利用磁力传递动力的真空压铸机

摘要

本发明提供一种利用磁力传递动力的真空压铸机，包括液压杆、六角支架、压射杆、外壳、电热坩埚、支撑杆、密封圈、定模、动模、动模板、合模机构连接孔、顶出缸、压室、定模板、压射冲头、导轨、小电磁铁、大电磁铁和液压缸等零件。液压杆分别与液压缸和小电磁铁连接，压射杆分别与大电磁铁和压射冲头连接，小电磁铁固定在六角支架上，大电磁铁和导轨连接。压室位于外壳和定模板的内部，电热坩埚和支撑杆相连，外壳和定模板相连，定模和定模板、定模和动模以及动模和动模板都通过密封圈连接，顶出缸和动模板连接，合模机构连接孔和动模板连接。本发明解决了现有的真空压铸机真空室抽真空时间长、密封装置易老化导致抽真空次数多等问题。

权利要求

1.一种利用磁力传递动力的真空压铸机，包括液压杆、六角支架、压射杆、外壳、电热坩埚、加料门、支撑杆、真空泵、密封圈、定模、动模、动模板、合模机构连接孔、顶出缸、压室、定模板、压射冲头、金属液浇注口、导轨、小电磁铁、大电磁铁、滑块、液压缸、横浇道、定模镶块和动模镶块，所述定模和所述动模通过所述密封圈连接，所述金属液浇注口位于所述压室的上部，其特征在于，所述液压杆的第一端和所述液压缸连接，所述液压杆的第二端和所述小电磁铁连接，所述小电磁铁均匀分布在所述六角支架各个边的中点上，所述压射杆的第一端和所述大电磁铁连接，所述压射杆的第二端和所述压射冲头连接，所述大电磁铁与均匀分布的所述小电磁铁磁力连接，所述外壳由圆柱壳和矩形壳组成，所述外壳是完全封闭的结构，所述六角支架套在所述外壳圆柱端，所述大电磁铁位于所述外壳圆柱端的内部，所述大电磁铁的两侧各有一个滑块，所述导轨位于所述外壳圆柱端的两侧，所述滑块和所述导轨连接，所述加料门位于所述外壳矩形端的上部；以及所述支撑杆的第一端和所述电热坩埚通过转动副相连，所述电热坩埚位于所述加料门的下端，所述支撑杆的第一端位于所述电热坩埚的两侧，所述支撑杆的第二端和所述外壳矩形端固定连接，所述真空泵位于所述定模板的上侧，所述外壳矩形端和所述定模板相连，所述定模和所述定模板通过所述密封圈连接，所述动模和所述动模板通过所述密封圈连接，所述顶出缸和所述动模板连接，所述合模机构连接孔均匀分布在所述动模板一侧的四个顶点上，所述压室位于所述外壳矩形端、所述定模板和所述定模的内部。

2.根据权利要求1所述利用磁力传递动力的真空压铸机，其特征在于，所述六角支架、所述大电磁铁、所述压射杆、所述压射冲头、所述外壳的圆柱端和所述压室同轴心，所述定模板、所述定模、所述动模、所述动模板和所述密封圈同轴心。

3.根据权利要求1所述利用磁力传递动力的真空压铸机，其特征在于，所述定模和所述动模的大小相等，所述定模包括流入孔、横浇道和定模镶块，所述动模镶块位于所述动模的一侧。

4.根据权利要求2所述利用磁力传递动力的真空压铸机，其特征在于，所述压室的孔径和所述大电磁铁的孔径小于所述外壳圆柱端的孔径，所述压室的孔径、所述压射杆的孔径、所述压射冲头的孔径和所述定模流入孔的孔径相等。

5.根据权利要求2所述利用磁力传递动力的真空压铸机，其特征在于，所述定模板由矩形壳和圆筒组成，所述圆筒的中心处为通孔，所述圆筒的第一端固定在所述定模板矩形壳上，所述圆筒的第二端悬于所述定模板矩形壳一侧的外部，所述外壳矩形端偏下的位置具有圆柱孔，所述定模板的圆筒和所述外壳矩形端的圆柱孔连接。

6.根据权利要求3所述利用磁力传递动力的真空压铸机，其特征在于，所述压室的流入端和所述金属液浇注口连接，所述压室的流出端和所述定模流入孔第一端连接，所述定模流入孔第二端和所述横浇道连接，所述横浇道和所述定模镶块连接。

说明书

利用磁力传递动力的真空压铸机

技术领域

[0001] 本发明涉及金属材料铸造技术领域，特别涉及一种利用磁力传递动力的真空压铸机。

背景技术

[0002] 由于非晶合金的强度和硬度非常高，而且断裂韧性值接近韧性的晶态合金，并且弹性模量非常低却能储存很大的弹性能，能量传递性能也很好。这些优秀的性能使其在信息、能源、精密机械仪器部件、电子器件、航空航天器件和运动器械等领域得到广泛应用。虽然非晶合金在各种方面上都有明显的优点，但块体非晶合金在室温下机加工困难的情况限制其应用范围。当前对块体非晶合金最主要、最普遍的加工手段是压铸成型。由于锆基非晶合金在熔融状态下与空气接触会导致晶体析出，所以压铸机工作部分整体都需要保持真空状态。因此，对真空压铸机的改进与研究直接影响了非晶合金制备的质量和效率。

[0003] 现有的真空压铸机多以橡胶圈和波纹管密封。但是由于压射杆冲头在压铸成型时对橡胶圈的摩擦，使得橡胶圈易疲劳损坏而需要经常更换。而更换橡胶圈较为繁琐，严重降低了真空压铸机的工作效率。在压铸成型时压铸机的振动使得波纹管会密封不严。除此之外，每一次压铸都需要对真空室进行抽真空处理，这样就使得压铸机的工作效率大大降低。使压铸机密封性好而且还不用次次都经过抽真空处理，是真空压铸机迫切需要解决的问题。

发明内容

[0004] 针对以上真空压铸机迫切需要解决的问题，本发明提供一种利用磁力传递动力的真空压铸机，主要为了解决现有的真空压铸机真空室抽真空时间长、密封装置易老化和密封不严等问题。

[0005] 本发明提供一种利用磁力传递动力的真空压铸机，包括液压杆、六角支架、压射杆、外壳、电热坩埚、加料门、支撑杆、真空泵、密封圈、定模、动模、动模板、合模机构连接孔、顶出缸、压室、定模板、压射冲头、金属液浇注口、导轨、小电磁铁、大电磁铁、滑块、液压缸、横浇道、定模镶块和动模镶块。基于磁动力设计，用于解决真空密封的问题。所述液压杆的第一端和所述液压缸连接，所述液压杆的第二端和所述小电磁铁连接，所述小电磁铁均匀分布在所述六角支架各个边的中点上，所述压射杆的第一端和所述大电磁铁连接，所述压射杆的第二端和所述压射冲头连接，所述大电磁铁与均匀分布的所述小电磁铁磁力连接，所述外壳由圆柱壳和矩形壳组成，所述外壳是完全封闭的结构，防止熔融状态的非晶合金遇到空气晶化，从而实现非晶合金的真空压铸，所述六角支架套在所述外壳圆柱端，所述大电磁铁位于所述外壳圆柱端的内部，所述大电磁铁的两侧各有一个滑块，所述导轨位于所述外壳圆柱端的两侧，所述滑块和所述导轨连接，所述电导轨对所述大电磁铁进行供电，使其与所述外部小电磁铁实现同步运动，从而杜绝空气进入真空室影响其正常制备非晶合金。所述加料门位于所述外壳矩形端的上部。所述支撑杆的第一端和所述电热坩埚通过转动副相连，所述电热坩埚位于所述加料门的下端，所述支撑杆的第一端位于所述电热坩埚的两侧，所述支撑杆的第二端和所述外壳矩形端固定连接，所述真空泵位于所述定模板的上侧，所述外壳矩形端和所述定模板相连，所述定模和所述定模板通过所述密封圈连接，所述定模和所述动模通过所述密封圈连接，所述动模和所述动模板通过所述密封圈连接，所述顶出缸和所述动模板连接，所述合模机构连接孔均匀分布在所述动模板一侧的四个顶点上，所述压室位于所述外壳矩形端、所述定模板和所述定模的内部，所述金属液浇注口位于所述压室的上部。

[0006] 优选地，所述六角支架、所述大电磁铁、所述压射杆、所述压射冲头、所述外壳的圆柱端和所述压室同轴心，所述定模板、所述定模、所述动模、所述动模板和所述密封圈同轴心。

[0007] 优选地，所述定模和所述动模的大小相等，所述定模包括流入孔、横浇道和定模镶块，所述动模镶块位于所述动模的一侧。

[0008] 优选地，所述压室的孔径和所述大电磁铁的孔径小于所述外壳圆柱端的孔径，所述压室的孔径、所述压射杆的孔径、所述压射冲头的孔径和所述定模流入孔的孔径相等。

[0009] 优选地，所述定模板由矩形壳和圆筒组成，所述圆筒的中心处为通孔，所述圆筒的第一端固定在所述定模板矩形壳上，所述圆筒的第二端悬于所述定模板矩形壳一侧的外部，所述外壳矩形端偏下的位置具有圆柱孔，所述定模板的圆筒和所述外壳矩形端上的圆柱孔连接。

[0010] 优选地，所述压室的流入端和所述金属液浇注口连接，所述压室的流出端和所述定模流入孔第一端连接，所述定模流入孔第二端和所述横浇道连接，所述横浇道和所述定模镶块连接。

[0011] 本发明与现有技术相比，具有如下优点：

[0012] 1、本发明利用磁力传递动力的真空压铸机，解决了原有真空压铸机中波纹管磨损导致真空性密封不好的特点，可以更好的防止熔融的非晶合金晶化，节约生产原料。

[0013] 2、本发明通过更改电流的大小进而控制电磁铁磁力的大小，设计了该磁力装置，目前这种借助磁力传递动力的方式，借以改变压射杆速度以及压铸力等参数。

[0014] 3、本发明利用电磁铁的力传递方式来代替传统液压直接驱动的方式，可以精准控制熔融金属进入模具型腔的量，并且利用磁力连接时有一定的缓冲作用，减少工作时的震动。

附图说明

[0015] 图1为本发明利用磁力传递动力的真空压铸机的立体示意图；

[0016] 图2为本发明利用磁力传递动力的真空压铸机的半剖示意图；

[0017] 图3为本发明利用磁力传递动力的真空压铸机的动座板示意图；

[0018] 图4为本发明利用磁力传递动力的真空压铸机的动模示意图；

[0019] 图5为本发明利用磁力传递动力的真空压铸机的定座板的半剖示意图；

[0020] 图6为本发明利用磁力传递动力的真空压铸机的定模结构示意图；

[0021] 图7为本发明利用磁力传递动力的真空压铸机的压射杆组件结构示意图；

[0022] 图8为本发明利用磁力传递动力的真空压铸机的液压杆组件示意图；以及[0023] 图9为本发明利用磁力传递动力的真空压铸机的密封圈示意图。

[0024] 主要附图标记：

[0025] 液压杆1，六角支架2，压射杆3，外壳4，电热坩埚5，加料门6，支撑杆7，真空泵8，密封圈9，定模10，动模11，动模板12，合模机构连接孔13，顶出缸14，压室15，定模板16，压射冲头17，金属液浇注口18，导轨19，小电磁铁20，大电磁铁21，滑块22，液压缸23，横浇道24，定模镶块25，动模镶块26。

具体实施方式

[0026] 为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

[0027] 如图1-2所示，一种利用磁力传递动力的真空压铸机，包括液压杆1，六角支架2，压射杆3，外壳4，电热坩埚5，加料门6，支撑杆7，真空泵8，密封圈9，定模10，动模11，动模板12，合模机构连接孔13，顶出缸14，压室15，定模板16，压射冲头17，金属液浇注口18，导轨19，小电磁铁20，大电磁铁21，滑块22，液压缸23，横浇道24，定模镶块25和动模镶块26，该真空压铸机基于磁动力设计，以磁力为动力，通过非接触传动的形式使真空室完全密封，用于解决真空密封的问题。

[0028] 如图9所示，密封圈9的外形为长方形框，密封圈9的外形框小于定模10和动模11的外形，定模10和动模11的外形小于定模板16和动模板12的外形。

[0029] 如图8所示，液压杆1的第一端和液压缸23连接，液压杆1的第二端通过六角支架2和小电磁铁20连接，小电磁铁20均匀分布在六角支架2各个边的中点上，六角支架2为小电磁铁20起到支撑的作用，将液压杆1以及六角支架2进行焊接，液压缸23为动力装置，通过液压缸23为真空压铸机提供动力，动力通过液压杆1带动六角支架2运动。如图7所示，压射杆3的第一端和大电磁铁21连接，压射杆3的第二端和压射冲头17连接。

[0030] 大电磁铁21与均匀分布的小电磁铁20磁力连接，通过小电磁铁20来带动压射杆3上的大电磁铁21进行动力的传递，进而利用同性相斥，异性相吸的原理，来控制外壳4内部大电磁铁21推动压射杆3进行相关的压铸工作，通过用电磁铁力的传递方式来代替传统液压直接驱动的方式，可以精准控制熔融金属进入模具型腔的量，并且利用磁力连接时有一定的缓冲作用，从而减少工作时的震动，与此同时根据更改磁力大小来调整传递的力的大小。

[0031] 外壳4由圆柱壳和矩形壳组成，外壳4是完全封闭的结构，防止熔融状态的非晶合金遇到空气晶化，从而实现非晶合金的真空压铸，六角支架2套在外壳4的圆柱端，大电磁铁21位于外壳4的圆柱端内部，大电磁铁21的两侧各有一个滑块22，导轨19位于外壳4圆柱端的两侧，滑块22和导轨19连接，导轨19对大电磁铁21进行供电，使其与外部小电磁铁20实现同步运动，从而杜绝空气进入真空室影响其正常制备非晶合金。加料门6位于外壳4矩形端的上部。

[0032] 支撑杆7的第一端和电热坩埚5通过转动副相连，电热坩埚5位于加料门6的下端，支撑杆7的第一端位于电热坩埚5的两侧，支撑杆7的第二端和外壳4矩形端固定连接，电热坩埚5和支撑杆7位于外壳4矩形端的内部，真空泵8位于定模板16的上侧，外壳4矩形端和定模板16相连，定模10和定模板16通过密封圈9连接，定模10和动模11通过密封圈9连接，动模11和动模板12通过密封圈9连接，密封圈9的结构形式如图9所示，如图3所示，顶出缸14和动模板12连接，合模机构连接孔13均匀分布在动模板12一侧的四个顶点上，压室15位于外壳4矩形端、定模板16和定模10的内部，金属液浇注口18位于压室15的上部。

[0033] 六角支架2、大电磁铁21、压射杆3、压射冲头17、外壳4的圆柱端和压室15同轴心，定模板16、定模10、动模11、动模板12和密封圈9同轴心。

[0034] 定模10和动模11的大小相等，如图6所示，定模10包括流入孔、横浇道24和定模镶块25，如图4所示，动模镶块26位于动模11的一侧。

[0035] 压室15的孔径和大电磁铁21的孔径小于外壳4圆柱端的孔径，压室15的孔径、压射杆3的孔径、压射冲头17的孔径和定模10流入孔的孔径相等。

[0036] 如图5所示，定模板16由矩形壳和圆筒组成，圆筒的中心处为通孔，圆筒的第一端固定在定模板16矩形壳上，圆筒的第二端悬于定模板16矩形壳一侧的外部，外壳矩形端偏下的位置具有圆柱孔，定模板16的圆筒和外壳4矩形端上的圆柱孔连接。

[0037] 压室15的流入端和金属液浇注口18连接，压室15的流出端和定模10流入孔第一端连接，定模10流入孔第二端和横浇道24连接，横浇道24和定模镶块25连接。

[0038] 以下结合实施例对本发明利用磁力传递动力的真空压铸机做进一步描述：

[0039] 由于非金合金的特殊性能，实验室可制备一定体积的块体非晶合金，并在每次压铸时放入适量的块体非晶合金。本发明真空压铸机，不仅能减少非金合金在压铸过程中与空气接触造成的浪费，而且能减少设备的磨损，延长使用寿命。在利用该设备进行非金合金进行铸造相关铸造模具时，先将该真空压铸机通过机构右侧的合模机构连接孔13连接到已有的合模机构上。

[0040] 接着，通过加料门6将块体非晶合金放入电热坩埚5中，由于外壳4是完全封闭的结构，外壳4封闭的结构代替了传统波纹管对外壳的密封作用，可以防止熔融状态的非晶合金遇到空气晶化，从而实现非晶合金的真空压铸，因此启动真空泵8对外壳4内部抽真空处理，接着将电热坩埚5中的非晶合金加热得到熔融的非晶合金液体，这样不仅能得到合格的非金合金液体，也能防止非金合金的浪费。

[0041] 又由于该装置的动力源由液压缸23、小电磁铁20和大电磁铁21提供，接着启动液压缸23，使液压缸23推动和其连接的液压杆1运动，液压杆1带动和其焊接的六角支架2运动，其运动过程可以保持六角支架2平稳运行，六角支架2带动其上的小电磁铁20运动。

[0042] 由于磁力可以精准控制熔融金属进入模具型腔的量，并且磁力连接有一定的缓冲作用，可以减少工作时的震动，更改磁力大小来调整传递力的大小。因此，将小电磁铁20和导轨19通电，由于导轨19和大电磁铁21通过滑块22连接，导轨19通电，从而使大电磁铁21通电，利用同性相斥，异性相吸的原理，能够和小电磁铁20同步运动，通过小电磁铁20来带动与压射杆3相连的大电磁铁21运动，大电磁铁21上的滑块22开始在导轨19内滑动，带动与之连接的压射杆3运动，压射杆3带动压射冲头17进行压铸运动，从而杜绝空气进入真空室使其正常制备非晶合金。

[0043] 电热坩埚5在把非晶合金加热得到熔融的非晶合金液体后，绕着与支撑杆7连接的转动副转动，将熔融的非晶合金通过金属液浇注口18倒入压室15，由于压射冲头17的孔径和压室15的孔径相等，可以防止熔融的非晶合金倒流。接着，压射冲头17在压射杆3的推力下，将压室15内熔融的非晶合金快速推送至定模10的流入孔，此时熔融的非晶合金受压，从定模10的流入孔进入与之相连的横浇道24，最终被输送到定模镶块25和动模镶块26之间的模具型腔，快速冷却凝固为压铸件。动模11和定模10之间的密封圈9、定模10和定模板16之间的密封圈9以及动模11和动模板12之间的密封圈9在熔融的非晶合金压铸的过程中，起到密封的作用，保证压铸件的质量。

[0044] 压射冲头17在压室15中，推送熔融的非晶合金完毕后保持在压室15的末端位置，压射冲头17有较高的速度，可防止金属溶液在压室15中快速冷却导致金属溶液的浪费。当需要的压铸件压铸完成以后，合模机构连接孔13右侧连接的合模机构运动使得动模板12带动动模11移动，同时动模11与定模10分开进行开模运动，在与动模板12相连的顶出缸14的作用下推出已经压铸好的压铸件，并取出压铸件。

[0045] 再次通过真空压铸机右侧的合模机构连接孔13连接的合模机构进行相反的运动，使得动模板12带动动模11向相反的方向移动，直到动模11与定模10合模结束后，停止运动，真空压铸机的模具型腔重新保持真空状态，此时，压射冲头17回程，与之连接的压射杆3、大电磁铁21也开始回程，回到最初的位置；通过磁力，小电磁铁20、六角支架2和液压杆1也开始回程，液压杆1回到液压缸23内部，完成一个压铸循环。

[0046] 本发明利用磁力传递动力的真空压铸机，密闭性能好，可以更好的防止熔融的非晶合金晶化，节约生产原料，减少加工成本；利用磁力装置，不仅能够减少摩擦力，提高设备的使用寿命，还能通过更改电流的大小进而控制电磁铁磁力的大小，从而改变压射杆速度以及压铸力的大小；磁力能减少结构工作时的震动，操作简单，安装方便，具有一定的实际应用价值。

[0047] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。