一种大规模铝合金喷射成形柔性、并行生产方式及其熔体转运方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114769576A(43)申请公布日2022.07.22(21)申请号202210499371.3C22C1/02(2006.01)(22)申请日2022.04.26B22F3/115(2006.01)B22F3/00(2021.01)(71)申请人江苏豪然新材料有限公司C23C4/123(2016.01)地址221300江苏省徐州市邳州市高新技C23C4/18(2006.01)术产业开发区炮车大道东侧、滨湖大道北侧(72)发明人张豪张捷(74)专利代理机构南京普睿益思知识产权代理事务所(普通合伙)32475专利代理师何薇(51)Int.Cl.B22D47/00(2006.01)B22D23/00(2006.01)B22D41/12(2006.01)B22D2/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种大规模铝合金喷射成形柔性、并行生产方式及其熔体转运方法(57)摘要本发明涉及喷射成形技术领域，尤其为一种大规模铝合金喷射成形柔性、并行生产方式，包括合金熔炼区、喷射成形区、熔体处理区、熔体转运通道、中间包预热区；其中，合金熔炼区用于合金的集中熔炼，按照需要达到的产能配置多台熔炼炉，熔炼炉的容量可以相同，也可以不同，多台熔炼炉根据厂房空间大小布置在熔体转运通道的一侧或两侧。本发明可以提高喷射成形生产效率和产能，减少人员配备，降低能耗，从而减少喷射成形锭坯的直接成本，该生产方式既可实现同一牌号材料多台喷射成形设备的并行生产，也可以进行不同牌号材料的并行生产；既可以多台并行生产，也可单台设备生产；在锭坯规格上，亦可以定制生产，该方式具有较高的柔性生产能力。CN114769576ACN114769576A权利要求书1/2页1.一种大规模铝合金喷射成形柔性、并行生产方式，其特征在于，包括合金熔炼区、喷射成形区、熔体处理区、熔体转运通道、中间包预热区；其中，合金熔炼区用于合金的集中熔炼，按照需要达到的产能配置多台熔炼炉，多台熔炼炉根据厂房空间大小布置在熔体转运通道的一侧或两侧；熔体处理区用于布置多个工位对中间包内的熔体进行进一步纯净化处理，包括除气和精炼，并可根据中间包内熔体温度进行快速加热；熔体处理工位沿着转运通道的一侧或两侧布置；中间包预热区用于布置多套烤包设备对中间包进行预热，烤包器沿着转运通道的一侧或两侧布置；喷射成形区用于安装多套喷射成形设备进行锭坯的生产；喷射成形设备数量根据设计产能及可喷射的锭坯规格确定，喷射成形设备上安装有主控PLC，喷射成形设备沿着转运通道的一侧或两侧布置。2.根据权利要求1所述的一种大规模铝合金喷射成形柔性、并行生产方式，其特征在于：该生产方式包括以下步骤：步骤一、合金在合金熔炼区集中通过熔炼炉熔炼后倾倒至中间包；步骤二、由熔体转运通道将中间包的熔体送至熔体处理区进行纯净化处理和加热；步骤三、由熔体转运通道将处理后的合金送至喷射成形区，并按喷射成形生产节拍运送至相应的喷射成形设备。3.根据权利要求1‑3所述的一种熔体转运方法，其特征在于，所述熔体转运系统包括中间包和转运小车，将熔炼区集中熔炼的熔体向所工作的喷射成形设备转运的载体，中间包装载在转运小车上从熔炼区运送至喷射区，中间包通过翻转机实现翻转方式对熔体倾倒，在一次生产过程中，中间包与转运小车构成一个整体，可完成多次熔体转运；所述熔体转运系统还包括AGV(自动导引小车)转运、RGV(轨道导引小车)转运和RGV摆渡+RVG转运和中继PLC；PLC系统，安装于转运小车上，可对中间包熔体的相关数据进行实时采集和监控，所述PLC系统和中继PLC采用无线通信，中继PLC和主控PLC采用有线通信，通信方式为工业以太网，由此构成了整个生产线的PLC控制网络；称重仪，安装于转运小车平台上，用于对中间包重量进行采集，从而获得熔体重量；热电偶，安装于转运小车平台侧壁，用于对熔体温度进行采集；所述称重仪和热电偶均与PLC系统通信，从而将采集的数据传递至PLC系统；熔体转运系统包括以下步骤：步骤S1、根据中间包熔体处理、转运工艺及控制要求，摆渡RGV、转运小车(转运AGV或转运RGV)需要在中间包预热工位、熔体处理工位、缓冲区等位置停顿或并按照标识(AGV)或轨道(RGV)进入相应工位；在每个工位处设置RFID标签作为工位位置识别标志，在摆渡RGV、转运小车上设置RFID读卡器，工位RFID信息采集至PLC系统，这样便实现对工位识别和转运小车的定位；步骤S2、设置左、右两套翻转机构，中间包与翻转机构对接后随着翻转机构运动倾倒熔体，当中间包熔体倾倒完毕后(一般倾倒90°)回位，另一翻转机构启动，带动对接其上的中间包接续倾倒，回位后的中间包由转运小车装载退回至集中熔炼区，盛装熔体并进