蝶阀式两级空气冲击铸造造型装置制造方法及图纸

蝶阀式两级空气冲击铸造造型装置是采用蝶阀作为气冲冲击主阀，它的结构简单、气流流阻小、维修更换简便并且兼容性强。该阀门用高速气缸快速开启，并且开启速度可调，通过调节阀门开启速度来改变空气冲击波作用在型砂表面上的压力梯度，从而可使该装置既可作两级气冲造型，也可作单级气冲造型。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术是关于采用蝶阀作为空气冲击铸造造型(以下简称气冲造型)的气冲冲击主阀和用高速气缸快速开启该阀门的一种装置。该装置利用定型产品－蝶阀作为气冲冲击主阀，阀门结构简单，气流流阻小，该阀由高速气缸开闭，并且开启速度可调，因而该装置既可作两级气冲造型，也可作单级气冲造型。公知气冲造型是80年代国际先进铸造造型工艺，它的气冲冲击主阀均为多孔式，大多由一块阀钣来控制其开闭，阀门开启速度不可调，气冲流线成“Ⅵ”形，流阻大，该阀结构复杂、加工工艺难度高。公知采用两级气冲来制造复杂零件砂型时，其铸造质量比单级气冲造型会更好一些，目前的两级气冲冲击主阀是由子母阀门组成(预冲子阀开，主冲母阀开)，其结构更为复杂、加工工艺难度更高。公知贮气罐内充气压力(P1)大小是决定造型好坏的重要因素，P1的大小视模型复杂程度进行随机调节，大多采用远距离气压继电器控制电磁气阀去操纵气动气阀的开闭来完成的，该装置控制精度不高。本技术的任务是提供一种由定型产品(元件)组成的两级气冲造型装置采用大口径蝶阀、高速气缸、开闭机构及控制系统是保证能在瞬间输送大流量压缩空气，通过调节阀门开启角速度，在型砂上面可获得不同的气冲冲击压力梯度，从而来实现既可作两级气冲造型，也可作单级气冲造型。其解决方案是在预砂框上方设一上园下方的扩散室，扩散室的上方与贮气罐之间对夹一蝶阀，蝶阀的开启是由高速气缸、先导气缸、开闭机构、气控、电器及可编程序控制器(以下简称PC)等所组成的控制系统来实现的。在高速气缸内活塞上方设有贮气室，在阀门开启瞬间，贮气室内的气体动能直接驱动活塞高速下行，调节高速气缸内贮气室充气压力(从0.1～0.55MPa)，则可获得蝶阀不同的开启角速度；采用压力变送器是将贮气罐内气压(从0～0.6MPa)转变成4～20mA电流信号(或1～5V电压信号)送入PC，通过数字式压力预选器在PC中预先设定来控制贮气罐内的充气压力。本技术采用定型产品－蝶阀作为气冲冲击主阀，使气冲造型主机的结构大大简化、造价低、便于维修和更换、并且兼容性强，这对把现有的多触头高压造型主机改造成为气冲造型主机具有很大的现实意义，它可使改造工程变得简单、容易并大大降低了改造工程费用。本技术所设计的具有贮气室功能的高速气缸，可显著提高蝶阀开启角速度，并且角速度可随机调节，对比子母型两级气冲冲击主阀，蝶阀式气冲冲击主阀的结构则显得更加简单。本技术的气冲冲击主阀，由于阀门开启角速度可调，因而在两级气冲“预冲”冲击工况中，可随机调节预压实过程的紧实度，从而可获得最佳的两级气冲冲击造型效果。本技术采用压力变送器、数字式压力预选器、PC和电磁气阀进行远距离、随机调节贮气罐内的充气压力，其特点是控制精度高和操作直观、方便。附图描述了本技术的实施例附附图说明图1蝶阀式两级空气冲击造型装置的结构示意图。附图2高速开启气冲冲击主阀的机构及控制系统原理图。附图1描述了蝶阀式两级空气冲击造型装置的结构及工作原理。由型钣(1)、型砂箱(2)、预砂框(3)、扩散室(4)、蝶阀(5)、贮气罐(6)组成的两级气冲造型装置，图1a是充气工况这时转动蝶阀轴(5b)使阀钣(5a)将蝶阀(5)关闭，贮气罐(6)内充气压力(P1)可根据模型复杂程度进行随机调节(P1＝0.3～0.6MPa)；图1b是气冲冲击时的工况当阀钣(5a)高速开启瞬间，贮气罐(6)内压缩空气突然膨胀产生的冲击波，经扩散室(4)冲击预砂框(3)内型砂表面，预砂框(3)内气压由0急剧上升到P2，使型砂被压实。在扩散室(4)内设有两块半月牙形挡钣(4a、4b)，其目的是使冲击气流均匀地作用在型砂表面上。实践证明，只有当室内压力梯度≥23MPa／s时，才能获得满意的造型效果，而压力梯度的大小完全决定于阀钣(5a)开启角速度。实践还表明，对于DN600的蝶阀、920×610×250型砂箱而言，当阀钣(6)开启角(β)达到40°～50°时，气冲过程即告完成，只有阀门开启角速度＜30ms／45°，才能保证压力梯度≥23MPa／s。对于两级气冲而言，第一次气冲(预冲)，阀门(5a)开启角速度应调节小一些，使扩散室内的压力梯度控制在5～15MPa／s之间(随机调节)，在第二次气冲(主冲)，则应保证压力梯度≥23MPa／s。附图2描述了高速开启气冲冲击主阀的机构及控制系统的结构和原理。开闭蝶阀(5)的控制系统由气源(14)、气源处理三联件(19)、电磁气阀(15)、(20)、(21)、(24)、(25)、减压阀(22)、单向阀(23)、压力变送器(16)、PC(17)和数字式压力预选器(18)等组成，电磁气阀上的8个电磁铁(DT1～DT8)的程序动作全受PC(17)控制；蝶阀(5)的开闭机构由主摇臂(12)、高速气缸(11)、限位调整螺钉(8)、(10)、(13)、副摇臂(9)和先导气缸(7)等组成。向贮气罐(6)内充气过程是当PC(17)令电磁铁DT1得电，电磁气阀(15)开，气源(14)向贮气罐(6)充气，压力变送器(16)将贮气罐(6)内气压转换成电流信号(按0～0.6MPa对应转化成4～20mA，或1～5V电压信号)送入PC(17)，当贮气罐(6)内气压(P1)达到数字式压力预选器(18)所设定的压力值时，PC(17)令电磁铁DT1失电，电磁气阀(15)关闭。由气源(14)来的压缩空气，经过气源处理三联件(19)进行净化、减压(P3)和油雾后进入电磁气阀(20)，当电磁气阀(20)开启(DT2得电)，向电磁气阀(21)、(25)和减压阀(22)供气，进入电磁气阀(24)的压缩空气有两种压力当电磁气阀(21)上电磁铁DT4得电，进入电磁气阀(24)气压为P3，此时单向阀(23)关闭；当电磁铁DT3得电，电磁气阀(21)关闭，压缩空气经减压阀(22)减压，以P4压力经单向阀(23)进入电磁气阀(24)。气冲冲击主阀的开闭过程是当电磁铁DT6得电(电磁气阀(24)换向)，高速气缸(11)拉动主摇臂(12)驱动蝶阀轴(5b)顺时针转动而使蝶阀(5)关闭，限位调整螺钉(13)是调节蝶阀(5)在闭合位置时的严密性，此时电磁铁DT7得电(电磁气阀(25)换向)，先导气缸(7)拉动副摇臂(9)顺时针转动，通过调整螺钉(8)、(10)把主摇臂(12)锁死在“闭合”位置。此时电磁铁DT5得电(电磁气阀(24)换向)，高速气缸(11)的下腔口(11d)排气、上腔口(11c)充气，因副摇臂(9)已把主摇臂(12)锁死在“闭合”位置，故活塞(11a)不能下行，此时活塞(11a)虽已达到“上死点”，但活塞(11a)上腔贮气室(11b)仍贮存足够使蝶阀(5)高速开启的气体膨胀势能，进入了气冲前冲击激发阶段。气冲冲击时，PC(17)令电磁铁DT8得电(电磁气阀(25)换向)，先导气缸(7)推动副摇臂(9)反时针转动，当调整螺钉(10)脱离主摇臂(12)瞬间，高速气缸(11)内的活塞(11a)在上腔贮气室(11b)气体膨胀力作用下，使蝶阀(5)高速开启，在活塞(11a)刚下行的同时，PC(17)又令电磁气阀(24)换向(DT6得电)，使高速气缸(11)的上腔口(11c)排气、下腔口(11d)充气，其目的是使活塞(11a)在后半行程进行减速，显然，当气冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
由型钣（１）、型砂箱（２）、预砂框（３）、扩散室（４）、蝶阀（５）、贮气罐（６）、高速气缸（１１）、先导气缸（７）、主副摇臂（１２）、（９）及调整螺钉（８）、（１０）、（１３）、控制系统元件（１４）～（２５）所组成的蝶阀式两级空气冲击铸造造型装置，其特征是：采用定型产品－蝶阀（５）作为气冲冲击主阀，阀门由高速气缸（１１）开闭。

【技术特征摘要】
CN 1993-6-71.由型钣(1)、型砂箱(2)、预砂框(3)、扩散室(4)、蝶阀(5)、贮气罐(6)、高速气缸(11)、先导气缸(7)、主副摇臂(12)、(9)及调整螺钉(8)、(10)、(13)、控制系统元件(14)～(25)所组成的蝶阀式两级空气冲击铸造造型装置，其特征是采用定型产品-蝶阀(5)作为气冲冲击主阀，阀门由高速气缸(11)开闭。2.按照权利要求1所述的蝶阀式两级空气冲击铸造造型装置，其特征是在高速气缸(11)内，活塞(11a)达到上死点位置时，其上方还设有贮气室(11b)。3.按照权利要求1所述的蝶阀式两级空气冲击铸造造型装置，其特征是扩散室(4)为上园下方，内部设有两块半月牙形挡钣(4a、4b)。4.按照权利要求1所述的蝶阀式两级空气冲击铸造造型装置，其特征是由电磁气阀(15)、压力变送器(16)、PC(17)和数子式压力预选器(18)所组成的子系统，可远距离随机调节贮气罐(6)内...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊映青，
申请(专利权)人：熊映青，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]