CN109093104A - 一种带隔渣功能的陶瓷汤勺及其给汤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带隔渣功能的陶瓷汤勺及其给汤方法，陶瓷汤勺包括勺体、出液口、汲取口和液位传感器，给汤方法主要以排除铝液中的渣为主。具体地，陶瓷汤勺的汲取口与勺体的上端边缘之间自然形成阻隔，能够避免铝液表面的渣流入勺体，勺体舀出的铝液非常纯净，适宜挤压铸造；该给汤方法在利用上述陶瓷汤勺外，在给汤之后还增加了吹渣工位，用于清理给汤后的勺体，确保勺体能一直保持干净无渣的状态。此发明用于对铝液质量要求极高的挤压铸造领域。
Description
技术领域
本发明涉及对铝液质量要求极高的挤压铸造领域，特别是涉及一种带隔渣功能的陶瓷汤勺及其给汤方法。
背景技术
普通压铸对铝液本身要求并不高，直接取汤转移到料筒，并在料筒和锤头的作用下高速高压下填充模具型腔，铝液在模具细小的浇口处形成高速喷射状态，铝液内部大块的渣会被一一打散，且普通高压铸件产品一般不需要经过固溶强化热处理而进行使用，所以对铝液含渣要求不高，当前技术便能满足使用要求。
一般金属型铸造，比如低压铸造和重量铸造等，是在低速低压下充填模具型腔，铝液浇筑过程中，铝液大多在进入模具前都根据需要进行过滤处理，铝液相对干净，但因为金属型铸造压力不高，一般在几个大气压(≤5bar)下完成充填，经过固溶强化后，铸件机械性能也不高(抗拉强度≤290MPa，屈服强度≤180MPa，延伸率≤7％)。
现有的挤压铸造是一种铝液低速充填模具型腔，并在高压下凝固补缩的工艺，其具备上述两种铸造工艺过程的优点，且获得由于上述两种铸造工艺铸件产品的力学性能(抗拉大于等于310MPa，屈服强度≥230MPa，延伸率≥10％)。但是在实际使用中有一个工艺难题，传统的铝液舀取方式会使得铝液含有渣，有渣的铝液在低速充填上的表现不好，铸造出的模具质量差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种避免渣进入模具内的带隔渣功能的陶瓷汤勺及其给汤方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种带隔渣功能的陶瓷汤勺，包括具有空腔的勺体，空腔向上敞开，勺体一侧的上端有出液口，勺体另一侧的壁面设有汲取口，出液口的高度高于汲取口，出液口和汲取口位于勺体的中轴线上。
作为上述方案的改进，汲取口的上侧为矩形，下侧为倒锥形，汲取口的边缘倒圆角。
作为上述方案的改进，勺体的壁面设有便于机械手夹持的握杆。
作为上述方案的改进，握杆的下端设有液位传感器。
一种给汤方法，使用上述的带隔渣功能的陶瓷汤勺，包括以下步骤：
a、勺体缓慢放入铝液中，确保铝液的液面高于汲取口但低于勺体的上端边缘，此时勺体停止下沉，铝液通过汲取口流入勺体；
b、将勺体转移到挤压机料筒的入口，勺体逐渐翻转把铝液倒入挤压机内，待铝液流完后复位；
c、勺体离开挤压机后转移至吹渣工位，往勺体的空腔中通入压缩空气清理残留的铝液，最后勺体再复位，重新放入铝液中，如此循环舀汤给汤。
作为上述方案的改进，步骤a中，汲取口下沉至铝液液面下7～13mm的深度。
作为上述方案的改进，用机械手连接勺体，机械手摆动实现勺体转移和翻转。
作为上述方案的改进，机械手为具有五根连杆的五连杆系统，相邻两个连杆之间设有调节连杆转动的电机，勺体与末端的一根连杆之间设有调节勺体转动的电机。
作为上述方案的改进，铝液放置在坩埚中，压缩空气通过气管喷出，坩埚、气管和挤压机沿一条轴线顺序摆放，使得勺体只需在一个竖直平面内转移便可依次经过坩埚、气管和挤压机。
本发明的有益效果：铝液处于高温状态，与空气长时间接触会氧化形成渣。此陶瓷汤勺的汲取口与勺体的上端边缘之间自然形成阻隔，能够避免铝液表面的渣流入勺体，勺体舀出的铝液非常纯净，适宜挤压铸造；该给汤方法在利用上述陶瓷汤勺外，在给汤之后还增加了吹渣工位，用于清理给汤后的勺体，确保勺体能一直保持干净无渣的状态。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是给汤方法的流程图；
图2是勺体的侧视图；
图3是勺体的俯视图；
图4是汲取口的示意图。
具体实施方式
参照图1～图4，本发明为一种带隔渣功能的陶瓷汤勺，包括具有空腔的勺体1，空腔向上敞开，勺体1一侧的上端有出液口11，勺体1另一侧的壁面设有汲取口12，出液口11的高度高于汲取口12；此时汲取口12与勺体1的上端之间自然形成阻隔，在勺体1浸入铝液2后，确保该阻隔能够挡住铝液2液面的渣，而铝液液面下的更为纯净的铝液则是可以流入勺体1。勺体1设计成对称结构，出液口11和汲取口12位于勺体1的中轴线上。
作为优选的实施方式，汲取口12的上侧为矩形，下侧为倒锥形最后收结为一点，边缘倒圆角，可以避免汲取口12残留铝液2，进而产生氧化皮。
勺体1温度高，只能通过机械手6来转移，于是勺体1的壁面设有便于机械手6夹持的握杆13。握杆13上设有销孔，当机械手6的转轴插入握杆13并插入插销后便可完成固定。
为了识别勺体1的下沉深度，确保汲取口12没于铝液2液面下，作为优选的实施方式，握杆13的下端设有液位传感器14。这里的液位传感器14采用液面探针，液面探针也能够随着勺体1浸入铝液2，完成识别。
一种给汤方法，使用上述的带隔渣功能的陶瓷汤勺，包括以下步骤：
a、勺体1缓慢放入铝液2中，确保铝液2的液面高于汲取口12但低于勺体1的上端边缘，此时勺体1停止下沉，汲取口12下沉至铝液2液面下7～13mm的深度即可避开铝液2液面的渣，液面下的铝液2通过汲取口12流入勺体1；
b、将勺体1转移到挤压机5料筒的入口，勺体1逐渐翻转把铝液2倒入挤压机5内，待铝液2流完后复位；
c、勺体1离开挤压机5后转移至吹渣工位，往勺体1的空腔中通入压缩空气清理残留的铝液2，最后勺体1再复位，重新放入铝液2中，如此循环舀汤给汤。
用机械手6连接勺体1，机械手6摆动实现勺体1转移和翻转。作为优选的实施方式，机械手6为具有五根连杆的五连杆系统，相邻两个连杆之间设有调节连杆转动的电机，勺体1与末端的一根连杆之间设有调节勺体1转动的电机。
作为优选的实施方式，铝液2放置在坩埚3中，压缩空气通过气管4喷出，坩埚3、气管4和挤压机5沿一条轴线顺序摆放，使得勺体1只需在一个竖直平面内转移便可依次经过坩埚3、气管4和挤压机5。该设计使得机械手6只需在一个竖直平面内运动而不是立体地活动，降低机械手6的复杂程度和选型难度。具体参照图4，在给汤过程中，勺体1最先位于左边，从坩埚3中舀出铝液2；然后转移至最右边，翻转勺体1倾倒铝液2进入挤压机5；在勺体1回到坩埚3的途中会经过中间的吹渣工位，这时勺体1上可能残留铝液2以及残留的铝液2已经氧化成渣，需要处理，勺体1向下翻转，气管4对准勺体1后喷气。图4中每个位置均具有一对动作示意图。
当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种带隔渣功能的陶瓷汤勺，其特征在于：包括具有空腔的勺体(1)，空腔向上敞开，所述勺体(1)一侧的上端有出液口(11)，所述勺体(1)另一侧的壁面设有汲取口(12)，出液口(11)的高度高于汲取口(12)，出液口(11)和汲取口(12)位于勺体(1)的中轴线上。
2.根据权利要求1所述的带隔渣功能的陶瓷汤勺，其特征在于：所述汲取口(12)的上侧为矩形，下侧为倒锥形，汲取口(12)的边缘倒圆角。
3.根据权利要求2所述的带隔渣功能的陶瓷汤勺，其特征在于：所述勺体(1)的壁面设有便于机械手(6)夹持的握杆(13)。
4.根据权利要求3所述的带隔渣功能的陶瓷汤勺，其特征在于：所述握杆(13)的下端设有液位传感器(14)。
5.一种给汤方法，其特征在于：使用权利要求1～4中任一项所述的带隔渣功能的陶瓷汤勺，包括以下步骤：
a、勺体(1)缓慢放入铝液(2)中，确保铝液(2)的液面高于汲取口(12)但低于勺体(1)的上端边缘，此时勺体(1)停止下沉，铝液(2)通过汲取口(12)流入勺体(1)；
b、将勺体(1)转移到挤压机(5)料筒的入口，勺体(1)逐渐翻转把铝液(2)倒入挤压机(5)内，待铝液(2)流完后复位；
c、勺体(1)离开挤压机(5)后转移至吹渣工位，往勺体(1)的空腔中通入压缩空气清理残留的铝液(2)，最后勺体(1)再复位，重新放入铝液(2)中，如此循环舀汤给汤。
6.根据权利要求5所述的给汤方法，其特征在于：所述步骤a中，汲取口(12)下沉至铝液(2)液面下7～13mm的深度。
7.根据权利要求5所述的给汤方法，其特征在于：用机械手(6)连接勺体(1)，机械手(6)摆动实现勺体(1)转移和翻转。
8.根据权利要求7所述的给汤方法，其特征在于：所述机械手(6)为具有五根连杆的五连杆系统，相邻两个连杆之间设有调节连杆转动的电机，勺体(1)与末端的一根连杆之间设有调节勺体(1)转动的电机。
9.根据权利要求5～8中任一项所述的给汤方法，其特征在于：铝液(2)放置在坩埚(3)中，压缩空气通过气管(4)喷出，坩埚(3)、气管(4)和挤压机(5)沿一条轴线顺序摆放，使得勺体(1)只需在一个竖直平面内转移便可依次经过坩埚(3)、气管(4)和挤压机(5)。
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