半固態(tài)制漿設備、半固態(tài)制漿系統(tǒng)和半固態(tài)制漿方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半固態(tài)制漿技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半固態(tài)制漿設備、半固態(tài)制漿系統(tǒng)和半固態(tài)制漿方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半固態(tài)槳料制備是材料半固態(tài)成形的關(guān)鍵，自從半固態(tài)成形技術(shù)發(fā)明以來，半固態(tài)制備一直是研宄的熱點，先后發(fā)明了機械攪拌、電磁攪拌、紊流法、應變誘發(fā)熔體激活法，噴射沉積法、電場法、液相線鑄造法、循環(huán)等溫法等幾十種半固態(tài)槳料的制備方法，并依據(jù)這些技術(shù)原理研制相應設備，在不同的合金中取得了成功的應用，但是，能夠用批量生產(chǎn)并達到商業(yè)化的壯半固態(tài)制槳設備卻很少。
[0003]現(xiàn)國內(nèi)常規(guī)壓鑄自動化生產(chǎn)單元應用非常廣泛，在工業(yè)4.0及航天、汽車、3C產(chǎn)品輕量化生產(chǎn)主題下，提高鋁、鎂合金壓鑄件的質(zhì)量、強度及力學性能，選擇半固態(tài)壓鑄生產(chǎn)是一個必然趨勢。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)壓鑄自動化設備升級半固態(tài)自動化單元，改造成本高，而且制備半固態(tài)漿料的連續(xù)性差，制備效率低，不利于采用半固態(tài)壓鑄或擠壓鑄造成形方法工業(yè)化、規(guī)?；?、連續(xù)化鑄造產(chǎn)品，而且，半固態(tài)漿料質(zhì)量仍然存在提升的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種半固態(tài)制漿設備、半固態(tài)制漿系統(tǒng)和半固態(tài)制漿方法，其制備半固態(tài)漿料的連續(xù)性佳，制備效率高，半固態(tài)漿料質(zhì)量高。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種半固態(tài)制漿設備，包括用于對湯勺中湯料進行攪拌的攪拌裝置，所述攪拌裝置包括攪拌棒和用于驅(qū)動所述攪拌棒旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，所述攪拌裝置還包括用于驅(qū)動所述攪拌棒移動的位置調(diào)整裝置，所述攪拌棒和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接于所述位置調(diào)整裝置。
[0007]可選地，所述位置調(diào)整裝置為兩軸或三軸伺服聯(lián)動結(jié)構(gòu)。
[0008]可選地，所述位置調(diào)整裝置包括水平軸運動組件和連接于所述水平軸運動組件的升降軸運動組件，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接于所述升降軸組件，所述攪拌棒連接于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。
[0009]可選地，所述水平軸運動組件包括水平導軌和滑動連接于所述水平導軌的水平滑動件，所述水平軸運動組件還包括第一伺服電機和水平傳動機構(gòu)，所述水平傳動機構(gòu)連接于所述第一伺服電機與所述水平滑動件之間。
[0010]可選地，所述升降軸運動組件包括固定連接于所述水平滑動件的升降導軌和滑動連接于所述升降導軌的升降滑動件，所述升降軸運動組件還包括第二伺服電機和升降傳動機構(gòu)，所述升降傳動機構(gòu)連接于所述第二伺服電機與所述升降滑動件之間。
[0011]可選地，所述攪拌棒具有流體冷卻通道。
[0012]本發(fā)明還提供了一種半固態(tài)制漿系統(tǒng)，包括熔爐，還包括上述的半固態(tài)制漿設備，所述半固態(tài)制漿設備與所述熔爐相鄰設置或固定連接于所述熔爐。
[0013]可選地，所述熔爐包括自熔爐中S起湯料的湯勺，所述湯勺連接有用于驅(qū)動所述湯勺且由伺服電機驅(qū)動的湯勺驅(qū)動部件；所述熔爐具有操控面板，所述半固態(tài)制漿設備的操作組件集成于所述熔爐的操控面板。
[0014]可選地，所述半固態(tài)制漿設備具有接線急停安全回路、軟件急停安全回路和區(qū)域急停安全回路。
[0015]本發(fā)明還提供了一種半固態(tài)制漿方法，采用上述的半固態(tài)制漿系統(tǒng)，包括以下步驟:湯勺下降并從熔爐中舀起湯料后上升至攪拌位置，控制系統(tǒng)向半固態(tài)制漿設備發(fā)出“允許攪拌”信號，所述半固態(tài)制漿設備收到“允許攪拌”信號，所述半固態(tài)制漿設備中的位置調(diào)整裝置驅(qū)動攪拌棒至湯勺內(nèi)并對湯勺內(nèi)的湯料進行攪拌，攪拌后，所述半固態(tài)制漿設備中的位置調(diào)整裝置驅(qū)動攪拌棒復位，所述湯勺向壓鑄機注湯后復位。
[0016]本發(fā)明所提供的半固態(tài)制漿設備、半固態(tài)制漿系統(tǒng)和半固態(tài)制漿方法，其通過攪拌裝置在壓鑄前對湯料進行攪拌，利于快速形成半固態(tài)漿料，形成非樹枝晶狀組織的半固態(tài)漿料，制件能進行T 6熱處理，強度及力學性能可得到較好的改善，可以生產(chǎn)要求強度較高，氣密性好的薄板等類型的鑄件，易于將常規(guī)壓鑄升級半固態(tài)生產(chǎn)系統(tǒng)，生產(chǎn)可靠性高、成本低且占用空間較小，半固態(tài)制漿設備易聯(lián)動，易于實現(xiàn)工業(yè)自動化生產(chǎn)，可靠性佳。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明實施例提供的半固態(tài)制漿系統(tǒng)的立體示意圖；
[0019]圖2是圖1中A處局部放大示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實施例提供的半固態(tài)制漿系統(tǒng)的立體示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明實施例提供的半固態(tài)制漿設備中攪拌棒的平面示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”或“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。當一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0024]還需要說明的是，本發(fā)明實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應該認為是具有限制性的。
[0025]如圖1?圖4所示，本發(fā)明實施例提供的一種半固態(tài)制漿設備，包括用于對湯勺I中湯料進行攪拌的攪拌裝置2，所述攪拌裝置2包括攪拌棒21和用于驅(qū)動所述攪拌棒21旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，所述攪拌裝置2還包括用于驅(qū)動所述攪拌棒21移動的位置調(diào)整裝置，所述攪拌棒21和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接于所述位置調(diào)整裝置。通過位置調(diào)整裝置，可以驅(qū)動攪拌棒21移動至所需位置，攪拌裝置2容易聯(lián)動，易于實現(xiàn)工業(yè)自動化生產(chǎn)，可以在設定的時機將攪拌棒21移至湯勺I中，以使攪拌棒21可以對湯勺I內(nèi)的湯料進行攪拌，上述半固態(tài)制漿設備可以安裝于熔爐3的一側(cè)，可以很方便地對現(xiàn)有熔爐3進行改進、升級，可將常規(guī)壓鑄設備升級半固態(tài)生產(chǎn)設備，且生產(chǎn)可靠性高、成本低，占用空間較小。通過在壓鑄前對湯料進行攪拌，利于快速形成半固態(tài)漿料，形成非樹枝晶狀組織的半固態(tài)漿料，制件能進行T6熱處理，強度及力學性能可得到較好的改善，可以生產(chǎn)要求強度較高，氣密性好的薄板等類型的鑄件，生產(chǎn)效率高，制品尺寸精度高，表面質(zhì)量好，可成形復雜件和薄壁件，模具熱沖擊小，使用壽命長，鑄件缺陷少，加工余量小，成品率高，節(jié)能并利于改善環(huán)境。攪拌裝置2可以通過支架固定于熔爐3的一側(cè)，便于裝備及對現(xiàn)有壓鑄機進行升級。
[0026]具體地，所述位置調(diào)整裝置可以為單軸或兩軸或三軸伺服聯(lián)動結(jié)構(gòu)等，也可以旋臂等結(jié)構(gòu)，具體應用中，可以根據(jù)實際情況選用合適的位置調(diào)整裝置。
[0027]本實施例中，位置調(diào)整裝置為兩軸伺服聯(lián)動結(jié)構(gòu)，所述位置調(diào)整裝置包括水平軸運動組件22和連接于所述水平軸運動組件22的升降軸運動組件23，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接于所述升降軸組件，所述攪拌棒21連接于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。通過兩軸伺服聯(lián)動結(jié)構(gòu)，可以使攪拌棒21快速、準確地到達指定的方位。
[0028]具體地，所述水平軸運動組件22包括水平導軌221和滑動連接于所述水平導軌221的水平滑動件，所述水平軸運動組件22還包括第一伺服電機和水平傳動機構(gòu)，所述水平傳動機構(gòu)連接于所述第一伺服電機與所述水平滑動件之間。水平傳動機構(gòu)可以為齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)或絲桿傳動結(jié)構(gòu)，其精度高且可靠性佳。
[0029]具體地，所述升降軸運動組件23包括固定連接于所述水平滑動件的升降導軌231和滑動連接于所述升降導軌231的升降滑動件，所述升降軸運動組件23還包括第二伺服電機和升降傳動機構(gòu)，所述升降傳動機構(gòu)連接于所述第二伺服電機與所述升降滑動件之間。升降傳動機構(gòu)可以為齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)或絲桿傳動結(jié)構(gòu)，其精度高且可靠性佳。
[0030]具體應用中，水平軸運動組件22和升降軸運動組件23也可以采用其它合適的結(jié)構(gòu)，位置調(diào)整裝置也可以采用機械手等其它合適結(jié)構(gòu)。
[0031]具體地，所述攪拌棒21具有流體冷卻通道210，在攪拌過程中，可以通過供氣組件向流體冷卻通道210內(nèi)通入空氣、惰性氣體等，以減少機械攪拌過程中，對攪拌棒21的磨損，可靠性佳。具體地，所述流體冷卻通道210中伸入有用于通入冷卻流體的管路211，這樣，在攪拌過程前后及攪拌過程中，可以通過管路211向流體冷卻通道210中不斷通入冷卻介質(zhì)，使攪拌棒21的溫度控制在合適范圍內(nèi)，可以減少攪拌棒21的磨蝕，以有效地提高攪拌棒21的耐用性，攪拌棒21的可靠性佳。
[0032]具體地，所述流體冷卻通道210為自所述攪拌棒21上端向下軸向設置的盲孔，所述管路211的末端靠近于所述盲孔的底部，所述管路211與所述盲孔之間具有間隙，冷卻介質(zhì)可以從盲孔的底部向上流至攪拌棒21的上端，冷卻效果佳。冷卻介質(zhì)可以為氣體或液體等，本實施例中，選用惰性氣體作為冷卻介質(zhì)，其可避免液體滲漏等意外，且無需回收。
[0033]具體地，所述盲孔的底部