本發(fā)明屬于金屬復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種金屬復(fù)合材料成型裝置及工藝。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的層狀金屬復(fù)合板的制造方法有爆炸復(fù)合法、離心鑄造復(fù)合法、電磁連鑄法等，其中，電磁連鑄法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；爆炸法不能連續(xù)生產(chǎn)，且工藝過程不易控制，存在生產(chǎn)效率低、復(fù)合結(jié)構(gòu)性能不穩(wěn)定的缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的金屬復(fù)合材料成型不能集連續(xù)生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且成本低于一體的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種成本低、性能穩(wěn)定且能夠連續(xù)生產(chǎn)的金屬復(fù)合材料成型裝置及工藝。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種金屬復(fù)合材料成型裝置，用于金屬管的復(fù)合材料成型，包括結(jié)晶器、密封罩、感應(yīng)加熱器、澆注斗、下澆注包、上澆注包、上澆注管、引錠桿、升降臺、冷水箱和安裝架，

所述上澆注包、下澆注包和結(jié)晶器從上到下依次安裝于所述安裝架上；

所述結(jié)晶器具有內(nèi)腔和外腔，所述內(nèi)腔設(shè)有感應(yīng)加熱器，所述外腔的上下兩端分別設(shè)有用于冷卻水流出和流入的出水口和進水口；

所述澆注斗設(shè)置于所述結(jié)晶器的上端面上，并設(shè)有用于蓋住部分所述澆注斗的頂蓋，所述頂蓋和澆注斗的斗壁形成一入口，以將所述下澆注包內(nèi)的金屬液引入所述澆注斗內(nèi)，所述澆注斗的底部設(shè)有下澆注管；

所述密封罩固定于所述澆注斗的頂蓋上，且所述密封罩的頂部設(shè)有孔洞和用于輸入保護氣體的氣孔，所述孔洞內(nèi)設(shè)有用于所述金屬管穿過時，始終與所述金屬管的外壁接觸的耐高溫的密封墊；

所述上澆注包通過可在水平方向及垂直方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤安裝于所述安裝架上，所述上澆注管連接于所述上澆注包上，所述上澆注包的末端設(shè)有封口罩，所述上澆注管的末端設(shè)有位于所述封口罩內(nèi)的澆注口，且所述封口罩罩住所述孔洞時，所述澆注口能夠與所述金屬管的中心孔對接；

所述引錠桿設(shè)于所述升降臺上，所述冷水箱設(shè)于所述引錠桿的上端，用于在所述升降臺上升時，使所述冷水箱封住所述結(jié)晶器的下端口，所述冷水箱上設(shè)有進水管和出水管。

作為優(yōu)選，所述冷水箱的底面設(shè)有頂柱；所述安裝架的下端還連接有氣缸組，所述氣缸組包括垂直氣缸和水平氣缸，所述水平氣缸的氣缸桿伸出用于抵頂所述頂柱，所述垂直氣缸用于帶動所述水平氣缸上下運動。

作為優(yōu)選，所述冷水箱的頂面上設(shè)有與所述冷水箱可拆卸連接的連接板。

作為進一步優(yōu)選，所述連接板的中心正對所述金屬管的中心，且所述連接板的中心處設(shè)有內(nèi)凹槽。

作為優(yōu)選，所述密封罩內(nèi)設(shè)有用于夾持所述金屬管的夾送輥。

作為優(yōu)選，所述密封罩內(nèi)設(shè)有電極。

作為優(yōu)選，所述密封罩的內(nèi)壁上安裝有超聲波振動器。

一種金屬復(fù)合材料成型工藝，包括如下步驟：

1)將所述金屬管置于帶有密封罩的結(jié)晶器內(nèi)；

2)按設(shè)定好的工藝分別對所述金屬管的中心孔和所述金屬管與所述結(jié)晶器形成的環(huán)形腔進行金屬復(fù)合材料的澆注；

3)步驟2)中澆注一段時間后，對澆注完成的部分進行冷卻，然后將澆注完成的部分引出所述結(jié)晶器，并使完成澆注的部分形成對結(jié)晶器的密封，以逐步完成剩余部分的澆注，直至完成整個金屬管的澆注成型，最后將復(fù)合完成的金屬管整體引出，以進行下一個金屬管的復(fù)合材料成型。

作為優(yōu)選，在所述步驟1)之前，還有一個預(yù)熱的步驟，該步驟中，先接通感應(yīng)加熱器的電源，使感應(yīng)加熱器預(yù)熱結(jié)晶器的環(huán)形腔和金屬管，預(yù)熱一段時間后，再接通電極的電源，使電極對緩慢進入的金屬管的外壁加熱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)和工藝簡單，易于實現(xiàn)，通過在充有保護氣的密封腔內(nèi)實現(xiàn)密封澆注，使金屬管不會被氧化；通過設(shè)置能夠流通冷卻水和用于加熱的雙腔室結(jié)晶器，提高了金屬復(fù)合材料的性能；通過設(shè)于引錠桿端部的冷水箱實現(xiàn)了對結(jié)晶器的密封和澆注液的冷卻，能夠?qū)崿F(xiàn)在澆注一段時間后引出部分完成材料復(fù)合的金屬管，并進一步澆注，因此，實現(xiàn)了連續(xù)不斷生產(chǎn)，且提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中的一種金屬復(fù)合材料成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的I部的放大圖；

圖3為本發(fā)明中的一種金屬復(fù)合材料成型裝置的澆注斗的俯視示意圖。

圖中：

1－結(jié)晶器； 101-內(nèi)腔；

102-外腔； 103-進水口；

104-出水口； 2－感應(yīng)加熱器；

3-澆注斗； 301-下澆注管；

302-頂蓋；

4-密封罩； 401-孔洞；

402-密封墊； 5-電極；

6-超聲波振動器； 7-夾送輥；

8-引錠桿； 9-冷水箱；

901-進水管； 902-出水管；

10-拆卸板； 11-氣缸；

12-頂柱； 13-下澆注包；

14-轉(zhuǎn)盤； 15-上澆注包；

16-上澆注管； 17-澆注口；

18-封口罩； 19-安裝架；

20-金屬管； 21-升降臺；

22-傾斜軌道； 23-水平軌道。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作詳細說明。

本發(fā)明的實施例公開了一種金屬復(fù)合材料成型裝置，用于金屬管20的復(fù)合材料成型，如圖1所示，包括結(jié)晶器1、密封罩4、感應(yīng)加熱器2、澆注斗3、下澆注包13、上澆注包15、上澆注管16、引錠桿8、升降臺21、冷水箱9和安裝架19。其中，上澆注包15、下澆注包13和結(jié)晶器1從上到下依次安裝于安裝架19上。

結(jié)晶器1具有內(nèi)腔101和外腔102，內(nèi)腔101設(shè)有感應(yīng)加熱器2，外腔102的上下兩端分別設(shè)有出水口104和進水口103，冷水從進水口103進入外腔，以冷卻澆注后的金屬復(fù)合材料，并從出水口104流出。澆注斗3設(shè)置于結(jié)晶器1的上端面上，并設(shè)有用于蓋住部分澆注斗的頂蓋302，如圖3所示，頂蓋302和澆注斗3的斗壁形成有入口，以將下澆注包13內(nèi)的金屬液引入澆注斗3內(nèi)，澆注斗3的底部設(shè)有下伸入至結(jié)晶器1內(nèi)的下澆注管301。

密封罩4固定于澆注斗1的頂蓋302上，且密封罩4的頂部設(shè)有孔洞401和用于輸入保護氣體的氣孔(圖中未示出)，孔洞401內(nèi)設(shè)有用于金屬管20穿過時，始終與金屬管20的外壁接觸的耐高溫的密封墊402。

上澆注包15通過可在水平方向及垂直方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤14安裝于安裝架19上，上澆注管16連接于上澆注包15上，上澆注包15的末端設(shè)有封口罩18，上澆注管16的末端設(shè)有位于封口罩18內(nèi)的澆注口17，并使封口罩18罩住孔洞401時，澆注口17能夠與金屬管18的中心孔對接，以順利實現(xiàn)澆注。

引錠桿8設(shè)于升降臺21上，升降臺21位于結(jié)晶器1的下方，冷水箱9設(shè)于引錠桿8的上端，用于在升降臺21上升時，使冷水箱9封住結(jié)晶器1的下端口，冷水箱9上設(shè)有進水管901和出水管902。

為了使冷水箱9能夠?qū)Y(jié)晶器1實現(xiàn)更好的密封，在冷水箱9的底面設(shè)有頂柱12；安裝架19的下端連接有氣缸組11，氣缸組11包括垂直氣缸和水平氣缸，水平氣缸的氣缸桿伸出用于抵頂頂柱12，垂直氣缸用于帶動水平氣缸上下運動。

本實施例中，在冷水箱9的頂面上設(shè)有與冷水箱9可拆卸連接的連接板10，以在金屬管20完成材料復(fù)合，并脫離結(jié)晶器1后，使冷水箱9與金屬管20脫離，備用。

如圖2所示，本實施例中，連接板10的中心正對金屬管20的中心，且連接板20的中心處設(shè)有內(nèi)凹槽，使?jié)沧⒑蟮慕饘僖耗軌蚓o密地與連接板10結(jié)合。

本實施例中，密封罩4內(nèi)設(shè)有用于夾持金屬管20的夾送輥7，使金屬管20能夠更穩(wěn)定地位于結(jié)晶器1內(nèi)。

密封罩4內(nèi)還設(shè)有電極5，以對金屬管10進行進一步加熱。

密封罩4的內(nèi)壁上安裝有超聲波振動器6，以對結(jié)晶器1內(nèi)的澆注液進行均勻化和細化處理。

上述金屬復(fù)合材料成型裝置的金屬復(fù)合材料成型工藝，包括如下步驟：

1)將金屬管20置于帶有密封罩4的結(jié)晶器1內(nèi)；

2)按設(shè)定好的工藝分別對金屬管20的中心孔和金屬管20與結(jié)晶器1形成的環(huán)形腔進行金屬復(fù)合材料的澆注；

3)步驟2)中澆注一段時間后，對澆注完成的部分進行冷卻，然后將澆注完成的部分引出結(jié)晶器1，并使完成澆注的部分形成對結(jié)晶器1的密封，以逐步完成剩余部分的澆注，直至完成整個金屬管20的澆注成型，最后將復(fù)合完成的金屬管20整體引出，以進行下一個金屬管20的復(fù)合材料成型。

其中，在步驟1)之前，還有一個預(yù)熱的步驟，該步驟中，先接通感應(yīng)加熱器2的電源，使感應(yīng)加熱器2預(yù)熱結(jié)晶器1的環(huán)形腔和金屬管20，預(yù)熱一段時間后，再接通電極5的電源，使電極5對緩慢進入的金屬管20的外壁加熱。

以上實施例僅為本發(fā)明的示例性實施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實質(zhì)和保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。