一種半固態加工自動生產線的制作方法
【專利摘要】一種半固態加工自動生產線，其特征是依次由熔煉爐（1）、金屬熔體取注機（2）、半固態漿料制備裝置（3）、漿料輸送裝置（4）、機械手裝置（5）、擠壓成形設備（6）構成。本發明自動化程度高，取代了手工作業的生產方式，避免了操作者勞動強度大、易產生安全事故、人為干預致使工藝不穩定等不利因素，產品質量也得到了保證；提高了工作效率，可連續、高效地進行半固態加工作業，批量生產能力獲得提高，可實現金屬半固態成形制件的大批量生產；工藝設計以及流程布局緊湊合理，操作方便，整個生產線上的各設備能協調一致地工作，能連續、穩定、安全、準確地完成金屬半固態加工工藝。
【專利說明】一種半固態加工自動生產線
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬半固態加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]金屬半固態成形技術是21世紀前沿性金屬加工技術，它將液態金屬的易成形性和半固態金屬成形的高品質性有效地結合在一起，克服了金屬材料在傳統單一狀態下成形的一系列缺陷，具有諸多優點。
[0003]由于半固態成形技術所具有的技術優勢和廣闊的應用前景而倍受人們的關注，已得到廣泛研究和發展，從20世紀至今，金屬半固態成形技術已逐步產業化，國外歐美、日本等發達國家在此領域的開發研究和工業應用方面處于領先的位置。
[0004]然而，我國的半固態成形技術與國外相比仍有較大的差距，在工業應用范圍的推廣以及大批量制件的生產方面并沒有取得很大的突破，關鍵原因則是生產工藝的自動化程度不高，流程布置不是很合理，仍需耗費巨大的勞動力，且生產質量不穩定、生產效率低。半固態加工的生產工藝和流程布置直接決定所產制件的效率和質量，因此合理的工藝設計和流程布置是生產高質量半固態成形件的必須條件。隨著我國汽車工業的發展，給予半固態成形技術更高的要求以及快速發展的機遇。發展新型制漿設備，提升生產工藝的自動化程度，以至于加速半固態成形技術的產業化進程，是必然的趨勢。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了提供一種自動化的半固態加工生產流水線，提高自動化程度，解決現有半固態加工技術中人工取注漿料及手工傳遞漿料導致的操作者勞動強度大、工藝不穩定、生產效率低和產品質量難以保證的問題，進而實現金屬半固態成形制件的自動化、大批量生產。
[0006]為達到上述目的，本發明采用的技術方案是:一種半固態加工自動生產線，依次由熔煉爐(I)、金屬熔體取注機(2 )、半固態漿料制備裝置(3 )、漿料輸送裝置(4 )、機械手裝置
(5)、擠壓成形設備(6)構成。
[0007]所述的熔煉爐(I)為電阻熔煉爐，用于對金屬鑄錠的熔煉。
[0008]所述的金屬熔體取注機(2)由機架(21)和升降取料機構(22)兩部分構成，所述升降取料機構(22)安裝在機架(21)的導軌上，可沿導軌水平移動，其下部為一閉式罐體
(23)，罐體(23)底部有一閥門，通過閥門的閉合，實現對金屬液的取注。
[0009]所述的半固態漿料制備裝置(3)由一密封箱(31)和一制漿裝置組成，密封箱上部設有一熔體入口門(32 )，下部設有一漿料出口門，制漿裝置設置在密封箱(31)內。
[0010]所述的漿料輸送裝置(4)由環形輸送導軌(41)、輸送小車(42)及坩堝(43)組成，坩堝(43)安裝在輸送小車(42)上，輸送小車(42)安裝在環形輸送導軌(41)上，可沿環形輸送導軌(41)移動。
[0011]所述的機械手裝置(5 )設置在漿料輸送裝置(4 )與擠壓成形設備(6 )之間。[0012]所述的擠壓成形設備(6)主要由移動式接料平臺(62)和一擠壓成形機(61)組成，所述移動式接料平臺(62)安裝在擠壓成形機(61)底座板的導軌上，可沿導軌移動，料杯安裝平臺(63 )通過四導柱設置在移動式接料平臺(62 )上，可沿導柱上下移動，料杯(65 )設置在料杯安裝平臺(63)上。
[0013]本發明半固態加工自動生產線的工作過程為:首先將金屬鑄錠放進熔煉爐(I)內 進行熔煉，經除渣、精煉后保溫，然后金屬熔體取注機(2)上的升降取料機構(22)逐步
下降,罐體(23)隨之逐步進入熔煉爐(I )，當閉式罐體(23)浸入到金屬液一定深度后，罐體(23)停止下降，罐底閥門打開，金屬液通過底部閥門進入罐體(23)內，當罐體(23)內金屬液達到需求量后，罐底閥門關閉，然后升降取料機構(22)垂直上升離開熔煉爐(1)，沿機架導軌水平移動，當罐體(23)到達半固態漿料制備裝置(3)入口門(32)上方時，入口門(32)打開，罐底閥門打開，金屬液在重力的作用下由入口門(32)流入半固態漿料制備裝置(3)內，當澆注完畢后，升降取料機構(22)返回原位置，進行下一次取注，同時經半固態漿料制備裝置(3)制備好的半固態漿料流入位于輸送小車(42)上的坩堝(43)內，輸送小車(42)開始沿環形導軌(41)運動，當輸送小車(43)移動到機械手(51)位置時，機械手(51)合攏，抓起坩堝(43)沿機械手機架導軌(52)運動到料杯(65) 口，機械手(51)傾斜一角度，坩堝
(43)內半固態衆料全部注入料杯(65)中，之后機械手(51)返回原位置,將?甘禍(65)放回輸送小車(42)上，輸送小車(42)載著坩堝(43)返回漿料出口處，進行下一次取料，同時移動式接料平臺(62)平移至擠壓成形機(61)的成形模具下方，料杯安裝平臺(63)沿導柱上升，當料杯(65) 口與模具內腔底面平行時，頂料桿(64)向上運動將料杯(65)中的半固態金屬漿料注入模具型腔內，擠壓成形機(61)的上下模閉合，實現金屬半固態成形，移動式接料平臺(62)重新回到原來位置，開始下一次漿料的接注。本發明可以自動、連續不間斷、高效的進行半固態加工作業。
[0014]本發明的有益效果是。
[0015]1、本發明涉及一種半固態加工自動生產線，并生產制造出相應的配套裝置，裝置位于一條自動生產流水線上，該生產線具有諸多顯著的優點:其一，自動化程度高，成功的取代了手工作業的生產方式，取消了以往采用人工取注漿料及運送漿料的方式，避免了操作者勞動強度大、易產生安全事故、人為干預致使工藝不穩定等不利因素，產品質量也得到了保證；其二，提高了工作效率，可連續、高效地進行半固態加工作業，批量生產能力獲得提高，可實現金屬半固態成形制件的大批量生產；其三，可加速金屬半固態加工技術的產業化進程，并為相關行業提供一種新的設計思路。
[0016]2、本發明的工藝設計以及流程布局緊湊合理，操作方便，整個生產線上的各設備能協調一致地工作，能連續、穩定、安全、準確地完成金屬半固態加工工藝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的立體結構示意圖。
[0018]圖中:1為爐煉熔；2為金屬熔體取注機；21為機架；22為升降取料機構；23為罐體；3為半固態漿料制備裝置；31為密封箱；32為入口門；4為漿料輸送裝置；41為環形導軌；42為輸送小車；43為坩堝;5為機械手裝置；51為機械手；52為機械手機架導軌；6為擠壓成形設備；61為擠壓成形機；62為移動式接料平臺；63為料杯安裝平臺；64為頂料桿；65為料杯。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0020]如附圖1所示，本發明所述的半固態加工自動生產線，依次由熔煉爐1、金屬熔體取注機2、半固態漿料制備裝置3、漿料輸送裝置4、機械手裝置5、擠壓成形設備6構成。
[0021]所述熔煉爐I為電阻熔煉爐，布置在生產線起始工位，用于對金屬鑄錠的熔煉。
[0022]所述金屬熔體取注機2主要由機架21和升降取料機構22兩部分構成，所述升降取料機構22安裝在機架21的導軌上，可沿導軌21水平移動，其下部為一閉式罐體23，罐體23置有閥門，通過控制閥門的開啟，實現金屬液的取注，同時通過控制閥門開啟的大小，可以實現對金屬液澆注流量的控制。
[0023]所述半固態漿料制備裝置3主要由一密封箱31和一制漿裝置組成，密封箱31上部設有一熔體入口門32，下部設有一漿料出口門，制漿裝置設置在密封箱31內，工作時對密封箱31內通入氮氣，并維持一定壓強，使外面的空氣不能進入箱體內，使整個制漿過程在一個封閉的空間內進行，有效的防止了氧氣、煙塵等各種雜質對漿料的污染。
[0024]所述漿料輸送裝置4主要由環形輸送導軌41、輸送小車42及坩堝43組成，坩堝43裝在輸送小車42上，輸送小車42安裝在環形輸送導軌41上，可沿環形輸送導軌41移動。
[0025]所述機械手裝置5主要由機械手51和機械手機架導架52組成，機械手51可對坩堝43進行抓取，沿機械手機架導軌52移動，當到達料杯口時，機械手51傾斜一定角度，實現漿料的澆注。
[0026]所述擠壓成形設備6主要由移動式接料平臺62和一擠壓成形機61組成，所述移動式接料平臺62安裝在擠壓成形機61底座板的導軌上，可沿導軌移動，料杯安裝平臺63通過四導柱設置在移動式接料平臺62上，可沿導柱上下移動，料杯65設置在料杯安裝平臺63上。
[0027]本發明半固態加工自動生產線的工作過程為:首先將金屬鑄錠放進熔煉爐I內進行熔煉，經除渣、精煉后保溫，然后金屬熔體取注機2上的升降取料機構21逐步下降，罐體23隨之逐步進入熔煉爐1，當閉式罐體23浸入到金屬液一定深度后，罐體23停止下降，罐底閥門打開，金屬液通過底部閥門進入罐體23內，當罐體23內金屬液達到需求量后，罐底閥門151關閉，然后升降取料機構22垂直上升離開熔煉爐1，沿機架導軌21水平移動，當罐體23到達半固態漿料制備裝置3入口門32上方時，入口門32打開，罐底閥門打開，金屬液在重力的作用下由入口門32流入半固態漿料制備裝置3內，當澆注完畢后，升降取料機構22返回原位置，進行下一次取注，同時經半固態漿料制備裝置3制備好的半固態漿料流入位于輸送小車42上的坩堝43內，輸送小車42開始沿環形導軌41運動，當輸送小車42移動到機械手51位置時，機械手51合攏，抓起坩堝43沿機械手機架導軌52運動到料杯65口，機械手51傾斜一角度，i甘禍43內半固態衆料全部注入料杯65中,之后機械手51返回原位置，將坩堝43放回輸送小車42上，輸送小車42載著坩堝43返回漿料出口門下方，進行下一次取料，同時移動式接料平臺62平移至擠壓成形機61的成形模具下方，料杯安裝平臺63上升，當料杯65 口與模具內腔底面平行時，頂料桿64向上運動，將料杯65中的半固態金屬漿料注入模具型腔內，擠壓成形機61的上下模閉合，實現金屬半固態成形，然后移動式接料平臺62重新回到原來位置，開始下一次漿料的接注。本發明可以自動、連續不間斷、高效的進行半固態加工作業。
【權利要求】
1.一種半固態加工自動生產線，其特征是依次由熔煉爐(I)、金屬熔體取注機(2)、半固態漿料制備裝置(3 )、漿料輸送裝置(4 )、機械手裝置(5 )、擠壓成形設備(6 )構成； 所述的金屬熔體取注機(2)由機架(21)和升降取料機構(22)兩部分構成，升降取料機構(22)安裝在機架(21)的導軌上，可沿導軌水平移動，其下部為一閉式罐體(23)，罐體(23)底部有一閥門； 所述的半固態漿料制備裝置(3)由一密封箱(31)和一制漿裝置組成，密封箱上部設有一熔體入口門(32)，下部設有一漿料出口門，制漿裝置設置在密封箱(31)內； 所述的漿料輸送裝置(4)由環形輸送導軌(41)、輸送小車(42)及坩堝(43)組成，坩堝(43)安裝在輸送小車(42)上，輸送小車(42)安裝在環形輸送導軌(41)上，可沿環形輸送導軌(41)移動； 所述的機械手裝置(5)設置在漿料輸送裝置(4)與擠壓成形設備(6)之間； 所述的擠壓成形設備(6)由移動式接料平臺(62)和一擠壓成形機(61)組成，移動式接料平臺(62)安裝在擠壓成形機(61)底座板的導軌上，可沿導軌移動，料杯安裝平臺(63)通過四導柱設置在移動式接料平臺(62 )上，可沿導柱上下移動，料杯(65 )設置在料杯安裝平臺(63)上。
【文檔編號】B22D17/00GK103495717SQ201310477894
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月14日 優先權日:2013年10月14日
【發明者】黃持偉, 楊湘杰, 李超, 郭洪民, 劉旭波 申請人:南昌大學