CN109304426A - 一种用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉及其铸造方法 - Google Patents

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CN109304426A CN201811194051.7A CN201811194051A CN109304426A CN 109304426 A CN109304426 A CN 109304426A CN 201811194051 A CN201811194051 A CN 201811194051A CN 109304426 A CN109304426 A CN 109304426A
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Abstract

本发明涉及一种用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉及其铸造方法,属于精密铸造技术领域。解决了现精密铸造技术生产含有深内腔的薄壳型容器铸件极为困难的技术问题。该铸造炉包括炉体、承载转盘、承载筐、铸型砂箱、铸型砂箱的移动机构、传送机构和钢水浇注机构等;设有铸型模壳的铸型砂箱设于承载转盘上;移动机构用于将铸型砂箱移动至承载筐上;钢水浇注机构用于将钢水浇注入铸型模壳内;升降机构用于升降承载筐并将铸型模壳内的钢水回浇到钢水浇注机构中。该铸造炉的铸型模壳内壁形状与薄壳型容器铸件的外壁形状相同,用于生产含深内腔或者含复杂形状的薄壳型容器铸件及高强度合金。采用该铸造炉生产的容器铸件金属组织致密均匀,力学性能优异。

Description

一种用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉及其铸造方法
技术领域
本发明涉及精密铸造设备技术领域,尤其涉及一种用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉及其铸造方法。
背景技术
本发明所属领域为精密铸造设备领域,它是一种新型真空感应精密铸造炉的设计方案。这种设计方案的真空感应精密铸造炉是为了满足生产具有或者包含深内腔的容器,而且容器壁厚又相对较薄的复杂零部件。这类零部件中,有不少还要求耐高压、耐高温、耐腐蚀、耐磨蚀甚至是耐辐照等,因此这类零部件的构成材料合金成分往往是高强度的难变形合金,因此不能通过模具锻造生产。
有些此类零部件,虽然其构成材料的合金成分是强度不太高的可变形合金,但是其内腔深度太大或者含有形状复杂的部分,因此也不能通过模具锻造生产,或者必须分解为多个部分,分别进行模具锻造,然后再组合焊结起来,然后再通过热处理消除焊结应力,然后再进行焊结变形的尺寸矫正,这样不仅废品率高,而且制造工序、工种繁多,而使得制造成本高昂,而且也因制造工序、工种繁多,而使得产品质量很难保证。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种容器型铸件铸造炉及其铸造方法,用以解决以下技术问题:现有精密铸造方法以及铸造炉很难满足生产含深内腔的容器型铸件,尤其是薄壁深内腔的容器型铸件,以及某些高强度合金无法用现有铸造炉或者锻造技术进行生产的技术问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,包括炉体,炉体内设有承载转盘、承载筐固定单元、铸型砂箱、移动机构、升降机构及钢水浇注机构;
铸型砂箱内设有铸型模壳,且铸型砂箱设于承载转盘上;移动机构将铸型砂箱由承载转盘移动至承载筐固定单元上;钢水浇注机构将钢水浇注至铸型模壳内;升降机构用于升降承载筐固定单元并将铸型模壳内的钢水回浇至钢水浇注机构中。
进一步地,铸型模壳的内壁形状与薄壳型容器铸件的外壁形状相同即铸型模壳的型腔内无需设置内模壳,该内模壳的形状与薄壳型容器铸件的内壁形状相同。
进一步地,升降机构包括卷扬主动轮、卷扬被动轮、双侧卷扬连动轴、同轴固定轮及承载筐倾转单元;卷扬主动轮通过双侧卷扬连动轴与同轴固定轮连接;卷扬主动轮通过带动卷扬被动轮升降承载筐固定单元,承载筐倾转单元用于倾转承载筐使铸型模壳内的钢水回浇到钢水浇注机构。
进一步地,承载筐固定单元包括承载筐、升降倾转轴、升降导向轮、导向框架及倾转卡板;承载筐设于升降倾转轴中部,升降导向轮设于升降倾转轴两端,导向框架上设有导向槽,升降导向轮设于导向槽内并沿导向槽上下移动;升降倾转轴的一端设有倾转卡板,倾转卡板用于连接承载筐倾转单元。
进一步地,承载筐倾转单元包括卡槽轮、倾转卡槽及卡槽轮同轴转盘;倾转卡槽设于卡槽轮上并用于与倾转卡板连接,卡槽轮同轴转盘用于带动卡槽轮转动;卡槽轮通过倾转卡槽和倾转卡板带动承载筐转动。
进一步地,移动机构包括推拉杆,推拉杆穿过炉体,推拉杆位于炉体外侧的一端设有手柄,手柄用于拉动和旋转推拉杆,推拉杆位于炉体内侧的一端设有卡块;卡块与铸型砂箱外侧设置的条形卡槽结构对应配合;将卡块卡入条形卡槽,通过推拉杆进行移动铸型砂箱。
进一步地,钢水浇注机构包括坩埚和浇注手柄;坩埚用于将钢料熔化成钢水,浇注手柄用于倾转坩埚并将钢水浇注到铸型模壳内。
进一步地,承载转盘底部设有转盘轴,承载转盘上设有推拉工位,铸型砂箱设于推拉工位时被推拉杆移动至承载筐中。
本发明还提供了一种用于生产薄壳型容器铸件的铸造方法,采用以上的用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,包括以下步骤:
S1.将含铸型模壳的铸型砂箱放置承载转盘上;
S2.使用铸型砂箱的移动机构将铸型砂箱拉到承载筐上,倾转钢水浇注机构,将钢水注入铸型模壳中;
S3.利用铸型砂箱的升降机构将承载筐上升到预定高度,通过承载筐倾转机构将铸型模壳旋转,将铸型模壳内未凝固钢水回浇至钢水浇注机构;
S4.钢水浇注后,将承载筐下降复位;利用铸型砂箱移动机构将铸型砂箱移至承载转盘上;将未浇注的下一个含铸型模壳的铸型砂箱转到推拉工位上,重复S2至S4步骤,直至铸型砂箱全部浇注完成。
进一步地,S2步骤和S3步骤中,钢水浇注至铸型模壳内到将钢水回浇至钢水浇注机构的时间间隔根据容器铸件类型进行调整以得到所要求壁厚的容器铸件。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明只需将铸型模壳内壁制作成该薄壳型容器的外形形状,而不必将铸型模壳的型腔制作成该薄壳型容器的全部形状(即容器型铸件的内壁形状和容器型铸件的外壁形状相同),这一点与传统的容器型铸件的铸型模壳的型腔制作工艺相比极为简单,钢水浇注后铸件的铸型模壳的脱除也极为简单。
(2)本发明利用铸型砂箱升降结构及倾转机构,向铸型模壳内浇注钢水后,停留一定时间,将已经浇注进入这个铸型模壳型腔里面但是还没还来得及凝固成一个大实心坨子的钢水再及时回浇至坩埚里,这时,在铸件模壳内壁上就会形成一层薄壳,即激冷层,激冷层的结晶组织非常细小、致密均匀,在该铸型模壳里得到了一个所要生产的容器形铸件。通过本发明的铸造炉制备的薄壳型容器铸件都是耐高温、耐高压、耐腐蚀及耐磨损的高温合金铸件。
本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明提供的用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉的主视图;
图2为本发明提供的用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉的俯视图;
图3为图2中铸型砂箱移动至承载筐的示意图;
图4为铸型砂箱的升降机构示意图;
图5为图4中承载筐上升至指定位置示意图;
图6为图5中承载筐倾转90°示意图;
图7为铸型砂箱升降机构左视图;
图8为承载筐上升至指定位置时左视图;
图9为承载筐倾转90°示意图;
图10为铸型砂箱由承载转盘转至推拉工位上示意图;
图11为铸型砂箱由推拉工位移动熔化至承载筐上示意图;
图12为将倾转坩埚中钢水浇注至铸型模壳内示意图;
图13为将承载筐上升至指定位置示意图;
图14为将铸型模壳中的钢水回浇至坩埚内示意图;
图15为将承载筐回转复位示意图;
图16为将承载筐下降复位示意图;
图17为将承载筐中的铸型砂箱移动至推拉工位上示意图。
附图标记:
1-加料测温孔;2-炉盖;3-炉体;4-炉体真空机组抽气管道;5-浇注手柄;6-推拉杆;7-坩埚;8-承载筐;9-卷扬被动轮;10-倾转卡板;11-倾转卡槽;12-卡槽轮;13-卡槽轮同轴转盘;14-倾转手柄;15-卷扬主动轮;16-钢丝绳;17-导向框架;18-铸型砂箱;19-钢丝绳固定端;20-承载转盘轴;21-承载转盘;22-铸型砂箱出入口;23-坩埚浇注窥视孔;24-炉门;25-铸型砂箱浇注窥视孔;26-充气破空阀;27-升降倾转轴;28-坩埚倾转轴;29-中频电源;30-中频电源线缆;31-低频线源;32-低频电源线缆;33-双侧卷扬连动轴;34-同轴固定轮;L1--承载筐宽度的一半即承载筐边缘到倾转轴中心的距离;L2-倾转轴中心到铸型模壳最高点的距离;h1-承载筐的高度;h2-升降倾转轴与卡槽轮固定轴的垂直高度;α-钢丝绳偏离竖直方向的夹角。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
实施例一
本发明提供了一种用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,包括炉体3,炉体3内设有承载转盘21、承载筐固定单元、铸型砂箱、移动机构、升降机构及钢水浇注机构;设有铸型模壳的铸型砂箱设于承载转盘21上;移动机构将铸型砂箱由承载转盘21移动至承载筐固定单元上;钢水浇注机构将钢水浇注至铸型模壳内;升降机构用于升降承载筐固定单元并将铸型模壳内的钢水回浇至钢水浇注机构中。
实施时,如图1至图9所示,将铸造炉固定于水平地面上,炉体3内设有承载转盘21,承载转盘21上方正对着铸型砂箱出入口,承载转盘21上设有铸型砂箱,铸型砂箱内设有铸型模壳,在承载转盘21的一侧设有铸型砂箱的移动机构,移动机构用于将铸型砂箱移动至升降机构上,此时,钢水浇注机构将钢水浇注到铸型砂箱内的铸型模壳中,如图12所示,然后升降机构将该铸型砂箱上升到预定高度,如图13所示,控制该升降机构使铸型模壳内的未凝固的钢水反向浇注到钢水浇注机构内,然后利用升降机构将铸型砂箱复位,再由移动机构将其移至承载转盘21上,最后由铸型砂箱出入口输送出铸造炉炉体3内。
与现有技术相比,本实施例提供的铸造炉能够用于制造含有深内腔的薄壳型容器铸件,现有铸造炉在铸造该类型容器铸件时,对于容器的型腔来说,钢水即钢水刚浇注进去还来不及全部充满容器型腔就凝固了,造成欠铸报废,如果将钢水的温度和铸型模壳的温度提高,则会引起浇注进去的钢水和铸型模壳材料发生反应污染钢水,即便是没有发生反应的,也会造成铸件金属组织的粗大和严重的疏松。而本发明提供的铸造炉内部设有铸型砂箱升降结构及倾转机构,当向铸型模壳内浇注钢水后,停留一定时间,再通过铸型砂箱的升降机构和倾转机构将铸型模壳内未凝固的液体钢水倒入坩埚7中,如此,钢水就会在短时间内在该铸型模壳的型腔壁上凝固一层金属组织细小、致密的薄壳,将尚未凝固的钢水再反向浇注回坩埚7后,就在该铸型模壳里得到了一个所要生产的容器形铸件。
为了实现薄壳型容器铸件的制造,铸型模壳的内壁形状与薄壳型容器铸件的外壁形状相同,铸型模壳的型腔内无需设置内模壳,该内模壳的形状与薄壳型容器铸件的内壁形状相同。
具体地,本发明采用的铸型模壳与传统的铸型模壳不同,传统的铸型模壳的需要制成容器铸件的形状,而不只是其外壁形状;例如,传统铸型模壳一般由内模壳和外模壳构成,内模壳和外模壳作用在一起形成容器型铸件,或者说,内模壳的形状与容器型铸件的内壁形状相同,外模壳的形状与容器型铸件的外壁形状相同,不过该传统铸型模壳在铸造完成后需要脱除内模壳,需要使用脱除试剂,该脱除剂很容易污染容器型铸件;另外,对于低温粘稠的金属液体,在传统的铸型模壳的内模壳和外模壳形成的型腔内由于产生凝固,所以很难流动,导致无法充满整个容器型铸件,从而影响容器型铸件的质量。
相对于传统铸型模壳,本发明所使用的铸型模壳只要将铸型模壳的内壁制作成该薄壳型容器的外形形状就能铸造出薄壳型容器铸件,即不需要设置内模壳,即在本发明使用的铸型模壳内部充满钢水时,如果不将钢水倒出,就会在铸型模壳内形成实心坨子,本发明就是利用这种结构的铸型模壳,将已经浇注进入这个铸型模壳型腔里面但是还没来得及凝固成一个大实心坨子的钢水再及时反向浇注回坩埚7里,这时,在铸件模壳内壁上就会形成一层薄壳,该薄壳为激冷层,激冷层的结晶组织非常细小、致密均匀,因此通过本发明的铸造炉制备的薄壳型容器铸件都是耐高温、耐高压、耐腐蚀及耐磨损的高温合金铸件。
为了更高效的实现铸型砂箱的升降,如图4所示,升降机构包括卷扬主动轮15、卷扬被动轮9、卷扬钢丝绳16、双侧卷扬连动轴33、同轴固定轮34、承载筐固定单元及承载筐倾转单元;卷扬主动轮15通过双侧卷扬连动轴33与同轴固定轮34连接;卷扬主动轮15通过带动卷扬被动轮9升降承载筐固定单元,承载筐倾转单元用于倾转承载筐8使铸型模壳内的钢水回浇到钢水浇注机构。
实施时,卷扬主动轮15通过双侧卷扬连动轴33与同轴固定轮34连接,同轴固定轮34固定在炉体3上,双侧卷扬连动轴33的两侧分别设有卷扬钢丝绳16,卷扬钢丝绳16的一端通过钢丝绳16固定端固定在炉体3上,卷扬钢丝绳16的中间绳体部分绕过双侧卷扬连动轴33并与承载筐固定单元转动连接,卷扬主动轮15通过带动双侧卷扬连动轴33转动,进而带动双侧卷扬连动轴33两侧的卷扬钢丝绳16转动,而卷扬钢丝绳16则带动承载筐固定单元上升至预定高度(该高度高于坩埚7高度),此时控制承载筐倾转单元,使承载筐8连带其内的铸型模壳旋转90°,将铸型模壳内的未凝固的钢水回浇至浇注机构内,然后通过承载筐倾转单元再反向将承载筐8旋转90°进行复位;当需下降承载筐固定单元时,控制卷扬主动轮15使其反向转动,卷扬钢丝绳16带动承载筐固定单元开始下降,直至下降到炉体3地面上,利用移动机构将该铸型砂箱推送至承载转盘21上,旋转承载转盘21,进行下一个铸型砂箱的浇注。
通过设定铸型砂箱的升降机构,当将坩埚7内的钢水浇注到铸型模壳内后,钢水会在铸型模壳的内壁上形成一层薄壳,该层薄壳为激冷层,为了防止钢水在铸型模壳内进一步形成柱状晶层、粗等轴晶层及疏松缩孔层,一定时间后应及时将铸型模壳内未凝固的钢水浇注回坩埚7内,此时,可以通过卷扬主动轮15带动卷扬被动轮9转动,进入带动铸型砂箱固定单元上升,然后通过控制铸型砂箱倾转机构倾转铸型砂箱,将铸型模壳内未凝固钢水回浇到坩埚7内。需要说明的是,对于不同的薄壳型容器铸件,由于铸件壁厚不同,钢水在铸型模壳内停留时间不同,该停留时间可以根据需要进行调整。
为了更好地固定承载筐8,承载筐固单元包括承载筐8、升降倾转轴27、升降导向轮、导向框架及倾转卡板10;承载筐8设于升降倾转轴27中部,升降导向轮设于升降倾转轴27两端,导向框架上设有导向槽,升降导向轮设于导向槽内并沿导向槽上下移动;升降倾转轴27的一端设有倾转卡板10,倾转卡板10用于连接承载筐倾转单元。
具体地,两个卷扬被动轮9通过升降倾转轴27实现同步转动,两个卷扬被动轮9的内侧设有两个升降导向轮,与升降导向轮对应的设定有两个导向框架,两个导向框架固定于炉体3的水平地面上,并相互平行,在导向框架内侧开设有导向槽,升降导向轮设定于导向槽内并在槽内移动,在升降倾转轴27的一端还设有条形倾转卡板10,在倾转卡板10上方设有卡槽轮12,卡槽轮12上设有与卡板对应的条形卡槽,与卡槽轮12同轴的位于炉体3外侧的卡槽轮同轴转盘13上设有倾转手柄14,通过倾转手柄14可以带动卡槽轮12转动,进而带动升降倾转轴27转动。
为了更方便的倾转承载筐8,如图7至9所示,承载筐倾转单元包括卡槽轮12、倾转卡槽11及卡槽轮同轴转盘13;倾转卡槽11设于卡槽轮12上并用于与倾转卡板10连接,卡槽轮同轴转盘13用于带动卡槽轮12转动;卡槽轮12通过倾转卡槽11和倾转卡板10带动承载筐8转动。
具体地,当卷扬主动轮15通过钢丝绳16带动卷扬被动轮9上升至预定高度,设于承载筐8中的铸型模壳通过升降倾转轴27一端的倾转卡板10卡和在倾转卡槽11内,卡槽轮同轴转盘13上设有倾转手柄14,通过倾转手柄14带动卡槽轮同轴转盘13转动,进而带动卡槽轮12和承载筐8转动,最终实现承载筐8内地铸型模壳的倾转。
需要说明的是,考虑到升降机构的紧凑性及使用寿命,将升降机构的一些参数控制在以下范围内:如图4所示,sinα≥0.26,2L1≥L2,h2≥h1;其中,L1为承载筐宽度的一半,即承载筐边缘到倾转轴中心的距离;L2为倾转轴中心到铸型模壳最高点的距离;h1为承载筐8的高度,h2为升降倾转轴27与卡槽轮12固定轴的垂直高度;α为钢丝绳16偏离垂直方向的角度。具体地,当卷扬主动轮15带动卷扬被动轮9从而带动承载筐8上升时,为了防止承载筐8中铸型模壳内钢水烘烤钢丝绳16及卷扬主动轮15,主动卷扬轮设于被动卷扬轮上方偏外侧,卷扬主动轮15和卷扬被动轮9之间连接到钢丝绳16偏离垂直方向的角度。需要强调的是,当需要建造大型的铸造炉时,可以参考以上参数进行设计制造大型铸造炉。
为了更好地移动铸型砂箱,移动机构包括推拉杆6,推拉杆6穿过炉体3,推拉杆6位于炉体3外侧的一端设有手柄,手柄用于拉动和旋转推拉杆6,推拉杆6位于炉体3内侧的一端设有卡块;卡块与铸型砂箱外侧设置的条形卡槽结构对应。将卡块卡入条形卡槽,通过推拉杆6进行移动铸型砂箱。
具体地,铸型砂箱外侧设有条形卡槽结构,推拉杆6穿过炉体3,推拉杆6位于炉体3外侧的一端设有手柄,手柄用于水平拉动和旋转推拉杆6,推拉杆6位于炉体3内侧的一端设于与条形卡槽对应的卡块,当需要将铸型砂箱移动到承载筐8上时,推动推拉杆6并将将推拉杆6的卡块插入到推拉工位上的铸型砂箱的条形卡槽内,将推拉杆6旋转90°即卡块被旋转90°,此时,条形卡槽与卡块垂直状态,卡块被锁死在条形卡槽内,如此,推拉杆6通过卡块与铸型砂箱实现固定连接,拉动手柄直至铸型砂箱移动到承载筐8上。
为了实现钢水浇注,钢水浇注机构包括坩埚7和浇注手柄5;坩埚7用于将钢料熔化成钢水,浇注手柄5用于倾转坩埚7并将钢水浇注到铸型模壳内。具体地,坩埚7固定于炉体3内,其高度高于承载筐8,当坩埚7内的钢料熔化为钢水时,将浇注手柄5倾转90°,坩埚7内地钢水浇注到铸型模壳;当钢水注满铸型模壳后,扳回浇注手柄5,完成钢水浇注过程。
需要说明的是,熔化坩埚7采用采用两个频率熔化钢料,因此,坩埚7上连接有中频电源线缆30和低频电源线缆32,其中,中频电源线缆30与中频电源29连接,低频电源线缆32与低频电源31连接,采用来个频率进行熔化钢料不仅钢料能够快速熔化,而且钢水比较纯净,有利于后期浇注过程顺利进行。
为了提高生产效率,承载转盘21上可以设有多个工位,承载转盘21底部设有承载转盘轴20,承载转盘21上设有推拉工位,铸型砂箱设于推拉工位时被推拉杆6移动至承载筐8中。具体地,承载转盘21上设有四个工位,四个工位上分别设有四个铸型模壳,其中一个铸型模壳设于铸型砂箱出入口22位置正下方,还有一个铸型模壳设于推拉工位上,四个工位均匀分布在圆形承载转盘21的周边处,在承载转盘21底部设有承载转盘轴20,承载转盘21绕承载转盘轴20转动,当铸型模壳从铸型砂箱出入口22进入铸造炉的炉体3内后,首先移动至承载转盘21上,旋转铸型砂箱18,其中一个铸型砂箱18移动至推拉工位上,利用推拉杆6将该铸型砂箱18移动至承载筐8上,然后进行钢水浇注过程和铸型模块壳内地钢水回浇过程,将回浇后的铸型砂箱18通过升降机构和承载狂固定单元及铸型砂箱18的移动机构再次移动至推拉工位上,旋转承载转盘21,将下一个铸型砂箱18移动至推拉工位上,重复以上钢水浇注和钢水回浇过程,从而进行多工位连续铸造含深内腔的薄壳型的容器铸件。
为了便于观察铸造炉炉体3内的铸造情况,炉体3还包括坩埚浇注窥视孔23、加料测温孔1,坩埚浇注窥视孔23用于观察钢水浇注情况;加料测温孔1用于向熔化坩埚7内添加钢料及测试其钢水温度。
具体地,铸造炉的设有三层平台,如图2所示,设置三层平台的目的是便于检修和维修(三层平台设于炉体外部,其结构为常规设计,不涉及本发明的创造性,在此不在赘述),铸型砂箱18的出入口设于第一层平台上,铸造炉顶部设有圆形炉盖2,在炉盖2上设有铸型砂箱浇注窥视孔25和加料测温孔1,在炉体3侧面还设有铸造炉门24、坩埚浇注窥视孔23;其中,加料测温孔1可用于向坩埚7内加入钢料并测取钢水的实时温度,该坩埚7固定于炉体3内,其高度高于承载筐8的目的是,当坩埚7内的钢料熔化为钢水时,测试其钢水温度,若钢水温度达到了浇注条件(不同铸件的浇注温度不同),倾转浇注手柄5旋转90°,将坩埚7内的钢水浇注到铸型模壳;坩埚浇注窥视孔23用于查看钢水浇注情况;坩埚浇注窥视孔23用于实时查看坩埚7内钢水的变化情况;当需要检修或者发生其他情况时,维修人员可通过铸造炉的炉门24进入铸造炉内进行维修或者检查。
需要说明是,在铸造炉的一侧还设有真空机组抽气管道4及充气破空阀26,充气破空阀26用于保持炉体3内压力处于稳定状态,该真空机组抽气管道4与真空泵连接,真空泵设于铸造炉体3外,利用真空泵可以将铸造炉内抽到设定的熔铸真空度,例如将真空抽到≤5Pa的真空度,从而进行真空铸造。为使铸造炉内保持真空环境,在铸造炉的很多与外部相通的结构处设有密封部件,例如,在炉壁的推拉杆穿孔处设有真空密封橡胶圈。
本发明还提供了一种用于生产容器型铸件铸造炉的铸造方法,采用以上铸造炉,包括以下步骤:
S1.将25公斤钢料放入坩埚7内进行熔化,然后将25公斤钢料熔化至浇注状态;在坩埚7熔化钢料的过程中,将四个含有空的铸型模壳的铸型砂箱逐一由铸型砂箱出入口放入到铸型砂箱的承载转盘21上,并将其中一个铸型砂箱18移动至推拉工位上,如图10所示;如果是真空铸造炉,就将铸造炉内的真空抽到熔铸真空度(铸造对象不同,其熔铸真空度不同),然后钢料熔化至待浇注状态。
S2.使用推拉杆6将铸型砂箱移动至承载筐8上,如图11所示,将坩埚7倾转90°,将坩埚7中的钢水浇注入铸型模壳内,如图12所示。
S3.利用铸型砂箱升降机构将承载筐8升降到H2高度,如图13所示,转动倾转手柄14,将铸型砂箱旋转90°,铸型模壳内的未凝固的钢水被回浇到坩埚7内,如图14所示,坩埚7将5公斤钢水浇注入铸型模壳内,则这5公斤钢水中有一部分钢水凝固在铸型模壳内壁上。
S4.将钢水浇注后,反向旋转倾转手柄14,使承载筐8旋转90°,使凝固了薄壳型铸件的铸型砂箱回转复位,如图15所示;利用铸型砂箱升降机构将该承载筐8下降复位,如图16所示;利用推拉杆6将该模壳内含薄壳型铸件的铸型砂箱移出承载筐8,移动至承载转盘21上,如图17所示;将另一个含空模壳的铸型砂箱转到推拉工位上,重复S2至S4步骤,直至四个铸型砂箱全部浇注完成。
S5.转动承载转盘21,将四个铸型砂箱逐一由铸型砂箱出入口取出,并且逐一放入新的铸型砂箱到铸型砂箱承载转盘21上,并且将新的钢料或者补充钢料放入熔化坩埚7内,关闭炉盖2、铸造炉的炉门24和铸型砂箱出入口22,并且抽真空(针对真空铸造炉),开始新一轮的铸造过程。
需要强调的是,S2步骤和S3步骤中,钢水浇注至铸型模壳内到将钢水回浇至钢水浇注机构的时间间隔根据容器铸件类型进行调整。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,其特征在于,包括炉体,所述炉体内设有承载转盘、承载筐固定单元、铸型砂箱、移动机构、升降机构及钢水浇注机构;
所述铸型砂箱内设有铸型模壳,且所述铸型砂箱设于所述承载转盘上;
所述移动机构将所述铸型砂箱由所述承载转盘移动至所述承载筐固定单元上;
所述钢水浇注机构将钢水浇注至所述铸型模壳内;
所述升降机构用于升降所述承载筐固定单元并将所述铸型模壳内的钢水回浇至所述钢水浇注机构中。
2.根据权利要求1所述的用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,其特征在于,所述铸型模壳的内壁形状与所述薄壳型容器铸件的外形相同。
3.根据权利要求2所述的用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,其特征在于,所述升降机构包括卷扬主动轮、卷扬被动轮、双侧卷扬连动轴、同轴固定轮及承载筐倾转单元;所述卷扬主动轮通过所述双侧卷扬连动轴与所述同轴固定轮从动连接;所述卷扬主动轮通过带动卷扬被动轮升降承载筐固定单元,所述承载筐倾转单元用于倾转所述承载筐并使铸型模壳内的钢水回浇至钢水浇注机构中。
4.根据权利要求3所述的用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,其特征在于,所述承载筐固定单元包括承载筐、升降倾转轴、升降导向轮、导向框架及倾转卡板;所述承载筐设于升降倾转轴中部,所述升降导向轮设于升降倾转轴两端,所述导向框架上设有导向槽,所述升降导向轮设于导向槽内并沿导向槽上下移动;所述升降倾转轴的一端设有倾转卡板,所述倾转卡板用于连接所述承载筐倾转单元。
5.根据权利要求4所述的用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,其特征在于,所述承载筐倾转单元包括卡槽轮、倾转卡槽及卡槽轮同轴转盘;所述倾转卡槽设于卡槽轮上并用于与所述倾转卡板连接,所述卡槽轮同轴转盘用于带动所述卡槽轮转动;所述卡槽轮通过倾转卡槽和倾转卡板带动承载筐转动。
6.根据权利要求1或5所述的用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,其特征在于,所述移动机构包括推拉杆,所述推拉杆穿过炉体,所述推拉杆位于炉体外侧的一端设有手柄,手柄用于拉动和旋转推拉杆,推拉杆位于炉体内侧的一端设有卡块;所述卡块与铸型砂箱外侧设置的条形卡槽结构对应配合;将卡块卡入条形卡槽,通过推拉杆进行移动铸型砂箱。
7.根据权利要求6所述的用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,其特征在于,所述钢水浇注机构包括坩埚和浇注手柄;所述坩埚用于将钢料熔化成钢水,所述浇注手柄用于倾转坩埚并将钢水浇注到铸型模壳内。
8.根据权利要求1或7所述的用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,其特征在于,所述承载转盘底部设有转盘轴,所述承载转盘上设有推拉工位,所述铸型砂箱设于推拉工位时被推拉杆移动至承载筐中。
9.一种用于生产薄壳型容器铸件的铸造方法,其特征在于,采用权利要求1至8所述的用于生产薄壳型容器铸件的铸造炉,包括以下步骤:
S1.将含铸型模壳的铸型砂箱放置承载转盘上;
S2.使用铸型砂箱的移动机构将铸型砂箱拉到承载筐上,倾转钢水浇注机构,将钢水注入铸型模壳中;
S3.利用铸型砂箱的升降机构将承载筐上升到预定高度,通过承载筐倾转机构将铸型模壳旋转,将铸型模壳内未凝固钢水回浇至钢水浇注机构;
S4.钢水浇注后,将承载筐下降复位;利用铸型砂箱移动机构将铸型砂箱移至承载转盘上;将未浇注的下一个含铸型模壳的铸型砂箱转到推拉工位上,重复S2至S4步骤,直至铸型砂箱全部浇注完成。
10.根据权利要求9所述的用于生产薄壳型容器铸件的铸造方法,其特征在于,所述S2步骤和S3步骤中,所述钢水浇注至铸型模壳内到将钢水回浇至钢水浇注机构的时间间隔根据容器铸件类型进行调整以得到所要求壁厚的容器铸件。
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