一種低壓鑄造熔池裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種低壓鑄造設(shè)備，尤其是一種適用于大型鋁合金鑄件使用的低壓鑄造設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，鋁合金低壓鑄造設(shè)備為升液管與鑄件砂箱或金屬型直接相連，鋁液由升液管進入鑄型內(nèi)的橫澆道，再經(jīng)鑄型內(nèi)的內(nèi)澆口進入鑄件型腔內(nèi)。鋁液從保溫爐經(jīng)升液管到鑄件內(nèi)部，溫度下降較快，會直接影響金屬液的充型性能和補縮效果，從而影響鑄件質(zhì)量。如果鑄型是砂型，較大的充型壓力會沖刷鑄型，有可能使鑄型掉砂，引起鑄件的夾砂等缺陷。在低壓澆鑄系統(tǒng)中，橫澆道和內(nèi)澆口在鑄件凝固過程中相當于冒口，在保壓壓力的作用下對鑄件進行補縮，但是隨著凝固的進行，橫澆道和內(nèi)澆口的降溫速度太快，會導(dǎo)致了補縮效果的下降。并且，現(xiàn)有技術(shù)必須在每個鑄件的金屬型或砂箱內(nèi)開設(shè)橫澆道，澆注完成后橫澆道無法即時回收，鑄件的出品率不高。
[0003]中國專利文獻CN101367126 (申請?zhí)枮?00710146778.3)公開了一種新的鑄造方法及其鑄造模，方法是將鑄造模浸入金屬液中進行澆注，利用吊升力和鑄造模重力驅(qū)動上、下加壓裝置加壓，型腔內(nèi)的金屬液在所需壓力下充型、補縮、凝固、結(jié)晶，再將鑄造模浸入水中激冷，提高鑄件機械性能。該方法對現(xiàn)有低壓鑄造方法進行了改進，但是操作過余繁瑣，鑄型模直接浸入金屬液，很難保證不會污染金屬液。
[0004]中國專利文獻CN102179498 (申請?zhí)枮?01110167675.1)公開了一種用于低壓鑄造機上升液管保溫節(jié)能裝置，采用Al2O3為主的耐火材料制成的保溫圈，其內(nèi)徑和升液管內(nèi)徑一致，壁厚10mm，該保溫圈放在升液管的法蘭上方，是連接升液管和金屬鑄型直澆口的金屬液通道。低壓鑄造時，鋁液在壓力的作用下沿升液管上升，經(jīng)過本實用新型的耐火材料保溫圈進入金屬鑄型，由于耐火材料圈保溫性好，低壓鑄造時保壓過程中，耐火圈內(nèi)鋁液不會凝固，卸壓后升液管內(nèi)的鋁液能回流到坩禍里。但是，僅利用保溫材料對升液管進行保溫，升液管中的金屬液仍然存在凝固的可能，在操作時無法很好地進行控制。而利用電加熱裝置對升液管進行保溫是本領(lǐng)域的技術(shù)人員較為常用的方法，但是即使對升液管進行有效地保溫，其仍然存在充型壓力不穩(wěn)定，橫澆道和內(nèi)澆口的降溫速度太快，橫澆道無法即時回收等諸多問題。
[0005]最接近的中國專利文獻CN102962431 (申請?zhí)枮?01210443437.3)公開了一種鋁合金低壓鑄造升液保溫箱，由箱體和箱蓋構(gòu)成，升液箱的內(nèi)壁設(shè)有硅鈣板保溫層，在該保溫層與升液箱的內(nèi)壁之間均填充有石棉。
[0006]該升液箱的箱體呈漏斗狀，相當于增加了升液管與鑄型連接處的截面積，由于其表面積較大，散熱快，熱容量小，即使內(nèi)壁設(shè)有保溫層，其實際保溫效果也不佳，尤其是升液箱的箱體呈漏斗狀，越往上的部分散熱速度越快，更不利于金屬液的保溫。該升液箱在冬天環(huán)境溫度較低時，鋁液進入升液管后，在與升液箱連接處的升液管處金屬液最容易凍結(jié)，凍結(jié)將影響鑄件的澆鑄，即使不凍結(jié)，金屬液經(jīng)過保溫箱，溫度還是會降低很多。
[0007]另外，該升液箱由于箱體的側(cè)面是斜面，所以根本無法承受很大的壓力，對于大型鑄件并不適用。同時，斜面結(jié)構(gòu)不利于卸壓后的箱體內(nèi)壁的金屬液的回流，必然會導(dǎo)致部分金屬液在箱體內(nèi)壁凝固而影響下一次澆鑄時的鑄件的質(zhì)量。
[0008]此外，由于沒有更好的保溫手段，要使得保溫的金屬液進入模具型腔時的溫度與爐腔溫度的溫差保持在5°C以內(nèi)，顯然金屬液不能在升液箱中停留較長時間，從而無法獲得穩(wěn)定的充型壓力。
[0009]因此，中國專利文獻CN102962431所公開的裝置僅適用于小型鑄件的生產(chǎn)，而對于大型鑄件來說，實際上起不到提高補縮效率的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實用新型的目的是提供一種可以對金屬液進行升溫保溫，為金屬液充型提供足夠大的緩沖空間，充型壓力穩(wěn)定，對鑄件進行有效補縮，省去鑄型的橫澆道，金屬液可即時回收的低壓鑄造熔池裝置。
[0011]實現(xiàn)本實用新型目的的一個技術(shù)方案是一種低壓鑄造熔池裝置，包括殼體和頂板，殼體的內(nèi)壁涂敷有保溫材料，殼體具有頂部開口和底部開口，殼體的頂部開口處設(shè)有凸緣，所述頂板蓋設(shè)于所述殼體的頂部開口處且與所述凸緣固定連接；所述頂板上開設(shè)有澆口孔，所述澆口孔可連通鑄型型腔的內(nèi)澆口與殼體的內(nèi)腔；
[0012]還包括底座和加熱棒；
[0013]所述殼體的底部與底座固定連接；
[0014]所述殼體的頂部開口大于底部開口，且殼體的內(nèi)壁具有垂直內(nèi)壁面和向內(nèi)收攏的彎曲內(nèi)壁面，所述殼體由兩塊相對設(shè)置的側(cè)板部和兩塊相對設(shè)置的弧形端板部構(gòu)成；
[0015]所述側(cè)板部的外壁上設(shè)有自上向下方向設(shè)置的加強筋；所述加強筋的頂部與凸緣相連，所述加強筋的底部與底座相連；
[0016]所述加熱棒插接在所述加強筋上；
[0017]所述底座上開有與殼體的底部開口相通的開口，開口的內(nèi)壁涂敷有保溫材料。
[0018]上述端板部從頂部向底部延伸時，相對收攏且呈弧形彎曲；所述側(cè)板部具有從頂部向下延伸的豎直段和向內(nèi)收攏的弧形彎曲段，所述垂直內(nèi)壁面位于豎直段，所述彎曲內(nèi)壁面位于弧形彎曲段；所述殼體的底部開口處設(shè)有底板，所述底板的下表面貼在底座上。側(cè)板部的上段豎直設(shè)置且下段相對收攏，再加上加強筋的支撐，有利于承受更大的壓力，有利于金屬液的回流。
[0019]上述加熱棒包括金屬外殼、設(shè)于所述金屬外殼內(nèi)的發(fā)熱電阻元件和填充在所述金屬外殼與發(fā)熱電阻元件之間的結(jié)晶氧化鎂粉。加熱棒的金屬外殼為不銹鋼材質(zhì)，結(jié)晶氧化鎂粉具有良好的耐熱性、導(dǎo)熱性和絕緣性，在通電的情況下，發(fā)熱電阻元件，通過結(jié)晶氧化鎂粉和不銹鋼外殼快速地將熱量傳遞出去，同時結(jié)晶氧化鎂粉將電阻元件和金屬隔離開來，起到絕緣的作用，防止發(fā)熱電阻元件過快氧化耗損。該裝置采用加熱棒與采用其他電熱裝置相比絕緣性好，不易損壞，安全可靠，并且可以逐根進行設(shè)置，根據(jù)金屬液的多少確定加熱棒的數(shù)量和總功率，維修維護方便。
[0020]上述加熱棒平行于側(cè)板部設(shè)置，可以使得加熱更加均勻。
[0021]上述殼體的外壁和加熱棒的外表面均覆蓋有石棉，所述殼體與加熱棒之間填充有石棉。加熱棒通過熱輻射和熱傳導(dǎo)將熱量傳遞到熔池內(nèi)，殼體的外壁和加熱棒的外表面覆蓋有石棉，殼體與加熱棒之間填充石棉，有利于減少熱量的散失，同時可以保護加熱棒，減少加熱棒的損耗。
[0022]為了提高端板部的抗變形能力，一種優(yōu)選的技術(shù)方案是:上述各端板部的外壁上設(shè)有自上向下設(shè)置的加強筋。
[0023]上述低壓鑄造熔池裝置還包括用于監(jiān)測熔池裝置內(nèi)部溫度的溫度傳感器。
[0024]上述低壓鑄造熔池裝置還包括用于監(jiān)測熔池裝置的內(nèi)部溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)在殼體內(nèi)。
[0025]上述低壓鑄造熔池裝置還包括用于監(jiān)測熔池裝置內(nèi)部溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)在殼體內(nèi)，且其測溫端伸出殼體的內(nèi)壁表面。溫度傳感器可以實時對熔池內(nèi)的溫度進行監(jiān)控，當熔池內(nèi)的溫度達到澆注溫度時，方可進行澆注。
[0026]上述溫度傳感器是外部套有陶瓷管的熱電偶。
[0027]為了提高殼體在高溫下的抗變形能力，一種優(yōu)選的技術(shù)方案是:上述加強筋垂直于殼體的外壁設(shè)置。
[0028]為了便于加熱棒的拆裝，一種優(yōu)選的技術(shù)方案是:上述加強筋上設(shè)有通孔，所述加熱棒插接在所述通孔內(nèi)，從而水平架設(shè)在所述加強筋上。
[0029]為了便于加熱棒的拆裝，另一種優(yōu)選的技術(shù)方案是:上述加強筋上設(shè)有豁口，所述加熱棒插接在所述豁口內(nèi)，從而水平架設(shè)在所述加強筋上。
[0030]根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓鑄造熔池裝置，其特征在于:所述加熱棒(5)包括金屬外殼、設(shè)于所述金屬外殼內(nèi)的發(fā)