一种金属熔体取注装置制造方法
【专利摘要】一种金属熔体取注装置，属金属加工【技术领域】。包括一罐体组件（1）、一活塞杆组件（2）、一外套管组件（3），其中外套管组件（3）固定在罐体组件（1）的罐体端盖（113）上，活塞杆组件（2）设置在外套管及罐体（11）的中心线上。本发明能够高效、洁净的进行金属熔体的取注，有效的提高了半固态金属加工的工作效率和保证金属熔体在取注过程中的质量。
【专利说明】一种金属熔体取注装置
【技术领域】
[0001]本发明属于金属加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]半固态金属加工技术是目前材料加工领域研究的热点，作为一种新型的金属成形工艺，具有优质、高效、低成本、清洁和敏捷的特性，被国内外许多著名专家称为是“ 21世纪最有发展前途的近净成形技术”。
[0003]目前，我国在半固态金属成型技术研究主要还处于试验与研究阶段，在实现产业化方面并没有取得很大的突破，特别是半固态金属浆料制备方面难以突破，金属熔体(包括金属液和半固态金属浆料)从保温炉取出到注入半固态浆料制备装置(或从半固态浆料制备装置取注到挤压成形设备)的过程，如何保证金属熔体洁净度、如何保证金属熔体的温度，对金属半固态加工有着至关重要的作用。
[0004]为此，需要使用既能够自动取注及转移金属熔体，又能保证金属熔体在取注及转移过程中的洁净度和满足金属熔体工艺温度要求的装置，才能有效提高半固态金属加工的质量，使半固态金属加工实现产业化。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种金属熔体取注装置，既能够方便实现金属熔体的取注及转移，又能保证金属熔体在取注及转移输送过程中不受污染，能够高质量的实现金属合金熔体转移输送的装置。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0007]一种金属熔体取注装置，包括一罐体组件(I)、一活塞杆组件(2)、一外套管组件
(3)。其中外套管组件(3)固定在罐体组件(I)的罐体端盖(113)上，活塞杆组件(2)设置在外套管及罐体(11)的中心线上。
[0008]本发明所述的罐体组件(I)包括罐体(11)、环形加热电阻(12)、液位检测装置
(13)及气体进出入嘴(14)组成。罐体(11)包括罐体内层(111)、罐体外层(112)及罐体端盖(113)，罐体内层(111)和罐体外层(112)材料均为石墨，罐体内层(111)紧贴罐体外层(112)，罐体外层(112)通过螺栓固定在罐体端盖(113)上，两者之间设有密封垫圈(15);环形加热电阻(12)夹固在罐体内层(111)与罐体外层(112)之间；液位检测装置(13)和气体进出入嘴(14)固定在罐体端盖上。
[0009]本发明所述的活塞杆组件(2)包括活塞杆(21)、活塞杆轴承(26)、液压驱动缸
(24)及电加热棒(25)组成。所述活塞杆轴承(26)为一组，分别夹固在罐体端盖(113)与第一阶外套管(31)之间和第一阶外套管(31)与第二阶外套管(32)之间；活塞杆(21)由两活塞杆轴承(26)支承设置在外套管中心，活塞杆(21)内置电加热棒(25)，活塞杆(21)所用材料为石墨；液压驱动缸(24)固定在第二阶外套管(32)顶端，通过连轴器(22)与活塞杆
(21)相连接，并驱动其上下移动，实现活塞杆(21)与阀门(114)的闭合。[0010]本发明所述的外套管组件(3)由两阶外套管组成，第一阶外套管(31)固定在罐体端盖(113)上，第二阶外套管(32)固定在第一阶外套管(31)顶端。
[0011]本发明的有益效果有。
[0012]1、本发明采用闭式罐体(11)取注金属熔体，在金属熔体的整个取注及转移输送过程中，闭式罐体(11)内始终被通入氮气,从而将罐内空气驱除,使整个金属熔体取注及输送过程在惰性气体中进行，有效的防止了氧气、烟尘等各种杂质对金属熔体的污染，实现洁净取注。
[0013]2、本发明在工作过程中，采用加热装置对闭式罐体(11)及活塞杆(21)进行加热，使在金属熔体的取注过程中装置与金属熔体接触的部件，始终保持与金属熔体工艺要求相一致的温度，有效防止本发明中与高温金属熔体接触的部件对熔体温度产生的不良影响。
[0014]3、本发明在工作过程中凡与金属熔体接触的部件(罐体内层(111)、罐体外层
(112)及活塞杆(21))均采用耐高温材料一石墨，有效防止金属熔体与装置的粘附。
[0015]4、本发明采用闭式罐体(11)浸入到金属熔体内进行取样，由于所取金属熔体位置既不是保温炉顶部，也不是保温炉底部，而是在保温炉中部，因此在取注的开始就避免了金属熔体的氧化和其他杂质的进入，所取金属熔体没有受到污染，洁净度最高，实现对金属熔体的洁净取注。
[0016]5、本发明通过液位检测装置(13 )检测罐体内所取熔体的体积,可以实现对金属熔体的定量取注，同时通过控制活塞杆(21)与阀门(114)闭合的大小，实现对金属熔体取注流量的控制。
[0017]本发明通过采用上述技术，能够高效、洁净的进行金属熔体的取注，有效的提高了半固态金属加工的工作效率和保证金属熔体在取注过程中的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的立体结构示意图。
[0019]图2为本发明的剖分示意图。
[0020]图中:1为罐体组件；11为罐体；111为罐体内层；112为罐体外层；113为罐体端盖；114为阀门；12为环形加热电阻；13为液位检测装置；14为气体进出入嘴；15为密封垫圈；2为活塞杆组件；21为活塞杆；22为连轴器；23为液压推杆；24为液压缸；25为电加热棒；26为活塞杆轴承；3为外套管组件；31为第一阶外套管；32为第二阶外套管。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实例对本发明做进一步详细说明。
[0022]如附图1及2所示，本发明所述的金属熔体取注装置，主要包括一罐体组件1、一活塞杆组件2，一外套管组件3。
[0023]所述罐体组件I主要由罐体11、环形加热电阻12、液位检测装置13及气体进出入嘴14组成，所述罐体11主要由罐体内层111、罐体外层112及罐体端盖113组成，为有效防止罐体11对金属熔体的粘附,罐体内层111和罐体外层112材料为均为热膨胀系数小且耐高温的石墨，罐体内层111紧贴罐体外层112，罐体外层112通过螺栓固定在罐体端盖113上，为防止保护气体泄露及外部气体进入罐内，罐体外层112与罐体端盖113之间设有密封垫圈15 ;所述环形加热电阻12夹固在罐体内层111与罐体外层112之间，在工作前对罐体11进行加热，使灌体11始终保持与金属熔体工艺要求相一致的温度；所述液位检测装置13固定在罐体端盖113上，通过液位检测装置13检测罐体内所取金属熔体的体积，可以实现对金属熔体的定量取注；所述气体进出入嘴14固定在罐体端113上，气体进出入嘴14与外部抽气机相连，通过改变罐体内氮气的压强，实现对金属熔体的吸注，在整个工作过程中闭式罐体11内始终被通入惰性气体,从而将罐内空气驱除,使整个金属熔体取注及输送过程在惰性气体中进行，有效的防止了空气中氧气及其他杂质对高温金属熔体的污染，实现洁净取注。
[0024]所述活塞杆组件2主要由活塞杆21、活塞杆轴承26、液压驱动缸24及电加热棒25组成，所述活塞杆轴承26为一组，分别夹固在罐体端盖113与第一阶外套管31之间和第一阶外套管31与第二阶外套管32之间，对活塞杆21起支承和导向作用；所述活塞杆21由两活塞杆轴承26支承设置在外套管中心，活塞杆21内置电加热棒25，活塞杆21所用材料为石墨，能有效防止活塞杆21对金属熔体的粘附；所述液压缸24固定在第二阶外套管32顶端，通过连轴器22与活塞杆21相连接，并驱动其上下移动，实现活塞杆21与阀门114的闭合，通过控制活塞杆21与阀门114闭合的大小，实现对金属熔体取注流量的控制；所述加热棒25设置在活塞杆21内，工作前对活塞杆进行加热，使活塞杆21始终保持与金属熔体工艺要求相一致的温度。
[0025]所述外套管组件3由两阶外套管组成，第一阶外套管31固定在罐体端盖113上，第二阶外套管32固定在第一阶外套管31顶端，外套管组件3作为一机架，对罐体组件I和活塞杆组件2起固定和支撑作用。
[0026]本发明的工作过程如下。
[0027]工作开始前，通过环形加热电阻12和电加热棒25对灌体11与活塞杆21进行通电加热，当其加热到预设温度时，装置在外力驱动下垂直下降，罐体11逐步浸入高温金属熔体中，当闭式罐体11浸入到金属熔体一定深度后，装置停止下降，液压驱动缸24驱动活塞杆21向上运动，罐底阀门114打开，与进气嘴14相连的外部抽气机开始工作，使罐体内气体压强小于外界气体压强，金属熔体通过底部阀门114进入罐体11内，当液位检测装置13检测到罐体11内金属熔体达到需求量后,抽气机停止工作,液压驱动缸24驱动活塞杆21向下运动，罐底阀门114关闭，然后闭式罐体11在外力驱动下到达半固态制浆装置进料口或挤压成形设备料杯口，液压驱动缸24驱动活塞杆21向上运动，罐底阀门114打开，与进气嘴14相连的外部抽气机开始工作，使罐体内气体压强大于外界气体压强，金属熔体在重力及气体压力共同作用下流入半固态制浆装置进料口或挤压成形设备的料杯，完成将金属熔体从保温炉内定量取出，并注入半固态浆料制备装置内或挤压成形设备料杯内的取注任务。然后，阀门114关闭，抽气机停止工作，装置回到原来或者下一工作位置重新开始新一次金属熔体的取注。
【权利要求】
1.一种金属熔体取注装置，其特征是包括一罐体组件(I)、一活塞杆组件(2)、一外套管组件(3)，其中外套管组件(3)固定在罐体组件(I)的罐体端盖(113)上，活塞杆组件(2)设置在外套管及罐体(11)的中心线上； 所述的罐体组件(I)包括罐体(11)、环形加热电阻(12)、液位检测装置(13)及气体进出入嘴(14);罐体(11)包括罐体内层(111)、罐体外层(112)及罐体端盖(113)，罐体内层(111)紧贴罐体外层(112)，罐体外层(112)通过螺栓固定在罐体端盖(113)上，两者之间设有密封垫圈(15);环形加热电阻(12)夹固在罐体内层(111)与罐体外层(112)之间；液位检测装置(13)和气体进出入嘴(14)固定在罐体端盖上； 所述的活塞杆组件(2)包括活塞杆(21)、活塞杆轴承(26)、液压驱动缸(24)及电加热棒(25);活塞杆轴承(26)为一组，分别夹固在罐体端盖(113)与第一阶外套管(31)之间和第一阶外套管(31)与第二阶外套管(32)之间；活塞杆(21)由两活塞杆轴承(26)支承设置在外套管中心，活塞杆(21)内置电加热棒(25)，活塞杆(21)所用材料为石墨；液压驱动缸(24)固定在第二阶外套管(32)顶端，通过连轴器(22)与活塞杆(21)相连接，并驱动其上下移动，实现活塞杆(21)与阀门(114)的闭合； 所述的外套管组件(3)由两阶外套管组成，第一阶外套管(31)固定在罐体端盖(113)上，第二阶外套管(32)固定在第一阶外套管(31)顶端。
【文档编号】B22D41/01GK103521745SQ201310477904
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】黄持伟, 杨湘杰, 罗香彬, 刘旭波 申请人:南昌大学