CN111922312A - 一种铸铝零件加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于零件加工技术领域，具体的说是一种铸铝零件加工工艺，该工艺中使用的浇铸装置包括底盘，所述底盘顶端转动安装有转盘，所述底盘侧壁固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴端固定有齿轮，所述齿轮与转盘互相啮合，所述转盘顶端固定有两个矩形板，两个所述矩形板之间转动安装有转轴，所述转轴表面固定有一号卡块，所述一号卡块远离转轴的一侧铰接有二号卡块，所述转盘顶端转动安装有一号推杆电机；本发明通过带动浇铸模具做离心运动，浇铸模具带动铝液做离心运动的过程中使得铝液充分进入到浇铸模具的内腔中，且在离心力的作用下使得冷却后的零件内部组织更加细密，从而使得零件的各部分厚度更加均匀，有效提高了零件的质量。

Description

一种铸铝零件加工工艺
技术领域
本发明属于零件加工技术领域，具体的说是一种铸铝零件加工工艺。
背景技术
铸铝是一种将纯铝或铝合金锭按标准的成份比例配制后，经过人工加热将其变成铝合金液体或熔融状态后再通过专业的模具或相应工艺将铝液或熔融状态的铝合金浇注进型腔，经冷却形成所需要形状铝件的一种工艺方法。铸铝所用的铝，称为铸造铝合金。常用的铸铝方法有：砂铸，压铸，低压铸造，精密铸造，永久模铸造等。
在外形框架加工和研制中，机械产品的主框架结构大部分采用质量轻外观美的铝机壳，随着科学技术的发展和市场的需求，而铸铝机壳材料一般为ZL102由于结构复杂，毛坯壁薄，热变形较大切削加工性能差，对机壳的加工精度和表面粗糙度有很大影响。
现有技术中也出现了一些关于铸铝零件加工的技术方案，如申请号为2019109567000的一项中国专利，该专利公开了一种铸铝零件加工工艺，该专利以铝块为主要原料，通过将原料按照大小的不同分成三类，并且在加热炉中按照大小分层放置，使得加热炉上部温度高，下部温度低，保证所装入的炉料应当在熔池中均匀分布，防止偏重，减少烧损，通过抽氧这个过程，除去加热炉中的氧气，防止金属铝熔化过程中，金属外层表面所覆盖的氧化膜很容易破裂，气体在这时候很容易侵入，造成内部金属的进一步氧化，去渣这一过程能够将熔融状态金属液中的氧化膜和脏污过滤清除，保证熔融状态的铝液无杂质，本发明过程简单，操作方便，生产出来的铸铝零件内部组织细密，抗拉强度、屈服强度和伸长率均有有大幅的提升，但是不能解决零件的铸造壁厚不均匀问题，尤其对于机壳等复杂零件，容易产生变形，从而影响到零件的质量。
据此，本发明提出了一种铸铝零件加工工艺，该工艺中使用的浇铸装置通过带动浇铸模具做离心运动，浇铸模具带动铝液做离心运动的过程中使得铝液充分进入到浇铸模具的内腔中，且在离心力的作用下使得冷却后的零件内部组织更加细密，从而使得零件的各部分厚度更加均匀，有效提高了零件的质量。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种铸铝零件加工工艺，该工艺中使用的浇铸装置通过带动浇铸模具做离心运动，浇铸模具带动铝液做离心运动的过程中使得铝液充分进入到浇铸模具的内腔中，且在离心力的作用下使得冷却后的零件内部组织更加细密，从而使得零件的各部分厚度更加均匀，有效提高了零件的质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种铸铝零件加工工艺，包括以下步骤：
S1：制得零件的浇铸模具，将浇铸模具安装在浇铸装置上，使得浇铸模具的冒口尺寸以及轮廓尺寸与浇铸装置相吻合；
S2：将铸铝机壳的材料放入到加热炉内加热，控制加热炉内温度为700-800℃，加热3-4小时后得到熔融的铝液；
S3：将S2中的铝液倒入到S1中固定好的浇铸模具中，启动驱动电机带动转盘转动，利用一号推杆电机控制一号卡块的角度来实现浇铸模具角度的调节，使得浇铸模具中的铝液做离心运动；利用离心运动时产生的离心力对铝液进行压紧，使得铝液充分进入到浇铸模具的内腔中，从而提高了零件的紧实度，同时提高了零件各部分厚度的均匀程度；
S4：待S3中的铝液冷却后得到铸铝零件，从浇铸模具中取出铸铝零件，对铸铝零件进行机加工，并对零件进行检测，得到成品的铸铝零件，将零件运往仓库存放；
其中，S1、S3中使用的浇铸装置包括底盘，所述底盘顶端转动安装有转盘，所述底盘侧壁固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴端固定有齿轮，所述齿轮与转盘互相啮合，所述转盘顶端固定有两个矩形板，两个所述矩形板之间转动安装有转轴，所述转轴表面固定有一号卡块，所述一号卡块远离转轴的一侧铰接有二号卡块，所述转盘顶端转动安装有一号推杆电机，所述一号推杆电机的输出轴端转动安装在一号卡块上，所述转盘上设有控制器，控制器用于控制浇铸装置工作；使用时，尤其对于机壳等复杂零件，因为外形结构复杂，在铸造的过程中各部分厚度不均匀而容易产生变形，从而影响到零件的质量，本发明对这一问题进行了解决；将浇铸需要的模具放在一号卡块和二号卡块之间，利用一号卡块和二号卡块将浇铸模具夹紧；接着将熔融状态的铝液倒入到浇铸模具内，随后启动浇铸装置；浇铸装置启动后控制器控制一号推杆电机带动一号卡块转动，从而使得一号卡块和二号卡块之间的浇铸模具与转盘之间形成角度；同时，驱动电机带动齿轮转动，使得转盘产生转动；转盘转动的过程中带动浇铸模具转动，从而使得浇铸模具开始做离心运动；在浇铸模具带动铝液做离心运动的过程中使得铝液充分进入到浇铸模具的内腔中，且在离心力的作用下使得冷却后的零件内部组织更加细密，从而使得零件的各部分厚度更加均匀，有效提高了零件的质量。
优选的，所述一号卡块和二号卡块互相靠近的一侧均转动安装有圆环，所述圆环的外圈固定有限位块，所述底盘顶端中心位置固定有直杆，所述直杆的顶端穿过转盘后延伸至转盘的上方，所述直杆顶端固定有拨块；使用时，浇铸模具在做离心运动时将铝液向下压，对于复杂的零件其两端部分结构更加复杂；通过设置有圆环，利用两个圆环将浇铸模具夹紧，使得浇铸模具可在一号卡块和二号卡块内自由转动；在一号卡块和二号卡块转动的过程中使得圆环上的限位块与拨块接触，从而使得圆环转动的过程中带动限位块在拨块表面转动；限位块转动的过程中使得圆环产生自转，从而使得两个圆环之间的浇铸模具产生高速自转；浇铸模具在自转的过程中将铝液向两端压紧，从而使得零件的内部组织密度得到进一步的提高，有效的提高了零件的厚度均匀性。
优选的，所述圆环的侧壁沿其周向等距离固定有两个以上的卡块，所述直杆侧壁沿其周向等距离固定有两个以上的连杆，所述连杆为弹性材料制成，所述连杆远离直杆的一端固定有铁球；使用时，因零件形状复杂，铝液在移动的过程中可能出现卡住无法移动的情况，从而影响到零件的质量；通过设置有卡块，在圆环转动的过程中带动卡块转动，从而使得卡块与铁球产生剧烈的撞击；卡块与铁球之间的撞击使得卡块产生振动，从而使得浇铸模具同步产生振动；振动提高了铝液在浇铸模具内腔中的紧实度，同时使得铝液的无法移动情况得到改善，从而保证了零件的正常成型。
优选的，相邻的所述连杆之间设有连接绳，所述连接绳位于连杆表面靠近对应铁球的一端；使用时，卡块在撞击铁球时使得铁球被弹开，铁球对卡块的撞击效果有限；通过在相邻的连杆之间设置有连接绳，在卡块撞击到铁球后使得连杆产生弯曲，在连接绳的作用下使得所有的连杆均产生弯曲，从而使得所有的铁球均同步产生移动；卡块远离铁球后连杆在自身弹力的作用下回到初始位置，所有的铁球在连杆的带动下回到初始位置；在铁球回到初始位置的过程中与卡块产生更加猛烈的撞击，从而使得传递至浇铸模具的振动更加剧烈，使得浇铸模具内的铝液受振后分布的更加均匀，进而提高了零件的紧实度。
优选的，所述转盘顶端固定有两个安装板，两个所述安装板之间转动安装有二号推杆电机，所述二号推杆电机的输出轴端转动安装有圆盘，所述圆盘远离二号推杆电机的一侧偏心固定有套筒，所述套筒为橡胶材料制成，所述套筒远离圆盘的一侧固定有压板；使用时，通过设置有二号推杆电机，在浇铸模具做离心运动时二号推杆电机的输出轴端伸长，使得压板进入到浇铸模具的冒口内；在压板向下压的过程中使得铝液被压的更加紧实，从而提高了零件各部分的均匀度，同时也避免了浇铸模具内腔中铝液溢出的问题发生；橡胶制成的套筒具有柔性，使得压板能顺利的进入到冒口中并且可产生转动。
优选的，所述直杆为柔性材料制成，所述拨块呈锥形结构，所述拨块顶端的直径值大于其底部的直径值；使用时，因一号卡块角度的原因使得限位块与拨块接触位置发生改变，拨块呈锥形结构使得限位块在转动的过程中始终与拨块接触，从而保证了圆环的正常转动，也扩大了本发明的适用范围；直杆为柔性材料使得限位块在与拨块接触时具有补偿功能，进一步的保证了限位块与拨块的始终接触，从而进一步的保证了圆环的正常转动。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种铸铝零件加工工艺，该工艺中使用的浇铸装置通过带动浇铸模具做离心运动，浇铸模具带动铝液做离心运动的过程中使得铝液充分进入到浇铸模具的内腔中，且在离心力的作用下使得冷却后的零件内部组织更加细密，从而使得零件的各部分厚度更加均匀，有效提高了零件的质量。
2.本发明所述的一种铸铝零件加工工艺，该工艺中使用的浇铸装置通过圆环的转动带动浇铸模具自身产生转动，使得浇铸模具内的铝液横向移动，从而提高了零件的整体紧实度，进一步的保证了零件各部分厚度的均匀程度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明中使用的浇铸装置的三维图；
图3是图2中A处局部放大图；
图4是本发明中使用的浇铸装置的工作状态示意图；
图中：1、底盘；2、转盘；3、驱动电机；4、齿轮；5、矩形板；6、一号卡块；7、二号卡块；8、一号推杆电机；9、圆环；10、限位块；11、直杆；12、拨块；13、卡块；14、连杆；15、铁球；16、连接绳；17、安装板；18、二号推杆电机；19、圆盘；20、套筒；21、压板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，本发明所述的一种铸铝零件加工工艺，包括以下步骤：
S1：制得零件的浇铸模具，将浇铸模具安装在浇铸装置上，使得浇铸模具的冒口尺寸以及轮廓尺寸与浇铸装置相吻合；
S2：将铸铝机壳的材料放入到加热炉内加热，控制加热炉内温度为700-800℃，加热3-4小时后得到熔融的铝液；
S3：将S2中的铝液倒入到S1中固定好的浇铸模具中，启动驱动电机3带动转盘2转动，利用一号推杆电机8控制一号卡块6的角度来实现浇铸模具角度的调节，使得浇铸模具中的铝液做离心运动；利用离心运动时产生的离心力对铝液进行压紧，使得铝液充分进入到浇铸模具的内腔中，从而提高了零件的紧实度，同时提高了零件各部分厚度的均匀程度；
S4：待S3中的铝液冷却后得到铸铝零件，从浇铸模具中取出铸铝零件，对铸铝零件进行机加工，并对零件进行检测，得到成品的铸铝零件，将零件运往仓库存放；
其中，S1、S3中使用的浇铸装置包括底盘1，所述底盘1顶端转动安装有转盘2，所述底盘1侧壁固定有驱动电机3，所述驱动电机3的输出轴端固定有齿轮4，所述齿轮4与转盘2互相啮合，所述转盘2顶端固定有两个矩形板5，两个所述矩形板5之间转动安装有转轴，所述转轴表面固定有一号卡块6，所述一号卡块6远离转轴的一侧铰接有二号卡块7，所述转盘2顶端转动安装有一号推杆电机8，所述一号推杆电机8的输出轴端转动安装在一号卡块6上，所述转盘2上设有控制器，控制器用于控制浇铸装置工作；使用时，尤其对于机壳等复杂零件，因为外形结构复杂，在铸造的过程中各部分厚度不均匀而容易产生变形，从而影响到零件的质量，本发明对这一问题进行了解决；将浇铸需要的模具放在一号卡块6和二号卡块7之间，利用一号卡块6和二号卡块7将浇铸模具夹紧；接着将熔融状态的铝液倒入到浇铸模具内，随后启动浇铸装置；浇铸装置启动后控制器控制一号推杆电机8带动一号卡块6转动，从而使得一号卡块6和二号卡块7之间的浇铸模具与转盘2之间形成角度；同时，驱动电机3带动齿轮4转动，使得转盘2产生转动；转盘2转动的过程中带动浇铸模具转动，从而使得浇铸模具开始做离心运动；在浇铸模具带动铝液做离心运动的过程中使得铝液充分进入到浇铸模具的内腔中，且在离心力的作用下使得冷却后的零件内部组织更加细密，从而使得零件的各部分厚度更加均匀，有效提高了零件的质量。
作为本发明的一种具体实施方式，所述一号卡块6和二号卡块7互相靠近的一侧均转动安装有圆环9，所述圆环9的外圈固定有限位块10，所述底盘1顶端中心位置固定有直杆11，所述直杆11的顶端穿过转盘2后延伸至转盘2的上方，所述直杆11顶端固定有拨块12；使用时，浇铸模具在做离心运动时将铝液向下压，对于复杂的零件其两端部分结构更加复杂；通过设置有圆环9，利用两个圆环9将浇铸模具夹紧，使得浇铸模具可在一号卡块6和二号卡块7内自由转动；在一号卡块6和二号卡块7转动的过程中使得圆环9上的限位块10与拨块12接触，从而使得圆环9转动的过程中带动限位块10在拨块12表面转动；限位块10转动的过程中使得圆环9产生自转，从而使得两个圆环9之间的浇铸模具产生高速自转；浇铸模具在自转的过程中将铝液向两端压紧，从而使得零件的内部组织密度得到进一步的提高，有效的提高了零件的厚度均匀性。
作为本发明的一种具体实施方式，所述圆环9的侧壁沿其周向等距离固定有两个以上的卡块13，所述直杆11侧壁沿其周向等距离固定有两个以上的连杆14，所述连杆14为弹性材料制成，所述连杆14远离直杆11的一端固定有铁球15；使用时，因零件形状复杂，铝液在移动的过程中可能出现卡住无法移动的情况，从而影响到零件的质量；通过设置有卡块13，在圆环9转动的过程中带动卡块13转动，从而使得卡块13与铁球15产生剧烈的撞击；卡块13与铁球15之间的撞击使得卡块13产生振动，从而使得浇铸模具同步产生振动；振动提高了铝液在浇铸模具内腔中的紧实度，同时使得铝液的无法移动情况得到改善，从而保证了零件的正常成型。
作为本发明的一种具体实施方式，相邻的所述连杆14之间设有连接绳16，所述连接绳16位于连杆14表面靠近对应铁球15的一端；使用时，卡块13在撞击铁球15时使得铁球15被弹开，铁球15对卡块13的撞击效果有限；通过在相邻的连杆14之间设置有连接绳16，在卡块13撞击到铁球15后使得连杆14产生弯曲，在连接绳16的作用下使得所有的连杆14均产生弯曲，从而使得所有的铁球15均同步产生移动；卡块13远离铁球15后连杆14在自身弹力的作用下回到初始位置，所有的铁球15在连杆14的带动下回到初始位置；在铁球15回到初始位置的过程中与卡块13产生更加猛烈的撞击，从而使得传递至浇铸模具的振动更加剧烈，使得浇铸模具内的铝液受振后分布的更加均匀，进而提高了零件的紧实度。
作为本发明的一种具体实施方式，所述转盘2顶端固定有两个安装板17，两个所述安装板17之间转动安装有二号推杆电机18，所述二号推杆电机18的输出轴端转动安装有圆盘19，所述圆盘19远离二号推杆电机18的一侧偏心固定有套筒20，所述套筒20为橡胶材料制成，所述套筒20远离圆盘19的一侧固定有压板21；使用时，通过设置有二号推杆电机18，在浇铸模具做离心运动时二号推杆电机18的输出轴端伸长，使得压板21进入到浇铸模具的冒口内；在压板21向下压的过程中使得铝液被压的更加紧实，从而提高了零件各部分的均匀度，同时也避免了浇铸模具内腔中铝液溢出的问题发生；橡胶制成的套筒20具有柔性，使得压板21能顺利的进入到冒口中并且可产生转动。
作为本发明的一种具体实施方式，所述直杆11为柔性材料制成，所述拨块12呈锥形结构，所述拨块12顶端的直径值大于其底部的直径值；使用时，因一号卡块6角度的原因使得限位块10与拨块12接触位置发生改变，拨块12呈锥形结构使得限位块10在转动的过程中始终与拨块12接触，从而保证了圆环9的正常转动，也扩大了本发明的适用范围；直杆11为柔性材料使得限位块10在与拨块12接触时具有补偿功能，进一步的保证了限位块10与拨块12的始终接触，从而进一步的保证了圆环9的正常转动。
使用时，尤其对于机壳等复杂零件，因为外形结构复杂，在铸造的过程中各部分厚度不均匀而容易产生变形，从而影响到零件的质量，本发明对这一问题进行了解决；将浇铸需要的模具放在一号卡块6和二号卡块7之间，利用一号卡块6和二号卡块7将浇铸模具夹紧；接着将熔融状态的铝液倒入到浇铸模具内，随后启动浇铸装置；浇铸装置启动后控制器控制一号推杆电机8带动一号卡块6转动，从而使得一号卡块6和二号卡块7之间的浇铸模具与转盘2之间形成角度；同时，驱动电机3带动齿轮4转动，使得转盘2产生转动；转盘2转动的过程中带动浇铸模具转动，从而使得浇铸模具开始做离心运动；在浇铸模具带动铝液做离心运动的过程中使得铝液充分进入到浇铸模具的内腔中，且在离心力的作用下使得冷却后的零件内部组织更加细密，从而使得零件的各部分厚度更加均匀，有效提高了零件的质量；浇铸模具在做离心运动时将铝液向下压，对于复杂的零件其两端部分结构更加复杂；通过设置有圆环9，利用两个圆环9将浇铸模具夹紧，使得浇铸模具可在一号卡块6和二号卡块7内自由转动；在一号卡块6和二号卡块7转动的过程中使得圆环9上的限位块10与拨块12接触，从而使得圆环9转动的过程中带动限位块10在拨块12表面转动；限位块10转动的过程中使得圆环9产生自转，从而使得两个圆环9之间的浇铸模具产生高速自转；浇铸模具在自转的过程中将铝液向两端压紧，从而使得零件的内部组织密度得到进一步的提高，有效的提高了零件的厚度均匀性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种铸铝零件加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制得零件的浇铸模具，将浇铸模具安装在浇铸装置上，使得浇铸模具的冒口尺寸以及轮廓尺寸与浇铸装置相吻合；
S2：将铸铝机壳的材料放入到加热炉内加热，控制加热炉内温度为700-800℃，加热3-4小时后得到熔融的铝液；
S3：将S2中的铝液倒入到S1中固定好的浇铸模具中，启动驱动电机(3)带动转盘(2)转动，利用一号推杆电机(8)控制一号卡块(6)的角度来实现浇铸模具角度的调节，使得浇铸模具中的铝液做离心运动；
S4：待S3中的铝液冷却后得到铸铝零件，从浇铸模具中取出铸铝零件，对铸铝零件进行机加工，并对零件进行检测，得到成品的铸铝零件，将零件运往仓库存放；
其中，S1、S3中使用的浇铸装置包括底盘(1)，所述底盘(1)顶端转动安装有转盘(2)，所述底盘(1)侧壁固定有驱动电机(3)，所述驱动电机(3)的输出轴端固定有齿轮(4)，所述齿轮(4)与转盘(2)互相啮合，所述转盘(2)顶端固定有两个矩形板(5)，两个所述矩形板(5)之间转动安装有转轴，所述转轴表面固定有一号卡块(6)，所述一号卡块(6)远离转轴的一侧铰接有二号卡块(7)，所述转盘(2)顶端转动安装有一号推杆电机(8)，所述一号推杆电机(8)的输出轴端转动安装在一号卡块(6)上，所述转盘(2)上设有控制器，控制器用于控制浇铸装置工作。
2.根据权利要求1所述的一种铸铝零件加工工艺，其特征在于：所述一号卡块(6)和二号卡块(7)互相靠近的一侧均转动安装有圆环(9)，所述圆环(9)的外圈固定有限位块(10)，所述底盘(1)顶端中心位置固定有直杆(11)，所述直杆(11)的顶端穿过转盘(2)后延伸至转盘(2)的上方，所述直杆(11)顶端固定有拨块(12)。
3.根据权利要求2所述的一种铸铝零件加工工艺，其特征在于：所述圆环(9)的侧壁沿其周向等距离固定有两个以上的卡块(13)，所述直杆(11)侧壁沿其周向等距离固定有两个以上的连杆(14)，所述连杆(14)为弹性材料制成，所述连杆(14)远离直杆(11)的一端固定有铁球(15)。
4.根据权利要求3所述的一种铸铝零件加工工艺，其特征在于：相邻的所述连杆(14)之间设有连接绳(16)，所述连接绳(16)位于连杆(14)表面靠近对应铁球(15)的一端。
5.根据权利要求4所述的一种铸铝零件加工工艺，其特征在于：所述转盘(2)顶端固定有两个安装板(17)，两个所述安装板(17)之间转动安装有二号推杆电机(18)，所述二号推杆电机(18)的输出轴端转动安装有圆盘(19)，所述圆盘(19)远离二号推杆电机(18)的一侧偏心固定有套筒(20)，所述套筒(20)为橡胶材料制成，所述套筒(20)远离圆盘(19)的一侧固定有压板(21)。
6.根据权利要求2所述的一种铸铝零件加工工艺，其特征在于：所述直杆(11)为柔性材料制成，所述拨块(12)呈锥形结构，所述拨块(12)顶端的直径值大于其底部的直径值。
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