鋁合金澆鑄機工作原理的核心是“讓鋁液在模具里‘聽話’—— 填滿型腔、平穩凝固、順利脫模”,不同機型的設計都是為了適配不同鑄件的形狀、精度和產能需求。
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那么,關于鋁合金澆鑄機的核心部件有哪些呢?
一、鋁液處理與輸送系統(核心:保證鋁液純凈、穩定供給)
負責鋁液的熔化、保溫、提純和轉運,是澆鑄的 “原料保障”,核心部件包括:
熔爐 / 保溫爐
作用:熔化鋁合金錠(或回收鋁),并將鋁液保溫在 650-720℃(適配不同合金熔點),確保鋁液流動性;
類型:重力澆鑄機多配 電阻爐 / 燃氣爐(成本低),壓鑄機 / 低壓澆鑄機配 電磁感應爐(加熱均勻、控溫精準);低壓澆鑄機還需專用 密封保溫爐(配合低壓氣體推動鋁液);
關鍵材質:爐體襯里用高鋁質耐火材料(耐高溫、抗鋁液腐蝕),加熱元件用鎳鉻合金(電阻爐)或感應線圈(電磁爐)。
精煉 / 除氣裝置
作用:去除鋁液中的氧化渣、氣體(氫氣為主),避免鑄件產生氣孔、夾渣缺陷;
核心部件:精煉劑投放器、氬氣 / 氮氣吹掃槍(惰性氣體 “氣泡攜帶” 雜質上浮)、過濾箱(內置陶瓷過濾板,攔截細小雜質);
選型要點:大批量生產需配 “在線除氣系統”(連續作業),小批量可手動操作。
鋁液轉運部件
作用:將保溫爐中的鋁液精準輸送至模具澆口,避免飛濺、降溫;
類型:重力澆鑄機用 澆包(人工 / 機械臂操控),壓鑄機用 壓射室 + 壓射桿(直接承接鋁液),低壓澆鑄機用 升液管(密封式,連接保溫爐與模具,鋁液通過管道 “頂入” 型腔);
材質:澆包 / 壓射室用耐熱鋼(如 H13、3Cr2W8V),升液管用電熔剛玉或氮化硅陶瓷(耐高溫、不污染鋁液)。
二、模具系統(核心:決定鑄件形狀與精度)
模具是鑄件的 “成型模板”,配套部件需保證模具固定、定位精準,核心包括:
模具本體(動模 + 定模)
作用:通過型腔(與鑄件形狀一致)讓鋁液冷卻成型,動模可移動(配合開合),定模固定在機架上;
材質:型腔用 H13 熱作模具鋼(耐高溫、耐磨,可承受鋁液反復沖擊),大型模具可加預硬鋼鑲塊(降低成本);
關鍵設計:內置冷卻水道(控溫)、頂針孔(脫模)、澆口 / 冒口(鋁液流入 / 補縮)。
模架與導向機構
作用:固定動模、定模,保證開合模時模具精準對齊(避免錯位導致鑄件飛邊、尺寸偏差);
核心部件:導柱 + 導套(導向定位)、模板(承載模具)、拉桿(平衡鎖模力);
材質:導柱 / 導套用軸承鋼(GCr15),表面淬火處理(耐磨);模板用 Q235 或鋼板焊接(高強度、抗變形)。
脫模機構
作用:鑄件冷卻后,將其從模具型腔中頂出,避免粘模;
核心部件:頂針(分布在型腔死角,最常用)、頂板(帶動頂針同步動作)、頂桿油缸 / 氣缸(提供頂出動力);
設計要點:頂針位置需避開鑄件受力面,頂出力度均勻(防止鑄件變形)。
三、合模與鎖模系統(核心:保證模具閉合牢固,抵抗鋁液壓力)
負責模具的開合動作,同時在鋁液注入時提供足夠鎖模力(防止模具被鋁液壓力撐開),是澆鑄機的 “力量核心”:
合模驅動裝置
作用:驅動動模移動,實現模具的 “閉合 - 鎖緊 - 打開” 循環;
類型:小型重力澆鑄機用 手動 / 氣動合模(成本低),中大型機用 液壓合模(推力大、平穩),高端壓鑄機用 伺服液壓合模(控速精準、節能);
核心部件:液壓泵、合模油缸、活塞桿(液壓驅動),或伺服電機 + 滾珠絲杠(電動合模)。
鎖模機構
作用:模具閉合后,提供足夠鎖模力(單位 kN),抵抗鋁液注入時的脹模力;
類型:壓鑄機常用 曲肘式鎖模(力放大效果好,鎖模牢固),重力 / 低壓澆鑄機用 直壓式鎖模(結構簡單);
關鍵參數:鎖模力需匹配鑄件尺寸(如壓鑄機鎖模力 = 鑄件投影面積 × 鋁液壓力 × 安全系數)。
調模裝置
作用:調整模具閉合后的間隙(保證密封),適配不同厚度的模具;
核心部件:調模螺母、絲桿(手動 / 電動調節),部分高端機配 “自動調模系統”(根據模具厚度自動校準)。
四、鋁液注入系統(核心:按工藝精準注入鋁液,機型差異最大)
是不同澆鑄機的 “核心差異部件”,決定鋁液注入的動力、速度和穩定性:
重力澆鑄機:澆注機構
核心部件:機械臂式澆包(或手動澆包)、澆口定位裝置;
關鍵設計:可調節澆注角度、速度(避免鋁液飛濺或填充不足),部分自動機型配 “澆注流量控制系統”(按鑄件需求精準控量)。
壓力澆鑄機(壓鑄機):壓射系統
作用:高壓、高速將鋁液壓入模具型腔,是壓鑄機的 “心臟”;
核心部件:
壓射室(承接鋁液的 “容器”,耐熱鋼材質);
壓射桿(高壓推動鋁液,前端配壓射頭,耐磨、密封);
壓射油缸(提供 10-150MPa 高壓,液壓驅動);
蓄能器(瞬間釋放高壓,保證壓射速度)。
低壓澆鑄機:低壓控制系統
核心部件:密封保溫爐、升液管、壓力調節閥(控制氮氣 / 氬氣壓力 0.02-0.15MPa)、液位傳感器(監測鋁液高度);
關鍵:壓力控制精度(±0.005MPa),確保鋁液平穩 “頂入” 型腔,無飛濺。
離心澆鑄機:旋轉系統
核心部件:旋轉主軸、電機(變頻調速,500-3000r/min)、模具卡盤(固定模具,保證旋轉同心度);
材質:主軸用 45 號鋼(調質處理,抗扭強度高),電機配變頻控制器(精準調轉速,適配不同管狀鑄件)。
五、冷卻與溫控系統(核心:控制凝固速度,保證鑄件質量)
通過冷卻模具和鋁液,實現快速凝固,同時避免鑄件裂紋、縮孔,核心部件:
模具冷卻水道
作用:內置在模具型腔周圍,通入冷卻水(或導熱油),控制模具溫度在 150-350℃;
設計要點:水道需貼近型腔(降溫均勻),厚壁鑄件區域水道加密,薄壁件水道疏布;
配套部件:冷卻水泵、冷卻塔(循環冷卻水源)、溫度傳感器(實時監測模具溫度)。
溫控儀表 / PLC
作用:精準控制熔爐溫度、模具溫度、冷卻水溫,避免溫度波動導致鑄件缺陷;
核心:數顯溫控器(控溫精度 ±5℃)、PLC 模塊(聯動調整加熱功率、冷卻水量)。
六、自動化與控制系統(核心:實現連續作業,提升效率與精度)
現代澆鑄機的 “大腦”,負責協調各部件動作(開合模、注液、冷卻、取件),核心部件:
PLC 控制系統
作用:編程控制整個生產節拍(如 “合模→注液→冷卻→開模→取件” 循環),聯動各部件動作;
關鍵功能:參數存儲(不同鑄件的溫度、壓力、時間參數)、故障報警(如溫度異常、模具錯位);
選型:工業級 PLC(如西門子、三菱),支持擴展模塊(適配自動化設備)。
執行機構
作用:按 PLC 指令完成機械動作,核心包括:液壓閥組(控制合模、壓射、頂出的液壓回路)、伺服電機(精準控制移動距離 / 速度)、氣缸 / 油缸(動力輸出);
關鍵:液壓閥組需耐高壓(壓鑄機常用 31.5MPa 級),伺服電機需高精度(定位誤差 ±0.01mm)。
自動化輔助部件(中高端機型必備)
機械臂:負責取件、清理模具、噴涂脫模劑(替代人工,提升效率);
視覺檢測系統:檢測鑄件是否脫模、有無明顯缺陷(如飛邊、缺料);
輸送帶:將取出的鑄件轉運至后加工區(如去毛刺、熱處理)。
七、安全與防護系統(核心:保障設備穩定與人員安全)
安全門 / 防護欄:模具開合區域、鋁液輸送路徑設置防護(聯動停機,開門即停);
緊急停止按鈕:設備關鍵位置(操作臺、機身兩側)設置急停,應對突發故障;
防泄漏裝置:熔爐、壓射室下方設接鋁盤(防止鋁液泄漏燙傷);
排氣系統:爐體上方設排煙罩(排出熔化時的廢氣、粉塵)。