非晶合金手表外殼制造設備的制造方法
【專利摘要】非晶合金手表外殼制造設備由原料熔融系統、模具系統、壓鑄系統、非真空系統構成，是采用立式壓鑄技術設計的非真空非晶合金材料加工設備，其技術是金屬鑄造領域。原料熔融系統解決了非晶合金快速液化問題，模具系統解決了手表外殼快速凝固一次成型問題，直立式壓鑄系統解決了將非晶合金液體快速垂直壓入手表外殼模具型腔、避免因鑄件內部產生氣泡而影響質量問題，非真空系統解決了熔融、壓鑄過程中隔絕空氣問題。非晶合金手表外殼制造設備采用含有鋯、鋁、銅、鎳、鋅成分的顆粒狀非晶合金原料，所制造的手表外殼具有貴金屬鉑的色澤，并且硬度高、不變色。該設備適合作為一次成型制造非晶合金產品的通用設備。
【專利說明】
非晶合金手表外殼制造設備
技術領域
[0001]非晶合金手表外殼制造設備是采用立式壓鑄技術設計的非真空非晶合金材料加工設備，其技術是金屬鑄造領域。
【背景技術】
[0002]非晶合金是指金屬內部原子呈無序狀態排列的不存在有序晶格的金屬合金材料，又被稱為液體金屬合金或玻璃金屬。與金屬內部原子有序排列的具有金屬晶體的普通金屬合金材料相比，非晶合金沒有固定的熔點及凝固點。類似玻璃和塑料材料，非晶合金在一定溫度區間內呈粘稠狀態，具有良好的流動性和填充性，適宜利用模具一次成型制造產品。由于非晶合金熔融時溫度較高、金屬原子會與空氣發生化學反應，因此不能使用普通的金屬壓鑄設備制造非晶合金產品。真空壓鑄設備制造成本太高，不適合用于手表外殼這類附加值不高的產品。利用惰性氣體隔絕空氣，可以在非真空環境下，解決非晶合金熔融時溫度較高，金屬原子會與空氣發生化學反應的問題。普通的金屬壓鑄設備通常為臥式結構，由于金屬液體進入模具路徑較長，容易使鑄件內部產生氣泡，影響質量。利用立式結構的壓鑄設備可以使金屬液體垂直進入模具型腔，解決了因鑄件內部產生氣泡而影響質量問題。
【發明內容】
[0003]非晶合金手表外殼制造設備由原料熔融系統、模具系統、壓鑄系統、非真空系統構成。原料熔融系統解決了非晶合金快速液化問題，模具系統解決了手表外殼快速凝固一次成型問題，直立式壓鑄系統解決了將非晶合金液體快速垂直壓入手表外殼模具型腔、避免因鑄件內部產生氣泡而影響質量問題，非真空系統解決了熔融、壓鑄過程中隔絕空氣問題。
[0004]原料熔融系統由位于壓鑄機(10)側面的柜式高頻電源(I)，底部有非晶合金液體注入模具的細長形通道(21)的圓筒形陶瓷坩禍(3)，固定在陶瓷坩禍(3)頂端的凸出環體
(23)，纏繞在圓柱形陶瓷坩禍(3)外壁的高頻線圈(2)，連接高頻電源(I)和高頻線圈(2)的柔性電纜(17)，位于密封罩(16)頂部的裝載含有鋯、鋁、銅、鎳、鋅成分的顆粒狀非晶合金原料的定量供料倉(4)，及將顆粒狀非晶合金原料輸送到圓筒形陶瓷坩禍(3)內的柔性導料管
[5]構成。高頻線圈(2)電磁加熱解決快速熔化非晶合金原料問題，陶瓷坩禍(3)不受高頻電磁影響并且耐高溫。高頻線圈(2)加熱時，通道(25)內的非晶合金熔化，通道(25)開通，陶瓷坩禍(3)內非晶合金液體通過通道(25)進入模具(6)。在高頻線圈(2)停止加熱時，陶瓷坩禍
(3)底部非晶合金液體注入模具(6)的通道(25)被凝固的非晶合金堵塞，所以通道(25)具有控制陶瓷坩禍(3)內非晶合金液體流出的閘門作用。
[0005]模具系統由內部設置有熱油通道(18)和非晶合金液體注入通道(19)的材質為金屬銅的方形上模具(6)，內部設置有熱油通道(20)和非晶合金液體分流通道(21)的材質為金屬銅的方形下模具(7)，由上模具(6)與下模具(7)吻合所構成的手表外殼型腔(22)，位于壓鑄機(10)側面分別為上模具(6)熱油通道(18)、下模具(7)熱油通道(20)供給循環熱油的柜式恒溫熱油裝置(8)，及柜式恒溫熱油裝置(8)與上模具(6)熱油通道(18)、下模具(7)熱油通道(20)連接的柔性熱油導管(9)構成。銅制上模具(6)與下模具(7)導熱性能好，可以使非晶合金液體迅速降溫，并且在上模具(6)與下模具(7)構成的手表外殼型腔(22)中快速凝固成型。模具內部的的循環熱油可以保持上模具(6)與下模具(7)處于恒溫狀態。
[0006]壓鑄系統由立式壓鑄機(10)，圓柱形垂直液壓桿(11)，固定在液壓桿(11)上部并且直徑略小于圓筒形陶瓷坩禍(3)內徑的圓柱形垂直壓鑄桿(12)，及位于上模具(6)與下模具(7)側面帶有吸盤的機器手(24)構成。利用立式結構的壓鑄設備(10)可以使金屬液體垂直進入上模具(6)與下模具(7)構成的手表外殼型腔(22)內，解決了因鑄件內部產生氣泡而影響質量問題。當定量供料倉(4)將定量的顆粒狀非晶合金原料輸送到圓筒形陶瓷坩禍(3)內，高頻線圈(2)啟動加熱、顆粒狀非晶合金原料熔融后，高頻線圈(2)停止加熱，壓鑄設備
(10)啟動，垂直液壓桿(11)向下縮進同時，垂直壓鑄桿(12)沿著陶瓷坩禍(3)內壁壓擠陶瓷坩禍(3)內的非晶合金液體快速充填上模具(6)與下模具(7)構成的手表外殼型腔(22)，非晶合金液體在手表外殼型腔(22)內冷凝成型。垂直液壓桿(11)上升，通過托起凸出環體
(23)，將陶瓷坩禍(3)及固定在陶瓷坩禍(3)底部的上模具(6)提升并與下模具(7)脫離，此時帶有吸盤的機器手(24)將鑄造成型的手表外殼從上模具(6)的手表外殼型腔(22)中移除，隨后，垂直液壓桿(11)下降，陶瓷坩禍(3)及固定在陶瓷坩禍(3)底部的上模具(6)同步下降至與下模具(7)吻合位置，壓鑄設備(10)進入下一次壓鑄狀態。
[0007]非真空系統由長方體形透明有機玻璃材質的密封罩(16)、位于密封罩(16)頂部的惰性氣體供應裝置(13)、與惰性氣體供應裝置(13)連接并向密封罩(16)底部輸送惰性氣體的進氣管(14)、及插入密封罩(16)頂部用于排放空氣的排氣管(15)構成。長方體形透明有機玻璃材質的密封罩(16)—方面將原料熔融系統、模具系統、壓鑄系統與外界空氣隔絕，另一方面可以透過密封罩(16)觀察設備運行情況。利用進氣管(14)將比重大于空氣的惰性氣體從密封罩(16)下方通入，可以使密封罩(16)內的空氣從位于密封罩(16)上方的排氣管
(15)溢出，解決了非晶合金熔融時，金屬原子會與空氣發生化學反應的問題。
[0008]采用含有鋯、鋁、銅、鎳、鋅成分的顆粒狀非晶合金作為制造手表外殼原料。制造的手表外殼具有金屬鉑的色澤，并且硬度高、不變色。
【附圖說明】
[0009]圖1是非晶合金手表外殼制造設備結構圖。
[0010]圖2是陶瓷坩禍(3)的結構圖。
[0011]圖3是上模具(6)結構圖。
[0012]圖4是下模具(7)結構圖。
【具體實施方式】
[0013]非晶合金手表外殼制造設備優化設計方案是:
[0014]采用高頻線圈(2)電磁加熱解決快速熔化以鋯、鋁、銅、鎳、鋅為主要成分的非晶合金原料問題。
[0015]采用氧化鋁陶瓷坩禍(3)不受高頻電磁影響并且耐高溫。高頻線圈(2)加熱時，通道(25)內的非晶合金熔化，通道(25)開通，陶瓷坩禍(3)內非晶合金液體通過通道(25)進入模具(6)。在高頻線圈(2)停止加熱時，陶瓷坩禍(3)底部非晶合金液體注入模具(6)的通道(25)被凝固的非晶合金堵塞，所以通道(25)具有控制陶瓷坩禍(3)內非晶合金液體流出的閘門作用。
[0016]采用銅制上模具(6)與下模具(7)導熱性能好，可以使非晶合金液體在上模具(6)與下模具(7)構成的手表外殼型腔(22)中迅速降溫，凝固成型。模具內部熱油通道流動的循環熱油可以保持上模具(6)與下模具(7)處于約攝氏400度恒溫狀態。
[0017]采用立式結構的壓鑄設備(10)可以使金屬液體垂直進入上模具(6)與下模具(7)構成的手表外殼型腔(22)內，解決了因鑄件內部產生氣泡而影響質量問題。當定量供料倉
(4)將定量的顆粒狀非晶合金原料輸送到圓筒形陶瓷坩禍(3)內，高頻線圈(2)啟動加熱、顆粒狀非晶合金原料熔融后，高頻線圈(2)停止加熱，壓鑄設備(10)啟動，垂直液壓桿(11)向下縮進同時，垂直壓鑄桿(12)沿著陶瓷坩禍(3)內壁壓擠陶瓷坩禍(3)內的非晶合金液體，快速充填上模具(6)與下模具(7)構成的手表外殼型腔(22)，非晶合金液體在手表外殼型腔
(22)內冷凝成型。垂直液壓桿(11)上升，通過托起凸出環體(23)，將陶瓷坩禍(3)及固定在陶瓷坩禍(3)底部的上模具(6)提升并與下模具(7)脫離，此時帶有吸盤的機器手(24)將鑄造成型的手表外殼從上模具(6)的手表外殼型腔(22)中移除，隨后垂直液壓桿(11)下降，陶瓷坩禍(3)及固定在陶瓷坩禍(3)底部的上模具(6)同步下降至與下模具(7)吻合位置，壓鑄設備(10)進入下一次壓鑄狀態。
[0018]采用長方體形透明有機玻璃材質的密封罩(16)—方面將原料熔融系統、模具系統、壓鑄系統與外界空氣隔絕，另一方面可以透過密封罩(16)觀察設備運行情況。
[0019]采用進氣管(14)將比重大于空氣的惰性氣體氬氣，從密封罩(16)下方通入。可以使密封罩(16)內的空氣從位于密封罩(16)上方的排氣管(15)溢出，解決了非晶合金熔融時，金屬原子會與空氣發生化學反應的問題。
【主權項】
1.非晶合金手表外殼制造設備，其特征在于:該設備由原料熔融系統、模具系統、壓鑄系統、非真空系統構成，其原料熔融系統，由位于壓鑄機(1)側面的柜式高頻電源(I )，底部有非晶合金液體注入模具的細長形通道(21)的圓筒形陶瓷坩禍(3)，固定在陶瓷坩禍(3)頂端的凸出環體(23)，纏繞在圓柱形陶瓷坩禍(3)外壁的高頻線圈(2)，連接高頻電源(I)和高頻線圈(2)的柔性電纜(17)，位于密封罩(16)頂部裝載含有鋯、鋁、銅、鎳、鋅成分的顆粒狀非晶合金原料的定量供料倉(4)，及將顆粒狀非晶合金原料輸送到圓筒形陶瓷坩禍(3)內的柔性導料管(5)構成;模具系統，由內部設置有熱油通道(18)和非晶合金液體注入通道(19)的材質為金屬銅的方形上模具(6)，內部設置有熱油通道(20)和非晶合金液體分流通道(21)的材質為金屬銅的方形下模具(7)，由上模具(6)與下模具(7)吻合所構成的手表外殼型腔(22)，位于壓鑄機(10)側面分別向上模具(6)熱油通道(18)、下模具(7)熱油通道(20)供給循環熱油的柜式恒溫熱油裝置(8)，及柜式恒溫熱油裝置(8)與上模具(6)熱油通道(18)、下模具(7)熱油通道(20)連接的柔性熱油導管(9)構成；壓鑄系統，由立式壓鑄機(10)，圓柱形垂直液壓桿(11)，固定在液壓桿(11)上部并且直徑略小于圓筒形陶瓷坩禍(3)內徑的圓柱形垂直壓鑄桿(12)，及位于上模具(6)與下模具(7)側面帶有吸盤的機器手(24)構成;非真空系統，由長方體形透明有機玻璃材質的密封罩(16)、位于密封罩(16)頂部的惰性氣體供應裝置(13)、與惰性氣體供應裝置(13)連接向密封罩(16)底部輸送惰性氣體的進氣管(14)、及插入密封罩(16)頂部用于排放空氣的排氣管(15)構成。2.根據權利要求1所述的非晶合金手表外殼制造設備，其特征是圓筒形陶瓷坩禍(3)，底部的細長形通道(25)具有控制陶瓷坩禍(3)內非晶合金液體流出的閘門作用。3.根據權利要求1所述的非晶合金手表外殼制造設備，其特征是材質為金屬銅的方形上模具(6)，由熱油通道(18)、非晶合金液體注入通道(19)及手表外殼型腔(22)上半部構成。4.根據權利要求1所述的非晶合金手表外殼制造設備，其特征是材質為金屬銅的方形下模具(7)，由熱油通道(20)和非晶合金液體分流通道(21)及手表外殼型腔(22)下半部構成。
【文檔編號】B22D17/30GK205464246SQ201520943272
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年11月17日
【發明人】劉南林
【申請人】劉南林