CN110722100A - 一种铸件加工设备及加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铸件加工设备及加工工艺，属于铸造的技术领域，其技术方案要点是一种铸件加工设备，包括上下正对的上壳型和下壳型，上壳型与下壳型内填充有型砂，所述上壳型相对的两侧以及下壳型相对的两侧均开设有安装槽，安装槽内插设有冷却管，冷却管在上壳型以及下壳型的对应区域内呈竖直螺旋状且埋设于型砂内的冷却管，冷却管连通有用于提供冷却水的水泵以及水箱，达到加速铸件冷却速递从而达到提高铸造效率的效果。

Description

一种铸件加工设备及加工工艺

技术领域

本发明涉及铸造的技术领域，尤其涉及一种铸件加工设备及加工工艺。

背景技术

铸造是将通过熔炼的金属液体浇筑入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。铸造是常用的制造方法，制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重。

现有的可参考公告号为CN106623806B的中国专利，其公开了一种铸件铸造工艺，包括如下步骤：步骤S1，壳型制作，采用耐火泥覆膜砂结合壳型模具制作上半壳型和下半壳型；步骤S2，壳型合型，将上半壳型与下半壳型合型并垂直夹紧，形成浇注型腔；步骤S3，设置浇注系统，所述浇注系统包括设于壳型型腔内的流道组件和与壳型型腔粘接的侧面流道组件，步骤S4，熔炼浇注，步骤S5，铸件清理，包括切割、粗磨和精磨。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述铸件铸造工艺中， 浇注后靠自然冷却，使得铸件的冷却速度较慢，铸造效率大大降低。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种铸件加工设备，通过加速铸件冷却速递从而达到提高铸造效率的效果。

本发明的技术目的之一是通过以下技术方案得以实现的：

一种铸件加工设备，包括上下正对的上壳型和下壳型，上壳型与下壳型内填充有型砂，所述上壳型相对的两侧以及下壳型相对的两侧均开设有安装槽，安装槽内插设有冷却管，冷却管在上壳型以及下壳型的对应区域内呈竖直螺旋状且埋设于型砂内的冷却管，冷却管连通有用于提供冷却水的水泵以及水箱。

通过上述技术方案，在加工铸件时，首先往下壳型内装满型砂，并且将提前制作好的模具放入下壳型内，然后将冷却管从上至下插入安装槽内，使得冷却管的螺旋段位于下壳型围成的中间位置，并围住模具的下半部分，接着将上壳型叠放于下壳型的上方，将另一个冷却管也插入安装槽内，使得新的冷却管能够围住模具的下半部分，将型砂填满上壳型并压实后，再分开上壳型和下壳型，将模具取出以形成模腔后重新闭合，采用浇铸方式向模腔内注入金属溶液以形成铸件，在铸件冷却过程中，为加速铸件的冷却效率，向冷却管内通入循环的冷却水，从而使得铸件能够加快冷却效率，大大提高了铸件的加工效率，并且分别设置于上壳型和下壳型内的螺旋状冷却管，使得铸件的冷却更全面、冷却力度更大，不会出现局部冷却不均现象，并且上壳型和下壳型的分模不会受到影响，确保分模和合模的正常操作。

本发明进一步设置为：所述冷却管的两端均从安装槽穿出上壳型以及下壳型，自上壳型内穿出的冷却管以及自下壳型内穿出的冷却管在同一侧连通有三通管，三通管的进口连通水泵以及水箱以构成循环冷却回路。

通过上述技术方案，在位于上壳型以及下壳型内的冷却管的端部各通过一个三通管连通起来，然后在三通管的进口连通水泵以及水箱，从而使得两部分冷却管形成一个冷却回路，使得冷却回路简单、且一个水泵以及水箱就能够完成供水，提高冷却回路的连接便利性，同时提高铸件冷却的均匀性。

本发明进一步设置为：所述安装槽的底部呈与冷却管的周向面相适配的半圆状，安装槽内插设有定位条，定位条的底部呈与冷却管相适配的半圆状，定位条的顶端与安装槽的槽口平齐。

通过上述技术方案，冷却管自安装槽穿出后，利用定位条卡紧，使得安装槽能够被遮挡，同时冷却管被定位，从而确保下壳型以及上壳型内的型砂不会从安装槽内流出，确保型砂填充后的稳定性，进而使得铸件的生产质量得到保障，并且冷却管不会轻易晃动，其内部通过冷却水时不会对型砂造成松动，进一步提高铸件成型过程以及冷却过程的稳定性，间接提高了铸件的制造质量。

本发明进一步设置为：所述定位条相对的两侧固定设置有滑动条，安装槽的两侧开设有与滑动条滑动配合的滑动槽。

通过上述技术方案，将定位条插入安装槽内时，滑动条顺着滑动槽竖直滑动，因此定位条的安装更顺畅，同时在压实型砂时定位条不会从安装槽内脱离，确保定位条封住安装槽的可靠性，避免压实型砂时型砂将定位条挤出，使得铸造过程以及冷却过程的可靠性，进而提高了铸件的生产制造质量。

本发明进一步设置为：所述下壳型的底部设置有底板，底板相邻的两侧固定设置有基准板，基准板与下壳型的外表面抵接。

通过上述技术方案，在生产铸件前，首先将下壳型放置在底板的上表面，并且下壳型的相邻两侧分别与基准板抵接，使得下壳型在填充型砂时不会轻易晃动，提高下壳型的放置稳定性，进而提高铸件生产时的可靠性。

本发明进一步设置为：所述下壳型在正对基准板的两侧设置有卡紧组件，卡紧组件包括与下壳型固定连接的调整板，调整板上螺纹连接有丝杠，且丝杠水平朝向下壳型方向，丝杠靠近下壳型的端部转动连接有卡紧板，卡紧板与底板滑动配合。

通过上述技术方案，将下壳型的两侧与基准板抵接后，再转动丝杠，使得丝杠带动卡紧板靠近下壳型的外表面，进而使得下壳型的四周均被抵接固定，从而使得铸件的生产过程中，其稳定性进一步提高，铸件的生产质量得以保证。

本发明进一步设置为：所述底板上开设有水平延伸至下壳型的引导槽，卡紧板的底部固定设置有与引导槽滑动配合的引导块。

通过上述技术方案，当转动丝杠时，丝杠带动卡紧板靠近下壳型的外表面移动，移动过程中引导块在引导槽内滑动，从而使得卡紧板的移动过程更顺畅，提高卡紧板对下壳型的卡紧效果。

本发明的目的之二在于提供一种铸件加工工艺，通过加速铸件冷却速递从而达到提高铸造效率的效果。

本发明的技术目的之二是通过以下技术方案得以实现的：

一种铸件加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、配置型砂，型砂采用原砂、黏土、水、植物油以及木屑混合而成，且原砂、黏土、水、植物油以及木屑的混合比例分别为73%、10%、8%、4%、5%；S2、安装下壳型，将下壳型的两侧与基准板抵接，转动丝杠，丝杠带动卡紧板与下壳型的外表面抵接；S3、往下壳型内部填入三分之一型砂，然后将提前预制好的模具放入下壳型内，并且将冷却管放入下壳型内，使得模具位于冷却管的环形区域内，继续往下壳型内填覆型砂直至填满；S4、将上壳型叠放于下壳型的上方，并将另一个冷却管放入上壳型内，使得冷却管的环形区域继续包围模具，继续往下壳型内填满型砂；S5、振实型砂，并开设浇道、气道；S6、将上壳型和下壳型分离，取出模具，重新盖合上壳型和下壳型；S7、通过浇道浇注高温金属溶液，同一侧的两个冷却管通过三通管连通，并且两个三通管之间连通水泵和水箱形成水循环；S8、脱模取出铸件。

通过上述技术方案，型砂的原砂中加入10%的黏土以及8% 的水分能够提高型砂的整体粘性，在利用模具制作模腔以及将模具取出的过程中，能够确保模腔维持原定形状，提高铸造质量，水的作用主要时润湿黏土，使黏土产生粘结力；在原砂中加入4%的植物油，能够防止铸件粘砂，确保铸件的生产质量；在原砂中加入5%的木屑，主要增加型砂的退让性，避免铸件热裂缺陷。在铸造过程中，先对下壳型进行定位，确保下壳型内填入型砂的稳定性，然后往下壳型内填入三分之一的型砂后再放入模具，能够为模具以及冷却管提供一个基础的放置区域，按照要求安装好冷却管后，继续填充型砂将模具以及冷却管覆盖，接着继续叠放上壳型，在上壳型内继续放置冷却管并填满型砂，压实，并开设浇道和气道，压实后将上壳型和下壳型分离，取出模具后再次盖合，此时在上壳型和下壳型的外部利用三通管将两组冷却管连通于同一水泵和水箱以构成冷却回路，浇铸金属溶液后，开启水泵，从而使得冷却水管能够环绕在铸件四周，加速铸件的冷却效率，提高铸件的加工效率。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、通过在上壳型以及下壳型内设置螺旋状设置的冷却管，使得铸件在成型过程中冷却速度得到保障，提高铸件的冷却效率；

2、通过在两组冷却管的同一端部连通三通管，使得两组冷却管可以共用一组水泵以及水箱，进而使得铸件在冷却时热量散失均匀；

3、通过在安装槽内插设定位条，使得冷却管安装的稳定性较高。

附图说明

图1为实施例1中铸件加工设备的整体结构示意图；

图2为铸件加工设备的爆炸示意图；

图3为隐去上壳型后的铸件加工设备的局部结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大示意图。

附图标记：1、上壳型；2、下壳型；3、安装槽；31、滑动槽；32、定位条；321、滑动条；4、冷却管；41、三通管；5、水泵；51、水箱；6、底板；61、基准板；62、引导槽；7、卡紧组件；71、调整板；72、丝杠；73、卡紧板；731、引导块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种铸件加工设备，如图1所示，包括上下叠放的上壳型1和下壳型2，上壳型1和下壳型2均为上下贯通状，下壳型2的底部放置有水平的底板6，在铸造时，将型砂填满上壳型1以及下壳型2围成的区域，并且型砂将模具覆盖，将型砂压实后，在型砂的顶部开设浇道以及气道，再分开上壳型1和下壳型2，取出模具后形成模腔，利用浇道进行浇铸以形成铸件，上壳型1以及下壳型2内部均设置有围绕在模腔四周的冷却组件，以加速铸件的冷却，从而提高铸件的制造效率。

如图2所示，具体地，在上壳型1以及下壳型2相对的两侧开设有安装槽3，且位于上壳型1的安装槽3竖直向下开设并贯穿至上壳型1的底部，位于下壳型2的安装槽3竖直向上开设并贯穿至下壳型2的顶部，两组安装槽3上下正对。冷却组件包括分设于上壳型1以及下壳型2内部的两组冷却管4，两组冷却管4在上壳型1以及下壳型2内部呈螺旋状设置且冷却管4的两端自对应的安装槽3内穿出，安装槽3的槽底呈与冷却管4的周向面相适配的圆弧形，安装槽3内插设有定位条32，定位条32朝向安装槽3的槽底一端也为与冷却管4相适配的圆弧状，从而使得定位条32插入安装槽3内时，能够对冷却管4进行夹紧定位，确保冷却管4安装的稳定性。

结合图3和图4，安装槽3相对的两侧开设有竖直的滑动槽31，定位条32对应的两侧固定设置有与滑动槽31滑动配合的滑动条321，定位条32滑入安装槽3内的过程中，滑动条321在滑动槽31内滑动，一方面使得定位条32的安装过程更顺畅，另一方面使得定位条32安装后不会从安装槽3内脱离，进而使得定位条32对冷却管4的定位稳定性大大提高。

结合图1和图3，冷却管4在上壳型1以及下壳型2内部沿着竖直方向呈截面为矩形的方式螺旋设置，且两组冷却管4穿出上壳型1以及下壳型2的同一侧各连通有一个三通管41，两个三通管41连通有水泵5以及水箱51。当将金属溶液注入模腔之后，可以启动水泵5，水泵5将水箱51内的冷却水沿着冷却管4循环，从而使得模腔的四周能够得到有效的、均匀的冷却处理，进而提高铸件的冷却效率。

由于冷却管4设置为螺旋状，并围绕在模腔的四周，因此能够对模腔内的铸件进行全方位的包围冷却，提高热交换效率，进而使得冷却效果更佳。

在具体的铸造过程中，首先在下壳型2内填入三分之二高度的型砂，然后将模具放入下壳型2内，将一组冷却管4放入下壳型2并且冷却管4的螺旋段包围在模具的四周，并且冷却管4的两端分别从安装槽3穿出，将定位条32滑动插入安装槽3内，继续向下壳型2内填入剩下的型砂，接着将另一组冷却管4装入上壳型1的安装槽3内并利用定位条32卡紧，然后将上壳型1叠放在下壳型2的上方，继续向上壳型1内填入型砂并压实，压实后开出浇道以及多个气道，将上壳型1和下壳型2分离，取出模具形成模腔，重新将上壳型1和下壳型2叠合，在两组冷却管4的端部通过三通管41与水泵5以及水箱51连通，通过浇道进行浇铸成型后开启水泵5，使得铸件的四周都能够得到快速冷却，提高冷却效率以及冷却均匀度。

如图3所示，底板6的上表面固定设置有两块竖直的基准板61，基准板61与下壳型2的相邻两侧抵接，两块基准板61的对面分别设置有一组卡紧组件7，卡紧组件7包括调整板71、丝杠72以及卡紧板73，其中，调整板71与底板6固定连接，且调整板71与基准板61正对，丝杠72与调整板71螺纹连接，且丝杠72水平朝向下壳型2的外表面，丝杠72靠近下壳型2的一端转动连接有卡紧板73，卡紧板73的底部固定设置有引导块731，底板6上开设有与丝杠72平行的引导槽62，引导块731与引导槽62滑动配合。放置下壳型2时，首先将下壳型2的两侧与基准板61抵接，然后转动丝杠72，丝杠72带动卡紧板73沿着引导槽62滑动，进而抵接在下壳型2的外表面，从而对下壳型2进行定位夹紧，确保铸造时稳定性较高，间接提高铸造质量。

本实施例的实施原理为：在制作铸件的过程中，由于冷却管4埋设于模腔的四周，因此开启水泵5后，冷却水流经冷却管4内部，铸件传递给型砂的高温被冷却水带走，从而使得铸件能够全方位得到快速冷却，大大提高了铸件的冷却效率。

实施例2

一种铸件加工工艺，包括以下步骤：

S1、配置型砂，型砂采用原砂、黏土、水、植物油以及木屑混合而成，且原砂、黏土、水、植物油以及木屑的混合比例分别为73%、10%、8%、4%、5%；

S2、安装下壳型2，将下壳型2的两侧与基准板61抵接，转动丝杠72，丝杠72带动卡紧板73与下壳型2的外表面抵接；

S3、往下壳型2内部填入三分之一型砂，然后将提前预制好的模具放入下壳型2内，并且将冷却管4放入下壳型2内，使得模具位于冷却管4的环形区域内，继续往下壳型2内填覆型砂直至填满；

S4、将上壳型1叠放于下壳型2的上方，并将另一个冷却管4放入上壳型1内，使得冷却管4的环形区域继续包围模具，继续往下壳型2内填满型砂；

S5、振实型砂，并开设浇道、气道；

S6、将上壳型1和下壳型2分离，取出模具，重新盖合上壳型1和下壳型2；

S7、通过浇道浇注高温金属溶液，同一侧的两个冷却管4通过三通管41连通，并且两个三通管41之间连通水泵5和水箱51形成水循环；

S8、脱模取出铸件。

上述具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铸件加工设备，包括上下正对的上壳型(1)和下壳型(2)，上壳型(1)与下壳型(2)内填充有型砂，其特征在于：所述上壳型(1)相对的两侧以及下壳型(2)相对的两侧均开设有安装槽(3)，安装槽(3)内插设有冷却管(4)，冷却管(4)在上壳型(1)以及下壳型(2)的对应区域内呈竖直螺旋状且埋设于型砂内的冷却管(4)，冷却管(4)连通有用于提供冷却水的水泵(5)以及水箱(51)。

2.根据权利要求1所述的一种铸件加工设备，其特征在于：所述冷却管(4)的两端均从安装槽(3)穿出上壳型(1)以及下壳型(2)，自上壳型(1)内穿出的冷却管(4)以及自下壳型(2)内穿出的冷却管(4)在同一侧连通有三通管(41)，三通管(41)的进口连通水泵(5)以及水箱(51)以构成循环冷却回路。

3.根据权利要求1所述的一种铸件加工设备，其特征在于：所述安装槽(3)的底部呈与冷却管(4)的周向面相适配的半圆状，安装槽(3)内插设有定位条(32)，定位条(32)的底部呈与冷却管(4)相适配的半圆状，定位条(32)的顶端与安装槽(3)的槽口平齐。

4.根据权利要求3所述的一种铸件加工设备，其特征在于：所述定位条(32)相对的两侧固定设置有滑动条(321)，安装槽(3)的两侧开设有与滑动条(321)滑动配合的滑动槽(31)。

5.根据权利要求1所述的一种铸件加工设备，其特征在于：所述下壳型(2)的底部设置有底板(6)，底板(6)相邻的两侧固定设置有基准板(61)，基准板(61)与下壳型(2)的外表面抵接。

6.根据权利要求5所述的一种铸件加工设备，其特征在于：所述下壳型(2)在正对基准板(61)的两侧设置有卡紧组件(7)，卡紧组件(7)包括与下壳型(2)固定连接的调整板(71)，调整板(71)上螺纹连接有丝杠(72)，且丝杠(72)水平朝向下壳型(2)方向，丝杠(72)靠近下壳型(2)的端部转动连接有卡紧板(73)，卡紧板(73)与底板(6)滑动配合。

7.根据权利要求6所述的一种铸件加工设备，其特征在于：所述底板(6)上开设有水平延伸至下壳型(2)的引导槽(62)，卡紧板(73)的底部固定设置有与引导槽(62)滑动配合的引导块(731)。

8.一种铸件加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、配置型砂，型砂采用原砂、黏土、水、植物油以及木屑混合而成，且原砂、黏土、水、植物油以及木屑的混合比例分别为73%、10%、8%、4%、5%；

S2、安装下壳型(2)，将下壳型(2)的两侧与基准板(61)抵接，转动丝杠(72)，丝杠(72)带动卡紧板(73)与下壳型(2)的外表面抵接；

S3、往下壳型(2)内部填入三分之一型砂，然后将提前预制好的模具放入下壳型(2)内，并且将冷却管(4)放入下壳型(2)内，使得模具位于冷却管(4)的环形区域内，继续往下壳型(2)内填覆型砂直至填满；

S4、将上壳型(1)叠放于下壳型(2)的上方，并将另一个冷却管(4)放入上壳型(1)内，使得冷却管(4)的环形区域继续包围模具，继续往下壳型(2)内填满型砂；

S5、振实型砂，并开设浇道、气道；

S6、将上壳型(1)和下壳型(2)分离，取出模具，重新盖合上壳型(1)和下壳型(2)；

S7、通过浇道浇注高温金属溶液，同一侧的两个冷却管(4)通过三通管(41)连通，并且两个三通管(41)之间连通水泵(5)和水箱(51)形成水循环；

S8、脱模取出铸件。

Images