CN116237503A - 一种超高铬铸球的精密铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高铬铸球的精密铸造工艺，属于铸造模具技术领域，包括底层支撑架，所述底层支撑架顶部的端口内嵌设有铸球铸造模具，所述铸球铸造模具的顶部接通有通过旋转对熔融液进行离心脱水的熔融液浇铸组件。本发明中，旋转的气流在圆柱筒和圆锥筒内收缩向中心流动，向上形成二次涡流经排流管流入气流切向引出管，水蒸气在导向叶片的导流作用而产生强烈旋转，此过程中还能够在一定程度上引动定模具和动模具内的空气向排流管方向流动，从而能够降低熔融液、动模具以及定模具中的水分含量，熔融液中的水蒸气液化并与熔融液混合，液化的水蒸气与熔融液混合将会导致物料形成缺料的现象，从而有利于提升铬铸球的强度，并提高了铬铸球的精度。
Description
技术领域
本发明属于铸造模具技术领域，尤其涉及一种超高铬铸球的精密铸造工艺。
背景技术
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例：铜、铁、铝、锡、铅等)，而铸模的材料可以是砂、金属甚至陶瓷。因应不同要求，使用的方法也会有所不同。
现有技术中公开了部分铸造模具技术领域的发明专利，其中中国专利CN111842841B公开了一种方便拆卸的挤压式铸造模具，包括成型机构、顶板、安装螺杆、侧挡板、气缸、支撑底板，成型机构上端贯穿于顶板中端内部，铝液在管体内部进行注入的过程中，通过间隙槽、进液孔和进液口，确保铝液进行正常流通，通过漏斗体的上宽下窄的结构，避免铝液在流动的过程中发生飞溅，同时两个漏斗体能对铝液反流进行阻挡，防止铝液加入过快而反流回管体的进口端，防止操作人员被高温的铝液烫伤，随着铝液的流动，使得转动球在转动槽内部进行转动，这时锥体和毛刺进行转动，提高了对铝液内部空气泡进行全面刺破的效果，确保铝液内部的空气泡被消除，防止成型后的轮毂铸件内部的针孔较多，提高了铸件的质量。
现有技术中的超高铬铸球的精密铸造工艺在使用的过程中仍存有一些不足之处，由于铬铸球熔融液中不可避免的会含有少量的水分，而铬铸球铸造用模具的表面温度趋于环境温度，致使模具的表面与熔融液之间的温差较大，熔融液中的水分在与模具发生接触时会发生液化，液化后的水分混入熔融液中会引发缺料的不良现象，不仅降低了铬铸球的铸造精度，同时也会在一定程度上降低铬铸球的强度。
基于此，本发明设计了一种超高铬铸球的精密铸造工艺，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有技术中的超高铬铸球的精密铸造工艺在使用的过程中仍存有一些不足之处，由于铬铸球熔融液中不可避免的会含有少量的水分，而铬铸球铸造用模具的表面温度趋于环境温度，致使模具的表面与熔融液之间的温差较大，熔融液中的水分在与模具发生接触时会发生液化，液化后的水分混入熔融液中会引发缺料的不良现象，不仅降低了铬铸球的铸造精度，同时也会在一定程度上降低铬铸球的强度的问题，而提出的一种超高铬铸球的精密铸造工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种超高铬铸球的精密铸造工艺，包括底层支撑架，所述底层支撑架顶部的端口内嵌设有铸球铸造模具，所述铸球铸造模具的顶部接通有通过旋转对熔融液进行离心脱水的熔融液浇铸组件，所述熔融液浇铸组件的顶部固定安装有液压缸，所述液压缸机身的外表面固定安装有顶层支撑架，所述顶层支撑架的底部固定安装在顶层支撑架的顶部；
所述顶层支撑架的侧端面固定安装有收集熔融液浇铸组件排放物的气流储备组件，所述熔融液浇铸组件与铸球铸造模具之间通过气流储备组件接通，所述气流储备组件对收集的排放物进行脱水后排放到铸球铸造模具进行预热处理。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述铸球铸造模具包括底层组装座，所述底层组装座嵌设在底层支撑架顶部的端口内，所述底层组装座的顶部可拆卸安装有定模具。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述底层组装座的上方设置有顶层组装座，所述顶层组装座滑动连接在顶层支撑架的内侧，所述顶层组装座底部对应所述定模具的位置可拆卸安装有动模具。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述熔融液浇铸组件包括圆锥筒，所述圆锥筒的底部卡接在动模具的顶部，所述圆锥筒的顶部可拆卸安装有圆柱筒，所述圆柱筒的顶部固定套接有旋风分离管，所述旋风分离管顶部的管口内卡接有网面支撑盘，所述网面支撑盘的底部通过轴承转动连接有转轴，所述转轴的另一端固定安装有导向叶片。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述旋风分离管的顶部固定连接有排流管，所述排流管外圆周面沿切向接通有气流切向引出管，所述圆柱筒外圆周面沿切向接通有熔融液切向引入管。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述气流储备组件包括气流储备囊，所述气流储备囊的顶部接通有气流吸收管，所述气流吸收管的另一端与气流切向引出管相近的一端接通，所述气流储备囊的底部接通有气流排放管，所述气流排放管的另一端接通有对接罩，所述对接罩固定连接在定模具的底部。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述定模具底部对应所述对接罩的位置开设有气流引入口，所述气流引入口内套接有压力释放组件，所述压力释放组件包括气压力释放管，所述气压力释放管活动套接在气流引入口内，所述气压力释放管的顶端为曲面与定模具的内表面结合形成球面。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述气压力释放管圆周面的顶部开设有气压力释放口，所述气压力释放管的底部固定连接有联结套，所述联结套内套接有联结轴，所述联结轴的顶端固定连接在定模具的底部，所述定模具与联结套的相对面通过支撑弹簧固定连接，所述支撑弹簧套接在联结轴的外表面。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述排流管的顶部与液压缸的底部固定连接，所述气流储备囊内填充有干燥剂。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述底层支撑架的侧端面设置有翻转下料组件，所述翻转下料组件包括两个翻转轴，且两个翻转轴相近的一端分别固定连接在底层组装座的两侧端面，且其中一个翻转轴的另一端固定连接有翻转齿轮，所述翻转齿轮的齿面上啮合有传动齿板，所述传动齿板的顶部与顶层组装座相近的一面固定连接，且另一个翻转轴的另一端固定连接有对接盘，所述对接盘和底层支撑架的相对面通过翻转弹簧固定连接，所述翻转弹簧套接在该翻转轴的外表面。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，以高压注入的方式将铬铸球铸造用熔融液注入到熔融液切向引入管内，进入熔融液切向引入管的熔融液沿切向进入到旋风分离管内，沿切向引入的熔融液会在旋风分离管内做旋转运动，熔融液中混入的水蒸气在导向叶片的导流作用而产生强烈旋转，水蒸气沿圆柱筒呈螺旋形向下进入圆锥筒，密度大的熔融液在离心力作用下被甩向圆锥筒的内壁，并在重力作用下，沿圆锥筒的内壁下落流入定模具和动模具内，旋转的气流在圆柱筒和圆锥筒内收缩向中心流动，向上形成二次涡流经排流管流入气流切向引出管，水蒸气在导向叶片的导流作用而产生强烈旋转，此过程中还能够在一定程度上引动定模具和动模具内的空气向排流管方向流动，从而能够降低熔融液、动模具以及定模具中的水分含量，避免熔融液在进入到定模具和动模具时，熔融液中的水蒸气液化并与熔融液混合，液化的水蒸气与熔融液混合将会导致物料形成缺料的现象，从而有利于提升铬铸球的强度，并提高了铬铸球的精度。
2、本发明中，对接罩内部压力的升高，气压力释放管在压力的推动下通过联结套在联结轴的外表面滑动，并挤压支撑弹簧，气压力释放管上升后，对接罩内的气流进入到定模具和动模具内，气流对动模具和定模具进行预加热处理，通过对定模具和动模具进行预加热处理，能够降低动模具和定模具与熔融液之间的温差，进而会降低熔融液中水蒸气的液化程度，进一步降低发生缺料的可能性。
3、本发明中，待铬铸球成型后，控制液压缸做回缩运动，顶层组装座带动动模具脱离定模具，与此同时，顶层组装座还会带动传动齿板在翻转齿轮的齿面上移动，进而能够驱使底层组装座做翻转运动，从而实现了动模具的自动下料。
附图说明
图1为本发明提出的一种超高铬铸球的精密铸造工艺的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种超高铬铸球的精密铸造工艺的左右二等角轴侧结构示意图；
图3为本发明提出的一种超高铬铸球的精密铸造工艺的上下二等角轴侧结构示意图；
图4为本发明提出的一种超高铬铸球的精密铸造工艺中气流储备组件的结构示意图；
图5为本发明提出的一种超高铬铸球的精密铸造工艺中对接罩的结构示意图；
图6为本发明提出的一种超高铬铸球的精密铸造工艺拆分后的结构示意图；
图7为本发明提出的一种超高铬铸球的精密铸造工艺图6中A处放大的结构示意图；
图8为本发明提出的一种超高铬铸球的精密铸造工艺拆分后另一视角的结构示意图；
图9为本发明提出的一种超高铬铸球的精密铸造工艺中压力释放组件的结构示意图；
图10为本发明提出的一种超高铬铸球的精密铸造工艺图9中B处放大的结构示意图。
图例说明：
1、底层支撑架；2、铸球铸造模具；201、底层组装座；202、定模具；203、顶层组装座；204、动模具；3、熔融液浇铸组件；301、圆锥筒；302、圆柱筒；303、旋风分离管；304、熔融液切向引入管；305、网面支撑盘；306、导向叶片；307、排流管；308、气流切向引出管；4、顶层支撑架；5、液压缸；6、气流储备组件；601、气流吸收管；602、气流储备囊；603、气流排放管；604、对接罩；7、翻转下料组件；701、翻转轴；702、翻转齿轮；703、传动齿板；8、压力释放组件；801、气压力释放管；802、联结套；803、联结轴；804、支撑弹簧；9、对接盘；10、翻转弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种超高铬铸球的精密铸造工艺，包括底层支撑架1，底层支撑架1顶部的端口内嵌设有铸球铸造模具2，铸球铸造模具2的顶部接通有通过旋转对熔融液进行离心脱水的熔融液浇铸组件3，熔融液浇铸组件3的顶部固定安装有液压缸5，液压缸5机身的外表面固定安装有顶层支撑架4，顶层支撑架4的底部固定安装在顶层支撑架4的顶部；
顶层支撑架4的侧端面固定安装有收集熔融液浇铸组件3排放物的气流储备组件6，熔融液浇铸组件3与铸球铸造模具2之间通过气流储备组件6接通，气流储备组件6对收集的排放物进行脱水后排放到铸球铸造模具2进行预热处理。
具体的，铸球铸造模具2包括底层组装座201，底层组装座201嵌设在底层支撑架1顶部的端口内，底层组装座201的顶部可拆卸安装有定模具202，底层组装座201的上方设置有顶层组装座203，顶层组装座203滑动连接在顶层支撑架4的内侧，顶层组装座203底部对应定模具202的位置可拆卸安装有动模具204，熔融液浇铸组件3包括圆锥筒301，圆锥筒301的底部卡接在动模具204的顶部，圆锥筒301的顶部可拆卸安装有圆柱筒302，圆柱筒302的顶部固定套接有旋风分离管303，旋风分离管303顶部的管口内卡接有网面支撑盘305，网面支撑盘305的底部通过轴承转动连接有转轴，转轴的另一端固定安装有导向叶片306，旋风分离管303的顶部固定连接有排流管307，排流管307外圆周面沿切向接通有气流切向引出管308，圆柱筒302外圆周面沿切向接通有熔融液切向引入管304。
实施方式具体为：控制液压缸5做伸展运动，在液压缸5的推送下顶层组装座203在顶层支撑架4的内侧滑动，直至动模具204在顶层支撑架4的带动下与定模具202完成对接，接着工作人员以高压注入的方式将铬铸球铸造用熔融液注入到熔融液切向引入管304内，进入熔融液切向引入管304的熔融液沿切向进入到旋风分离管303内，沿切向引入的熔融液会在旋风分离管303内做旋转运动，熔融液中混入的水蒸气在导向叶片306的导流作用而产生强烈旋转，水蒸气沿圆柱筒302呈螺旋形向下进入圆锥筒301，密度大的熔融液在离心力作用下被甩向圆锥筒301的内壁，并在重力作用下，沿圆锥筒301的内壁下落流入定模具202和动模具204内，旋转的气流在圆柱筒302和圆锥筒301内收缩向中心流动，向上形成二次涡流经排流管307流入气流切向引出管308，水蒸气在导向叶片306的导流作用而产生强烈旋转，此过程中还能够在一定程度上引动定模具202和动模具204内的空气向排流管307方向流动，从而能够降低熔融液、动模具204以及定模具202中的水分含量。
具体的，气流储备组件6包括气流储备囊602，气流储备囊602的顶部接通有气流吸收管601，气流吸收管601的另一端与气流切向引出管308相近的一端接通，气流储备囊602的底部接通有气流排放管603，气流排放管603的另一端接通有对接罩604，对接罩604固定连接在定模具202的底部，定模具202底部对应对接罩604的位置开设有气流引入口，气流引入口内套接有压力释放组件8，压力释放组件8包括气压力释放管801，气压力释放管801活动套接在气流引入口内，气压力释放管801的顶端为曲面与定模具202的内表面结合形成球面，气压力释放管801圆周面的顶部开设有气压力释放口，气压力释放管801的底部固定连接有联结套802，联结套802内套接有联结轴803，联结轴803的顶端固定连接在定模具202的底部，定模具202与联结套802的相对面通过支撑弹簧804固定连接，支撑弹簧804套接在联结轴803的外表面，排流管307的顶部与液压缸5的底部固定连接，气流储备囊602内填充有干燥剂。
实施方式具体为：在将熔融液注入定模具202和动模具204之前，需先开启气流储备囊602上的阀门，气流储备囊602用于储存经气流吸收管601吸入的水蒸气，水蒸气在气流储备囊602内被脱去水分后经气流排放管603流如对接罩604内，随着对接罩604内部压力的升高，气压力释放管801在压力的推动下通过联结套802在联结轴803的外表面滑动，并挤压支撑弹簧804，气压力释放管801上升后，对接罩604内的气流进入到定模具202和动模具204内，气流对动模具204和定模具202进行预加热处理，通过对定模具202和动模具204进行预加热处理，能够降低动模具204和定模具202与熔融液之间的温差。
具体的，底层支撑架1的侧端面设置有翻转下料组件7，翻转下料组件7包括两个翻转轴701，且两个翻转轴701相近的一端分别固定连接在底层组装座201的两侧端面，且其中一个翻转轴701的另一端固定连接有翻转齿轮702，翻转齿轮702的齿面上啮合有传动齿板703，传动齿板703的顶部与顶层组装座203相近的一面固定连接，且另一个翻转轴701的另一端固定连接有对接盘9，对接盘9和底层支撑架1的相对面通过翻转弹簧10固定连接，翻转弹簧10套接在该翻转轴701的外表面。
实施方式具体为：铬铸球成型后，控制液压缸5做回缩运动，顶层组装座203带动动模具204脱离定模具202，与此同时，顶层组装座203还会带动传动齿板703在翻转齿轮702的齿面上移动，进而能够驱使底层组装座201做翻转运动。
工作原理，使用时：
控制液压缸5做伸展运动，在液压缸5的推送下顶层组装座203在顶层支撑架4的内侧滑动，直至动模具204在顶层支撑架4的带动下与定模具202完成对接，接着工作人员以高压注入的方式将铬铸球铸造用熔融液注入到熔融液切向引入管304内，进入熔融液切向引入管304的熔融液沿切向进入到旋风分离管303内，沿切向引入的熔融液会在旋风分离管303内做旋转运动，熔融液中混入的水蒸气在导向叶片306的导流作用而产生强烈旋转，水蒸气沿圆柱筒302呈螺旋形向下进入圆锥筒301，密度大的熔融液在离心力作用下被甩向圆锥筒301的内壁，并在重力作用下，沿圆锥筒301的内壁下落流入定模具202和动模具204内，旋转的气流在圆柱筒302和圆锥筒301内收缩向中心流动，向上形成二次涡流经排流管307流入气流切向引出管308，水蒸气在导向叶片306的导流作用而产生强烈旋转，此过程中还能够在一定程度上引动定模具202和动模具204内的空气向排流管307方向流动，从而能够降低熔融液、动模具204以及定模具202中的水分含量，避免熔融液在进入到定模具202和动模具204时，熔融液中的水蒸气液化并与熔融液混合，液化的水蒸气与熔融液混合将会导致物料形成缺料的现象，从而有利于提升铬铸球的强度，并提高了铬铸球的精度；
在将熔融液注入定模具202和动模具204之前，需先开启气流储备囊602上的阀门，气流储备囊602用于储存经气流吸收管601吸入的水蒸气，水蒸气在气流储备囊602内被脱去水分后经气流排放管603流如对接罩604内，随着对接罩604内部压力的升高，气压力释放管801在压力的推动下通过联结套802在联结轴803的外表面滑动，并挤压支撑弹簧804，气压力释放管801上升后，对接罩604内的气流进入到定模具202和动模具204内，气流对动模具204和定模具202进行预加热处理，通过对定模具202和动模具204进行预加热处理，能够降低动模具204和定模具202与熔融液之间的温差，进而会降低熔融液中水蒸气的液化程度，进一步降低发生缺料的可能性；
待铬铸球成型后，控制液压缸5做回缩运动，顶层组装座203带动动模具204脱离定模具202，与此同时，顶层组装座203还会带动传动齿板703在翻转齿轮702的齿面上移动，进而能够驱使底层组装座201做翻转运动，从而实现了动模具204的自动下料。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超高铬铸球的精密铸造工艺，包括底层支撑架(1)，其特征在于，所述底层支撑架(1)顶部的端口内嵌设有铸球铸造模具(2)，所述铸球铸造模具(2)的顶部接通有通过旋转对熔融液进行离心脱水的熔融液浇铸组件(3)，所述熔融液浇铸组件(3)的顶部固定安装有液压缸(5)，所述液压缸(5)机身的外表面固定安装有顶层支撑架(4)，所述顶层支撑架(4)的底部固定安装在顶层支撑架(4)的顶部；
所述顶层支撑架(4)的侧端面固定安装有收集熔融液浇铸组件(3)排放物的气流储备组件(6)，所述熔融液浇铸组件(3)与铸球铸造模具(2)之间通过气流储备组件(6)接通，所述气流储备组件(6)对收集的排放物进行脱水后排放到铸球铸造模具(2)进行预热处理。
2.根据权利要求1所述的一种超高铬铸球的精密铸造工艺，其特征在于，所述铸球铸造模具(2)包括底层组装座(201)，所述底层组装座(201)嵌设在底层支撑架(1)顶部的端口内，所述底层组装座(201)的顶部可拆卸安装有定模具(202)。
3.根据权利要求2所述的一种超高铬铸球的精密铸造工艺，其特征在于，所述底层组装座(201)的上方设置有顶层组装座(203)，所述顶层组装座(203)滑动连接在顶层支撑架(4)的内侧，所述顶层组装座(203)底部对应所述定模具(202)的位置可拆卸安装有动模具(204)。
4.根据权利要求3所述的一种超高铬铸球的精密铸造工艺，其特征在于，所述熔融液浇铸组件(3)包括圆锥筒(301)，所述圆锥筒(301)的底部卡接在动模具(204)的顶部，所述圆锥筒(301)的顶部可拆卸安装有圆柱筒(302)，所述圆柱筒(302)的顶部固定套接有旋风分离管(303)，所述旋风分离管(303)顶部的管口内卡接有网面支撑盘(305)，所述网面支撑盘(305)的底部通过轴承转动连接有转轴，所述转轴的另一端固定安装有导向叶片(306)。
5.根据权利要求4所述的一种超高铬铸球的精密铸造工艺，其特征在于，所述旋风分离管(303)的顶部固定连接有排流管(307)，所述排流管(307)外圆周面沿切向接通有气流切向引出管(308)，所述圆柱筒(302)外圆周面沿切向接通有熔融液切向引入管(304)。
6.根据权利要求5所述的一种超高铬铸球的精密铸造工艺，其特征在于，所述气流储备组件(6)包括气流储备囊(602)，所述气流储备囊(602)的顶部接通有气流吸收管(601)，所述气流吸收管(601)的另一端与气流切向引出管(308)相近的一端接通，所述气流储备囊(602)的底部接通有气流排放管(603)，所述气流排放管(603)的另一端接通有对接罩(604)，所述对接罩(604)固定连接在定模具(202)的底部。
7.根据权利要求6所述的一种超高铬铸球的精密铸造工艺，其特征在于，所述定模具(202)底部对应所述对接罩(604)的位置开设有气流引入口，所述气流引入口内套接有压力释放组件(8)，所述压力释放组件(8)包括气压力释放管(801)，所述气压力释放管(801)活动套接在气流引入口内，所述气压力释放管(801)的顶端为曲面与定模具(202)的内表面结合形成球面。
8.根据权利要求7所述的一种超高铬铸球的精密铸造工艺，其特征在于，所述气压力释放管(801)圆周面的顶部开设有气压力释放口，所述气压力释放管(801)的底部固定连接有联结套(802)，所述联结套(802)内套接有联结轴(803)，所述联结轴(803)的顶端固定连接在定模具(202)的底部，所述定模具(202)与联结套(802)的相对面通过支撑弹簧(804)固定连接，所述支撑弹簧(804)套接在联结轴(803)的外表面。
9.根据权利要求8所述的一种超高铬铸球的精密铸造工艺，其特征在于，所述排流管(307)的顶部与液压缸(5)的底部固定连接，所述气流储备囊(602)内填充有干燥剂。
10.根据权利要求1所述的一种超高铬铸球的精密铸造工艺，其特征在于，所述底层支撑架(1)的侧端面设置有翻转下料组件(7)，所述翻转下料组件(7)包括两个翻转轴(701)，且两个翻转轴(701)相近的一端分别固定连接在底层组装座(201)的两侧端面，且其中一个翻转轴(701)的另一端固定连接有翻转齿轮(702)，所述翻转齿轮(702)的齿面上啮合有传动齿板(703)，所述传动齿板(703)的顶部与顶层组装座(203)相近的一面固定连接，且另一个翻转轴(701)的另一端固定连接有对接盘(9)，所述对接盘(9)和底层支撑架(1)的相对面通过翻转弹簧(10)固定连接，所述翻转弹簧(10)套接在该翻转轴(701)的外表面。
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