本發(fā)明涉及一種真空機，尤其涉及一種利用真空壓鑄技術的真空機。

背景技術：
伴隨著全世界能源供應越來越緊張，并且全球溫室效應的氣體排放日益嚴重，再加上諸如汽車制造業(yè)的競爭越來越激烈的現(xiàn)狀，“低能低排低成本”的汽車先進制造技術便成為了汽車制造行業(yè)的一個可持續(xù)發(fā)展趨勢。而將轎車輕量化處理便是一種非常有效的節(jié)能減排的方法。在這個發(fā)展過程中，現(xiàn)階段的措施主要利用了鋁合金來代替以往鐵或著鋼等材料，如德國轎車型號AUDI--A8的全鋁合金制造的車身。隨著技術水平的日益發(fā)展，日本和德國等國家在制造高強韌鋁合金的成型技術方面都有相當大的發(fā)展，能制造出具有壁薄質(zhì)量輕、形狀復雜、高強度高韌性等優(yōu)點的零件。壓鑄是成型鋁合金鑄件的主要方法之一，在汽車零部件生產(chǎn)中占有相當大的比例。但是傳統(tǒng)壓鑄方法所制造出的壓鑄件內(nèi)部氣孔多，無法焊接或熱處理等原因，目前最先進的技術為采用真空壓鑄，真空壓鑄的原理是抽走或者抽走模具型腔里其中一部分的的氣體，使得減小型腔中的氣壓，從而讓沖型和合金熔體中氣體更容易排出，于是在壓力作用下熔融鋁液充滿型腔，并在壓強作用下凝固而得到壓鑄件結(jié)構致密的一種成型工藝。但目前的真空壓鑄普遍存在如下問題，在模具調(diào)試、慢壓射和非正常生產(chǎn)時，由于現(xiàn)有的真空機采用真空壓鑄，所以，導致了金屬液堵塞真空截止閥的問題。

技術實現(xiàn)要素：
為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種具有兩種不同的工作模式，避免金屬液堵塞真空截止閥，也有助于改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率的真空機。本發(fā)明的真空機，包括壓室和型腔、連接在壓室和型腔之間的真空截止閥和氣路真空系統(tǒng)及控制所述氣路真空系統(tǒng)的電氣真空系統(tǒng)，所述氣路真空系統(tǒng)包括第一壓力變送器、第二壓力變送器及依次串接的真空泵、真空罐、分流芯片和水汽分離器，其中，所述分流芯片具有進口、P端出口、M端出口和S端出口，所述分流芯片的進口與真空罐連接，所述分流芯片的M端出口、分流芯片的進口分別連接所述第一壓力變送器，所述水汽分離器分別與分流芯片的P端出口、S端出口及進口連接，所述真空罐的出口端連接所述第二壓力變送器，所述真空罐與分流芯片的進口之間設置有使兩者導通或者斷開的第一開關裝置，所述分流芯片的M端出口、分流芯片的進口與第一壓力變送器之間設置有使分流芯片的M端出口與第一壓力變送器導通或斷開或者使分流芯片的進口與第一壓力變送器導通或斷開的第二開關裝置，所述分流芯片的P端出口與水汽分離器之間設置有使兩者導通或斷開的第三開關裝置，所述分流芯片的S端出口與水汽分離器之間設置有使兩者導通或斷開的第四開關裝置，所述分流芯片的進口與水汽分離器之間設置有使兩者導通或斷開的第五開關裝置。進一步的，所述分流芯片的P端出口與水汽分離器之間還串接有調(diào)壓閥。進一步的，所述第一開關裝置包括使真空罐與分流芯片的進口導通或者斷開的兩位兩通閥。進一步的，所述真空罐與分流芯片的進口之間設置有兩個兩位兩通閥，所述兩個兩位兩通閥并聯(lián)后串接在所述真空罐與分流芯片的進口之間。進一步的，所述氣路真空系統(tǒng)還包括設置在所述分流芯片的進口上的第一過濾器和設置在所述水汽分離器的出口端上的第二過濾器。進一步的，所述電氣真空系統(tǒng)包括控制器、與所述控制器信號連接的A/D轉(zhuǎn)換模塊、與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊信號連接的壓力傳感器、第一真空傳感器和第二真空傳感器，所述壓力傳感器檢測壓鑄機油缸內(nèi)的數(shù)值，所述第一真空傳感器檢測真空罐內(nèi)的數(shù)值，所述第二真空傳感器檢測真空截止閥的數(shù)值，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊接收壓力傳感器、第一真空傳感器和第二真空傳感器的數(shù)值并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送至控制器，所述控制器根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換模塊所發(fā)送的數(shù)字信號控制真空泵、第一開關裝置、第二開關裝置、第三開關裝置、第四開關裝置和第五開關裝置。進一步的，所述電氣真空系統(tǒng)還包括與所述控制器信號連接的觸摸屏。進一步的，所述真空截止閥包括第一閥塊、相對設置在所述第一閥塊兩側(cè)的補償器和第二閥塊，所述第一閥塊與第二閥塊之間通過啟動氣缸連接，所述第一閥塊和第二閥塊之間還連接有從動氣缸，所述啟動活塞具有啟動活塞，所述從動氣缸具有從動活塞，所述啟動活塞與從動活塞通過圓盤聯(lián)接。進一步的，所述第一閥塊和第二閥塊之間還連接有伺服氣缸，所述伺服氣缸具有固定在所述圓盤上的伺服活塞。進一步的，所述補償器背向所述第一閥塊的一側(cè)開設有凹腔，所述凹腔內(nèi)設置有補償器緩沖盤和補償導向盤，且所述補償導向盤位于所述補償器緩沖盤的外側(cè)，所述補償器緩沖盤與補償導向盤之間通過螺栓連接，所述補償器緩沖盤和補償導向盤之間夾持有第一碟簧，所述第一閥塊和第二閥塊之間通過預緊栓連接，所述第二閥塊內(nèi)設置有碟簧槽，所述碟簧槽內(nèi)設置有碟簧，所述預緊栓的一端抵壓碟簧。本發(fā)明的有益效果如下：由于本發(fā)明的真空機的氣路真空系統(tǒng)設置有第一壓力變送器、第二壓力變送器及依次串接的真空泵、真空罐、分流芯片和水汽分離器，且上述部件連接中通過各開關實現(xiàn)相互之間的導通和斷開，從而使該真空機具有兩種不同的工作模式，即普通壓鑄和真空壓鑄，以避免金屬液堵塞真空截止閥，也有助于改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。附圖說明圖1是本發(fā)明一實施例所示的真空機的結(jié)構示意圖；圖2是用于本發(fā)明一實施例的真空機的氣路真空系統(tǒng)的原理圖；圖3是用于本發(fā)明一實施例的真空機的電氣真空系統(tǒng)的原理圖；圖4是用于本發(fā)明一實施例的真空機的真空截止閥的剖視圖；圖5是模具型腔抽真空方案的示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。參見圖1和圖2，本發(fā)明一較佳實施例所述的一種真空機包括殼體10、設置在所述殼體10內(nèi)的壓室(未圖示)和型腔(未圖示)、連接在壓室和型腔之間的真空截止閥(未圖示)和氣路真空系統(tǒng)20及控制所述氣路真空系統(tǒng)20的電氣真空系統(tǒng)。所述殼體10設置有第一控制箱30和第二控制箱40。所述氣路真空系統(tǒng)20包括第一壓力變送器22、第二壓力變送器21及依次串接的真空泵24、真空罐23、分流芯片25和水汽分離器26。上述第一壓力變送器22、第二壓力變送器21、分流芯片25和水汽分離器26設置在第一控制箱30內(nèi)，真空泵24、真空罐23設置在第一控制箱30的外部。根據(jù)瑞士方達瑞真空系統(tǒng)及相關理論計算，真空機的真空罐23的體積需大于100L，現(xiàn)有真空罐23形狀一般為方形罐體、腰型管體和柱形罐體，在本實施例中，該真空罐23選擇方形罐體，其原因為：方形罐體空間體積上達到了最大利用率，結(jié)構緊湊，外觀上一體化，協(xié)調(diào)合理便于第一控制箱30的安放和真空泵24的安裝。本實施例中的真空泵24采用的型號為TX-25，該真空泵24的技術參數(shù)如表1-1所示。表1-1真空泵技術參數(shù)表所述分流芯片25具有進口、P端出口、M端出口和S端出口，所述分流芯片25的進口與真空泵24連接，所述分流芯片25的M端出口、分流芯片25的進口分別連接所述第一壓力變送器22，所述水汽分離器26分別與分流芯片25的P端出口、S端出口及進口連接，所述真空罐23的出口端連接所述第二壓力變送器21，所述真空罐23與分流芯片25的進口之間設置有使兩者導通或者斷開的第一開關裝置，所述分流芯片25的M端出口、分流芯片25的進口與第一壓力變送器22之間設置有使分流芯片25的M端出口與第一壓力變送器22導通或斷開或者使分流芯片25的進口與第一壓力變送器22導通或斷開的第二開關裝置，所述分流芯片25的P端出口與水汽分離器26之間設置有使兩者導通或斷開的第三開關裝置，所述分流芯片25的S端出口與水汽分離器26之間設置有使兩者導通或斷開的第四開關裝置，所述分流芯片25的進口與水汽分離器26之間設置有使兩者導通或斷開的第五開關裝置。在本實施例中，上述第一開關裝置、第二開關裝置、第三開關裝置、第四開關裝置和第五開關裝置均為電磁閥，所述第一開關裝置包括使真空罐23與分流芯片25的進口導通或者斷開的兩位兩通閥，本實施例中，該真空罐23與分流芯片25的進口之間設置有兩個兩位兩通閥，該兩個兩位兩通閥分別命名為閥1和閥2，所述兩個兩位兩通閥并聯(lián)后串接在所述真空罐23與分流芯片25的進口之間，其中一個通過兩位兩通閥作為常用閥(閥1)，另一個作為輔助替補閥(閥2)，若其中一個常用閥損壞，則另一個輔助替補閥代替其作為常用閥。所述第二開關裝置包括一個兩位兩通閥(命名為閥4)和一個兩位三通閥(命名為閥5)，該兩位兩通閥和兩位三通閥先串接后連接在分流芯片25的M端出口與第一壓力變送器22之間。所述第三開關裝置為一個兩位三通閥(命名為閥7)，所述分流芯片25的P端出口與水汽分離器26之間還串接有調(diào)壓閥29，該調(diào)壓閥29位于水汽分離器26與第三開關裝置之間。所述第四開關裝置為一個兩位三通閥(命名為閥6)，所述第五開關裝置為一個兩位兩通閥(命名為閥3)。除本實施例外，該第一開關裝置、第二開關裝置、第三開關裝置、第四開關裝置和第五開關裝置可以不為電磁閥，可以為行程開關等。所述氣路真空系統(tǒng)20還包括設置在所述分流芯片25的進口上的第一過濾器27和設置在所述水汽分離器26的出口端上的第二過濾器28，其中，所述第一過濾器27的具體位置為：串接在第一開關裝置與分流芯片25的進口之間，所述第二過濾器輸出壓縮空氣。上述氣路真空系統(tǒng)20可實現(xiàn)普通壓鑄和真空壓鑄兩種工作模式，如下：①普通壓鑄(即無抽真空壓鑄)在調(diào)試模具或慢壓射操作正常生產(chǎn)工作之前，因模具和真空截止閥溫度偏低，金屬的流動充型能力較差，此時，就選擇普通壓鑄模式。在該模式下，真空截止閥在合模狀態(tài)下始終處于關閉狀態(tài)，即型腔中并沒有抽真空而直接進行壓鑄。當調(diào)試或模具溫度達到預定要求，金屬液能很好地充滿至真空截止閥的所有部位，即可切換到真空壓鑄模式。因此，在模具調(diào)試、慢壓射和非正常生產(chǎn)時使用此模式，否則，將會導致金屬液堵塞真空截止閥。該模式下電磁閥動作狀態(tài)如表1-2所示：表1-2普通壓鑄模式時電磁閥狀態(tài)表“-”標示斷電、“+”標示通電。②真空壓鑄真空壓鑄是指依靠金屬液的金屬動能來產(chǎn)生慣性沖擊力從而關閉閥芯的工作模式，其中真空機的真空壓鑄的抽氣過程是在金屬液充滿型腔之前將壓室—型腔—排氣通道形成的封閉系統(tǒng)中的氣體抽除(請結(jié)合圖5)。在該模式下，型腔中的氣體邊抽出，金屬液邊充型，在金屬液到達真空截止閥排氣道末端之前，真空截止閥就依靠金屬液的沖擊力觸動使真空口與型腔隔絕，從面防止金屬液進入真空管道。其電磁閥動作狀態(tài)如表1-3所示：表1-3真空壓鑄模式下的電磁閥狀態(tài)表“-”標示斷電、“+”標示通電。上述氣路真空系統(tǒng)20原理具體如下：壓鑄機正常工作時，模具合模，當接收到?jīng)_頭封閉外澆口信號，經(jīng)過T1秒后閥1、閥4、閥7通電(閥1開啟抽真空功能，閥4開啟測量真空度功能，閥7開啟氣動助力功能)；啟動抽真空，同時開始測量型腔真空度(T2時間內(nèi)測量真空度，需保證壓射結(jié)束前測得)，T2秒后閥4斷電(真空度測量完成)，經(jīng)過T3秒后真空結(jié)束，此時閥1、閥7斷電(真空結(jié)束)。當接收到開模信號時閥2、閥4、閥5通電，延遲T4秒開始測量污染度(測量時長為T5秒)，污染度測量完成結(jié)束后(即T5秒后)閥2、閥4、閥5斷電,經(jīng)T6秒延遲后閥3通電開始噴吹(噴吹時長T7秒，需保證噴吹時長大于噴脫模劑和涂料時間以防止脫模劑、涂料進入真空管道)，T7秒后閥3斷電，等待下一個沖頭信號。參見圖3，所述電氣真空系統(tǒng)包括設置在第二控制箱40內(nèi)的控制器31、與所述控制器31信號連接的A/D轉(zhuǎn)換模塊32、與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊32信號連接的壓力傳感器33、觸摸屏34、第一真空傳感器35和第二真空傳感器36。所述壓力傳感器33檢測壓鑄機油缸50內(nèi)的數(shù)值，所述第一真空傳感器35檢測真空罐23內(nèi)的數(shù)值，所述第二真空傳感器36檢測真空截止閥40的數(shù)值，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊32接收壓力傳感器33、第一真空傳感器35和第二真空傳感器36的數(shù)值并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送至控制器31，所述控制器31根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換模塊32所發(fā)送的數(shù)字信號控制真空泵24、觸摸屏34、第一開關裝置、第二開關裝置、第三開關裝置、第四開關裝置和第五開關裝置。在本實施例中，所述控制器31選用PLC(ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器)，其作為系統(tǒng)的中央處理器統(tǒng)領整個系統(tǒng)，既要讀取外部輸入信號，如沖頭的封閉倒料口信號、壓鑄機的開模信號或壓鑄機開模到位信號等；又要輸出信號控制真空泵24的啟動停止、真空截止閥40的動作、觸摸屏34的數(shù)據(jù)顯示等。A/D轉(zhuǎn)換模塊從壓力傳感器33讀取模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，控制器31通過讀取指令把數(shù)據(jù)讀取并存儲到指定的數(shù)據(jù)寄存器。觸摸屏34與控制器31進行通信，能夠輕松實現(xiàn)人機之間的溝通，并能對控制器31的軟硬件進行實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)讀寫。請參見圖4，所述真空截止閥包括第一閥塊41、相對設置在所述第一閥塊41兩側(cè)的補償器42和第二閥塊43。所述第一閥塊41與第二閥塊43之間通過啟動氣缸44連接，所述第一閥塊41和第二閥塊43之間還連接有從動氣缸(未標號)和伺服氣缸46，所述啟動氣缸44具有固定在第一閥塊41上的啟動缸體和設置在所述第二閥塊43上的啟動活塞，所述從動氣缸具有固定在第一閥塊41上的從動缸體和設置在第二閥塊43上的從動活塞，所述伺服氣缸46具有固定在第一閥塊41上的伺服缸體和設置在所述第二閥塊43上的伺服活塞，所述啟動活塞、從動活塞、伺服活塞通過圓盤45聯(lián)接。所述補償器42背向所述第一閥塊41的一側(cè)開設有凹腔421，所述凹腔421內(nèi)設置有補償器緩沖盤471和補償導向盤472，且所述補償導向盤472位于所述補償器緩沖盤471的外側(cè)，所述補償器緩沖盤471與補償導向盤472之間通過螺栓473連接，所述補償器緩沖盤471和補償導向盤472之間夾持有第一碟簧474，所述第一閥塊41和第二閥塊43之間通過預緊栓48連接，所述第二閥塊43內(nèi)設置有碟簧槽431，所述碟簧槽431內(nèi)設置有第二碟簧432，所述預緊栓48的一端抵壓第二碟簧432。該真空截止閥通過使用圓盤45聯(lián)接啟動氣缸44和從動氣缸，同時加入伺服氣缸46，提高傳動機構的靈敏性；通過設置第一碟簧474預緊防止壓鑄過程中金屬液飛出；通過設置第二碟簧432鎖定復位。該真空截止閥的工件原理如下：①、一個壓鑄過程開始，壓鑄模具做合模動作，補償器42與模具動模一同移動，同時推動預緊栓48帶動補償器緩沖盤471移動使第一碟簧474壓縮讓真空截止閥處于解鎖狀態(tài)；②、當壓鑄機沖頭動作時，壓室和模具型腔處于封密狀態(tài)，此時開啟抽真空模式，使封密的壓室和型腔與通過真空截止閥與真空罐連通，實現(xiàn)壓鑄全過程處于真空狀態(tài)；③、當金屬液充滿型腔通過進料口進入真空截止閥導入流道，其首先觸碰到啟動氣缸44，此時啟動氣缸44在金屬動能推動下通過圓盤45帶動排氣活塞51和伺服氣缸46產(chǎn)生約0.7mm的位移，伺服氣缸46在產(chǎn)生位移的過程中因受到壓縮空氣的受力面積突然變大，因而有足夠的力帶動圓盤45連同排氣活塞51繼續(xù)運動，從而使排氣活塞51關閉，抽真空結(jié)束(此時真空管路與型腔斷開，從而防止金屬液進入真空管路)。這一過程在金屬液到達從動氣缸前完成(這一過程可在1ms內(nèi)完成)；④、當充填過程完成并冷卻后，壓鑄模具打開，被壓縮的第二碟簧432彈力釋放，推動導向盤52，從而帶動圓盤45和啟動氣缸44，排氣活塞51，伺服氣缸46復位鎖定，在復位的同時排氣活塞51還具有將真空截止閥內(nèi)的迷宮槽金屬凝料推出作用，保證其留在動模一側(cè)。當模具開模到位后，真空機接收到信號啟動反吹功能，經(jīng)過濾后的壓縮空氣從排氣活塞51底部吹出，實現(xiàn)自動清潔功能，提高真空截止閥的在線工作時長。根據(jù)上述真空截止閥的動作要求和真空機所處的現(xiàn)場工作環(huán)境，真空機需要滿足的要求有以下幾點：①系統(tǒng)必須要保證現(xiàn)場使用的可靠性和穩(wěn)定性；②盡可能地選擇耐高溫、耐腐蝕、抗震性好、使用壽命長的元件；③對需要檢測的物理量進行實時監(jiān)控，如真空罐真空度、型腔真空度、污染度以及油缸壓力等，當檢測到壓力超過預設的上限或者下限時，真空機能夠及時報警停機；④真空機參數(shù)可修改。根據(jù)壓鑄生產(chǎn)的實際情況,該真空機通過采用PLC控制，從而適用于各種壓鑄機。該真空機有普通壓鑄(無抽真空壓鑄)和真空壓鑄兩種工作模式，以及可進行模具密封性能測試、對不同模具或壓鑄機的可調(diào)節(jié)性、真空管路堵塞狀態(tài)測試等功能，同時還可具有報警、數(shù)據(jù)顯示等多種功能。該真空機工作過程如下：當真空機檢測到壓鑄機的沖頭封閉壓室的澆注口(即接受到真空啟動信號)時，PLC發(fā)出打開真空管路的信號，開始抽真空，并實時測量型腔中的真空度。當金屬液觸動主動活塞，真空截止閥關閉，抽真空結(jié)束，當檢測到開?；蜷_模到位信號(即真空停止信號)時，PLC開啟真空截止閥反吹功能。壓鑄完畢，壓鑄模打開時，在壓鑄機取件、噴涂等工序期間，真空機則完成真空截止閥復位、真空截止閥清洗、真空管路測試等動作。當檢測到壓鑄模合模信號時，真空截止閥自鎖解除，為下一壓鑄循環(huán)做好準備。綜上所述，上述真空機的氣路真空系統(tǒng)20設置有第一壓力變送器22、第二壓力變送器21及依次串接的真空泵24、真空罐23、分流芯片25和水汽分離器26，且上述部件連接中通過各開關實現(xiàn)相互之間的導通和斷開，從而使該真空機具有兩種不同的工作模式，即普通壓鑄和真空壓鑄，避免金屬液堵塞真空截止閥，也有助于改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發(fā)明的保護范圍。