一种真空熔炼压射成型装置

技术领域

本发明涉及压铸机技术领域，尤其涉及一种真空熔炼压射成型装置。

背景技术

目前，在真空压铸设备中，普遍采用的是一模一熔的方式。即每一模，都往真空装置中放入定量的固体材料。再在真空环境中将固体材料融化，再倾倒入压铸设备中成型。

这种设备与工艺，由于固体材料融化的时间非常长，尤其是高导电性能的铜合金、铝合金等材料，融化时间非常长，生产效率低，无法满足工业化生产需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空熔炼压射成型装置，以解决现有技术中生产效率低、无法满足工业化生产需求的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种真空熔炼压射成型装置，包括：

壳体，所述壳体具有容纳空间；

真空系统，所述真空系统与所述容纳空间连通，以使所述容纳空间形成真空；

熔炉，所述熔炉设置于所述容纳空间内，以使所述熔炉通过在真空环境下将压铸原料熔化为液态压铸原料；

压铸机，所述压铸机具有料筒，所述料筒与所述容纳空间连通；

上料组件，所述上料组件部分机构设置于所述容纳空间内，以使所述上料组件将所述熔炉内的液态压铸原料投放至所述料筒中。

作为优选方案之一，所述压铸机还包括：

真空模具或真空合模区，所述真空模具或真空合模区与真空系统连通，以使所述真空模具或真空合模区的模具型腔形成真空；

压射头，所述压射头可移动地设置于所述料筒中，以使所述真空模具或真空合模区在开模破真空情况下，通过压射头的隔离，使所述壳体维持高真空。

作为优选方案之一，所述上料组件包括：

机械手，所述机械手部分机构设置于所述容纳空间内；

汤勺，所述汤勺设置于所述机械手的末端，且，所述汤勺用于盛放液态压铸原料；

其中，所述机械手可驱动所述汤勺从所述熔炉内舀起液态压铸原料，并将液态压铸原料倒入所述料筒中。

作为优选方案之一，所述上料组件还包括：

计量装置，所述计量装置设置于所述机械手末端;

所述真空熔炼压射成型装置还包括：

控制系统，所述控制系统分别与所述机械手和所述计量装置通信连接，以使所述控制系统能接收所述计量装置量取所述汤勺内的料量信号，并控制所述机械手驱动所述汤勺从所述熔炉内舀起预定量的液态压铸原料。

作为优选方案之一，所述真空熔炼压射成型装置还包括：

隔板，所述隔板设置于所述容纳空间内，且，所述隔板将所述容纳空间分隔为第一真空腔和第二真空腔；

其中，所述熔炉位于所述第一真空腔内，且，所述真空系统与所述第一真空腔、第二真空腔连通；所述料筒的口部与所述第二真空腔连通。

作为优选方案之一，所述熔炉包括：

炉体，所述炉体为中空结构；

坩埚，所述坩埚设置于所述炉体内；

线圈，所述线圈环绕所述炉体外壁；

供电模块，所述供电模块与所述线圈电连接，以使所述供电模块向所述线圈内通电而产生磁场，并使所述坩埚内的压铸原料因产生感应电流而熔化为液态压铸原料。

作为优选方案之一，所述线圈为中空结构，且，所述线圈可通入冷却水。

作为优选方案之一，所述熔炉还包括：

多个楔块，所述多个楔块间隔设置于所述坩埚与所述炉体之间。

作为优选方案之一，所述真空熔炼压射成型装置还包括：

红外感应装置，所述红外感应装置设置于所述壳体外壁，且，所述红外感应装置用于检测所述坩埚内的液态压铸原料的融化温度；或

热电偶感温装置，所述热电偶感温装置设置在所述炉体内，以检测所述坩埚内的液态压铸原料的融化温度。

作为优选方案之一，所述真空系统包括：

真空机；

真空管道，所述真空管道的一端与所述真空机连通，所述真空管道的另一端分别与所述容纳空间和所述真空模具或真空合模区连通。

综上所述，运用本发明真空熔炼压射成型装置的技术方案，至少具有如下的有益效果或优点：

应用本发明的技术方案，其通过将压铸机的料筒和熔炉共同设置在容纳空间内，并通过真空系统使得容纳空间和模具形成真空，以使熔炉在真空环境下将压铸原料熔化为液态压铸原料，然后通过安装在容纳空间内的上料组件将熔炉内的液态压铸原料投放至料筒中，以供压铸机进行压铸成型，在熔炉内一次融化的液态压铸原料量，可供压铸机很多模次压铸，以实现进行一次熔化工序可供多模次给汤，也即经过一次的熔化后，后面的许多模，都能直接得到熔化后的液态压铸原料，而避免了每模次压铸都要重新进行熔化，有效提高了生产效率，而得到更好的经济效益，以满足工业化生产需求。

为使本发明构思和其他目的、优点、特征及作用能更清楚易懂，将在下文具体实施方式中特举较佳实施例，并配合附图，作出详细展开说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供一种真空熔炼压射成型装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供一种真空熔炼压射成型装置去除壳体的结构示意图；

图3是本发明实施例提供熔炉的结构示意图；

图4是本发明实施例提供压铸机部分的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：10、壳体；101、第一真空腔；102、第二真空腔；20、熔炉；201、坩埚；202、炉体；203、线圈；204、楔块；30、上料组件；301、机械手；40、压铸机；401、料筒；402、压射头；403、真空模具；404、真空罩；50、隔板；60、红外感应装置；70、真空系统；701、真空机；702、真空管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

请一并参阅图1至图4，本实施例提供一种真空熔炼压射成型装置，包括壳体10、真空系统70、熔炉20、压铸机40和上料组件30，壳体10具有容纳空间；真空系统70与容纳空间连通，以使容纳空间形成真空；熔炉20设置于所述容纳空间内，以使熔炉20通过在真空环境下将压铸原料熔化为液态压铸原料；压铸机40具有料筒401，料筒401与容纳空间连通；上料组件30设置于容纳空间内，以使上料组件30将熔炉20内的液态压铸原料投放至料筒401中。

应用本实施例的技术方案，其通过将压铸机40的料筒401和熔炉20共同设置在容纳空间内，并通过真空系统70使得容纳空间形成真空，以使熔炉20在真空环境下将压铸原料熔化为液态压铸原料，然后通过安装在容纳空间内的上料组件30将熔炉20内的液态压铸原料投放至料筒401中，以供压铸机40进行压铸成型，在熔炉20内一次融化的液态压铸原料量，可供压铸机40很多模次压铸，以实现进行一次熔化工序可供多模次给汤，也即经过一次的熔化后，后面的许多模，都能直接得到熔化后的液态压铸原料，而避免了每模次压铸都要重新进行熔化，有效提高了生产效率，而得到更好的经济效益，以满足工业化生产需求。

在本实施例中，如图4所示，该压铸机40还包括：真空模具403或真空合模区或真空罩404和压射头402，其中，真空模具403或真空合模区与真空系统70连通，以使真空模具403或真空合模区的模具型腔形成真空；还可以选择真空罩404套设在普通模具上形成真空合模区；压射头402可移动地设置于料筒401中，以使压射头402能够关闭或打开料筒401的进料口。

需要说明的是，采用这样的设置，压射头402可移动地设置于料筒401中，可以通过移动压射头402封住料筒401的进料口，这样真空模具403开模取制品之时，模具型腔破真空，而料筒401连通的第二真空腔102的真空度可以下降很少，真空模具403合模之后，模具型腔内，也能被抽真空。这样一来有助于加快生产周期，提高生产效率。

另外，通过隔板1011和压射头402，将真空系统70抽的真空腔总共分成了三个腔室，可根据成型工艺的要求，进行配套动作，从而达到提高生产效率的要求。

在本实施例中，所述上料组件30包括机械手301和汤勺，机械手301部分装置设置于容纳空间内；汤勺设置于机械手301的末端，且，汤勺用于盛放液态压铸原料，该液态压铸原料为液态的金属或非晶材料；其中，机械手301可驱动汤勺从熔炉20内舀起液态压铸原料，并将液态压铸原料倒入料筒401中，采用这样的设置，通过在熔炉20内将固态的金属或非晶材料熔化为液态，完成一次熔化工序，可通过机械手301驱动汤勺多次从熔炉20内舀起液态金属并倒入压铸机40的料筒401中，熔炉20内的液态金属可供压铸机40多模次进行压铸，有效提高了生产效率。

具体地，上料组件30还包括计量装置，计量装置设置于机械手301末端，以实现定量舀取液态金属原料，通过计量装置可准确舀取压铸机40一次压模所需的量，在一定程度上，可提升压铸成型产品的品质，避免倒入料筒401中的原料过多而浪费。

在本实施例中，真空熔炼压射成型装置还包括隔板50，隔板50设置于容纳空间内，且，隔板50将容纳空间分隔为第一真空腔101和第二真空腔102；其中，熔炉20位于第一真空腔101内，且，真空系统70与第一真空腔101连通；料筒401的口部与第二真空腔102连通，本实施例的隔板50采用插板式结构，以将容纳空间隔开，当然也可采用旋转式结构或其他能将容纳空间隔开为两个空间的方式，采用这样设置，通过隔板50将容纳空间分成两个空间，分别进行容纳料筒401和熔炉20，以避免在压铸成型过程中因料筒401周围的真空度下降而影响熔炉20在真空环境下进行熔化操作，保证了熔炉20的坩埚201周围能一直保持原有的真空度，使得坩埚201内的金属或非晶材料，一直进行熔化，在后续的许多模，都可以用汤勺直接从坩埚201内舀起熔化的金属或非晶（液态金属）材料倒入料筒401，以供压铸机40进行压铸操作，进一步地提高生产效率。

另外，由于有些金属或非晶（液态金属）材料，对真空度的要求较低，可以接受成型产品时降低的真空度，这时活动隔离装置可以取消，也即可以将隔板50拔出。

在本实施例中，所述熔炉20包括炉体202、坩埚201、线圈203和供电模块，炉体202为中空结构；坩埚201设置于炉体202内；线圈203环绕炉体202外壁；供电模块与线圈203电连接，以使供电模块向线圈203内通电而产生磁场，并使坩埚201内的压铸原料因产生感应电流而熔化为液态压铸原料，供电模块可采用中频或高频电源。本实施例采用真空感应熔炼方式，来熔化坩埚201内的固态的金属或非晶材料，也可采用真空电弧熔炼、真空电子束熔炼、真空等离子熔炼等等其它的熔炼方式，来取得金属或非晶（液态金属）材料在真空环境下的熔化。

具体地，线圈203为中空结构，且，线圈203可通入冷却水，以对线圈203进行冷却降温，避免线圈203因过热而被损坏。

进一步地，熔炉20还包括多个楔块204，多个楔块204间隔设置于坩埚201与炉体202之间，采用楔块204可对坩埚201起到稳定和定位作用，同时需要更换坩埚201时，只要拔出楔块204，坩埚201与炉体202之间具有间隙，便可很轻松地将坩埚201拿出，提升了更换的便捷性。

在本实施例中，真空熔炼压射成型装置还包括红外感应装置60，红外感应装置60设置于壳体10外壁，且，红外感应装置60用于检测坩埚201内的液态压铸原料的融化温度，该红外感应装置60也可采用其他测温装置替代，如热电偶测温机构等，采用这样的设置，以通过红外感应装置60检测坩埚201内融化的液态金属材料的融化温度是否达到要求，舀取融化温度符合要求的液态金属或非晶材料，从而提升产品良率。

具体地，真空系统70包括真空机701和真空管道702，真空管道702的一端与真空机701连通，真空管道702的另一端分别与容纳空间和真空模具403或真空合模区连通，真空机701通过真空管道702使得容纳空间的第一真空腔101和第二真空腔102以及真空模具403或真空合模区形成真空，从而为坩埚201的熔化操作提供真空条件。

在本实施例中，真空熔炼压射成型装置还包括控制系统，控制系统分别与机械手301和计量装置通信连接，以使控制系统能接收计量装置量取所述汤勺内的料量信号，并控制机械手301驱动汤勺从熔炉20内舀起预定量的液态压铸原料。

本实施例的真空熔炼压射成型装置，在红外感应装置60能感应到坩埚201内的金属或非晶（液态金属）材料已熔化到了所需要的温度时，先将隔板50打开，投料装置的机械手301能够带动汤勺，伸入坩埚201的内部，舀起需要量的液态金属或非晶材料，然后机械手301再带动汤勺，伸到压铸机40的料筒401的口部，并将汤勺内的液态金属或非晶材料倒入料筒401内，以供压铸机40进行压铸，并将隔板50关闭，使得熔炉20的坩埚201一直可在真空的环境下进行熔化工序，在工作时，液态金属或非晶材料的熔化、舀起、倒入料筒401，都是在真空状态下，可以有效避免熔融的液态金属或非晶材料与空气接触。

综上所述，运用本发明真空熔炼压射成型装置的技术方案，至少具有如下的有益效果或优点：

（1）在熔炉20内一次融化的液态压铸原料量，可供压铸机40很多模次压铸，以实现进行一次熔化工序可供多模次给汤，也即经过一次的熔化后，后面的许多模，都能直接得到熔化后的液态压铸原料，而避免了每模次压铸都要重新进行熔化，有效提高了生产效率，而得到更好的经济效益，以满足工业化生产需求。

（2）在容纳空间的第一真空腔101和第二真空腔102之间设置的隔板50，可以根据需要，将第一真空腔101和第二真空腔102分开为两个空间或合并为一个空间，以配合工业生产需求，并提高生产效率。

（3）熔炉20尺寸小，坩埚201的上部和下部均有定位结构，更换方便。

（4）通过上料组件30的机械手301和熔炉20配合可实现在真空环境下进行多模次给汤，大大提高了生产效率。

（5）通过在机械手上安装计量装置，以实现定量舀取液态金属原料，避免原料浪费的同时，有能够提升压铸成型产品的良率。

（6）通过红外感应装置60检测坩埚201内的液态金属材料的融化温度是否达到要求，舀取融化温度符合要求的液态金属或非晶材料，以提升产品良率。

（7）真空模具403外套设有真空罩404，压射头402可在料筒401内移动，以封住或打开料筒401的进料口，有助于加快生产周期，提高生产效率。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接,也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，还需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。