CN102728804B - 无浇道旋转成型精密铸造装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无浇道旋转成型精密铸造装置，包括浇铸模具，所述浇铸模具铁制模具，该浇铸模具由上半模和下半模组成，上半模和下半模合模后通过紧固装置锁紧，各个上半模中心的进料口处分别设有直浇口；还包括一个平台，该平台上设有驱动电机以及若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘，各个用于支撑模具旋转的旋转托盘上分别周向固定一个所述的浇铸模具，若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘依次通过传动装置连接，驱动电机与其中一个用于支撑模具旋转的旋转托盘通过传动装置连接，形成驱动电机通过若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘带动若干个浇铸模具同步旋转的无浇道旋转成型精密铸造装置。本发明具有使成品合格率高，加工余量小，投资少的优点。

Description

无浇道旋转成型精密铸造装置

技术领域

本发明涉及铸造设备领域，具体涉及一种无浇道旋转成型精密铸造装置。

背景技术

众所周知，通常浇铸铸件的铸造方法都是在砂箱内做好型腔，在型腔内必须有浇注系统及冒口补缩系统，然后合箱浇铸，一般存在着浇铸的产品加工余量大，浇注系统及冒口补缩系统约占产品重量的15%～30%，在精度要求更高的产品中所占比例还要增高，合格率低，对工人技术要求及劳动强度较高等问题，而精密铸造要么采用大型钢模，要么采用消失模或石腊模铸造，都存在模具和设备投资较大及工艺繁琐等问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于为克服现有技术不足而提供的一种成品合格率高，加工余量小，投资少的一种无浇道旋转成型精密铸造装置。

实现本发明目的的技术方案如下：

包括浇铸模具，所述浇铸模具为铁制模具，该浇铸模具由上半模和下半模组成，上半模和下半模合模后通过紧固装置锁紧，各个上半模中心的进料口处分别设有直浇口；还包括一个平台，该平台上设有驱动电机以及若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘，各个用于支撑模具旋转的旋转托盘上分别周向固定一个所述的浇铸模具，若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘依次通过传动装置连接，驱动电机与其中一个用于支撑模具旋转的旋转托盘通过传动装置连接，形成驱动电机通过若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘带动若干个浇铸模具同步旋转的无浇道旋转成型精密铸造装置。

所述用于支撑模具旋转的旋转托盘的上端面中心设有定心凸台，所述下半模的底面中心设有定位凹槽，该定位凹槽与定心凸台对应配合形成对浇铸模具的定心和周向固定。

所述定心凸台为横截面为矩形的梯形凸台，所述定位凹槽为横截面为矩形的梯形凹槽。

所述用于支撑模具旋转的旋转托盘的下端中心固定连接一个向下延伸的轴，轴上套有推力轴承，推力轴承位于旋转托盘与平台之间，轴的下端延伸到平台下方连接传动装置。

所述传动装置为带传动装置，各用于支撑模具旋转的旋转托盘下端的轴分别周向固定有双槽皮带轮，各双槽皮带轮之间依次通过第二传动带连接，驱动电机与其中一个双槽皮带轮之间通过第一传动带连接。

所述传动装置为链传动装置，各用于支撑模具旋转的旋转托盘下端的轴分别周向固定有双链轮，各双链轮之间依次通过第二传动链连接，驱动电机与其中一个双链轮之间通过第一传动链连接。

所述浇铸模具的进料口处设有滤网。

所述驱动电机为变频电机。

所述平台下方设有多个轮子。

采用了上述方案，各个用于支撑模具旋转的旋转托盘上分别周向固定一个所述的浇铸模具，若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘依次通过传动装置连接，驱动电机与其中一个用于支撑模具旋转的旋转托盘通过传动装置连接，形成驱动电机通过若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘带动若干个浇铸模具同步旋转的无浇道旋转成型精密铸造装置。这样的结构有利于使注入各个浇铸模具型腔内的浇注液在旋转的过程中形成均匀分配，并且在旋转浇注的过程中也能使浇注液中的气体及时排出，因此，本发明也就可以通过在浇铸模具的进料口处直接设置一个直浇口，即采用顶面直浇的方式，使浇注液通过进料口进入到模具型腔，从而可以取消常规的浇道和辅助补缩冒口，即无需进行补缩，且在取消冒口后不影响排气，使铸件的质量得以保证。在浇铸过程中各个浇铸模具低速同步旋转，能够强化产品内部组织结构，防止铸件变形或浇铸不饱满等问题。在获得目标件外形精准尺寸下，产品抗拉强度达到Rm260-300Mpa。

另外通过铸铁制作的浇铸模具的厚薄壁部位吸热及散热，达到铸件整体均衡冷却的特点，实现目标件在型腔内不同厚薄部位冷却速度的均衡，使产品内部无缩松或疏松的现象，保证产品的质量。

并且，采用本发明铸造装置浇铸发动机飞轮等圆盘产品，还能解决传统浇铸难以实现飞轮动平衡达标的问题，使飞轮动平衡取量减少到38g以内。并且在浇铸过程中采用低速旋转浇铸工艺，强化了产品内部组织结构，防止了铸件变形或浇铸不饱满等问题。在获得目标件外形精准尺寸下，飞轮等圆盘产品的抗拉强度能达到Rm260-300Mpa。

同时，由于采用一个驱动电机带动若干浇铸模具旋转实现旋转成型精密铸造，既提高了生产效率，还能降低电能消耗。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、本发明能解决铸件产生的沙眼、气孔、缩松等技术难题，浇铸均匀，产品整体密质好。浇注采用旋转直注方式，无需采用另外的浇道。通过本发明的铸造装置较其他铸造装置成本可降低20%～35%，产能提高30%以上。大大的解决了铸型过程中影响产品质量的工艺难题及人为因素，稳定可靠，生产效率高。

2、合格率高：按国家有关技术指标规定的铸造产品合格率为85%，且极不稳定。而通过本发明铸造的产品合格率高且质量稳定，一般铸件可达99%，高难度精密铸造铸件可达98%。

3、产品加工余量少：与普通浇铸相比，本发明铸造装置生产的产品加工余量可减少一倍以上。相应就增大了产能，降低了铸造原料和加工工时的消耗。

4、采用本发明铸造装置可以完成需要通过机加加工才能完成精度要求较高的盘形产品零部件的精密铸造。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的安装了旋转托盘的平台俯视图；

图3为本发明的模具与旋转托盘的装配示意图；

图4为本发明的用于支撑模具旋转的旋转托盘的剖面示意图；

附图中，1为上半模， 2为下半模，3为紧固装置，4为平台，5为驱动电机，6为旋转托盘，7为轴，8为推力轴承，9为第一传动带，10为双槽皮带轮，11为第二传动带，12为直浇口，13为滤网，14为定位凹槽，15为定心凸台，16为轮子。

具体实施方式

参照图1至图4，本发明的无浇道旋转成型精密铸造装置，包括浇铸模具，浇铸模具由铸铁制成，本实施例中，浇铸模具为铸造汽车发动机飞轮的浇铸模具。浇铸模具由上半模1及下半模2组成，上半模1和下半模2合模后通过紧固装置3锁紧，紧固装置3一般采用螺钉，也可采用插销。各个上半模1中心的进料口处分别设有直浇口12。浇铸模具的进料口设有滤网13，用于过滤浇注液中的杂质。本无浇道旋转成型精密铸造装置还包括一个平台4，平台4下方支撑脚；或者也可以在平台4下方设置多个轮子16，通过轮子16可方便地将平台4进行移动。平台4上设有驱动电机5以及若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘6。所述各个用于支撑模具旋转的旋转托盘6上分别周向固定一个所述的浇铸模具，用于支撑模具旋转的旋转托盘6不但对浇铸模具有支撑作用，而且还带动浇铸模具旋转。用于支撑模具旋转的旋转托盘6的上端面中心设有定心凸台15，下半模2的底面中心设有定位凹槽14，该定位凹槽14与定心凸台15对应配合形成对浇铸模具的定心和周向固定。定心凸台15为横截面为矩形的梯形凸台，所述定位凹槽为横截面为矩形的梯形凹槽，既有利于浇铸模具放置在旋转托盘上时的对中，又能传递扭矩。所述浇铸模具与用于支撑模具旋转的旋转托盘6以插接方式周向定位，具有快速装拆模具的优点。若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘6依次通过传动装置连接，驱动电机5与其中一个用于支撑模具旋转的旋转托盘通过传动装置连接，形成驱动电机通过若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘带动若干个浇铸模具同步旋转的无浇道旋转成型精密铸造装置。所述用于支撑模具旋转的旋转托盘的下端中心固定连接一个向下延伸的轴7，轴上套有推力轴承8，推力轴承8位于旋转托盘与平台之间，推力轴承8可通过过度配合方式与轴7固定，也可以通过过盈配合方式与轴7固定，或者也可以与轴7间隙配合。所述轴7的下端延伸到平台4下方连接传动装置。本实施例的传动装置为带传动装置，各用于支撑模具旋转的旋转托盘6下端的轴7分别周向固定有双槽皮带轮10，双槽皮带轮10通过键或花键周向固定在轴7上，双槽皮带轮10的下端用销键或螺母轴向定位。各双槽皮带轮10之间依次通过第二传动带11连接，承接前后动力传递的两条第二传动带分别限位于双槽皮带轮10的两个槽中；驱动电机与其中一个双槽皮带轮10之间通过第一传动带9连接，此双槽皮带轮的两个槽分别限位第一传动带、第二传动带。由此通过设定的传动装置的转速比，在驱动电机5的动力作用下，使若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘能够在35-60转/min的转速状态下同步转动。所述驱动电机5也可采用变频电机，利用变频电机具有无级变速传动的优点，也可通过变频电机将转速控制在35-60转/min，使每个用于支撑模具旋转的旋转托盘6在浇注铁液过程中以35-60转/min的转速同步旋转。

本发明不局限于上限实施方式，所述传动装置还可以为链传动装置，各用于支撑模具旋转的旋转托盘下端的轴分别周向固定有双链轮，各双链轮之间依次通过第二传动链连接，驱动电机与其中一个双链轮之间通过第一传动链连接。

采用本发明的无浇道旋转成型精密铸造装置铸造工件时，将若干浇铸模具分别放置在用于支撑模具旋转的旋转托盘6上定位，启动驱动电机5，带动所有的用于支撑模具旋转的旋转托盘同步旋转，转速为35-60转/min，以50转/min为优选；将浇铸铁液分别从各个浇铸模具的直浇口12注入模具型腔中，在同步旋转的状态下进行浇注，浇注完成后进行冷却，然后停止旋转，打开浇铸模具取出浇铸好的产品。

Claims (4)

1.一种无浇道旋转成型精密铸造装置，包括浇铸模具，其特征在于，所述浇铸模具为铁制模具，该浇铸模具由上半模和下半模组成，上半模和下半模合模后通过紧固装置锁紧，各个上半模中心的进料口处分别设有直浇口；还包括一个平台，该平台上设有驱动电机以及若干个以35-60转/min的转速同步旋转的用于支撑模具旋转的旋转托盘，各个用于支撑模具旋转的旋转托盘上分别周向固定一个所述的浇铸模具，所述用于支撑模具旋转的旋转托盘的上端面中心设有定心凸台，所述定心凸台为横截面为矩形的梯形凸台，所述下半模的底面中心设有定位凹槽，所述定位凹槽为横截面为矩形的梯形凹槽，该定位凹槽与定心凸台对应配合形成对浇铸模具的定心和周向固定，若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘依次通过传动装置连接，各用于支撑模具旋转的旋转托盘的下端中心固定连接一个向下延伸的轴，轴上套有推力轴承，推力轴承位于旋转托盘与平台之间，轴的下端延伸到平台下方连接传动装置；驱动电机与其中一个用于支撑模具旋转的旋转托盘通过传动装置连接，所述传动装置为带传动装置，各用于支撑模具旋转的旋转托盘下端的轴分别周向固定有双槽皮带轮，各双槽皮带轮之间依次通过第二传动带连接，驱动电机与其中一个双槽皮带轮之间通过第一传动带连接，或者，所述传动装置为链传动装置，各用于支撑模具旋转的旋转托盘下端的轴分别周向固定有双链轮，各双链轮之间依次通过第二传动链连接，驱动电机与其中一个双链轮之间通过第一传动链连接；形成驱动电机通过若干个用于支撑模具旋转的旋转托盘带动若干个浇铸模具同步旋转的无浇道旋转成型精密铸造装置。

2.根据权利要求1所述的无浇道旋转成型精密铸造装置，其特征在于，所述浇铸模具的进料口设有滤网。

3.根据权利要求1所述的无浇道旋转成型精密铸造装置，其特征在于，所述驱动电机为变频电机。

4.根据权利要求1所述的无浇道旋转成型精密铸造装置，其特征在于，所述平台下方设有多个轮子。

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