。 [0003] 然而，在大气中让金属熔化时金属熔汤接触大气而使得金属急剧氧化的同时，异物会侵入金属熔汤而生成浮渣(Dross)。浮渣虽然稍微具备了阻止接触大气的效果，却会在金属熔化过程中妨碍到持续搅拌作业而难以连续供应优质熔化的金属熔汤。 [0004] 为了解决该问题由先前技术揭示了在真空环境下让熔解金属后成型的装置及方法。大韩民国专利注册第10-01144770-0000号“利用电子搅拌的轻金属真空熔解装置及利用它的真空熔解方法”、注册第10-1123645-0000号“在真空环境下以模具对轻金属进行铸造成型的方法及其装置”、注册第10-1144767-0000号“轻金属的真空熔解装置及利用它的真空熔解方法”、注册第10-1013207-0000号“轻金属的真空熔解装置及利用它的真空熔解方法”、注册第10-0550144-0000号“压铸机的真空装置”、注册第10-0572589-0000号“垂直真空熔汤锻造机”、注册第10-0572581-0000号“真空重力模具铸造机”、注册第10-0572583-0000号“垂直真空挤压铸造机的产品成型方法及其装置”等。 发明内容[0005] 所解决的技术课题 [0006] 本发明的目的在于，改善先前揭示的在真空环境下熔解金属并予以成型的装置及方法，简化结构、实现高度真空环境并且在该真空环境下熔化金属并成型，从而能够生产高品质的精密金属产品。 [0007] 解决技术课题的技术方案 [0008] 本发明在金属成型装置内部熔化金属后填入模具母模仁予以成型，在阻止了外部空气流入装置内部的状态下，在把装置内部的空气抽到外部实现高度真空状态的环境下熔解金属并成型。 [0009] 发明效果 [0010] 本发明的在真空环境下把金属熔解并成型的装置在让内部成为高度真空状态的情形下把金属熔解并成型而得以防止金属熔汤由于接触空气所导致的物性变化，与此同时，在加压柱塞后方形成空间用来另行汇聚金属成型过程中发生的渣滓而得以防止渣滓混入所成型的金属，进而实现品质优异的精密金属产品成型。附图说明 [0011] 图1是示出本发明的在真空环境下把金属熔解并成型的装置的概略结构的概念例示图。 [0012] 图2是示出本发明的其它实施例让熔解套筒下降并投入金属的例示图。 [0013] 图3是示出用来让本发明所用加压柱塞冷却的结构的例示图。 [0014] 图4到图7是示出本发明的装置在真空环境下把金属熔解并成型的过程的例示图。 [0015] 图8到图11是示出本发明的其它实施例在真空环境下把金属熔解并成型的装置的概略结构概念的例示图。 具体实施方式[0016] 本发明提供一种在真空环境下把金属熔解并成型的装置及其方法，为了在金属成型的模具装置内部实现高度真空环境并且在该真空环境下熔化金属并成型，其包括： [0017] 模具，具有让金属成型的模具母模仁；熔解套筒，内部中空并连通所述模具母模仁下面而安装以把所投入的金属熔解；及加压柱塞，在所述熔解套筒内部前进并且把熔解的金属推动填入模具母模仁；让所述熔解套筒内部与模具母模仁维持密封状态，在所述加压柱塞后方形成连通熔解套筒并且阻止外部空气流入的空间，配备排气装置而让所述空间与模具母模仁及熔解套筒内部形成真空状态。 [0018] 下面结合图1到图11详细说明本发明。 [0019] 图1是示出本发明的在真空环境下把金属熔解并成型的装置的概略结构的概念例示图，图2是示出让熔解套筒下降并投入金属的例示图，图3是示出用来让本发明所用加压柱塞冷却的结构的例示图。 [0020] 如图所示，本发明的在真空环境下把金属熔解并成型的装置包括：模具(300)，具有作为金属成型空间的模具母模仁(302)；熔解套筒(400)，熔解所述金属；及加压柱塞(500)，把所述熔解套筒(400)熔解的金属推动而填入所述模具(300)。 [0021] 模具(300)分成可动模具(320)与固定模具(340)并且在可动模具(320)上升时模具母模仁(302)开放。在可动模具(320)与固定模具(340)相接的处所安装密封件而在相接时封闭模具母模仁(302)。 [0022] 固定模具(340)牢固地固定在具备一定面积的板型态固定台板(200)的上表面。固定台板(200)由主体架(100)以距离地板一定高度的方式给予支持。 [0023] 可动模具(320)的下端沿着固定在所述固定台板(200)地竖立的系杆(820)上升与下降。在系杆(820)上形成可动台板(800)，所述可动模具(320)固定在可动台板(800)而可动台板(800)沿着所述系杆(820)上升与下降，从而让可动模具(320)上升与下降。 [0024] 可动台板(800)的上升与下降是凭借模具开闭缸(900)实现的。模具开闭缸(900)固定在固定于系杆(820)上端的缸支撑架(920)，透过缸杆(910)的前进与后退动作驱动可动台板(800)。 [0025] 可以在可动模具(320)安装顶出板(700)以便让模具母模仁(302)中成型的产品脱模。顶出板(700)具有贯穿可动模具(320)抵达模具母模仁(302)的顶出销(710)并且凭借顶出销(710)的前进而得以使得在模具母模仁(302)成型的产品从可动模具(320)分离。 [0026] 熔解套筒(400)的内部中空而形成管型态。而且，熔解套筒(400)的材质可以由陶瓷构成的绝缘体形成。熔解套筒(400)的外周缠绕感应加热线圈(410)而得以对熔解套筒(400)内的金属直接感应加热。熔解套筒(400)贯穿固定台板(200)并且上端相接固定模具(340)的下部地安装。因此熔解套筒(400)内部与模具母模仁(302)互相连通。此时，为了把熔解套筒(400)与下部模具(300)相接的处所封闭而需要安装密封件。 [0027] 请参阅图2，熔解套筒(400)可上升与下降地构成。配备套筒支撑架(460)而得以支持熔解套筒(400)下端，所述套筒支撑架(460)的上端沿着固定在固定台板(200)的支撑棒(470)上升与下降而使得熔解套筒(400)上升与下降。根据该构成方式，让熔解套筒(400)下降即可把需要熔解的金属投入熔解套筒(400)。 [0028] 熔解套筒(400)的下端封闭地形成。套筒支撑架(460)则形成能够堵住熔解套筒(400)下端的槽而使得熔解套筒(400)下端插入套筒支撑架(460)地固定，另一方面，套筒支撑架(460)还贯穿地形成了和熔解套筒(400)内部连通的孔，所述孔下端被封闭而使得熔解套筒(400)下端被封闭。凭此，在熔解套筒(400)上端相接于固定模具(340)而被封闭的状态下而得以阻止空气流入熔解套筒(400)内部地予以封闭。 [0029] 所述孔的尺寸与熔解套筒(400)内径维持一致地形成较佳，但不限定于此。 [0030] 所述孔的封闭可以利用封闭凸缘(480)实现。封闭凸缘(480)以堵住形成于套筒支撑架(460)的孔的下端地固定。此时，后述柱塞杆(510)贯穿所述封闭凸缘(480)，在套筒支撑架(460)与封闭凸缘(480)相接的处所及柱塞杆(510)贯穿的处所安装密封件以便尽量增强封闭性能。 [0031] 加压柱塞(500)具有活塞型态而在熔解套筒(400)内部进行前进与后退动作。其形成于凭借缸而动作的柱塞杆(510)的上端并进行前进与后退动作，柱塞杆(510)可以利用联轴器连接到凭借缸进行前进与后退动的缸杆。 [0032] 投入熔解套筒(400)内部的金属熔解后加压柱塞(500)前进而把金属熔汤推动填入模具母模仁(302)。该加压柱塞(500)的后方形成一定大小的空间(402)。所述空间(402)即使加压柱塞(500)后退到底也不会相接封闭凸缘(480)地形成。在金属成型过程中透过加压柱塞(500)与熔解套筒(400)内部墙面的间隙掉落的金属渣滓汇聚到该空间(402)。因此金属渣滓不会混入所成型的金属。 [0033] 加压柱塞(500)具有冷却手段进行冷却。为此，请参阅图3，可以让柱塞杆(510)与加压柱塞(500)内部中空地形成而且贯穿其内部地安装管并透过所述管投入冷却水进行冷却。但不限定于此，可以根据需要而使用其它手段。 [0034] 本发明为了如前所述地在金属成型装置内部形成真空而配备排气装置(600)。排气装置(600)透过复数个排气管(610)让模具母模仁(302)与熔解套筒(400)内部及加压柱塞(500)后方所形成的空间(402)成为真空。由于模具母模仁(302)与熔解套筒(400)是连通的，因此一个排气管(610)连通模具母模仁(302)而在模具母模仁(302)与熔解套筒(400)内部抽出空气，另一个排气管(610)则连通所述空间(402)抽出空气。由于如前所述地同时抽出空气，因此本发明如前所述地使得在真空环境下把金属熔解并成型的装置内部能够迅速形成真空状态。 [0035] 前面所说明的本发明的在真空环境下把金属熔解并成型的装置能够把进行成型功能的装置内部完全封闭，因此可以在装置内部成为高度真空状态的情形下熔解金属并予以成型。而且，在加压柱塞(500)后方形成空间(402)另行汇聚金属渣滓而得以防止金属渣滓混入金属并且反复进行成型作业。 [0036] 下面详细说明利用前述本发明的在真空环境下把金属熔解并成型的装置在真空环境下把金属熔解并成型的过程。图4到图7是示出本发明的装置在真空环境下把金属熔解并成型的过程的例示图。 [0037] 首先，把需要熔解的金属投入熔解套筒(400)内部。让图4所示可动模具(320)上升开放模具母模仁(302)后喷射高压空气清扫内部，然后喷射脱膜剂与润滑油。之后，让加压柱塞(500)上升到稍微低于熔解套筒(400)入口的位置后把需要熔解的金属置于加压柱塞(500)上。该状态属于加压柱塞(500)上升的状态，因此能够把金属轻轻地置于上表面而得以防止加压柱塞(500)损伤。 [0038] 之后，请参阅图5，让加压柱塞(500)下降并且开始对投入的金属加热地让可动模具(320)下降并且与固定模具(340)合体而封闭模具母模仁(302)。然后，让加压柱塞(500)下降到能够轻易地把电磁感应力传递给金属的位置。与此同时，驱动排气装置(600)透过排气管(610)从模具母模仁(302)与熔解套筒(400)及加压柱塞(500)后方所形成的空间(402)同时抽出空气营造出高度真空状态。 [0039] 投入的金属被充分加热并熔解时，请参阅图6，让加压柱塞(500)上升把熔解的金属填入模具母模仁(302)内部。然后，放置一定时间予以冷却而使得金属按照模具母模仁(302)形状成型。 [0040] 冷却完毕后，请参阅图7，让可动模具(320)上升。此时，成型的产品粘在可动模具(320)地上升，让加压柱塞(500)后退后再让顶出板(700)下降而透过顶出销(710)使得成型产品从可动模具(320)分离。之后，经过研磨或涂色等后处理后完成产品。 [0041] 反复前述过程以在真空环境下熔解金属并予以成型，在金属成型过程中掉到加压柱塞(500)与熔解套筒(400)内部墙面间隙的金属渣滓则汇聚到空间(402)而需要定期清扫所述空间(402)。 [0042] 下面详细说明属于本发明的技术思想的各种实施例。图8到图11是示出本发明的实施例在真空环境下把金属熔解并成型的装置的概略结构概念的例示图。 [0043] 请参阅图2，在模具(300)合体的状态下让熔解套筒(400)下降而与模具(300)分离，把需要熔解的金属装入熔解套筒(400)内后让熔解套筒(400)上升贴紧模具(300)，在模具母模仁(302)与熔解套筒(400)及加压柱塞(500)后方所形成的空间(402)同时抽出空气营造出高度真空状态并加热金属。之后，让加压柱塞(500)上升后把熔解的金属填入模具母模仁(302)内部。 [0044] 请参阅图8，模具母模仁(302)与熔解套筒(400)能够以地平线为基准在斜线(斜线)上上下配置。亦即，以地平线为基准倾斜地形成。该结构是为了把熔解的金属倾斜地填入模具母模仁(302)内而采取的结构。 [0045] 请参阅图9，本发明可以配备复数个熔解套筒(400)，各个熔解套筒(400)上形成加压柱塞(500)。根据该结构，在复数个熔解套筒(400)熔解金属后填入模具母模仁(302)而得以提高金属成型速度，与此同时，所成型的产品尺寸较大时可以一次性地填入较多金属而得以便利地成型各种产品。 [0046] 请参阅图10，加压柱塞(500)后方所形成的空间(402)可以由蛇腹管(420)形成。蛇腹管(420)由波纹管型态构成并且上端坚固地贴紧套筒支撑架(460)而下端处于封闭状态，而且下端由柱塞杆(510)贯穿。如前所述地利用蛇腹管(420)形成空间(402)而得以确保足够大小的空间(402)并收容较多金属渣滓，根据柱塞杆(510)的上升与下降而使得蛇腹管(420)实现收缩与膨胀，因此能够尽量减少和柱塞杆(510)外周的摩擦。 [0047] 请参阅图11，本发明可以适用于在真空环境下熔解金属并锻造的装置。此时可动模具(320)上形成冲压部(322)，熔解的金属被加压柱塞(500)推动上来时所述可动模具(320)下降而使得所述冲压部(322)对熔解的金属施加压力以成型。此时，加压柱塞(500)受到相当大的压力并且受到朝后退的力量而需要采取稳定地支持柱塞杆(510)的手段，该手段就是支持块(520)。 [0048] 例如，柱塞杆(510)可以利用联轴器连接到凭借缸进行前进与后退动作的缸杆而进行前进与后退动作，此时，可以配备支持块(520)给予支持，该支持块(520)形成“之”字型态的槽包裹缸杆地支持联轴器下方。 [0049] 另一方面，如前所述地锻造金属时，也可以在所述冲压部(322)对熔解的金属施加压力时和加压柱塞(500)一起加压。 |
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