CN103203436B - 新型实验用便捷浇铸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型实验用便捷浇铸装置,其特征在于:包括有炉体、铸模、移动小车及导轨,所述炉体为可倾倒感应电炉,该炉体内内置有平底石墨钳锅,所述炉体的倾倒角度为0°~110°,所述铸模设置在移动小车上,所述导轨为角钢导轨,所述移动小车设置在导轨上,所述移动小车上设置有支撑架,所述铸模位于支撑架内,所述支撑架上设置有由石墨制成的漏斗,该漏斗位于铸模的上方,所述漏斗内设置一漏斗塞,该漏斗塞上开有通孔。生产铸锭尺寸和重量范围广,非常适合材料研发;熔铸生产产生的废料少;坩埚装料增加,产能高;装置简单、好用;石墨更换频率低,节省人力、物力和成本;操作方便,安全,简单,快捷;浇铸质量高。
Description
技术领域
本发明属于有色金属熔铸领域,如铜合金、铝合金和锌合金等的小锭熔铸,特别适合于大学、科研院所和有色金属加工行业等的小型铸造领域,特指一种新型实验用便捷浇铸装置。
背景技术
近几年,各金属加工企业越来越重视新产品和新工艺的研发。材料研发最常见的模式是:选取合适的合金组分和成分→小炉熔炼、浇铸小锭→挤压→拉伸等环节。小锭浇铸是新产品、新工艺研发的最基本环节,其质量的好坏直接关系到新合金、新工艺研发的成败。在实际的生产过程中,采用浇铸方式生产出的小锭,经常出现气孔、夹渣、偏析等缺陷。产生这些缺陷时,往往把原因归结于操作工的操作不仔细、不规范,很少有对浇铸装置进行改进的报道。
通常的浇铸方式有以下几种情况:
第一种:直接浇铸
合金在小炉内熔炼好,先把模具放于理想位置、固定,倾倒炉体,熔液直接浇入模具。
缺点:容易浇漏,倒不干。浇铸前期,炉子里液面高,炉子与水平面的倾角大,浇出的水平距离大,容易浇到模具上沿,甚至越过模具,浇到模具外(如图2上所示);浇铸末期,炉子里液面低,炉子与水平面的倾角小,炉子内的熔液很难全部倒干,随着倾角的减小,熔液浇出位置越来越短,以至浇不到铸模内。采用这种浇铸方式浇铸熔液为例,重量在10kg以下时,比较容易浇铸,熔炼更多熔液时,容易出现上面两种情况。
第二种:加流槽
为克服直接浇铸时,熔液浇到模具外的缺点,选择在炉子与模具之间加一个流槽(如图3所示)。加入流槽后,当炉子倾倒不同角度时,熔液可以顺利倒入模具内,但又会带来新的问题,如:合金研发时,需要频繁更换流槽,而拆、打一个流槽比较麻烦;烘烤流槽;熔液容易溅出,浇铸前后需要安装、拆卸,熔液降温厉害,速度不能控制。适合50kg以上,浇铸较大规格的铸锭,占地面积大。
第三种:采用大漏斗
直接加入大漏斗,也可以解决浇漏现象,但也会带来很大弊端,如:加工麻烦,制作费用高,占地面积大,烘烤,摆放麻烦,同样有降温大的特点(如图四所示,采用某公司的可倾倒式中频炉,浇铸重量约17kg,规格为φ90mm*300mm的铸锭,漏斗的圆面直径至少要700mm)。
发明内容
一、要解决的技术问题
本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题,特提供一种结构简单、操作方便、生产效率高、产能高、浪费少,能够生产的合金成分均匀、表面质量好、无气孔的新型实验用便捷浇铸装置。
二、技术方案
为解决上述技术问题,本发明新型实验用便捷浇铸装置,其中,包括有炉体、铸模、移动小车及导轨,上述炉体为可倾倒感应电炉,该炉体内内置有平底石墨坩埚,上述炉体的倾倒角度为0°~110°,上述铸模设置在移动小车上,上述导轨为角钢导轨,上述移动小车设置在导轨上,上述移动小车上设置有支撑架,上述铸模位于支撑架内,上述支撑架上设置有由石墨制成的漏斗,该漏斗位于铸模的上方,上述漏斗内设置一漏斗塞,该漏斗塞上开有通孔。
作为优化,上述铸模上端设置有保温帽,该保温帽由石墨制成,上述漏斗塞下端伸出漏斗与保温帽相邻。
作为优化,上述移动小车底部设置有四个移动轮,该移动轮与导轨滚动配合。
作为优化,上述铸模上下两端开口,上口大于下口,上述铸模的内壁为斜面,上述铸模的下端卡接有模底。
三、本发明的有益效果
生产铸锭尺寸和重量范围广,非常适合材料研发。以铜合金为例,本装置可生产3-100kg铸锭,尤其适合生产5-50kg的小铸锭,既能满足实验用小型立式挤压机挤压生产用铸锭,又适合生产车间的常规卧式挤压机生产用铸锭,非常适应没有配置实验用小型挤压机的公司。
熔铸生产产生的废料少。炉体最大倾倒角度可达110°,可将坩埚内熔液倒干,减少熔铸产生的废料,特别是在转化合金时,几乎不用洗炉,废料大大较少。
坩埚装料增加,产能高。由于倾炉角度很大,熔液也很好倒干,因此将坩埚设计成平底圆筒坩埚,从而增加熔炼重量,圆筒型坩埚使感应加热线圈加热效果更佳,从而提高单位产能。
装置简单、好用。此装置与第二和第三种浇铸装置相比,采用的漏斗比较小,结构简单,易于加工、烘烤、取放等,占用空间小。如:浇铸重量约17kg,规格为φ90mm*300mm的铸锭,漏斗的最大外径减小到250mm,仍然可以满足生产要求。
石墨更换频率低,节省人力、物力和成本。石墨漏斗结实耐用,一个漏斗可连续使用几个月,另外,石墨漏斗里的残渣容易清理干净,不会因上炉浇铸产生的残渣影响到上炉浇铸,因此生产不同合金时,漏斗无需更换。
操作方便,安全,简单,快捷。浇铸前,漏斗、铸模等方便预热;浇铸过程,左手通过旋转手轮倾炉,右手扶住小车把手,前后移动小车位置,整个过程可由一个人在2分钟内完成;熔液不会溅出。
浇铸质量高。浇铸时,漏斗孔能起到限流作用,从而实现匀速浇铸;同时在漏斗下方安装的漏斗塞,能起到导流作用,使熔液从漏斗通过时,基本保持竖直的方向浇入铸模中心。从而有利于熔液的均匀凝固和排气,从而减少气孔。而采用前几种浇铸方式,避免熔液浇入时,与竖直方向从一个角度浇入模具内,造成模具内热量分布不对称,从而引起气孔、偏析和夹渣等缺陷。熔液直接浇到模具内的一侧,使浇铸的铸锭往往产生明显的气孔。此发明浇铸出来的铸锭,基本能消除表面气孔。
附图说明
图1是本发明新型实验用便捷浇铸装置的使用状态图一;
图2是本发明新型实验用便捷浇铸装置的使用状态图二;
图3是图2的A部放大图。
图中,1为炉体,2为铸模,3为移动小车,4为导轨,5为坩埚,6为拉手,7为漏斗,8为漏斗塞,9为支撑架,10为保温帽
具体实施方式
下面结合附图对本发明新型实验用便捷浇铸装置作进一步说明:
实施方式一:如图1至3所示,本发明新型实验用便捷浇铸装置,其中,包括有炉体1、铸模2、移动小车3及导轨4,上述炉体1为可倾倒感应电炉,采用手摇式倾炉装置,上述炉体1的倾倒角度为0°~110°,其最大倾角为110°,可以把炉体1内熔液全部倒空,该炉体1内内置有平底石墨坩埚5,内置平底坩埚5,有效地增大了坩埚5容积,从而可以提高熔化效率;上述铸模2设置在移动小车3上,上述导轨4主要是由铺设在平整地面的两根平行角钢构成,上述移动小车3设置在导轨4上,上述移动小车3底部设置有四个移动轮,该移动轮与导轨4滚动配合,而移动小车3上设置有拉手6,工人可通过拉手6改变移动小车3的位置,来调节炉体1倾倒时合金液和铸模2之间位置,以便使熔液全部浇铸在靠近漏斗7的中央,通过漏斗7的导流,最终使熔液浇铸在铸模2的中间位置,上述移动小车3上焊接一个三角支撑架9;上述铸模2位于支撑架9内,上述支撑架9上设置有由石墨制成的漏斗7,该漏斗7位于铸模2的正上方,漏斗7的锥度比较大,外径比较小,占用空间比较小;上述漏斗7内设置一漏斗塞8,该漏斗塞8上开有通孔。
上述铸模2上端设置有保温帽10,该保温帽10由石墨制成,上述漏斗塞8下端伸出漏斗7与保温帽10相邻,方便补缩,同时起到保温作用,在浇铸时起到限制熔液流向的作用,即倒流作用,使熔液以竖直方向流入铸模2内,但它的下端不能超过保温帽10位置,否则,浇铸到铸模2的熔液,达到保温帽10上沿,使保温帽10和漏斗7连在一起,不方便漏斗7、保温帽10和铸模2的取出;上述铸模2上下两端开口,上口大于下口,上述铸模2的内壁为斜面,上述铸模2的下端卡接有模底,方便铸锭从铸模2中敲出。
此装置的设计思路是:通过加入石墨漏斗7,增大铸模2接受熔液的区域,以及起到导流等作用,使合金液能浇铸在铸模2正中,有利于排气,减少气孔、夹渣、偏析等缺陷;引入小车,使铸模2成为“移动铸模”,进一步增大接受熔液的区域,以适应炉体1倾动不同角度时,熔液浇出的水平距离的变化。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种新型实验用便捷浇铸装置,其特征在于:包括有炉体、铸模、移动小车及导轨,所述炉体为可倾倒感应电炉,该炉体内内置有平底石墨坩埚,所述炉体的倾倒角度为0°~110°,所述铸模设置在移动小车上,所述导轨为角钢导轨,所述移动小车设置在导轨上,所述移动小车上设置有支撑架,所述铸模位于支撑架内,所述支撑架上设置有由石墨制成的漏斗,该漏斗位于铸模的上方,所述漏斗内设置一漏斗塞,该漏斗塞上开有通孔;
所述铸模上端设置有保温帽,该保温帽由石墨制成,所述漏斗塞下端伸出漏斗与保温帽相邻;
所述移动小车底部设置有四个移动轮,该移动轮与导轨滚动配合;
所述铸模上下两端开口,上口大于下口,所述铸模的内壁为斜面,所述铸模的下端卡接有模底。
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