鋁合金澆鑄機(jī)的核心組成部分圍繞 “鋁液處理 - 模具合閉 - 成型控制 - 鑄件取出” 的核心流程設(shè)計(jì),不同類型(如重力、低壓、高壓壓鑄機(jī))的設(shè)備在細(xì)節(jié)上略有差異,但核心結(jié)構(gòu)大致可分為以下幾類:
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一、熔池 / 坩堝系統(tǒng)
功能:儲(chǔ)存、保溫并提供合格溫度的熔融鋁合金液(通常保持在 650-750℃),是鋁液的 “源頭供給中心”。
關(guān)鍵組件:
坩堝:由耐熱材料(如鑄鐵、石墨或陶瓷)制成,容納鋁液;
加熱裝置:通過(guò)電加熱管、燃?xì)馊紵骰蚋袘?yīng)加熱,維持鋁液溫度穩(wěn)定;
溫度控制系統(tǒng):配備熱電偶傳感器和溫控儀表,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)節(jié)鋁液溫度,避免因溫度波動(dòng)導(dǎo)致鑄件缺陷(如冷隔、縮松)。
二、模具系統(tǒng)
功能:定義鑄件的形狀、尺寸和表面質(zhì)量,是鑄件成型的 “模具核心”。
關(guān)鍵組件:
定模與動(dòng)模:定模固定在機(jī)座上,動(dòng)??梢苿?dòng)實(shí)現(xiàn)開(kāi)合模,兩者合模后形成與鑄件一致的型腔;
型腔與型芯:型腔是鑄件外表面的成型部分,型芯用于成型鑄件的內(nèi)腔、孔或復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如帶側(cè)孔的零件需配備抽芯機(jī)構(gòu));
模具材料:多采用耐熱模具鋼(如 H13),表面經(jīng)氮化、鍍鉻等處理,提高耐磨性、抗熱疲勞性和脫模性;
冷卻 / 加熱通道:部分模具內(nèi)置水管,通過(guò)冷卻水或熱油循環(huán)控制模溫(如高壓壓鑄模需快速冷卻,重力澆鑄模需預(yù)熱保溫)。
三、合模機(jī)構(gòu)
功能:驅(qū)動(dòng)動(dòng)模移動(dòng)實(shí)現(xiàn)開(kāi)合模,并在成型時(shí)提供足夠的鎖模力,防止鋁液在壓力下從分型面溢出,是設(shè)備的 “動(dòng)力執(zhí)行核心”。
關(guān)鍵類型:
液壓式:通過(guò)液壓缸驅(qū)動(dòng),輸出力大(可達(dá)數(shù)千噸)、運(yùn)行平穩(wěn),適用于中大型澆鑄機(jī);
機(jī)械式:通過(guò)曲軸、肘桿等機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動(dòng),精度高、響應(yīng)快,多用于小型高壓壓鑄機(jī);
核心參數(shù):鎖模力(需匹配鋁液成型時(shí)的反壓力,避免飛邊)、合模速度(影響生產(chǎn)效率)。
四、澆鑄 / 壓射系統(tǒng)
功能:將鋁液按設(shè)定速度和壓力送入模具型腔,直接決定鑄件的致密度和成型質(zhì)量,是 “成型控制核心”。
不同機(jī)型的差異:
重力澆鑄機(jī):主要為自動(dòng)澆注勺或機(jī)械手,控制鋁液流量和澆注角度,依賴重力填充;
低壓澆鑄機(jī):包含密封坩堝、升液管和壓射缸,通過(guò)低壓氣體(0.02-0.15MPa)將鋁液沿升液管壓入型腔;
高壓壓鑄機(jī):由壓射室、壓射桿、壓射缸組成,以高壓(5-150MPa)和高速(5-50m/s)將鋁液壓入型腔;
擠壓鑄造機(jī):配備沖頭和高壓缸,在鋁液填充后施加高壓(10-150MPa),迫使鋁液在壓力下結(jié)晶。
五、控制系統(tǒng)
功能:統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各系統(tǒng)運(yùn)行,精準(zhǔn)控制工藝參數(shù),是設(shè)備的 “大腦中樞”。
核心組成:
PLC(可編程邏輯控制器):接收傳感器信號(hào),執(zhí)行預(yù)設(shè)程序,控制合模、壓射、冷卻等動(dòng)作時(shí)序;
人機(jī)交互界面(觸摸屏):操作人員可設(shè)定參數(shù)(如溫度、壓力、時(shí)間),實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài);
傳感器:包括溫度傳感器(鋁液、模具)、壓力傳感器(壓射力、鎖模力)、位移傳感器(合模位置)等,提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋;
高端功能:部分設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)記錄、遠(yuǎn)程診斷、缺陷預(yù)警(如通過(guò) AI 分析壓力曲線判斷填充異常)。
六、輔助系統(tǒng)
功能:保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和鑄件質(zhì)量,是核心系統(tǒng)的 “配套支撐”。
主要包括:
冷卻系統(tǒng):通過(guò)冷卻水循環(huán)對(duì)模具、壓射缸等部件降溫,控制鑄件凝固速度,防止設(shè)備過(guò)熱;
脫模系統(tǒng):自動(dòng)噴涂脫模劑(如水基或油基涂料),避免鑄件粘模,同時(shí)清潔模具表面;
取件機(jī)構(gòu):機(jī)械臂或傳送帶,自動(dòng)將成型鑄件從模具中取出,提高自動(dòng)化程度,減少人工干預(yù);
排氣系統(tǒng):模具分型面或型腔內(nèi)的排氣槽,配合真空泵(部分機(jī)型)排出型腔中的空氣和燃?xì)?,防止鑄件產(chǎn)生氣孔。