CN108607978A - 铸造加工用浇注装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于消失模铸造技术领域，具体公开了铸造加工用浇注装置，包括存液箱、真空室、真空泵、动力单元和砂箱，真空室的上壁固定有套筒，套筒的上部铰接有料门；套筒内滑动连接有滑筒，滑筒的底部设有压力阀；存液箱与套筒之间连接有排液管；砂箱内设有消失模模型和浇注通道；真空室的侧壁上固定有固定筒和铰接有翻转门，固定筒内滑动连接有推柱，推柱上连接有第三弹簧；真空室的侧壁上连接有抽气管，抽气管、固定筒均与真空泵连接；动力单元包括连接杆、不完全齿轮和电机，连接杆的下端位于真空室内且与滑筒连接，连接杆上设有齿条。使用本发明申请的装置，能够有效解决现有消失模铸造加工过程中容易发生反喷的问题。

Description

铸造加工用浇注装置

技术领域

本发明属于消失模铸造技术领域，尤其涉及一种铸造加工用浇注装置。

背景技术

消失模铸造是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。消失模铸造具有铸件精度高、设计灵活、清洁生产等优点，受到机械领域铸造的广泛应用。

传统的消失模铸造铸件的浇注装置，包括真空柜、砂箱、消失模模型和通向消失模模型的浇注管道，其中消失模模型放置在砂箱内，砂箱内装了覆盖消失模模型的干砂，浇注管道的上端设置有进料口，通过真空负压将高温金属熔液流入进料口，之后进入浇注管道内，最后对砂箱内的消失模模型进行气化，高温金属熔液占据模型的位置。

现有消失模铸造加工过程中容易发生反喷，反喷是消失模铸造中常发生的现象，反喷严重时可能会危及浇注工的人身安全，必须予以重视，为减轻反喷现象。造成反喷的原因有多个，最主要的原因是：(1)浇注速度过快；(2)消失模模型的内侧涂抹耐火涂料，而耐火涂料中含有水分，在高温金属熔液与耐火涂料接触时，会产生大量的水蒸气，水蒸气的存在使得铸造过程中容易发生反喷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸造加工用浇注装置，以解决现有消失模铸造加工过程中容易发生反喷的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：铸造加工用浇注装置，包括存液箱、真空室、真空泵、动力单元和位于真空室内的砂箱，真空室的上壁固定有与真空室连通的套筒，套筒的上部铰接有只能向下打开的料门，料门上连接有使料门保持闭合的第一弹簧；套筒内滑动连接有上部开有凹腔的滑筒，滑筒的底部设有压力阀；存液箱与套筒之间连接有排液管；砂箱的底部转动连接有滚轮，砂箱内设有消失模模型和与消失模模型连通的浇注通道，滑筒与浇注通道相对且能伸入浇注通道中；真空室的侧壁上固定有固定筒和铰接有只能向外侧打开的翻转门，固定筒与翻转门相对设置，固定筒内滑动连接有推柱，推柱上连接有能使推柱复位的第二弹簧；真空室的侧壁上连接有抽气管，抽气管、固定筒均与真空泵连接；动力单元包括连接杆、不完全齿轮和驱动不完全齿轮转动的电机，连接杆滑动连接在真空室的上壁上，连接杆的下端位于真空室内且与滑筒连接，连接杆位于真空室外的部分设有与不完全齿轮啮合的齿条。

本基础方案的工作原理在于：浇注时，启动真空泵，在真空泵的作用下，推柱向真空泵一侧滑动，推柱压缩第三弹簧。与此同时，真空泵通过抽气管使真空室内形成负压，由于滑筒滑动连接在套筒内且位于真空室内，滑筒被往下吸，滑筒的下部伸入浇注通道中，套筒和滑筒内的压强减少，料门在吸力的作用下克服第一弹簧的作用力而向下翻转，料门打开，存液箱内高温的金属熔液通过排液管、料门进入套筒、滑筒内。启动电机，使电机驱动不完全齿轮往固定方向转动，不完全齿轮通过齿条带动连接杆和滑筒向上滑动，此时套筒和滑动内的压强增大，当压强增大到压力阀的预设值时，压力阀自动打开，凹腔内的金属熔液通过压力阀、浇注通道进入消失模模型内。当不完全齿轮与齿条脱离啮合时，在真空室负压的作用下，滑筒再次向下滑动伸入浇注通道中，金属熔液补充到凹腔内。不完全齿轮继续转动，不完全齿轮再次与齿条啮合，不完全齿轮通过齿条带动滑筒向上行。即在不完全齿轮转动的过程中，滑筒不断的上下往复运动，金属熔液间歇性的补充到消失模模型内。浇注完成后，关闭真空泵，使真空泵与抽气管、固定筒断开连接，此时由于固定筒内没有了负压作用，在第三弹簧的作用下，推柱向砂箱一侧滑动，推柱推动砂箱，翻转门打开，砂箱被推出真空室。

本基础方案的有益效果在于：

1、本发明中，设置套筒和滑筒，启动电机前，在负压的作用下，滑筒伸入浇注通道中，高温的金属熔液暂时存放在滑筒内，滑筒内的金属熔液可对消失模模型内壁的耐火涂料进行烘干，可将耐火涂料中的水分蒸发，减少了制成的铸件内的气孔或孔洞等缺陷，提高了铸件的铸造质量，同时在一定程度上也降低发生反喷的几率。

2、在不完全齿轮转动的过程中，滑筒不断的上下往复运动，金属熔液间歇性的补充到消失模模型内，与现有的浇注方式相比，浇注的速度明显降低，一方面可降低金属熔液对砂的冲击力，另一方面可有效避免由于浇注速度过快而发生反喷。

3、本发明中，高温的金属熔液暂时存放在滑筒里面，可以预先利用高温金属熔液对砂箱进行预热，使得砂箱内的干砂温度慢慢升高，与现有的突然浇注高温金属熔液相比，这样操作有一个温度缓冲阶段，降低砂对温度的敏感度，避免干砂坍塌。

4、浇注完成后，推柱可自动将砂箱推出，不需工人人为卸料，降低工人劳动强度的同时提高加工效率。

进一步，固定筒内开有水平设置的限位槽，推柱上设有滑动连接在限位槽内的凸起。限位槽的设置限制了推柱的运动范围，能够有效避免推柱脱离固定筒。

进一步，真空室铰接有翻转门的一侧设有冷却室，翻转门打开，真空室能与冷却室连通。往消失模模型内注入金属熔液后，需要对消失模模型进行冷却，使消失模模型内的金属熔液凝固，金属熔液凝固后将消失模模型破碎后即可得到铸造完成的工件。在真空室一侧设置冷却室，浇注完成后即可将砂箱连同消失模模型一同推入冷却室内，加快金属熔液凝固的速度，提高生产效率。

进一步，冷却室的底部向翻转门一侧倾斜向上设置。冷却室的底部倾斜设置，推柱将砂箱推出真空室外后，砂箱能够沿着冷却室的底部向下滑落，有利于砂箱进入冷却室内。

进一步，真空室的内壁设有用于限制翻转门向内部翻转的限位块。限位块的设置能够限制翻转门向真空室内部翻转，使得翻转门只能向外侧翻转。

附图说明

图1是本发明铸造加工用浇注装置实施例的纵向剖视图；

图2是图1中A部分的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图1至2中的附图标记包括：存液箱10、排液管11、真空泵20、抽气管21、固定筒30、推柱31、限位槽32、第二弹簧33、砂箱40、消失模模型41、滚轮42、浇注通道43、冷却室50、不完全齿轮60、齿条61、连接杆62、套筒70、滑槽71、料门72、第一弹簧73、挡块74、滑筒80、压力阀81、凹腔82、真空室90、翻转门91、限位块92。

如图1、图2所示，铸造加工用浇注装置，包括存液箱10、砂箱40、真空室90、冷却室50、真空泵20和动力单元。真空室90的上壁固定有套筒70，套筒70与真空室90连通，套筒70的上部铰接有料门72，套筒70的上端固定有挡块74，挡块74的设置限制了料门72的向上翻转，使得料门72只能向套筒70内部翻转。真空室90的右侧壁上固定有水平设置的固定筒30，真空室90的左侧壁上铰接有翻转门91，固定筒30与翻转门91相对设置；真空室90的内壁固定有限位块92，限位块92的设置能够限制翻转门91向真空室90内部翻转，翻转门91只能向外侧翻转。真空室90铰接有翻转门91的一侧设有冷却室50，翻转门91打开，真空室90能与冷却室50连通；冷却室50的底部向翻转门91一侧倾斜向上设置。料门72与套筒70内壁之间连接有第一弹簧73，第一弹簧73的设置能使料门72保持闭。套筒70内滑动且密封连接有滑筒80，具体连接方式为：套筒70的内壁开有沿高度方式的滑槽71，滑筒80上固定有滑动连接在滑槽71内的卡条。滑筒80与套筒70之间连接有第二弹簧33，一般情况下，在第二弹簧33的拉力作用下，滑筒80位于套筒70内。滑筒80的上部开有凹腔82，滑筒80的底部设有压力阀81，凹腔82内的压强增大到压力阀81的预设值时，压力阀81自动打开。存液箱10用于存放金属熔液，存液箱10与套筒70之间连接有排液管11，存液箱10内的金属熔液能够排液管11进入套筒70内。砂箱40位于真空室90内，砂箱40的底部转动连接有滚轮42，砂箱40内设有消失模模型41和与消失模模型41连通的浇注通道43，滑筒80与浇注通道43相对且能伸入浇注通道43中。固定筒30内滑动且密封连接有左侧位于真空室90内的推柱31，推柱31水平放置且能与砂箱接触、相抵。固定筒30内开有水平设置的限位槽32，推柱31上固定有滑动连接在限位槽32内的凸起，限位槽32的设置限制了推柱31的运动范围，能够有效避免推柱31脱离固定筒30。推柱31与固定筒30的内壁之间连接有第三弹簧。真空室90的右侧壁上连接有抽气管21，抽气管21、固定筒30均与真空泵20连接。

动力单元包括连接杆62、不完全齿轮60和电机，电机的输出轴固定在不完全齿轮60的转动中心处，启动电机，电机驱动不完全齿轮60转动。连接杆62滑动连接在真空室90的上壁上，连接杆62的下端位于真空室90内且与滑筒80焊接，连接杆62位于真空室90外的部分固定有能与不完全齿轮60啮合的齿条61，不完全齿轮60位于齿条61的右侧。

具体实施过程如下：浇注时，启动真空泵20，在真空泵20的作用下，推柱31沿着固定筒30的内壁向右侧滑动，推柱31压缩第三弹簧。与此同时，真空泵20通过抽气管21使真空室90内形成负压，由于滑筒80滑动连接在套筒70内且位于真空室90内，滑筒80被往下吸，滑筒80的下部伸入浇注通道43中，套筒70和滑筒80内的压强减少，料门72在吸力的作用下克服第一弹簧73的作用力而向下翻转，料门72打开，存液箱10内高温的金属熔液通过排液管11、料门72进入套筒70、滑筒80内。由于高温金属熔液的温度比较高，真空室90和砂箱40内的温度逐渐升高，消失模模型41内的耐火涂料中的水分慢慢蒸发，便于对耐火涂料进行烘干。耐火涂料烘干后，启动电机，使电机驱动不完全齿轮60顺时针转动，不完全齿轮60通过齿条61带动连接杆62和滑筒80向上滑动，此时套筒70和滑动内的压强增大，当压强增大到压力阀81的预设值时，压力阀81自动打开，凹腔82内的金属熔液通过压力阀81、浇注通道43进入消失模模型41内，由于金属熔液的温度较高，消失模模型41内填充的物质气化，金属熔液逐渐填充到消失模模型41的内腔。当不完全齿轮60与齿条61脱离啮合时，在真空室90负压的作用下，滑筒80再次向下滑动伸入浇注通道43中，金属熔液补充到凹腔82内。不完全齿轮60继续转动，不完全齿轮60再次与齿条61啮合，不完全齿轮60通过齿条61带动滑筒80向上行。即在不完全齿轮60转动的过程中，滑筒80不断的上下往复运动，金属熔液间歇性的补充到消失模模型41内。浇注完成后，关闭真空泵20，使真空泵20与抽气管21、固定筒30断开连接，此时由于固定筒30内没有了负压作用，在第三弹簧的作用下，推柱31向左侧滑动，推柱31推动砂箱40向右滑动，翻转门91打开，砂箱40通过翻转门91进入冷却室50内，砂箱40内的消失模在冷却室50内进行冷却。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.铸造加工用浇注装置，其特征在于：包括存液箱、真空室、真空泵、动力单元和位于真空室内的砂箱，真空室的上壁固定有与真空室连通的套筒，套筒的上部铰接有只能向下打开的料门，料门上连接有使料门保持闭合的第一弹簧；套筒内滑动连接有上部开有凹腔的滑筒，滑筒与套筒之间连接有第二弹簧，滑筒的底部设有压力阀；存液箱与套筒之间连接有排液管；砂箱的底部转动连接有滚轮，砂箱内设有消失模模型和与消失模模型连通的浇注通道，滑筒与浇注通道相对且能伸入浇注通道中；真空室的侧壁上固定有固定筒和铰接有只能向外侧打开的翻转门，固定筒与翻转门相对设置，固定筒内滑动连接有推柱，推柱上连接有能使推柱复位的第三弹簧；真空室的侧壁上连接有抽气管，抽气管、固定筒均与真空泵连接；动力单元包括连接杆、不完全齿轮和驱动不完全齿轮转动的电机，连接杆滑动连接在真空室的上壁上，连接杆的下端位于真空室内且与滑筒连接，连接杆位于真空室外的部分设有与不完全齿轮啮合的齿条。

2.根据权利要求1所述的铸造加工用浇注装置，其特征在于：固定筒内开有水平设置的限位槽，推柱上设有滑动连接在限位槽内的凸起。

3.根据权利要求1所述的铸造加工用浇注装置，其特征在于：真空室铰接有翻转门的一侧设有冷却室，翻转门打开，真空室能与冷却室连通。

4.根据权利要求3所述的铸造加工用浇注装置，其特征在于：冷却室的底部向翻转门一侧倾斜向上设置。

5.根据权利要求1所述的铸造加工用浇注装置，其特征在于：真空室的内壁设有用于限制翻转门向内部翻转的限位块。