提高車輪鑄造生產(chǎn)效率、降低設備成本。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明鋁合金車輪強力鑄造機結構示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明鋁合金車輪強力鑄造機的機身結構示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明鋁合金車輪強力鑄造機的導流控速充型及強力補縮機構示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明鋁合金車輪強力鑄造機的模具溫控系統(tǒng)原理圖。
[0019]圖1中所示的鋁合金車輪強力鑄造機的結構主要包括:導流控速液壓缸(1-1)、轉動接料裝置(1-2)、機身(1-3)、垂直鎖模缸(1-4)、強力補縮液壓缸(1-5)、導桿連接板(1-6)、導向桿(1-7)、導向支撐(1-8)、卸料桿(1-9)、滑塊(1-10)、邊模液壓缸(1-11)、工作臺(1-12)、液壓缸固定座(1-13)。
[0020]圖2中所示的鋁合金車輪強力鑄造機機身結構主要包括:支撐板(2-1)、前后板(2-2)、兩側板(2-3)、上梁(2-4)、導向支撐安裝座(2-5)、下梁(2-6)、工作臺安裝板(2-7)。
[0021]圖3中導流控速充型及強力補縮系統(tǒng)主要包括:底模(3-1)、邊模(3-2)、上模(3-3)、補縮加壓室(3-4)、補縮活塞(3-5)、補縮油缸位移傳感器(3-6)、導流系統(tǒng)伺服閥(3-7)、加壓伺服閥(3-8)、電機泵組(3-9)、油箱(3-10)、導流活塞(3-11)、導流油缸位移傳感器(3-12)。
[0022]圖4為鋁合金車輪強力鑄造機模具溫控系統(tǒng)原理圖,圖中KpQpqi, ?=1, 2...7分別為各路冷卻通道的電磁控制開關、流速調節(jié)閥、流量傳感器,本設備可支持8路冷卻控制;圖中Twi, i=0,2…7,為每路設有的進出口冷卻介質溫度傳感器,本設備可支持8路冷卻介質溫度檢測傳感器;圖中Tmi, i=l, 2...5,為5個模具溫度監(jiān)控點傳感器輸出值。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖就【具體實施方式】進行詳細說明(本實施例是對本發(fā)明的進一步說明,而不是對本發(fā)明作出的任何限定)。
[0024]結合附圖1、2、3及4對實施細則進行說明,對本發(fā)明的鋁合金車輪強力鑄造機工作過程說明如下。
[0025]首先將鑄造模具安裝于上滑塊(1-10),下模與邊模安放于下工作臺(1-12)之上,將下模底板與下工作臺緊固,四瓣(或二瓣)模具的邊模(3-2)分別與相應位置的邊模液壓缸(1-11)連接,工作時邊模液壓缸(1-11)帶動邊模(3-2)閉合,垂直鎖模缸(1-4)帶動滑塊(1-10)及模具上模(3-3)向下運動至模具配合面,垂直鎖模和水平鎖模缸保壓,然后鋁合金料液從模具上澆口位置向下澆鑄,澆鑄前導流控速液壓缸(1-1)提升至澆鑄口附近位置,隨著導流活塞的下行,澆杯下輸出口打開,將鋁液自上而下平穩(wěn)的引入到模具型腔中,實現(xiàn)無卷氣澆鑄,在導流控速液壓缸(1-1)引導鋁液流至模具型腔入口處時,導流活塞(3-11)繼續(xù)向下運動就會使模具型腔進料通道打開,通過伺服控制導流控速液壓缸(1-1)帶動的導流活塞(3-11)的位置來控制所打開的通道的開度,實現(xiàn)對不同部位充型速度的控制,待充型完畢后,移走澆杯,強力補縮液壓缸(1-5)下行,進入補縮加壓室(3-4)內,運動至液面處對液體進行強力補縮,補縮壓力在0.1-3.0MPa范圍內可編程控制,上模(3-3)、底模(3-1)及邊模(3-2)分別和設備的多路冷卻管道接通,可實現(xiàn)流速設定和流量可編程控制,按照冷卻順序逐步開啟各路冷卻通道,實現(xiàn)鑄件的順序冷卻,待凝固完畢,強力補縮液壓缸(1-5)上行,邊模液壓缸(1-11)及垂直鎖模缸(1-4)卸壓,水平缸將邊模打開至開模位置,垂直鎖模缸上行至卸料準備位置,接料裝置(1-2)擺動運行至接料位置且提升到固定高度以免工件下落碰傷,垂直鎖模缸帶動滑塊繼續(xù)向上運行使卸料桿與模具卸料板接觸并推動模具卸料頂針使鑄件脫模,接料裝置提升缸下行回程,接料裝置(1-2)擺出機身體外,等待下料機器手將其搬運至輸送輥道,至此完成一個完整的鑄造工作過程。
【主權項】
1.本發(fā)明的鋁合金車輪強力鑄造機屬于一種新型鑄造設備,由機體、滑塊及其導向機構、垂向和水平鎖模機構、無卷氣導流控速充型機構、強力補縮機構、溫控系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)組成,其特征之處在于:獨特的結構和機構布局特征、獨特的無卷氣導流澆鑄功能、控速充型功能、強力補縮功能和以快速順序凝固為目標的模溫調控功能,這些特殊功能集成應用于本強力鑄造機,使本機具有數(shù)字化伺服控制的先進性,配合相應的模具可顯著提高車輪鑄件的密度、強度和延伸率,并有效提高車輪鑄造生產(chǎn)效率、降低設備成本。2.權利要求1中所述的鋁合金車輪強力鑄造機,其機身結構及機構布局特征在于:機身(1-3)為板框整體焊接結構;其強力補縮液壓缸(1-5)安裝于上梁(2-4)中心處;兩個帶有閉環(huán)控制的垂直鎖模液壓缸(1-4)位于強力補縮液壓缸(1-5)兩側,固定于上梁(2-4)上,用于帶動滑塊(1-10)實現(xiàn)模具垂直開合運動;機身上部外側設有4個導向支撐安裝座(2-5)并與導向支撐(1-8)緊固裝配于一體,4個導向桿(1-7)安裝在導向支撐(1-8)內,用于滑塊(1-10)垂直運動的導向;邊模液壓缸(1-11)分別安裝在機身兩側板(2-3)及液壓缸固定座(1-13)上;導流控速液壓缸(1-1)安裝于機身下梁(2-6)中心處;滑塊(1-10)的下表面與模具聯(lián)接柱聯(lián)結,工作臺(1-12)上表面與模具的底板連接,邊模(可為2瓣或4瓣)置于工作臺(1-12)上并與邊模液壓缸(1-11)的活塞桿相連;機身上梁(2-4)安裝有四個卸料桿(1-9),滑塊(1-10)回程到一定高度時,通過卸料桿(1-9)與模具卸料板碰撞來實現(xiàn)卸料;本機身具有結構簡單、剛度大、重量輕、高度低的特點,機身厚度方向較窄,易于實現(xiàn)自動化上料和自動化下料。3.權利要求1中所述的鋁合金車輪強力鑄造機,所述的無卷氣導流澆鑄與控速充型功能,其特征在于:無卷氣導流澆鑄功能與控速充型功能是靠一套發(fā)明的導流控速充型系統(tǒng)來實現(xiàn)的,導流控速充型系統(tǒng)由導流控速液壓缸(1-1)、位移傳感器(3-12)、導流活塞(3-11)、液壓管路、伺服閥(3-7)和電控系統(tǒng)組成,伺服系統(tǒng)通過閉環(huán)控制導流控速液壓缸(1-1)的下行速度,使其帶動強力補縮加壓室(3-4)內的導流活塞(3-11)自上而下地按照預設置速度移動,將澆杯放出的鋁液自上而下地平穩(wěn)引入到強力補縮加壓室(3-4)直至模具型腔入口處,因此該導流功能有效地避免了由于鋁液澆鑄時落差大發(fā)生沖擊壁底而引起的卷氣現(xiàn)象,在無卷氣地將澆杯放出的鋁液平穩(wěn)引入到強力補縮加壓室(3-4)后,此時導流活塞(3-11)繼續(xù)向下移動就會使強力補縮加壓室(3-4)底部至模具型腔的進料通道聯(lián)通,通過伺服閥(3-7)和位移傳感器(3-12)配合控制導流控速液壓缸(1-1)的行程位置,進而帶動導流活塞(3-11)來調節(jié)所打開的進料通道口的開度,實現(xiàn)對型腔各部位充型速度的伺服控制。4.權利要求1中所述的鋁合金車輪強力鑄造機,所述的強力補縮功能,其特征在于:該功能是靠一套發(fā)明的強力補縮系統(tǒng)來實現(xiàn)的,系統(tǒng)由安裝于機身上梁(2-4)中心處的強力補縮液壓缸(1-5)、位移傳感器(3-6)、液壓管路、伺服閥(3-8)以及電控系統(tǒng)組成,澆鑄充型完畢移走澆杯,強力補縮液壓缸(1-5)推動補縮活塞(3-5)立即進入強力補縮加壓室(3-4),并按設定的速度與壓力將強力補縮加壓室(3-4)內的鋁液實時地推注到模具型腔內,本設備提供的補縮壓力范圍在0.l_3MPa可編程控制,遠高于重力和低壓鑄造的補縮壓力,本機所提供的最高補縮壓力是低壓鑄造補縮壓力的30倍,故稱之為“強力補縮”。5.權利要求1中所述的鋁合金車輪強力鑄造機,所述的以快速順序凝固為目標的模溫調控功能,其特征在于:以實現(xiàn)順序凝固、快速冷卻為目標,在以PLC為核心的控制系統(tǒng)中,建立了以水或風為介質的可供上模、底模和邊模冷卻的多路冷卻控制分系統(tǒng),該分系統(tǒng)作為與模具的銜接接口,支持多路冷卻控制,給出了由模具測溫傳感器、冷卻介質入出口溫度傳感器、流速調節(jié)閥、流量傳感器、電磁開關和PLC組成的模具冷卻測控分系統(tǒng)的構成,每路設有流速調節(jié)閥% Μ,2...η、流量檢測傳感器Qi, %2...η和通斷電磁閥Kiii=Ui,每路的冷卻開啟時刻為\,?=1,2...η,開啟間隔為Ati=QiA^on,可通過改變每路的流速i=1,2...n、總流量Qimi和冷卻開啟時刻\ i=1,2...n三類基本變量來進行模具溫度的調節(jié),Twi; i=0, 2-7為每路設定的進、出口冷卻介質溫度傳感器輸出值,用以作為參考變量,模具的控制變量為各控制點的溫度?\ i=l, 2...5,本機可支持5個模具溫度監(jiān)控點傳感器輸出值作為本溫控系統(tǒng)的控制變量,為使模具各控制點溫度數(shù)字化,建立了多點溫度Tni監(jiān)測系統(tǒng),測得的溫度值Tmi用以作為三類基本變量調整目標與參考依據(jù),這種以水或風為冷卻介質,以流速、流量及冷卻開啟時刻作為基本變量,以模具控制點溫度為控制變量的模具溫度監(jiān)控系統(tǒng),為工藝參數(shù)設定和調整提供了數(shù)值依據(jù)與數(shù)字化調控手段。
【專利摘要】本發(fā)明的鋁合金車輪強力鑄造機,由機體、滑塊及其導向機構、垂向和水平鎖模機構、無卷氣導流控速充型機構、強力補縮機構、溫控系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)組成。其獨創(chuàng)之處在于:1)單牌坊式焊板結構的機體(1-3)及機構布局;2)設有無卷氣導流控速充型機構(1-1),既避免澆鑄時卷氣的發(fā)生又使充型速度可控;3)設有強力補縮機構(1-5),可實時提供強力補縮壓力;4)設有數(shù)字化模溫調控系統(tǒng),便于快速順序凝固的調控。本機具有重量輕、結構緊湊和數(shù)字化伺服控制的先進性能,具有無卷氣澆鑄、控速充型、強力補縮和快速順序凝固的模溫調控等獨特功能,生產(chǎn)的鋁合金車輪具有密度高、強度高和延伸率高的性能指標。
【IPC分類】B22D18/02
【公開號】CN104907531
【申請?zhí)枴緾N201410656274
【發(fā)明人】孫惠學, 李建, 劉鑫鑫, 王志松
【申請人】秦皇島燕大現(xiàn)代集成制造技術開發(fā)有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2014年11月18日