CN113953480A - 多工位离心铸造设备及运用该设备进行离心铸造的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多工位离心铸造设备，其包括转盘，转盘上转动安装有多个模具，多个模具沿着转盘的外周边排布，转盘上安装有用于驱动模具转动的自转电机，转盘的侧部设有用于驱动转盘转动的公转电机。利用多工位离心铸造设备进行离心铸造的工艺，包括以下步骤：步骤一：启动自转电机，由自转电机带动模具围绕自身的转动中心自转；步骤二：将金属液倒入到模具中；步骤三：启动公转电机，由公转电机带动模具围绕转盘的转动中心公转；步骤四：待金属液冷却成型后将零件从模具中取出。本装置能够同时携带多个模具进行铸造加工，生产效率高，适合零件批量铸造生产。

Description

多工位离心铸造设备及运用该设备进行离心铸造的工艺

技术领域

本发明涉及铸造领域，具体涉及一种多工位离心铸造设备及运用该设备进行离心铸造的工艺。

背景技术

离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在模具内做离心运动，离心运动能够使液体金属在径向上充满铸型并形成铸件的自由表面，有助于液体金属中气体和夹杂物的排除，从而达到改善铸件的机械性能和物理性能的目的。

现有的离心铸造设备缺点在于：铸造模具仅能进行独立铸造，不适合批量生产，生产力低下。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题提供一种能够同时对多个铸造模具实施离心铸造的多工位离心铸造设备及运用该设备进行离心铸造的工艺。

为达到上述目的本发明公开了一种多工位离心铸造设备，包括转盘，其结构特点是：转盘上转动安装有多个模具，多个模具沿着转盘的外周边排布，转盘上安装有用于驱动模具转动的自转电机，转盘的侧部设有用于驱动转盘转动的公转电机。

采用上述结构后，将模具安装在转盘上，转盘在公转电机的带动下，能够围绕自身的转动中心转动，然后将转盘上划分出输料工位、冷却工位和卸料工位，通过转盘转动，带动模具进入不同的工位，进行输料、冷却和卸料，本装置能够同时携带多个模具进行铸造加工，生产效率高，适合零件批量铸造生产。

关于模具的安装结构，转盘上设有多个支撑管，支撑管上下延伸，支撑管的下端安装有轴承，并且支撑管通过与轴承配合转动安装在转盘上，模具安装在支撑管顶部，自转电机的输出轴上安装有主动带轮，支撑管上安装有从动带轮，主动带轮和从动带轮之间安装有使两者同步转动的传动带。轴承的外圈与转盘固定连接，轴承的内圈与支撑管固定连接，工作过程，自转电机通过传动带将动力传递到支撑管上，再由支撑管带动模具自转。此外，转盘上安装有支撑筒，支撑管安装在支撑筒中，支撑管的上端从支撑筒的上部向上伸出。通过支撑筒对支撑管进行支撑，保证模具的安装可靠性。

关于模具的具体结构，模具包括下模,下模固装在转盘上，下模上安装有与其相配合的上模,上模上开设有用于向模具中输送物料的进料口。进料口位于模具的转动中心上，使得在模具在自转时，依然能够向进料口中输入金属液。

为了保证上模与下模配合牢固，下模的侧部安装有支撑杆，支撑杆上铰接有压板，以压板的转动轴线为界线，位于转动轴线以下部分的压板质量大于位于转动轴线以上部分的压板质量，压板上端设有与上模外周面相吻合的压块，自转电机带动模具转动时，压块压靠在上模上，压板至少安装三个，三个压板环绕下模且依次等间距排列。压板呈三角形状，在自转电机带动模具转动时，由于压板下部的质量较大，在离心力的作用下，压板上端牢固的压靠在上模上，而在自转电机停止运行时，压板停止对上模压紧，从而保证模具在既自转又公转的环境下，依然具有良好的配合。

优选的，转盘的转动中心上安装有主水管，主水管的底部与转盘固定连接，主水管的上端向上延伸，主水管上安装有第二旋转接头，第二旋转接头的一个端口与主水管连通，第二旋转接头的另一个端口连接有用于输送冷却水的输水管，主水管的底部安装有多个支水管，支撑管上安装有第一旋转接头，第一旋转接头的一个端口与支撑管相连通，第一旋转接头的另一个端口与支水管相连接，下模中设有冷却流道，支撑管与冷却流道相连通，冷却流道的底部开设有与外部连通的出水口，转盘上安装有电机架，自转电机悬吊安装在电机架上。可以避免冷却水侵蚀自转电机，另外支水管上均可安装独立的控制水阀，在模具的冷却过程中，来自输水管的冷却水先进入主水管，然后通过第二旋转接头进入支水管，再通过第一旋转接头进入支撑管，从而对轴承进行冷却。

关于自转电机的线路结构，转盘上安装有分线架，分线架包括多个上下延伸的导线管，多个导线管与多个自转电机一一对应，自转电机的控制线路安装在导线管中，导线管的上端设有连接多个导线管的连接环，主水管上安装有导电滑环，自转电机的控制线路与导电滑环相连接，自转电机的电源通过导电滑环与自转电机相连接。导电滑环的两个接线端分别通过线路接电源和自转电机，导线管可以避免线路受到冷却水侵蚀。

优选的，转盘的底部设有蓄水盘，转盘转动安装在蓄水盘上，输水管上连接有分水管，分水管下端连接有淋水管，淋水管位于部分模具的上方，淋水管沿着模具排列方向延伸，淋水管上安装有用于向模具喷洒冷却水的冷却喷头，转盘上开设有通向蓄水盘的导流孔。转盘上靠近外周面出设置有摩擦纹，公转电机通过摩擦轮与摩擦纹配合，对转盘输出动力，冷却水对模具冷却完毕后通过导流孔流入蓄水盘。转盘通过平面推力轴承实现与蓄水盘转动配合，另外蓄水盘底部还可安装万向滚珠对转盘进行支撑。

优选的，蓄水盘的侧部设有滤水池，滤水池中安装有溢流板，溢流板的上沿高度低于蓄水盘的上沿高度，溢流板将滤水池分隔为相互独立的沉淀池和净水池，滤水池和蓄水盘之间设有用于将蓄水盘中的冷却水导入沉淀池的送水斗，净水池中安装有水泵，水泵的输水口连接有循环管，循环管的另一端与输水管相连接。蓄水盘中的冷却水经过送水斗进入沉淀池，随后冷却水中质量较大的杂质沉淀到沉淀池池底，净水从溢流板上部进入净水池，经过冷却后，再由水泵将冷却水送入输水管，从而实现对冷却水的循环利用。

为了避免冷却水外泄，转盘上安装有外围板和内围板，外围板套设在内围板的外侧，外围板和内围板的间隔之间具有环形的蓄水区域，模具均安装在蓄水区域中，导流孔位于蓄水区域中，淋水管位于蓄水区域上方。冷却水被拦截在蓄水区域中，可避免冷却水外泄。内围板上可以开孔，使支水管和传动带顺利通过。

利用多工位离心铸造设备进行离心铸造的工艺，包括以下步骤：

步骤一：启动自转电机，由自转电机带动模具围绕自身的转动中心自转；

步骤二：将金属液倒入到模具中；

步骤三：启动公转电机，由公转电机带动模具围绕转盘的转动中心公转；

步骤四：待金属液冷却成型后将零件从模具中取出。

综上所述，本发明的有益效果在于：本装置能够同时携带多个模具进行铸造加工，生产效率高，适合零件批量铸造生产。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为模具的排列结构示意图；

图3为自转电机和分线架的安装结构示意图；

图4为图1的俯视结构示意图；

图5为滤水池的结构示意图；

图6为模具第一种实施例的结构示意图；

图7为模具第二种实施例的结构示意图；

图8为模具的结构示意图；

图9为图6中A点的局部放大结构示意图。

图中：轴承1、支撑筒2、压板3、水管4、上模5、下模6、进料口7、支撑管8、第一旋转接头9、从动带轮10、自转电机11、电机架12、主动带轮13、转盘14、支撑杆15、压块16、传动带17、冷却流道18、出水口19、导流孔20、外围板21、公转电机22、内围板23、主水管24、模具25、输水管26、第二旋转接头27、淋水管28、冷却喷头29、分线架30、导电滑环31、蓄水盘32、摩擦纹33、支水管34、分水管35、连接环36、滤水池37、送水斗38、沉淀池39、净水池40、溢流板41、水泵42、循环管43、导线管44。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

下文是结合附图对本发明的优选的实施例说明。

一种多工位离心铸造设备，包括转盘14，转盘14上转动安装有多个模具25，多个模具25沿着转盘14的外周边排布，转盘14上安装有用于驱动模具25转动的自转电机11，转盘14的侧部设有用于驱动转盘14转动的公转电机22。参照附图1，采用上述结构后，将模具25安装在转盘14上，转盘14在公转电机22的带动下，能够围绕自身的转动中心转动，然后将转盘14上划分出输料工位、冷却工位和卸料工位，通过转盘14转动，带动模具25进入不同的工位，进行输料、冷却和卸料，本装置能够同时携带多个模具25进行铸造加工，生产效率高，适合零件批量铸造生产。

参照附图6，关于模具25的安装结构，转盘14上设有多个支撑管8，支撑管8上下延伸，支撑管8的下端安装有轴承1，并且支撑管8通过与轴承1配合转动安装在转盘14上，模具25安装在支撑管8顶部，自转电机11的输出轴上安装有主动带轮13，支撑管8上安装有从动带轮10，主动带轮13和从动带轮10之间安装有使两者同步转动的传动带17。轴承1的外圈与转盘14固定连接，轴承1的内圈与支撑管8固定连接，工作过程，自转电机11通过传动带17将动力传递到支撑管8上，再由支撑管8带动模具25自转。此外，转盘14上安装有支撑筒2，支撑管8安装在支撑筒2中，支撑管8的上端从支撑筒2的上部向上伸出。通过支撑筒2对支撑管8进行支撑，保证模具25的安装可靠性。关于模具25的具体结构，模具25包括下模6,下模6固装在转盘14上，下模6上安装有与其相配合的上模5,上模5上开设有用于向模具25中输送物料的进料口7。进料口7位于模具25的转动中心上，使得在模具25在自转时，依然能够向进料口7中输入金属液。

参照附图6、附图9，为了保证上模5与下模6配合牢固，下模6的侧部安装有支撑杆15，支撑杆15上铰接有压板3，以压板3的转动轴线为界线，位于转动轴线以下部分的压板3质量大于位于转动轴线以上部分的压板3质量，压板3上端设有与上模5外周面相吻合的压块16，自转电机11带动模具25转动时，压块16压靠在上模5上，压板3至少安装三个，三个压板3环绕下模6且依次等间距排列。压板3呈三角形状，在自转电机11带动模具25转动时，由于压板3下部的质量较大，在离心力的作用下，压板3上端牢固的压靠在上模5上，而在自转电机11停止运行时，压板3停止对上模5压紧，从而保证模具25在既自转又公转的环境下，依然具有良好的配合。

参照附图5、附图6，转盘14的转动中心上安装有主水管24，主水管24的底部与转盘14固定连接，主水管24的上端向上延伸，主水管24上安装有第二旋转接头27，第二旋转接头27的一个端口与主水管24连通，第二旋转接头27的另一个端口连接有用于输送冷却水的输水管26，主水管24的底部安装有多个支水管34，支撑管8上安装有第一旋转接头9，第一旋转接头9的一个端口与支撑管8相连通，第一旋转接头9的另一个端口与支水管34相连接，下模6中设有冷却流道18，支撑管8与冷却流道18相连通，冷却流道18的底部开设有与外部连通的出水口19，转盘14上安装有电机架12，自转电机11安装在电机架12上。另外支水管34上均可安装独立的控制水阀，在模具25的冷却过程中，来自输水管26的冷却水先进入主水管24，然后通过第二旋转接头27进入支水管34，再通过第一旋转接头9进入支撑管8，再由支撑管8进入冷却流道18，在冷却流道18中对模具25进行降温冷却后通过出水口19流出。

在其它实施例中，参照附图7，出水口19开设在支撑管8上，在此实施例中，冷却水仅对轴承1进行冷却。

参照附图3，关于自转电机11的线路结构，转盘14上安装有分线架30，分线架30包括多个上下延伸的导线管44，多个导线管44与多个自转电机11一一对应，自转电机11的控制线路安装在导线管44中，导线管44的上端设有连接多个导线管44的连接环36，主水管24上安装有导电滑环31，自转电机11的控制线路与导电滑环31相连接，自转电机11的电源通过导电滑环31与自转电机11相连接。导电滑环31的两个接线端分别通过线路接电源和自转电机11，导线管44可以避免线路受到冷却水侵蚀。

参照附图1，转盘14的底部设有蓄水盘32，转盘14转动安装在蓄水盘32上，输水管26上连接有分水管35，分水管35下端连接有淋水管28，淋水管28位于部分模具25的上方，淋水管28沿着模具25排列方向延伸，淋水管28上安装有用于向模具25喷洒冷却水的冷却喷头29，转盘14上开设有通向蓄水盘32的导流孔20。转盘14上靠近外周面出设置有摩擦纹33，公转电机22通过摩擦轮与摩擦纹33配合，对转盘14输出动力，冷却水对模具25冷却完毕后通过导流孔20流入蓄水盘32。转盘14通过平面推力轴承实现与蓄水盘32转动配合，另外蓄水盘32底部还可安装万向滚珠对转盘14进行支撑。

参照附图5，蓄水盘32的侧部设有滤水池37，滤水池37中安装有溢流板41，溢流板41的上沿高度低于蓄水盘32的上沿高度，溢流板41将滤水池37分隔为相互独立的沉淀池39和净水池40，滤水池37和蓄水盘32之间设有用于将蓄水盘32中的冷却水导入沉淀池39的送水斗38，净水池40中安装有水泵42，水泵42的输水口连接有循环管43，循环管43的另一端与输水管26相连接。蓄水盘32中的冷却水经过送水斗38进入沉淀池39，随后冷却水中质量较大的杂质沉淀到沉淀池39池底，净水从溢流板41上部进入净水池40，经过冷却后，再由水泵42将冷却水送入输水管26，从而实现对冷却水的循环利用。

参照附图1、附图4，为了避免冷却水外泄，转盘14上安装有外围板21和内围板23，外围板21套设在内围板23的外侧，外围板21和内围板23的间隔之间具有环形的蓄水区域，模具25均安装在蓄水区域中，导流孔20位于蓄水区域中，淋水管28位于蓄水区域上方。冷却水被拦截在蓄水区域中，可避免冷却水外泄。内围板23上可以开孔，使支水管34和传动带17顺利通过。

利用多工位离心铸造设备进行离心铸造的工艺，包括以下步骤：

步骤一：启动自转电机11，由自转电机11带动模具25围绕自身的转动中心自转；

步骤二：将金属液倒入到模具25中；

步骤三：启动公转电机22，由公转电机22带动模具25围绕转盘14的转动中心公转；

步骤四：待金属液冷却成型后将零件从模具25中取出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多工位离心铸造设备，包括转盘（14），其特征在于,所述转盘（14）上转动安装有多个模具（25），多个模具（25）沿着转盘（14）的外周边排布，转盘（14）上安装有用于驱动模具（25）转动的自转电机（11），转盘（14）的侧部设有用于驱动转盘（14）转动的公转电机（22）。

2.如权利要求1所述的多工位离心铸造设备，其特征在于，所述转盘（14）上设有多个支撑管（8），支撑管（8）上下延伸，支撑管（8）的下端安装有轴承（1），并且支撑管（8）通过与轴承（1）配合转动安装在转盘（14）上，模具（25）安装在支撑管（8）顶部，自转电机（11）的输出轴上安装有主动带轮（13），支撑管（8）上安装有从动带轮（10），主动带轮（13）和从动带轮（10）之间安装有使两者同步转动的传动带（17）。

3.如权利要求1所述的多工位离心铸造设备，其特征在于，所述模具（25）包括下模（6）,下模（6）固装在转盘（14）上，下模（6）上安装有与其相配合的上模（5）,上模（5）上开设有用于向模具（25）中输送物料的进料口（7）。

4.如权利要求3所述的多工位离心铸造设备，其特征在于，所述下模（6）的侧部安装有支撑杆（15），支撑杆（15）上铰接有压板（3），以压板（3）的转动轴线为界线，位于转动轴线以下部分的压板（3）质量大于位于转动轴线以上部分的压板（3）质量，压板（3）上端设有与上模（5）外周面相吻合的压块（16），自转电机（11）带动模具（25）转动时，压块（16）压靠在上模（5）上，压板（3）至少安装三个，三个压板（3）环绕下模（6）且依次等间距排列。

5.如权利要求3所述的多工位离心铸造设备，其特征在于，所述转盘（14）的转动中心上安装有主水管（24），主水管（24）的底部与转盘（14）固定连接，主水管（24）的上端向上延伸，主水管（24）上安装有第二旋转接头（27），第二旋转接头（27）的一个端口与主水管（24）连通，第二旋转接头（27）的另一个端口连接有用于输送冷却水的输水管（26），主水管（24）的底部安装有多个支水管（34），支撑管（8）上安装有第一旋转接头（9），第一旋转接头（9）的一个端口与支撑管（8）相连通，第一旋转接头（9）的另一个端口与支水管（34）相连接，转盘（14）上安装有电机架（12），自转电机（11）安装在电机架（12）上。

6.如权利要求5所述的多工位离心铸造设备，其特征在于，所述转盘（14）上安装有分线架（30），分线架（30）包括多个上下延伸的导线管（44），多个导线管（44）与多个自转电机（11）一一对应，自转电机（11）的控制线路安装在导线管（44）中，导线管（44）的上端设有连接多个导线管（44）的连接环（36），主水管（24）上安装有导电滑环（31），自转电机（11）的控制线路与导电滑环（31）相连接，自转电机（11）的电源通过导电滑环（31）与自转电机（11）相连接。

7.如权利要求5所述的多工位离心铸造设备，其特征在于，所述转盘（14）的底部设有蓄水盘（32），转盘（14）转动安装在蓄水盘（32）上，输水管（26）上连接有分水管（35），分水管（35）下端连接有淋水管（28），淋水管（28）位于部分模具（25）的上方，淋水管（28）沿着模具（25）排列方向延伸，淋水管（28）上安装有用于向模具（25）喷洒冷却水的冷却喷头（29），转盘（14）上开设有通向蓄水盘（32）的导流孔（20）。

8.如权利要求7所述的多工位离心铸造设备，其特征在于，所述蓄水盘（32）的侧部设有滤水池（37），滤水池（37）中安装有溢流板（41），溢流板（41）的上沿高度低于蓄水盘（32）的上沿高度，溢流板（41）将滤水池（37）分隔为相互独立的沉淀池（39）和净水池（40），滤水池（37）和蓄水盘（32）之间设有用于将蓄水盘（32）中的冷却水导入沉淀池（39）的送水斗（38），净水池（40）中安装有水泵（42），水泵（42）的输水口连接有循环管（43），循环管（43）的另一端与输水管（26）相连接。

9.如权利要求8所述的多工位离心铸造设备，其特征在于，所述转盘（14）上安装有外围板（21）和内围板（23），外围板（21）套设在内围板（23）的外侧，外围板（21）和内围板（23）的间隔之间具有环形的蓄水区域，模具（25）均安装在蓄水区域中，导流孔（20）位于蓄水区域中，淋水管（28）位于蓄水区域上方。

10.一种利用权利要求1所述多工位离心铸造设备进行离心铸造的工艺，包括以下步骤：

步骤一：启动自转电机（11），由自转电机（11）带动模具（25）围绕自身的转动中心自转；

步骤二：将金属液倒入到模具（25）中；

步骤三：启动公转电机（22），由公转电机（22）带动模具（25）围绕转盘（14）的转动中心公转；

步骤四：待金属液冷却成型后将零件从模具（25）中取出。

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