CN112191838A - 金属自动浇注生产线 - Google Patents

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郑子健
吴伟平
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Abstract

本公开提供了一种金属自动浇注生产线，包括：准备区，用于固定并自动传输模具；模具加热区，为隧道结构，连接于准备区，用于自动对模具进行预热加热；浇注区，连接于模具加热区且在浇注区与传输方向平行的两侧壁上分别设置自动浇注装置；冷却区，连接于浇注区，用于冷却并自动传输浇注的产品；脱模区，连接于冷却区和准备区，用于产品脱模。本公开的金属自动浇注生产线，能够自动进行模具的预热加热与传输，并将金属液自动浇注到预热加热的模具中，自动进行浇注的产品的传输与脱模。一方面，浇注前预热模具，有效避免了冷隔现象；另一方面，整个浇注生产过程均为自动完成，提高了生产效率以及产品质量的可控性。

Description

金属自动浇注生产线
技术领域
本公开涉及金属浇注生产领域，尤其涉及一种金属自动浇注生产线。
背景技术
浇注是将液体金属浇到与零件形状相适应的铸造空腔(模具)中，待其冷却凝固后，进行脱模以获得零件或产品的方法。
现有的浇注生产设备，大都在模具中直接浇注金属液会使金属液降温太快而出现冷隔现象，导致生产出来的产品，表面有缩孔或皱纹，影响产品质量与外观；此外，浇注生产过程中，人工操作使得效率低且质量可控性差，还容易发生烫伤等安全事故。
发明内容
鉴于现有技术存在的缺陷，本公开的目的在于提供一种金属自动浇注生产线，其能自动完成金属浇注生产过程，且能避免出现冷隔现象，提高产品质量。
在一些实施例中，本公开提供了一种金属自动浇注生产线，包括：准备区，用于固定并自动传输模具；模具加热区，为隧道结构，连接于准备区，用于自动对模具进行预热加热；浇注区，连接于模具加热区且在浇注区与传输方向平行的两侧壁上分别设置自动浇注装置；冷却区，连接于浇注区，用于冷却并自动传输浇注的产品；脱模区，连接于冷却区和准备区，用于产品脱模。
在一些实施例中，准备区、模具加热区、浇注区、冷却区与脱模区首尾连接成封闭的回字形结构。
在一些实施例中，在回字形结构的四个拐角处，均设置有驱动系统和传动机构。
在一些实施例中，传动机构包括推杆，用于推动模具或浇注的产品传输。
在一些实施例中，准备区、模具加热区、浇注区、冷却区、脱模区的传输平台上均设置有滑块。
在一些实施例中，准备区包括：模具准备单元，与脱模区直接相连；待加热单元，连接于模具准备单元和模具加热区；其中：模具准备单元上设置有第一传感器；待加热单元上设置有第二传感器。
在一些实施例中，浇注区与传输方向平行的两侧壁上分别设置第三传感器和第四传感器；冷却区上设置有第五传感器；脱模区上设置有第六传感器。
在一些实施例中，模具加热区的顶面、底面、前面及后面均设置有加热器。
在一些实施例中，自动浇注装置包括：熔料炉；称重模块，设置于熔料炉下方；电动阀，设置于熔料炉的出料口，控制出料口的开关；浇注管，与熔料炉的出料口相连。
在一些实施例中，脱模区包括：待脱模单元，直接连接于冷却区；脱模单元，连接于待脱模单元和准备区，用于产品脱模，并将模具重新传输到准备区。
本公开的有益效果如下：本公开的金属自动浇注生产线，能够自动进行模具的预热加热与传输，并将金属液自动浇注到预热加热的模具中，并自动进行浇注的产品的传输与脱模。一方面，浇注前预热模具，有效避免了冷隔现象；另一方面，整个浇注生产过程均为自动完成，提高了生产效率以及产品质量的可控性。
附图说明
图1是根据本公开的金属自动浇注生产线的示意图。
图2是根据本公开的模具准备单元的侧视图。
图3是根据本公开的模具准备单元的主视图。
图4是根据本公开的待加热单元的俯视图。
图5是根据本公开的模具加热区和不包含自动浇注装置的浇注区的侧视图。
图6是根据本公开的模具加热区和不包含自动浇注装置的浇注区的俯视图。
图7是根据本公开的冷却区的侧视图。
图8是根据本公开的冷却区的主视图。
图9是根据本公开的脱模区的侧视图。
图10是根据本公开的脱模区的主视图。
其中，附图标记说明如下：
100金属自动浇注生产线 4冷却区
1准备区 41第五传输平台
11模具准备单元 411第五槽
111第一传输平台 42第五支撑架
1111第一槽 43第五驱动系统
112第一支撑架 44第五传动机构
113第一驱动系统 441第五推杆
114第一传动机构 442第五连杆
1141第一推杆 443第五平板
1142第一连杆 444第五推板
1143第一平板 445第五导轨
1144第一推板 446第五滚轮
1145第一导轨 5脱模区
1146第一滚轮 51待脱模单元
12待加热单元 511第六传输平台
121第二传输平台 5111第六槽
122第二支撑架 512第六支撑架
123第二驱动系统 513第六驱动系统
124第二传动机构 514第六传动机构
1241第二推杆 5141第六推杆
1242第二推板 5142第六连杆
2模具加热区 5143第六平板
21第三传输平台 5144第六推板
22第一加热器 5145第六导轨
3浇注区 5146第六滚轮
31自动浇注装置 52脱模单元
311熔料炉 521滚轴
312称重模块 6模具固定装置
313电动阀 61模具垫板
314浇注管 62模具夹具
32第四传输平台 S滑块
33第二加热器 M模具
具体实施方式
附图示出本公开的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本公开。
在本公开的说明中，除非另有说明，术语“第一”、“第二”等仅用于说明和部件标识目的，而不能理解为相对重要性且相互存在关系。
参照图1，金属自动浇注生产线100，包括：准备区1，用于固定并自动传输模具；模具加热区2，为隧道结构，连接于准备区1，用于自动对模具进行预热加热；浇注区3，连接于模具加热区2且在浇注区3与传输方向平行的两侧壁上分别设置自动浇注装置31；冷却区4，连接于浇注区3，用于冷却并自动传输浇注的产品；脱模区5，连接于冷却区4和准备区1，用于产品脱模。
多个模具或者浇注的产品可以同时在金属自动浇注生产线100上传输，模具在进入浇注区3之前，先经过模具加热区2进行预热加热，以防止直接向冷模具中浇注金属液而发生冷隔现象，即金属液充型后，在金属液的交接处融合不好，而且在铸件中产生穿透的或不穿透的缝隙。模具的传输以及加热均为自动完成，不需要人工参与，提高了生产效率。浇注区3侧壁上的自动浇注装置31能自动向加热后的模具中浇注金属液，避免了人工操作过程中的烫伤等安全型问题，同时提高了产品质量的可控性。
参照图1，准备区1、模具加热区2、浇注区3、冷却区4与脱模区5首尾连接成封闭的回字形结构，占地面积小，节省空间，方便固定在生产空间的指定位置，而且便于后续的搬运。模具经过浇注区3后得到浇注的产品，浇注的产品传输到冷却区4进行边传输边冷却，冷却到合适温度后进入脱模区5进行脱模，脱模完成后，模具再次传输到准备区1进行新一轮的生产过程。
参照图1，金属自动浇注生产线100还包括模具固定装置6，其包括模具垫板61和模具夹具62，传输过程中，模具放置在模具垫板61上，并通过模具夹具62进行固定，保证模具传输过程的稳定性。可以根据工艺要求更换模具，即可浇注生产多种高纯金属产品，包括高纯金属的块状、棒状、圆球状、椭圆球状以及其他各种规则或不规则的形状，一机多用，设备成本低。
参照图1，准备区1、模具加热区2、浇注区3、冷却区4、脱模区5的传输平台上均设置有滑块S。在回字形结构的四个拐角处，均设置有驱动系统和传动机构。传动机构包括推杆，用于推动模具或浇注的产品传输。
参照图1，准备区1包括模具准备单元11，与脱模区5直接相连；待加热单元12，连接于模具准备单元11和模具加热区2；其中：模具准备单元11上设置有第一传感器T1；待加热单元12上设置有第二传感器T2。
参照图2和图3，模具准备单元11还包括供模具传输的第一传输平台111、用于支撑第一传输平台111的第一支撑架112、位于第一传输平台111下方的第一驱动系统113和第一传动机构114。在一实施例中，第一驱动系统113为液压缸，第一传动机构114包括与液压缸连接的第一推杆1141、与第一推杆1141垂直连接的第一连杆1142，与第一连杆1142连接的第一平板1143、固定于第一平板1143上且通过第一槽1111突出于第一平台的第一推板1144、位于第一支撑架112上的第一导轨1145，其中第一平板1143上设置有第一滚轮1146，第一滚轮1146沿第一支撑架112上的导轨来回滚动，用于带动第一推板1144沿第一槽1111来回滑动。
第一传感器T1与第一驱动系统通信连接，当模具固定在模具垫板61上且放置到准备区1的准备单元而被第一传感器T1检测到后，第一传感器T1将信号传递到第一驱动系统113，第一驱动系统113进行伸缩运动带动推杆向前移动，从而推动模具在第一传输平台111上传输。
参照图4，待加热单元12还包括工模具传输的第二传输平台121、用于支撑第二传输平台121的第二支撑架122、位于第一传输平台111上的第二驱动系统123和第二传动机构124。在一实施例中，第二驱动机构为液压缸，第二传动机构124包括与液压缸相连的第二推杆1241以及与第二推杆1241直接连接的第二推板1242。参照图1，模具传输到待加热单元12而被第二传感器T2检测到后，第二传感器T2将信号传递到第二驱动系统123，第二驱动系统123进行伸缩运动带动推杆向前移动，从而推动模具在第二传输平台121、以及后续的模具加热区2的第三传输平台21、浇注区3的第四传输平台32上传输。
参照图1、图5和图6，模具加热区2与待加热单元12相连，用于对模具进行预热加热，避免后续浇注过程中的冷隔现象的发生。模具加热区2的与传输方向平行的两侧壁以及顶面和底面均设置有第一加热器22，使模具加热区2形成隧道结构，提高加热效率，同时在加热器外还设置保温层，减少热量损失，提高能源利用率。
浇注区3连接于模具加热区2，浇注区3的前面、后面以及底面设置有第二加热器33，保证浇注区3处于浇注工艺所需求的温度，同时有效避免模具降温。浇注区3包括设置在与传输方向平行的两侧壁外侧的自动浇注装置31，自动浇注装置31的数量可以为一个、两个，当然根据生产需要也可以设置多个。自动浇注装置31包括：熔料炉311，用于熔化金属，形成待浇注的金属液；称重模块312，设置于熔料炉311下方；电动阀313，设置于熔料炉311的出料口，控制出料口的开关；浇注管314，与熔料炉311的出料口相连。以设置两个自动浇注装置31为例，浇注区3与传输方向平行的两侧壁上相应分别设置第三传感器T3和第四传感器T4，第三传感器T3和第四传感器T4分别与其相对的自动浇注装置31通信连接，自动浇注装置31还与第二驱动系统123通信连接，称重模块312控制电动阀313的开关。当模具被第三传感器T3或第四传感器T4检测到后，其对面的称重模块312记录此时熔料炉311的重量，同时打开电动阀313，使熔料炉311中的金属液通过浇注管324进入模具中，当称重模块312的重量达到某一设定值时，关闭电动阀313，完成浇注，并将信号传输到第二驱动系统123，第二驱动系统123进行伸缩运动带动推杆向前移动，从而推动模具在浇注区3的第四传输平台32上继续传输。
浇注过程全程自动完成，无需人工参与，而且浇注的重量通过称重模块312精准控制，避免了人工浇注过程中的烫伤等安全型问题，工序少、程序简单，提高了产品质量及生产效率，同时，减少了人工浇注过程中可能存在的材料浪费、二次处理浪费以及二次除杂成本浪费等，提高了材料利用率、降低了生产成本。
参照图1、图7、图8，冷却区4连接于浇注区3，冷却区4还包括供模具传输的第五传输平台41、用于支撑第五传输平台41的第五支撑架42、位于第五传输平台41下方的第五驱动系统43和第五传动机构44。在一实施例中，第五驱动系统43为液压缸，第五传动机构44包括与液压缸连接的第五推杆441、与第五推杆441垂直连接的第五连杆442，与第五连杆442连接的第五平板443、固定于第五平板443上且通过第五槽411突出于第五平台的第五推板444、位于第五支撑架42上的第五导轨445，其中第五平板443上设置有第五滚轮446，第五滚轮446沿第五支撑架42上的导轨来回滚动，用于带动第五推板444沿第五槽411来回滑动。
冷却区4上设置有第五传感器T5，第五传感器T5与第五驱动系统43通信连接，当浇注的产品到达冷却区4而被第五传感器T5检测到后，第五传感器T5将信号传递到第五驱动系统43，第五驱动系统43进行伸缩运动带动推杆向前移动，从而推动模具在第五传输平台41上传输。
参照图1、图9、图10，脱模区5包括：待脱模单元5251，直接连接于冷却区4；脱模单元52，连接于待脱模单元5251和准备区1，用于产品脱模，并将模具重新传输到准备区1。待脱模单元5251还包括供模具传输的第六传输平台511、用于支撑第六传输平台511的第六支撑架512、位于第六传输平台511下方的第六驱动系统513和第六传动机构514。在一实施例中，第六驱动系统513为液压缸，第六传动机构514包括与液压缸连接的第六推杆5141、与第六推杆5141垂直连接的第六连杆5142，与第六连杆5142连接的第六平板5143、固定于第六平板5143上且通过第六槽5111突出于第六平台的第六推板5144、位于第六支撑架512上的第六导轨5145，其中第六平板5143上设置有第六滚轮5215146，第六滚轮5215146沿第六支撑架512上的导轨来回滚动，用于带动第六推板5144沿第六槽5111来回滑动。
待脱模单元5251设置有第六传感器T6，第六传感器T6与第六驱动系统513通信连接，当浇注的产品到达待脱模单元5251而被第六传感器T6检测到后，第六传感器T6将信号传递到第六驱动系统513，第六驱动系统513进行伸缩运动带动推杆向前移动，从而推动模具在第六传输平台511上传输。
脱模单元52，连接于待脱模单元5251与准备区1的模具准备单元11，脱模单元52上设置有多个滚轴521，滚轴521可以减少模具传输过程中的摩擦，加快传输过程，此外，滚轴521之间有间隔可以进一步冷却产品。脱模完成后，模具重新放置到模具准备单元11，进行新一轮的模具加热、浇注、冷却、产品脱模等生产过程。
上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

Claims (10)

1.一种金属自动浇注生产线(100)，其特征在于，包括：
准备区(1)，用于固定并自动传输模具(M)；
模具加热区(2)，为隧道结构，连接于准备区(1)，用于自动对模具(M)进行预热加热；
浇注区(3)，连接于模具加热区(2)且在浇注区(3)与传输方向平行的两侧壁外侧分别设置自动浇注装置(31)；
冷却区(4)，连接于浇注区(3)，用于冷却并自动传输浇注的产品；
脱模区(5)，连接于冷却区(4)和准备区(1)，用于产品脱模。
2.根据权利要求1所述的金属自动浇注生产线(100)，其特征在于，准备区(1)、模具加热区(2)、浇注区(3)、冷却区(4)与脱模区(5)首尾连接成封闭的回字形结构。
3.根据权利要求2所述的金属自动浇注生产线(100)，其特征在于，在回字形结构的四个拐角处，均设置有驱动系统和传动机构。
4.根据权利要求3所述的金属自动浇注生产线(100)，其特征在于，传动机构包括推杆，用于推动模具或浇注的产品传输。
5.根据权利要求1所述的金属自动浇注生产线(100)，其特征在于，准备区(1)、模具加热区(2)、浇注区(3)、冷却区(4)、脱模区(5)的传输平台上均设置有滑块(S)。
6.根据权利要求1所述的金属自动浇注生产线(100)，其特征在于，准备区(1)包括
模具准备单元(11)，与脱模区(5)直接相连；
待加热单元(12)，连接于模具准备单元(11)和模具加热区(2)；其中：
模具准备单元(11)上设置有第一传感器(T1)；待加热单元(12)上设置有第二传感器(T2)。
7.根据权利要求1所述的金属自动浇注生产线(100)，其特征在于，浇注区(3)与传输方向平行的两侧壁上分别设置第三传感器(T3)和第四传感器(T4)；
冷却区(4)上设置有第五传感器(T5)；
脱模区(5)上设置有第六传感器(T6)。
8.根据权利要求1所述的金属自动浇注生产线(100)，其特征在于，模具加热区(2)的顶面、底面以及与传输方向平行的两侧面均设置有第一加热器(22)。
9.根据权利要求1所述的金属自动浇注生产线(100)，其特征在于，自动浇注装置(31)包括：
熔料炉(311)；
称重模块(312)，设置于熔料炉(311)下方；
电动阀(313)，设置于熔料炉(311)的出料口，控制出料口的开关；
浇注管(314)，与熔料炉(311)的出料口相连。
10.根据权利要求1所述的金属自动浇注生产线(100)，其特征在于，脱模区(5)包括：
待脱模单元(51)，直接连接于冷却区(4)；
脱模单元(52)，连接于待脱模单元(51)和准备区(1)，用于产品脱模，并将模具重新传输到准备区(1)。
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