CN111151715A - 一种铸件接触式浇注方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铸件接触式浇注方法，其包括以下步骤：S1：砂芯的制备、S2：砂芯的组装、S3：直浇道延伸段的安装、S4：浇包安装、S5：浇注。本发明能够快速并精确定位减少包内金属液温度降低，而且能够避免从出液口发生泄露。

Description

一种铸件接触式浇注方法及其装置
技术领域
本发明涉及接触式浇注技术领域，具体的涉及一种铸件接触式浇注方法及其装置。
背景技术
在利用浇包对砂芯进行浇注时，有时直浇道会发生吸气现象，从而造成不必要的损失，所以为了解决此问题设计一种铸件接触式浇注方法及其装置，将浇包与直浇道直接接触进行浇注，避免了吸气现象的发生。
发明内容
本发明分别通过第一长度标识和第二长度标识来检测直浇道延伸段与浇包和上砂芯之间以及上砂芯与下砂芯之间是否安装到位，起到了保证浇注准确性的作用，防止了废品的产生，而提供了一种铸件接触式浇注方法及其装置。
为解决上述的技术问题，本发明提供了一种铸件接触式浇注装置，其特征在于：包括立柱、顶座、金属液存纳箱、浇包和砂芯组件，所述的顶座固定在若干根立柱的顶部，所述的顶座的下方从左往右依次设置有四个砂芯组件，所述的金属液存纳箱安装在顶座的顶部，所述的浇包通过平移升降机构连接在顶座的底部，所述的浇包在平移升降机构的作用下依次与四个砂芯组件相连接并进行浇注，所述的金属液存纳箱通过伸缩软管与浇包相连通；
所述的砂芯组件包括左支架、右支架、上砂芯和下砂芯，所述的上砂芯和下砂芯位于左支架与右支架之间并上下可拆卸连接，所述的上砂芯的两侧各通过一个“工”字形固定件固定在左支架和右支架上，所述的下砂芯通过翻转升降机构连接在左支架和右支架。
进一步：所述的上砂芯内开设有冒口，所述的下砂芯内开设有浇注型腔，所述的浇包内开设有用于储存金属液的存储腔，所述的下砂芯内开设有依次连通的内浇道、横浇道和第一直浇道，所述的内浇道与浇注型腔相连通，所述的上砂芯内开设有第二直浇道，所述的第二直浇道的下端与第一直浇道相连通，所述的上砂芯的顶部开设有直浇道延伸段定位槽，所述的直浇道延伸段定位槽内固定有直浇道延伸段，所述的直浇道延伸段的下端与第二直浇道相连通，所述的浇包的底部固定有管道连接筒，所述的管道连接筒的上端与开设在浇包底部的出料孔相连通，所述的管道连接筒通过出料孔与存储腔相连通，所述的管道连接筒通过平移升降机构与直浇道延伸段相连接，使存储腔通过直浇道延伸段与第二直浇道相连通。
又进一步：所述的管道连接筒的上端内开设有与直浇道延伸段相匹配的连接槽，所述的连接槽内活动连接有导柱，所述的管道连接筒的外壁上开设有与导柱相匹配的导向孔，所述的直浇道延伸段的上端呈向外倾斜的斜面状，所述的导柱位于连接槽内的一端开设有与直浇道延伸段上端相匹配的第二斜面，所述的导柱的另一端沿着导向孔伸出管道连接筒，伸出管道连接筒的导柱的一端固定有连接板，所述的连接板通过第一弹簧与管道连接筒的外壁相连。
又进一步：所述的导柱的外壁上还设置有长度标识。
又进一步：所述的上砂芯与下砂芯之间设置有机械定位机构，所述的机械定位机构包括第一电动缸、定位杆以及水平固定在下砂芯外壁上的定位板，所述的第一电动缸固定在与定位板同一侧的“工”字形固定件上并与定位杆相连，所述的定位杆正下方的定位板上开设有定位孔，所述的定位杆是由上杆体和下杆体所组成，所述的下杆体的顶部开设有与上杆体相匹配的导向槽，所述的上杆体的上端与第一电动缸相连，所述的上杆体的下端活动连接在导向槽内，所述的上杆体的下端与导向槽之间还设置有第二弹簧。
又进一步：所述的下砂芯内还设置有顶出机构，所述的顶出机构包括顶出端头和第二电动缸，所述的第二电动缸安装在下砂芯的底部，第二电动缸的出轴端伸入至下砂芯内，浇注型腔内的底部开设有与顶出端头相匹配的安装槽，所述的顶出端头嵌入式地设置在安装槽内并与第二电动缸相连。
又进一步：所述的浇包与上砂芯之间还设置有红外线定位装置，所述的红外线定位装置是由浇包定位板和浇包红外感应器，所述的浇包定位板设置在浇包的底部，所述的浇包红外感应器固定在上砂芯的顶部。
又进一步：所述的平移升降机构包括第一伺服电机、丝杠、活灵、第三电动缸和U型架，所述的U型架固定在浇包的顶部，所述的伸缩软管穿过U型架与浇包相连通，所述的顶座的底部设置有两块相对放置的支撑板，所述的丝杠水平转动连接在两块支撑板之间，所述的第一伺服电机固定在一块支撑板上并与丝杠相连，所述的第三电动缸固定在活灵的底部并与U型架相连。
又进一步：所述的翻转升降机构包括竖直设置在左支架上的直线导轨、竖直设置在右支架上的滑轨、直线导轨滑块、滑座、第二伺服电机和转动轴，所述的第二伺服电机固定在直线导轨滑块上并通过直线导轨滑块连接在直线导轨上，第二伺服电机的出轴端固定在下砂芯一侧的外壁上，所述的转动轴的一端固定在下砂芯另一侧的外壁上，所述的转动轴的另一端转动连接在滑座上，所述的滑座滑动连接在滑轨上。
本发明还提供了一种铸件接触式浇注方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：砂芯的制备：根据铸件的尺寸和形状制备上砂芯及下砂芯；
S2：砂芯的组装：将步骤S1制备的上砂芯拼装到下砂芯上；
S3：直浇道延伸段的安装：将直浇道延伸段安装入上砂芯顶部的定位槽内，并在直浇道延伸段上放置有纤维垫片；
S4：浇包安装：根据上砂芯顶部的红外感应器对浇包进行定位，定位准确后启动升降机构使浇包缓慢下落，压紧直浇道延伸段并使浇包与其相连通；
S5：浇注：当浇包对直浇道延伸段压紧后，打开浇包底部的出液口，使浇包内的金属液流入上砂芯及下砂芯内，从而完成浇注作业。
采用上述结构后，本发明分别通过第一长度标识和第二长度标识来检测直浇道延伸段与浇包和上砂芯之间以及上砂芯与下砂芯之间是否安装到位，起到了保证浇注准确性的作用，防止了废品的产生；并且本设计还具有结构简单、易于制造和实用高效的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的局部结构图。
图3为图2中A的放大图。
图4为砂芯组件的结构示意图。
图5为定位杆的内部结构图。
具体实施方式
如图1所示的一种铸件接触式浇注装置，包括立柱2、顶座1、金属液存纳箱3、浇包11和砂芯组件，所述的顶座1固定在若干根立柱的顶部，所述的顶座1的下方从左往右依次设置有四个砂芯组件，所述的金属液存纳箱3安装在顶座1的顶部，所述的浇包11通过平移升降机构连接在顶座1的底部，所述的浇包11在平移升降机构的作用下依次与四个砂芯组件相连接并进行浇注，所述的金属液存纳箱3通过伸缩软管4与浇包11相连通；
所述的砂芯组件包括左支架12、右支架13、上砂芯31和下砂芯32，所述的上砂芯31和下砂芯32位于左支架与右支架之间并上下可拆卸连接，所述的上砂芯的两侧各通过一个“工”字形固定件16固定在左支架和右支架上，所述的下砂芯通过翻转升降机构连接在左支架和右支架。
工作时，先启动平移升降机构把浇包运输到一个砂芯组件的上方，通过红外线定位装置对浇包和砂芯组件进行定位，定位完毕后继续启动平移升降机构使浇包与砂芯组件相连，通过存储在浇包内的金属液进行浇注，一个砂芯组件浇注完毕后，启动平移升降机构把浇包运输到另一个砂芯组件的上方继续进行浇注；浇注完毕后的砂芯组件在成型后，启动翻转升降机构对下砂芯进行下降和翻转，再然后启动顶出机构把浇注成型后的构件顶出，最后启动翻转升降机构并借助机械定位机构重新组装上砂芯和下砂芯，以便第二次浇注。
如图2和图4所示的上砂芯内开设有冒口33，所述的下砂芯内开设有浇注型腔34，所述的浇包内开设有用于储存金属液的存储腔，所述的下砂芯内开设有依次连通的内浇道38、横浇道37和第一直浇道36，所述的内浇道与浇注型腔相连通，所述的上砂芯内开设有第二直浇道35，所述的第二直浇道的下端与第一直浇道相连通，所述的上砂芯的顶部开设有直浇道延伸段定位槽，所述的直浇道延伸段定位槽内固定有直浇道延伸段26，所述的直浇道延伸段的下端与第二直浇道相连通，所述的浇包的底部固定有管道连接筒25，所述的管道连接筒的上端与开设在浇包底部的出料孔相连通，所述的管道连接筒通过出料孔与存储腔相连通，所述的管道连接筒通过平移升降机构与直浇道延伸段相连接，使存储腔通过直浇道延伸段与第二直浇道相连通。
如图3所示的管道连接筒的上端内开设有与直浇道延伸段相匹配的连接槽27，所述的连接槽内活动连接有导柱28，所述的管道连接筒的外壁上开设有与导柱相匹配的导向孔，所述的直浇道延伸段的上端呈向外倾斜的斜面状，所述的导柱位于连接槽内的一端开设有与直浇道延伸段上端相匹配的第二斜面，所述的导柱的另一端沿着导向孔伸出管道连接筒，伸出管道连接筒的导柱的一端固定有连接板29，所述的连接板通过第一弹簧30与管道连接筒的外壁相连，所述的导柱的外壁上还设置有长度标识。本设计可以通过观察导柱上的长度标识来检测直浇道延伸段是否在管道连接筒内安装到位。
如图4和图5所示的上砂芯与下砂芯之间设置有机械定位机构，所述的机械定位机构包括第一电动缸17、定位杆以及水平固定在下砂芯外壁上的定位板18，所述的第一电动缸固定在与定位板同一侧的“工”字形固定件上并与定位杆相连，所述的定位杆正下方的定位板上开设有定位孔，所述的定位杆是由上杆体41和下杆体42所组成，所述的下杆体的顶部开设有与上杆体相匹配的导向槽，所述的上杆体的上端与第一电动缸相连，所述的上杆体的下端活动连接在导向槽内，所述的上杆体的下端与导向槽之间还设置有第二弹簧43，所述的定位孔与下杆体的外径尺寸相匹配。工作时，先启动第一电动缸使定位杆的下端穿过定位孔，当能够正常穿过则证明上砂芯正对着下砂芯，此时可以进行合模作业，反之则通过翻转升降机构继续调节下砂芯的位置，本设计通过第二弹簧对砂芯组件进行保护，防止在定位的过程中由于碰撞对砂芯组件的结构造成损伤。
如图4所示的下砂芯内还设置有顶出机构，所述的顶出机构包括顶出端头40和第二电动缸39，所述的第二电动缸安装在下砂芯的底部，第二电动缸的出轴端伸入至下砂芯内，浇注型腔内的底部开设有与顶出端头相匹配的安装槽，所述的顶出端头嵌入式地设置在安装槽内并与第二电动缸相连。本设计通过顶出机构与翻转升降机构的配合起到自动卸料的作用。
如图2所示的浇包与上砂芯之间还设置有红外线定位装置，所述的红外线定位装置是由浇包定位板14和浇包红外感应器15，所述的浇包定位板14设置在浇包的底部，所述的浇包红外感应器固定在上砂芯的顶部。
如图1所示的平移升降机构包括第一伺服电机6、丝杠7、活灵8、第三电动缸9和U型架10，所述的U型架固定在浇包的顶部，所述的伸缩软管穿过U型架与浇包相连通，所述的顶座的底部设置有两块相对放置的支撑板5，所述的丝杠水平转动连接在两块支撑板之间，所述的第一伺服电机6固定在一块支撑板上并与丝杠相连，所述的第三电动缸固定在活灵的底部并与U型架相连。
如图2和图4所示的翻转升降机构包括竖直设置在左支架上的直线导轨19、竖直设置在右支架上的滑轨22、直线导轨滑块20、滑座23、第二伺服电机21和转动轴24，所述的第二伺服电机固定在直线导轨滑块上并通过直线导轨滑块连接在直线导轨上，第二伺服电机的出轴端固定在下砂芯一侧的外壁上，所述的转动轴24的一端固定在下砂芯另一侧的外壁上，所述的转动轴24的另一端转动连接在滑座上，所述的滑座滑动连接在滑轨上。
本发明还提供了一种铸件接触式浇注方法，其：包括以下步骤：
S1：砂芯的制备：根据铸件的尺寸和形状制备上砂芯及下砂芯；
S2：砂芯的组装：将步骤S1制备的上砂芯拼装到下砂芯上；
S3：直浇道延伸段的安装：将直浇道延伸段安装入上砂芯顶部的定位槽内，并在直浇道延伸段上放置有纤维垫片；
S4：浇包安装：根据上砂芯顶部的红外感应器对浇包进行定位，定位准确后启动升降机构使浇包缓慢下落，压紧直浇道延伸段并使浇包与其相连通；
S5：浇注：当浇包对直浇道延伸段压紧后，打开浇包底部的出液口，使浇包内的金属液流入上砂芯及下砂芯内，从而完成浇注作业。
综上所述，本发明分别通过第一长度标识和第二长度标识来检测直浇道延伸段与浇包和上砂芯之间以及上砂芯与下砂芯之间是否安装到位，起到了保证浇注准确性的作用，防止了废品的产生；并且本设计还具有结构简单、易于制造和实用高效的优点。

Claims (10)

1.一种铸件接触式浇注装置，其特征在于：包括立柱(2)、顶座(1)、金属液存纳箱(3)、浇包(11)和砂芯组件，所述的顶座(1)固定在若干根立柱的顶部，所述的顶座(1)的下方从左往右依次设置有四个砂芯组件，所述的金属液存纳箱(3)安装在顶座1)的顶部，所述的浇包(11)通过平移升降机构连接在顶座(1)的底部，所述的浇包(11)在平移升降机构的作用下依次与四个砂芯组件相连接并进行浇注，所述的金属液存纳箱(3)通过伸缩软管(4)与浇包(11)相连通；
所述的砂芯组件包括左支架(12)、右支架(13)、上砂芯(31)和下砂芯(32)，所述的上砂芯(31)和下砂芯(32)位于左支架与右支架之间并上下可拆卸连接，所述的上砂芯的两侧各通过一个“工”字形固定件(16)固定在左支架和右支架上，所述的下砂芯通过翻转升降机构连接在左支架和右支架。
2.根据权利要求1所述的一种铸件接触式浇注装置，其特征在于：所述的上砂芯内开设有冒口(33)，所述的下砂芯内开设有浇注型腔(34)，所述的浇包内开设有用于储存金属液的存储腔，所述的下砂芯内开设有依次连通的内浇道(38)、横浇道(37)和第一直浇道(36)，所述的内浇道与浇注型腔相连通，所述的上砂芯内开设有第二直浇道(35)，所述的第二直浇道的下端与第一直浇道相连通，所述的上砂芯的顶部开设有直浇道延伸段定位槽，所述的直浇道延伸段定位槽内固定有直浇道延伸段(26)，所述的直浇道延伸段的下端与第二直浇道相连通，所述的浇包的底部固定有管道连接筒(25)，所述的管道连接筒的上端与开设在浇包底部的出料孔相连通，所述的管道连接筒通过出料孔与存储腔相连通，所述的管道连接筒通过平移升降机构与直浇道延伸段相连接，使存储腔通过直浇道延伸段与第二直浇道相连通。
3.根据权利要求2所述的一种铸件接触式浇注装置，其特征在于：所述的管道连接筒的上端内开设有与直浇道延伸段相匹配的连接槽(27)，所述的连接槽内活动连接有导柱(28)，所述的管道连接筒的外壁上开设有与导柱相匹配的导向孔，所述的直浇道延伸段的上端呈向外倾斜的斜面状，所述的导柱位于连接槽内的一端开设有与直浇道延伸段上端相匹配的第二斜面，所述的导柱的另一端沿着导向孔伸出管道连接筒，伸出管道连接筒的导柱的一端固定有连接板(29)，所述的连接板通过第一弹簧(30)与管道连接筒的外壁相连。
4.根据权利要求3所述的一种铸件接触式浇注装置，其特征在于：所述的导柱的外壁上还设置有长度标识。
5.根据权利要求2所述的一种铸件接触式浇注装置，其特征在于：所述的上砂芯与下砂芯之间设置有机械定位机构，所述的机械定位机构包括第一电动缸(17)、定位杆以及水平固定在下砂芯外壁上的定位板(18)，所述的第一电动缸固定在与定位板同一侧的“工”字形固定件上并与定位杆相连，所述的定位杆正下方的定位板上开设有定位孔，所述的定位杆是由上杆体(41)和下杆体(42)所组成，所述的下杆体的顶部开设有与上杆体相匹配的导向槽，所述的上杆体的上端与第一电动缸相连，所述的上杆体的下端活动连接在导向槽内，所述的上杆体的下端与导向槽之间还设置有第二弹簧(43)。
6.根据权利要求1所述的一种铸件接触式浇注装置，其特征在于：所述的下砂芯内还设置有顶出机构，所述的顶出机构包括顶出端头(40)和第二电动缸(39)，所述的第二电动缸安装在下砂芯的底部，第二电动缸的出轴端伸入至下砂芯内，浇注型腔内的底部开设有与顶出端头相匹配的安装槽，所述的顶出端头嵌入式地设置在安装槽内并与第二电动缸相连。
7.根据权利要求1所述的一种铸件接触式浇注装置，其特征在于：所述的浇包与上砂芯之间还设置有红外线定位装置，所述的红外线定位装置是由浇包定位板(14)和浇包红外感应器(15)，所述的浇包定位板(14)设置在浇包的底部，所述的浇包红外感应器固定在上砂芯的顶部。
8.根据权利要求1所述的一种铸件接触式浇注装置，其特征在于：所述的平移升降机构包括第一伺服电机(6)、丝杠(7)、活灵(8)、第三电动缸(9)和U型架(10)，所述的U型架固定在浇包的顶部，所述的伸缩软管穿过U型架与浇包相连通，所述的顶座的底部设置有两块相对放置的支撑板(5)，所述的丝杠水平转动连接在两块支撑板之间，所述的第一伺服电机(6)固定在一块支撑板上并与丝杠相连，所述的第三电动缸固定在活灵的底部并与U型架相连。
9.根据权利要求1所述的一种铸件接触式浇注装置，其特征在于：所述的翻转升降机构包括竖直设置在左支架上的直线导轨(19)、竖直设置在右支架上的滑轨(22)、直线导轨滑块(20)、滑座(23)、第二伺服电机(21)和转动轴(24)，所述的第二伺服电机固定在直线导轨滑块上并通过直线导轨滑块连接在直线导轨上，第二伺服电机的出轴端固定在下砂芯一侧的外壁上，所述的转动轴(24)的一端固定在下砂芯另一侧的外壁上，所述的转动轴(24)的另一端转动连接在滑座上，所述的滑座滑动连接在滑轨上。
10.一种铸件接触式浇注方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：砂芯的制备：根据铸件的尺寸和形状制备上砂芯及下砂芯；
S2：砂芯的组装：将步骤S1制备的上砂芯拼装到下砂芯上；
S3：直浇道延伸段的安装：将直浇道延伸段安装入上砂芯顶部的定位槽内，并在直浇道延伸段上放置有纤维垫片；
S4：浇包安装：根据上砂芯顶部的红外感应器对浇包进行定位，定位准确后启动升降机构使浇包缓慢下落，压紧直浇道延伸段并使浇包与其相连通；
S5：浇注：当浇包对直浇道延伸段压紧后，打开浇包底部的出液口，使浇包内的金属液流入上砂芯及下砂芯内，从而完成浇注作业。
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