一种高精度耐磨铝合金材料的一体化生产设备
阅读说明：本技术 一种高精度耐磨铝合金材料的一体化生产设备 (Integrated production equipment for high-precision wear-resistant aluminum alloy material ) 是由 程拥军 陈荣东 程红雪 叶福苏 于 2020-04-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高精度耐磨铝合金材料的一体化生产设备,包括感应炉,所述感应炉斜下方设置有定量补偿机构,所述盛放盒内部底端贯穿安装有主下料管,所述盛放盒内部底端对应主下料管一侧位置处安装有补偿下料管,所述主下料管底端安装有第一电磁阀,所述补偿下料管底端安装有第二电磁阀,所述辅撑插板顶端对应第二电磁阀和第一电磁阀位置处嵌入安装有压力传感器,本发明科学合理,使用安全方便,通过定量补偿机构,在熔融的铝合金倒入到模具内部时,先通过主下料管快速下料,并在补偿下料管内补偿,使得倒入模具内的铝合金质量保持一致,使得质量数据上保持高精度,减少资源浪费和成型后份量不足的情况。(The invention discloses integrated production equipment of high-precision wear-resistant aluminum alloy materials, which comprises an induction furnace, wherein a quantitative compensation mechanism is arranged obliquely below the induction furnace, a main blanking pipe is arranged at the bottom end inside a containing box in a penetrating manner, a compensation blanking pipe is arranged at the position, corresponding to one side of the main blanking pipe, of the bottom end inside the containing box, a first electromagnetic valve is arranged at the bottom end of the main blanking pipe, a second electromagnetic valve is arranged at the bottom end of the compensation blanking pipe, and a pressure sensor is embedded and arranged at the position, corresponding to the second electromagnetic valve and the first electromagnetic valve, of the top end of an auxiliary support inserting plate, the quantitative compensation mechanism is scientific and reasonable and safe and convenient to use, when molten aluminum alloy is poured into a mold, the main blanking pipe is used for rapid blanking, and the compensation is carried out in the compensation blanking pipe, so that the quality of the aluminum alloy poured, the resource waste and the situation of insufficient parts after molding are reduced.)
技术领域
本发明涉及铝合金生产技术领域，具体为一种高精度耐磨铝合金材料的一体化生产设备。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入，目前铝合金是应用最多的合金；
但是目前市场上铝合金制造过程中，熔融的铝合金从感应炉中倒入到盛放桶内，再由盛放桶倒入到模具内，倒入到模具内的熔融铝合金份量难以控制，容易出现过多或过少的情况，造成资源的浪费和铝合金成型后份量不足，所以人们急需一种高精度耐磨铝合金材料的一体化生产设备来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种高精度耐磨铝合金材料的一体化生产设备，可以有效解决上述背景技术中提出目前市场上铝合金制造过程中，熔融的铝合金从感应炉中倒入到盛放桶内，再由盛放桶倒入到模具内，倒入到模具内的熔融铝合金份量难以控制，容易出现过多或过少的情况，造成资源的浪费和铝合金成型后份量不足的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度耐磨铝合金材料的一体化生产设备，包括感应炉，所述感应炉通过螺栓安装于平台板顶端中部，所述感应炉斜下方设置有定量补偿机构，所述定量补偿机构包括传输机、辅撑插板、控制器、压力传感器、支撑板、盛放盒、斜板、主下料管、补偿下料管、第一电磁阀和第二电磁阀；
所述平台板一侧焊接有盛放盒，所述盛放盒内部环绕焊接有斜板，所述盛放盒内部底端贯穿安装有主下料管，所述盛放盒内部底端对应主下料管一侧位置处安装有补偿下料管，所述主下料管底端安装有第一电磁阀，所述补偿下料管底端安装有第二电磁阀；
所述盛放盒底端各边角位置处均焊接有支撑板，下方安装有传输机，所述传输机顶部位于传输带下方位置处插接有辅撑插板，所述辅撑插板顶端对应第二电磁阀和第一电磁阀位置处嵌入安装有压力传感器，所述传输机前端面中部安装有控制器，所述压力传感器输出端与控制器输入端电性连接，所述第一电磁阀输入端和第二电磁阀输入端均与控制器输出端电性连接，所述传输机输入端、控制器输入端、压力传感器输入端、第一电磁阀输入端和第二电磁阀输入端均与外部电源输出端电性连接。
优选的，所述支撑板底端焊接于辅撑插板顶端面，所述支撑板一侧表面与传输机机架外表面焊接连接。
优选的，所述平台板底端各边角位置处均焊接有支撑柱，相邻所述支撑柱底部侧表面之间焊接连接有加强横杆，所述平台板一侧表面焊接有攀爬梯。
优选的，所述平台板顶端环绕感应炉焊接有防护框，所述防护框顶端安装有防护组件，所述防护组件包括限位板、防护顶板、前定位块、后定位块和固定块；
所述防护框顶部两侧表面均焊接有限位板，两个所述限位板之间滑动连接有防护顶板，所述防护顶板前端部顶端对称焊接有前定位块，所述防护顶板后端部顶端对称焊接有后定位块，所述限位板后端部顶端焊接有固定块。
优选的，所述防护框背部安装有余热机构，所述余热机构包括方形筒、次吸孔、抽气管、抽气机、送气管、余热水箱、观察玻璃、尾气处理箱、截止阀、蛇形铜管、连接管、排风管、橡胶塞和法兰接口；
所述防护顶板顶端中部焊接有方形筒，所述方形筒底端贯穿防护顶板开设有次吸孔，所述次吸孔一端部安装有抽气管，所述抽气管一端连接有抽气机，所述抽气机出气口安装有送气管，所述送气管一端连接有余热水箱，所述余热水箱顶部一端面与平台板背端面焊接连接，所述余热水箱一端面边部嵌入安装有观察玻璃，所述余热水箱一侧表面焊接有尾气处理箱，所述尾气处理箱底部侧表面和余热水箱底部侧表面均贯穿安装有截止阀；
所述余热水箱内部设置有蛇形铜管，所述送气管一端伸入到余热水箱内部与蛇形铜管一端固定连接，所述蛇形铜管另一端连接有连接管，所述连接管从余热水箱伸出并伸入至尾气处理箱内部底部，所述尾气处理箱顶部侧表面嵌入安装有排风管，所述余热水箱顶端边部嵌入安装有法兰接口，所述尾气处理箱顶端中部贯穿插塞有橡胶塞。
优选的，所述抽气机通过螺栓安装于平台板顶端，所述抽气管与抽气机进气口固定连接，所述抽气机输入端与外部电源输出端电性连接。
一种高精度耐磨铝合金材料的生产工艺，具体包括如下步骤：
S1、配料：称重配方比的原料，并倒入感应炉内；
S2、熔炼：启动感应炉对炉内金属加热熔融；
S3、转换：将熔融后的铝合金倒入盛放盒备用；
S4、注料：将熔融后的铝合金倒入模具内。
根据上述技术方案，所述步骤S1中，原料包括硅、铁、铜、锰、镁、铬、锌、钛和钴，总计100份，具体份量为：0.40份量的硅，0.50份量的铁，0.8-1.0份量的铜，0.30份量的锰，1.1-2.1份量的镁，0.18-0.28份量的铬，4.1-5.1份量的锌，0.20份量的钛，0.2-0.5份量的钴，余量为铝。
根据上述技术方案，所述步骤S2中，熔炼时间为50-60分钟，感应炉电流频率维持在0.5-1.2KHz，所述步骤S3中，具体操作为使用者转动感应炉摇柄，使感应炉倾斜。
根据上述技术方案，所述步骤S4中，控制器通过压力传感器的数据，控制第一电磁阀启闭，熔融的铝合金从主下料管注入模具，控制器通过压力传感器的数据，控制第二电磁阀启闭，从补偿下料管将熔融的铝合金注入模具。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明科学合理，使用安全方便:
1、通过定量补偿机构，在熔融的铝合金倒入到模具内部时，先通过主下料管快速下料，并在补偿下料管内补偿，使得倒入模具内的铝合金质量保持一致，使得质量数据上保持高精度，减少资源浪费和成型后份量不足的情况。
2、通过防护组件的防护顶板和防护框将感应炉围起防护，减少加热过程中高温气体和溅射金属液对操作人员的危害，同时防护顶板滑动与限位板之间，并通过前定位块、后定位块和固定块定位，不干扰感应炉倾倒，盖覆更加便捷。
3、通过支撑柱加高平台，使得感应炉倾倒后的熔融金属液能稳定的流入到盛放盒内部，且增加加强横杆保证支撑柱和平台板的稳定，增加攀爬梯便于使用者站立在平台上进行操作。
4、设置了余热机构，将感应炉产生的蒸汽吸入到余热水箱内，对水箱内水液进行加热，进行余热的再利用，并可选择热水和热蒸汽作为余热利用产品，余热利用更加便捷，通过尾气处理水箱吸附蒸汽中的污染性物质，并最后将尾气吹向传输机，加快传输机附近空气流动，减少使用者的高温不适感。
5、通过添加适量的钴、钛和铬，使得铝合金材料生产完毕后具有良好的耐磨性能，可用于易磨损的铝合金部件加工，且钴的添加提高了铝合金材料的韧性和耐高温性能，使得铝合金材料使用更加广泛。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明背部的结构示意图；
图3是本发明防护组件的结构示意图；
图4是本发明余热机构的结构示意图；
图5是本发明次吸孔的开设结构示意图；
图6是本发明余热水箱的内部结构示意图；
图7是本发明定量补偿机构的结构示意图；
图8是本发明主下料管的安装结构示意图；
图9是本发明铝合金的生产工艺流程图；
图中标号：1、平台板；2、防护框；3、感应炉；
4、防护组件；401、限位板；402、防护顶板；403、前定位块；404、后定位块；405、固定块；
5、余热机构；501、方形筒；502、次吸孔；503、抽气管；504、抽气机；505、送气管；506、余热水箱；507、观察玻璃；508、尾气处理箱；509、截止阀；510、蛇形铜管；511、连接管；512、排风管；513、橡胶塞；514、法兰接口；
6、定量补偿机构；601、传输机；602、辅撑插板；603、控制器；604、压力传感器；605、支撑板；606、盛放盒；607、斜板；608、主下料管；609、补偿下料管；610、第一电磁阀；611、第二电磁阀；
7、支撑柱；8、加强横杆；9、攀爬梯。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-9所示，本发明提供一种技术方案，一种高精度耐磨铝合金材料的一体化生产设备，包括感应炉3，感应炉3通过螺栓安装于平台板1顶端中部，感应炉3斜下方设置有定量补偿机构6，定量补偿机构6包括传输机601、辅撑插板602、控制器603、压力传感器604、支撑板605、盛放盒606、斜板607、主下料管608、补偿下料管609、第一电磁阀610和第二电磁阀611；
平台板1一侧焊接有盛放盒606，平台板1底端各边角位置处均焊接有支撑柱7，相邻支撑柱7底部侧表面之间焊接连接有加强横杆8，使得感应炉3高于盛放盒606，便于倒料时熔融铝合金能顺利倒入盛放盒606内部，平台板1一侧表面焊接有攀爬梯9，便于使用者攀登到平台板1顶端使用感应炉3，盛放盒606内部环绕焊接有斜板607，更便于熔融铝合金集中于盛放盒606底部中心，进而便于其排出，盛放盒606内部底端贯穿安装有主下料管608，盛放盒606内部底端对应主下料管608一侧位置处安装有补偿下料管609，主下料管608管径是补偿下料管609管径的四倍，由主下料管608快速下料，补偿下料管609下料进行补偿，提高重量精度，主下料管608底端安装有第一电磁阀610，补偿下料管609底端安装有第二电磁阀611；
盛放盒606底端各边角位置处均焊接有支撑板605，下方安装有传输机601，传输机601顶部位于传输带下方位置处插接有辅撑插板602，支撑板605底端焊接于辅撑插板602顶端面，支撑板605一侧表面与传输机601机架外表面焊接连接，通过支撑板605提高盛放盒606的稳定，辅撑插板602顶端对应第二电磁阀611和第一电磁阀610位置处嵌入安装有压力传感器604，传输机601前端面中部安装有控制器603，压力传感器604输出端与控制器603输入端电性连接，第一电磁阀610输入端和第二电磁阀611输入端均与控制器603输出端电性连接，传输机601输入端、控制器603输入端、压力传感器604输入端、第一电磁阀610输入端和第二电磁阀611输入端均与外部电源输出端电性连接。
平台板1顶端环绕感应炉3焊接有防护框2，感应炉3的摇柄位于防护框2外部，即感应炉3的摇柄安装轴穿过防护框2，便于使用者转动感应炉3摇柄进行倒料，防护框2顶端安装有防护组件4，防护组件4包括限位板401、防护顶板402、前定位块403、后定位块404和固定块405；
防护框2顶部两侧表面均焊接有限位板401，两个限位板401之间滑动连接有防护顶板402，防护顶板402前端部顶端对称焊接有前定位块403，防护顶板402后端部顶端对称焊接有后定位块404，限位板401后端部顶端焊接有固定块405。
防护框2背部安装有余热机构5，余热机构5包括方形筒501、次吸孔502、抽气管503、抽气机504、送气管505、余热水箱506、观察玻璃507、尾气处理箱508、截止阀509、蛇形铜管510、连接管511、排风管512、橡胶塞513和法兰接口514；
防护顶板402顶端中部焊接有方形筒501，方形筒501底端贯穿防护顶板402开设有次吸孔502，次吸孔502一端部安装有抽气管503，抽气管503一端连接有抽气机504，抽气机504出气口安装有送气管505，送气管505一端连接有余热水箱506，抽气机504通过螺栓安装于平台板1顶端，抽气管503与抽气机504进气口固定连接，抽气机504输入端与外部电源输出端电性连接，保证抽气机504正常工作，将方形筒501内高温气体通过抽气管503抽出，并通过送气管505送入到余热水箱506内部，余热水箱506顶部一端面与平台板1背端面焊接连接，余热水箱506一端面边部嵌入安装有观察玻璃507，余热水箱506一侧表面焊接有尾气处理箱508，尾气处理箱508底部侧表面和余热水箱506底部侧表面均贯穿安装有截止阀509；
余热水箱506内部设置有蛇形铜管510，送气管505一端伸入到余热水箱506内部与蛇形铜管510一端固定连接，蛇形铜管510另一端连接有连接管511，连接管511从余热水箱506伸出并伸入至尾气处理箱508内部底部，尾气处理箱508顶部侧表面嵌入安装有排风管512，排风管512朝向传输机601，便于加速传输机601周边的空气流动，减少高温造成的电子设备损坏和人员不便于观看模具的情况，余热水箱506顶端边部嵌入安装有法兰接口514，尾气处理箱508顶端中部贯穿插塞有橡胶塞513。
本发明的工作原理及使用流程：该高精度耐磨铝合金材料的一体化生产设备使用过程中，将原料投入感应炉3内，接着滑动两个限位板401之间的防护顶板402，通过后定位块404与固定块405碰撞后定位停止，此时防护顶板402盖覆在感应炉3上方，配合防护框2对感应炉3进行防护，接着启动感应炉3对内部原料进行熔炼，在熔炼结束后，先推动防护顶板402，在前定位块403与固定块405碰撞后停止，此时防护顶板402不在干扰感应炉3转动，转动感应炉3的摇柄，使得感应炉3倾斜，将感应炉3内熔融铝合金倒入到盛放盒606内部；
在将熔融铝合金从盛放盒606内部倒入到模具内部时，启动传输机601，当放置于传输机601的传输带上的模具移动至主下料管608下方时，位于第一电磁阀610下方的压力传感器604感应到重力变化，压力传感器604将数据传输至控制器603，控制器603启动第一电磁阀610并关闭传输机601，使得熔融铝合金能穿过主下料管608注入到模具内，在重量达到预设值时关闭第一电磁阀610并启动启动传输机601，预设值略低于精准数值，将模具输送至另一个压力传感器604下方，该压力传感器604将采集重力数据传输至控制器603，由控制器603控制第二电磁阀611开启，使得熔融铝合金从补偿下料管609处注入模具内，因补偿下料管609管径小于主下料管608管径，排出的熔融铝合金较少，能有效将模具内熔融铝合金补充至标准数值，提高模具内铝合金质量的精准度；
在熔炼和注料过程中，启动抽气机504,抽气机504通过抽气管503抽吸方形筒501内部的空气，进而通过方形筒501端部开口和底端的次吸孔502，有效对感应炉3周边的高温空气进行吸收，并进过方形筒501流入到抽气管503内，再从抽气管503穿过抽气机504进入到送气管505内部，并通过送气管505输送到余热水箱506内部的蛇形铜管510内，对余热水箱506内部的水液进行加热，起到余热利用的作用，且在需要蒸汽回收利用时，选择倒入较少的水液，并将法兰接口514接入蒸汽收集管道，进而使蛇形铜管510对较少的水液进行加热，水液受热后生成蒸汽进行收集，当需要热水回收利用时，在余热水箱506倒入大量水液即可，因水液较多，仅能做到加热升温无法蒸发，通过观察玻璃507可观看余热水箱506内部水液含量；
蛇形铜管510内部的气体排出时进入到连接管511内部，由连接管511进入到尾气处理箱508内，气体内的污染性物质被水液吸附，最后从排风管512处排出，排风管512朝向传输机601，便于加速传输机601周边的空气流动，减少高温造成的电子设备损坏和人员不便于观看模具的情况，取下橡胶塞513，气体可从原橡胶塞513插入的孔中喷出，加快尾气的排出，开启截止阀509可将余热水箱506和尾气处理箱508内水液排出，也可通过水管将截止阀509连通厂房水龙头，便于向余热水箱506和尾气处理箱508内注水。
一种高精度耐磨铝合金材料的生产工艺，具体包括如下步骤：
S1、配料：称重配方比的原料，并倒入感应炉内；
S2、熔炼：启动感应炉对炉内金属加热熔融；
S3、转换：将熔融后的铝合金倒入盛放盒备用；
S4、注料：将熔融后的铝合金倒入模具内。
根据上述技术方案，所述步骤S1中，原料包括硅、铁、铜、锰、镁、铬、锌、钛和钴，总计100份，具体份量为：0.40份量的硅，0.50份量的铁，0.8份量的铜，0.30份量的锰，1.7份量的镁，0.12份量的铬，4.1份量的锌，0.20份量的钛，0.23份量的钴，余量为铝。
根据上述技术方案，所述步骤S2中，熔炼时间为60分钟，感应炉电流频率维持在1.2KHz，所述步骤S3中，具体操作为使用者转动感应炉摇柄，使感应炉倾斜。
根据上述技术方案，所述步骤S4中，控制器通过压力传感器的数据，控制第一电磁阀启闭，熔融的铝合金从主下料管注入模具，控制器通过压力传感器的数据，控制第二电磁阀启闭，从补偿下料管将熔融的铝合金注入模具。
通过添加适量的钴、钛和铬，使得铝合金材料生产完毕后具有良好的耐磨性能，可用于易磨损的铝合金部件加工，且钴的添加提高了铝合金材料的韧性和耐高温性能，使得铝合金材料使用更加广泛。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。