CN115770873A - 一种消失模铸造浇注机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及消失模技术领域，提供了一种消失模铸造浇注机构，包括消失模和浇注系统，消失模包括砂箱和模壳，浇注系统包括U形罐、添加管道、浇注管道、重力监测部、吸渣部、视觉监测相机和计算机控制设备，吸渣部包括第二真空泵和吸渣管，浇注管道的另一端与模壳连通，所述浇注管道的进液口低于添加管道的出液口，所述吸渣管的进液口高于添加管道的出液口，重力监测部设置于U形罐底部，所述视觉监测相机设置于U形罐顶部，所述第二真空泵、重力监测部和视觉监测相机均与计算机控制设备通信连接，一方面便于吸渣管去除金属液表面的浮渣，另一方面通过浇注管道进入模壳内的金属液不会出现断流或波动大的问题，提高了铸件的成型质量。
Description
技术领域
本发明涉及消失模技术领域，具体是涉及一种消失模铸造浇注机构。
背景技术
消失模铸造(又称负压干砂实型铸造)是泡沫塑料模采用无黏结剂型砂结合抽真空技术的实型铸造，是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
然而在浇注这一环节中，现有的消失模铸造浇注机构还存在以下缺陷：（1）金属液中含有的浮渣无法自动去除，进入模型中的含有浮渣的金属液会降低铸件的成型质量；（2）金属液进入模型的过程中，由于模型内部与金属液加注口之间的压力差不稳定，容易出现金属液断流、流速不稳等问题，也会降低铸件的成型质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种消失模铸造浇注机构，旨在解决当使用现有的一种消失模铸造浇注机构存在加工出来的铸件质量低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种消失模铸造浇注机构，包括消失模和浇注系统，所述消失模包括砂箱和模壳，所述模壳设置于砂箱内，所述浇注系统包括U形罐、添加管道、浇注管道、重力监测部、吸渣部、视觉监测相机和计算机控制设备，所述吸渣部包括第二真空泵和吸渣管，所述第二真空泵与吸渣管连接；
所述添加管道、吸渣管和浇注管道的一端均位于U形罐内，所述浇注管道的另一端与模壳连通，所述浇注管道的进液口低于添加管道的出液口，所述吸渣管的进液口高于添加管道的出液口；
所述重力监测部设置于U形罐底部，用于监测U形罐内金属液的重量变化，所述视觉监测相机设置于U形罐顶部，用于拍摄U形罐内金属液表面的浮渣，所述第二真空泵、重力监测部和视觉监测相机均与计算机控制设备通信连接。
作为本发明的进一步方案，所述浇注系统还包括保温室，所述消失模安装在保温室顶部，所述添加管道、吸渣管和计算机控制设备均安装在保温室侧壁，所述U形罐和重力监测部位于保温室内，所述视觉监测相机安装在保温室顶部，所述浇注管道与保温室顶部固定连接。
作为本发明的进一步方案，所述重力监测部包括隔温板、弹簧和压力传感器，所述隔温板下方通过弹簧连接在保温室底部，所述压力传感器安装在保温室底部，所述U形罐内的金属液减少时，所述隔温板脱离压力传感器，所述压力传感器用于将重力变化产生的电信号传输给计算机控制设备。
作为本发明的进一步方案，所述浇注系统还包括用于向保温室内输送惰性气体的加压部，所述加压部包括气泵和排气管，所述气泵与排气管连通，所述排气管安装在保温室顶部。
作为本发明的进一步方案，所述消失模还包括第一真空泵、第一抽真空管和连通管，所述第一真空泵通过第一抽真空管连接砂箱，所述模壳通过连通管连接浇注管道顶部。
作为本发明的进一步方案，所述保温室内壁嵌入有防护套，所述防护套套设在U形罐侧壁。
作为本发明的进一步方案，所述保温室内壁安装有压力传感器，所述压力传感器与计算机控制设备通信连接。
本发明的有益效果是：添加管道、浇注管道和吸渣部通过重力监测部、视觉监测相机和计算机控制设备之间的通信连接，使得U形罐内的金属液的液位维持在与吸渣管的进液口平齐的位置，一方面便于吸渣管去除金属液表面的浮渣，使得U形罐底部不含浮渣的金属液通过浇注管道进入模壳内，另一方面当金属液的液位稳定时，模壳与浇注管道进液口之间的压力差也较稳定，通过浇注管道进入模壳内的金属液不会出现断流或波动大的问题，从而提高了铸件的成型质量。
附图说明
图1为本发明实施例一种消失模铸造浇注机构的整体结构示意图。
图2为本发明实施例中消失模的结构示意图。
图3为本发明实施例中浇注系统的结构示意图。
图4为本发明实施例中重力监测部和保温室的结构示意图。
图5为本发明实施例中吸渣部的局部结构示意图。
图6为本发明实施例中加压部的局部结构示意图。
附图标记：1-消失模、11-砂箱、12-模壳、13-第一真空泵、14-第一抽真空管、15-连通管、2-浇注系统、21-保温室、211-防护套、212-气压监测器、22-U形罐、23-添加管道、24-浇注管道、25-重力监测部、251-隔温板、252-弹簧、253-压力传感器、26-加压部、261-气泵、262-排气管、27-吸渣部、271-第二真空泵、272-吸渣管、28-视觉监测相机、29-计算机控制设备。
实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
请参阅图1至图5，本发明实施例提供的一种消失模铸造浇注机构，包括消失模1和浇注系统2，所述消失模1包括砂箱11和模壳12，所述模壳12设置于砂箱11内，所述浇注系统2包括U形罐22、添加管道23、浇注管道24、重力监测部25、吸渣部27、视觉监测相机28和计算机控制设备29，所述吸渣部27包括第二真空泵271和吸渣管272，所述第二真空泵271与吸渣管272连接，当然，吸渣管272的另一端还设置有收集容器，由于收集容器在现有技术中较为常见，在本发明中，收集容器型号、外形以及位置的设置都不会对方案有实质性影响，因此，未在说明书附图中对收集容器进行标记；
所述添加管道23、吸渣管272和浇注管道24的一端均位于U形罐22内，所述浇注管道24的另一端与模壳12连通，所述浇注管道24的进液口低于添加管道23的出液口，所述吸渣管272的进液口高于添加管道23的出液口，进入到U形罐22内的金属液表面会有浮渣，位于金属液上方的吸渣管272便于抽取浮渣，位于金属液底部的浇注管道24能够将不含有浮渣的金属液加注到模壳12内，而位于浇注管道24与吸渣管272之间的添加管道23向U形罐22排出的金属液是位于U形罐22中层这一位置的，这样一来，添加管道23排出的金属液既不会冲散表面的浮渣，也不会使刚排出的金属液直接被浇注管道24吸走，这对除渣效率和铸件的成型质量都是有利的；
所述重力监测部25设置于U形罐22底部，用于监测U形罐22内金属液的重量变化，所述视觉监测相机28设置于U形罐22顶部，用于拍摄U形罐22内金属液表面的浮渣，所述第二真空泵271、重力监测部25和视觉监测相机28均与计算机控制设备29通信连接，添加管道23的另一端可设置有料斗，可通过人工或机器人的方式向料斗内加注金属液，如果是采用人工加注，计算机控制设备29需要连接报警装置，用于提醒工作人员不断加注金属液，如果是机器人加注，则只需要将机器人与计算机控制设备29保持通信连接即可实现自动加注金属液的功能，机器人与计算机控制设备29之间的具体连接方式以及内部程序设置，此处不做限制，便不再进行赘述。
进一步的，所述消失模1还包括第一真空泵13、第一抽真空管14和连通管15，所述第一真空泵13通过第一抽真空管14连接砂箱11，所述模壳12通过连通管15连接浇注管道24顶部。
在本发明实施例中，添加管道23、浇注管道24和吸渣部27通过重力监测部25、视觉监测相机28和计算机控制设备29之间的通信连接，使得U形罐22内的金属液的液位维持在与吸渣管272的进液口平齐的位置，一方面便于吸渣管272去除金属液表面的浮渣，使得U形罐22底部不含浮渣的金属液通过浇注管道24进入模壳12内，另一方面当金属液的液位稳定时，模壳12与浇注管道24进液口之间的压力差也较稳定，通过浇注管道24进入模壳12内的金属液不会出现断流或波动大的问题，从而提高了铸件的成型质量。
请参阅图1至图4，本发明的一个实施例中，所述浇注系统2还包括保温室21，保温室21的具体材质不作限制，主要是用于U形罐22内金属液的保温，所述消失模1安装在保温室21顶部，所述添加管道23、吸渣管272和计算机控制设备29均安装在保温室21侧壁，所述U形罐22和重力监测部25位于保温室21内，所述视觉监测相机28安装在保温室21顶部，所述浇注管道24与保温室21顶部固定连接，视觉监测相机28采用市场上常见的耐高温CCD工业相机，具体型号不做限制，视觉监测相机28的监测原理可参考现有技术中常见的视觉检测原理，便不再进行赘述。
进一步的，所述重力监测部25包括隔温板251、弹簧252和压力传感器253，隔温板251采用隔热材料制作而成，用于保护压力传感器253不受高温损坏，所述隔温板251下方通过弹簧252连接在保温室21底部，所述压力传感器253安装在保温室21底部，所述U形罐22内的金属液减少时，所述隔温板251脱离压力传感器253，所述压力传感器253用于将重力变化产生的电信号传输给计算机控制设备29，当U形罐22内金属液的液面与吸渣管272的进液口平齐时，U形罐22的重量恰好会克服弹簧252的弹力驱使隔温板251挤压压力传感器253，压力传感器253将信号传输给计算机控制设备29，而一旦U形罐22内的金属液和浮渣减少时，隔温板251就会脱离压力传感器253，压力传感器253会将重量降低的信号传输给计算机控制设备29。
进一步的，所述保温室21内壁嵌入有防护套211，所述防护套211套设在U形罐22侧壁，防护套211用于提升U形罐22侧壁抗冲击能力。
请参阅图1至图6，本发明的一个实施例中，所述浇注系统2还包括用于向保温室21内输送惰性气体的加压部26，所述加压部26包括气泵261和排气管262，所述气泵261与排气管262连通，所述排气管262安装在保温室21顶部。
进一步的，所述保温室21内壁安装有气压监测器212，所述气压监测器212与计算机控制设备29通信连接，气压监测器212用于监测保温室21内气压大小，当外界气压发生变化导致保温室21内的气压一起变化时，气泵261通过排气管262将惰性气体输送至保温室21内，同时气泵261也会通过排气管262将惰性气体向外排出，从而使模壳12与U形罐22内之间的压力差维持在一个相对稳定的范围内。
在本发明实施例中，气泵261具备排气和抽气两种功能，气泵261的进气端与惰性气体储存罐连接，由于惰性气体储存罐在现有技术中较为常见，在本发明中，惰性气体储存罐型号、外形以及位置的设置都不会对方案有实质性影响，因此，未在说明书附图中对惰性气体储存罐进行标记，因为惰性气体不易进入金属液中，因此也就不会影响铸件的成型质量。
本发明工作原理：首先将高温金属液通过添加管道23加注到U形罐22内，当U形罐22内金属液的液面与吸渣管272的进液口平齐时，U形罐22的重量恰好会克服弹簧252的弹力驱使隔温板251挤压压力传感器253，压力传感器253将信号传输给计算机控制设备29，计算机控制设备29可通过提醒工作人员的方式或通过自动控制机器人的方式，使其停止通过添加管道23向U形罐22内添加金属液，进入到U形罐22内的金属液表面会有浮渣，当视觉监测相机28拍摄到金属液表层有浮渣时，启动第一真空泵13和第二真空泵271，第一真空泵13通过第一抽真空管14对砂箱11和模壳12抽真空，此时在负压的驱使下，U形罐22底部不含浮渣的金属液沿着浇注管道24上升，并通过连通管15流向模壳12内，从而完成模壳12的浇注工作，第二真空泵271启动时产生的负压，使得金属液表层的浮渣通过吸渣管272进入收集容器中，而一旦U形罐22内的金属液和浮渣减少时，隔温板251就会脱离压力传感器253，压力传感器253会将重量降低的信号传输给计算机控制设备29，计算机控制设备29就会，通过提醒工作人员的方式或通过自动控制机器人的方式，通过添加管道23向U形罐22内添加金属液，从而使金属液的液面与吸渣管272的进液口一直保持平齐，便于吸渣管272除去金属液表面的浮渣，具备去除浮渣效率高和效果好的特点，通过自动去除浮渣的方式提升了铸件的成型质量；
为了消除外界气压对金属液流动速度的影响，气泵261通过排气管262将惰性气体输送至保温室21内，气压监测器212用于监测保温室21内气压大小，从而确保模壳12与U形罐22内之间的压力差维持在一个相对稳定的范围内，进而确保浇注管道24内的金属液体能够以一个相对稳定的流速注入模壳12内，从而提高了铸件的成型质量。
对于本领域技术人员而言，虽然说明了本发明的几个实施方式以及实施例，但这些实施方式以及实施例是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和其等效的范围内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种消失模铸造浇注机构，包括消失模和浇注系统，所述消失模包括砂箱和模壳，所述模壳设置于砂箱内，其特征在于，所述浇注系统包括U形罐、添加管道、浇注管道、重力监测部、吸渣部、视觉监测相机和计算机控制设备，所述吸渣部包括第二真空泵和吸渣管，所述第二真空泵与吸渣管连接；
所述添加管道、吸渣管和浇注管道的一端均位于U形罐内，所述浇注管道的另一端与模壳连通，所述浇注管道的进液口低于添加管道的出液口，所述吸渣管的进液口高于添加管道的出液口；
所述重力监测部设置于U形罐底部，用于监测U形罐内金属液的重量变化，所述视觉监测相机设置于U形罐顶部，用于拍摄U形罐内金属液表面的浮渣，所述第二真空泵、重力监测部和视觉监测相机均与计算机控制设备通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种消失模铸造浇注机构，其特征在于，所述浇注系统还包括保温室，所述消失模安装在保温室顶部，所述添加管道、吸渣管和计算机控制设备均安装在保温室侧壁，所述U形罐和重力监测部位于保温室内，所述视觉监测相机安装在保温室顶部，所述浇注管道与保温室顶部固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种消失模铸造浇注机构，其特征在于，所述重力监测部包括隔温板、弹簧和压力传感器，所述隔温板下方通过弹簧连接在保温室底部，所述压力传感器安装在保温室底部，所述U形罐内的金属液减少时，所述隔温板脱离压力传感器，所述压力传感器用于将重力变化产生的电信号传输给计算机控制设备。
4.根据权利要求2所述的一种消失模铸造浇注机构，其特征在于，所述浇注系统还包括用于向保温室内输送惰性气体的加压部，所述加压部包括气泵和排气管，所述气泵与排气管连通，所述排气管安装在保温室顶部。
5.根据权利要求1所述的一种消失模铸造浇注机构，其特征在于，所述消失模还包括第一真空泵、第一抽真空管和连通管，所述第一真空泵通过第一抽真空管连接砂箱，所述模壳通过连通管连接浇注管道顶部。
6.根据权利要求4所述的一种消失模铸造浇注机构，其特征在于，所述保温室内壁嵌入有防护套，所述防护套套设在U形罐侧壁。
7.根据权利要求6所述的一种消失模铸造浇注机构，其特征在于，所述保温室内壁安装有压力传感器，所述压力传感器与计算机控制设备通信连接。
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