CN117282933B - 一种金属铸造装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属铸造装置，涉及金属铸造技术领域，包括底座，所述底座的顶部对称安装有四个支架，同侧每两个所述支架之间转动安装有驱动辊，两个所述驱动辊之间架设有成型腔，靠近后部的两个所述支架的后部固定安装有驱动电机，所述成型腔的内部设置有进液结构，所述进液结构包括异形安装座和支撑座，所述异形安装座固定安装在底座的顶部靠近后部位置，所述支撑座固定安装在底座的顶部靠近前部位置。本发明所述的一种金属铸造装置，通过给予金属液一个旋转初速度，可以减少金属液在进入成型腔时对成型腔产生的冲击与磨损，增加了成型腔的使用寿命，并且降低了金属液飞溅的现象，提高了铸件的成型质量。

Description

一种金属铸造装置

技术领域

本发明涉及金属铸造技术领域，特别涉及一种金属铸造装置。

背景技术

金属铸造是一种将金属先经过高温熔化成液体，之后浇入型腔内部获得一定形状铸件的一种金属加工方法，而金属离心铸造是金属铸造的一种常用手段，将熔融的金属液注入到旋转模具中利用离心力形成所需形状的方法，在离心铸造过程中，模具需要高速旋转，将熔融的金属液通过离心力推向模具内壁，形成所需的产品；

在离心铸造的过程中，由于成型腔的高速旋转，进入模具内部的金属液体在与高速旋转的模具内壁接触时，会给模具的内壁带来极大的冲击和振动，容易对模具内壁的造成损害，影响模具的使用寿命，并且在金属液与高速旋转的内壁接触时还会产生激波和喷溅现象，冲击力过大可能会引起金属液体的剧烈搅动，导致气孔、夹杂物等缺陷的产生，对铸件的质量产生一定的影响，存在实用性低下的问题，因此，本发明提出一种金属铸造装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种金属铸造装置，可以有效解决背景技术中的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种金属铸造装置，包括底座，所述底座的顶部靠近四角位置均安装有支架，同侧每两个所述支架之间转动安装有驱动辊，两个所述驱动辊之间架设有成型腔，靠近后部的两个所述支架的后部固定安装有驱动电机，其特征在于，所述成型腔的内部设置有进液结构；

所述进液结构包括异形安装座和支撑座，所述异形安装座固定安装在底座的顶部靠近后部位置，所述支撑座固定安装在底座的顶部靠近前部位置，且异形安装座的一端通过螺栓固定安装在支撑座的内部靠近顶部位置，所述异形安装座的内部靠近后部位置转动安装有旋转座，所述异形安装座的内部靠近前部位置卡接有进液管，所述进液管的外部靠近前部位置固定安装有料斗，所述进液管的外部靠近后部位置关于进液管的水平中心线对称开设有两个方形槽，所述旋转座的内部靠近前部位置开设有进液腔，所述旋转座的外部靠近前部位置关于旋转座的水平中心线对称开设有两个出液口，所述旋转座的前部中心位置固定安装有限位环。

作为本发明的进一步方案，所述异形安装座的后部靠近顶部位置固定安装有动力电机，所述动力电机的输出轴贯穿异形安装座与旋转座固定连接。

作为本发明的进一步方案，所述进液管贯穿异形安装座与旋转座，所述方形槽位于进液腔的内部。

作为本发明的进一步方案，所述限位环与异形安装座适应性匹配，所述进液腔呈圆台形。

作为本发明的进一步方案，所述异形安装座的外部靠近前部设置有自适应出液结构，所述自适应出液结构包括套环和固定杆，所述套环转动安装在异形安装座的外部靠近前部位置，五个所述固定杆等距固定安装在套环的外部靠近前部位置，所述套环的外部靠近中间位置固定安装有齿环一，所述异形安装座的外部靠近前部位置关于异形安装座的圆心对称转动安装有两个转动块，所述转动块的外部靠近前部位置固定安装有齿环二，所述齿环二和齿环一的外部套设有皮带；

所述异形安装座的内部靠近前部位置开设有夹层，所述转动块的后部固定安装有间隔齿轮，且间隔齿轮位于夹层内部，所述异形安装座的内壁靠近中间位置关于异形安装座的圆心对称开设有两个空腔，所述空腔的内部卡接有挡板，所述挡板与空腔之间安装有若干弹簧，所述挡板的底部靠近前部位置开设有齿槽，所述异形安装座的外部关于异形安装座的圆心对称开设有两个通槽。

作为本发明的进一步方案，所述固定杆呈L形，且固定杆的一端与成型腔的前部固定连接。

作为本发明的进一步方案，所述弹簧的一端与挡板的一端固定连接，所述弹簧的另一端与空腔的内壁固定连接。

作为本发明的进一步方案，所述挡板的长度大于通槽的长度，所述齿槽与间隔齿轮适应性匹配。

作为本发明的进一步方案，所述转动块的外部设置有限位块，所述限位块与异形安装座的内部适应性匹配。

作为本发明的进一步方案，所述驱动电机的输出轴贯穿支架与驱动辊固定连接，所述成型腔的外部与驱动辊的外部适应性匹配。

本发明的有益效果如下：

通过设置进液结构，可以通过动力电机的旋转作用，带动旋转座进行旋转，进而使得进液腔可以同步旋转，通过调节动力电机的输出速度，控制进液腔内部的金属液在离心力的作用下具备一个初速度，并通过圆台形的进液腔将金属液聚集在进液腔的后部，通过调节动力电机的输出速度，可以控制金属液进入成型腔时的初速度，适当的初速度有助于金属液均匀分布并且避免过大的液体动能产生飞溅；

通过圆台形的进液腔，将金属液聚集在进液腔的后部，并使进入成型腔内部的金属液可以根据成型腔的旋转方向，具有一个相同方向的旋转初速度，从而可以减小金属液进入成型腔时对成型腔内壁的冲击，以保护成型腔的结构并减少铸件变形的情况，提高铸件的整体质量并延长成型腔的使用寿命；

通过使进液腔的先进行旋转有助于使金属液在进入成型腔之前拥有较好的流动状态，从而提高金属液在成型腔中的分布均匀性，并且进液腔内部的金属液会先将一部分气泡在旋转作用下排出，减少气泡对铸件质量的不良影响，进一步优化铸件的密实性和均匀性；

通过设置自适应出液结构，可以在成型腔旋转速度较慢时，在弹簧与间隔齿轮的作用下，使得挡板始终保持挡住通槽的状态，不让金属液进入成型腔的内部，在成型腔高速旋转时，通过间隔齿轮克服弹簧弹力，使得挡板打开，方便进液腔内部的熔融金属液进入成型腔的内部，通过控制金属液进入成型腔的时机，实现更加精确的铸件充填控制，有助于减少铸件的缺陷，提高铸件的质量；

在成型腔转速较高时，才让金属液进入成型腔的内壁，可以使金属液在离心力的作用下快速填充成型腔的内壁，减少金属液凝固的时间窗口，使得液态金属能够充分填充成型腔内部的各个细节和几何形状，提高铸件的成型效果，并且高速旋转的成型腔会使进入其中的金属液受到较大的离心力的作用，形成强烈的流动状态，帮助金属液在成型腔内部的迅速充实，填充细小的腔体和复杂的结构，减少气体残留和缺陷产生的机会。

附图说明

图1为本发明一种金属铸造装置的整体结构局部剖切示意图；

图2为本发明一种金属铸造装置的进液结构局部剖切图；

图3为本发明一种金属铸造装置的图2的A部放大图；

图4为本发明一种金属铸造装置的异形安装座、旋转座和支撑座局部剖切爆炸图；

图5为本发明一种金属铸造装置的自适应出液结构局部剖切图；

图6为本发明一种金属铸造装置的异形安装座局部结构剖切图；

图7为本发明一种金属铸造装置的整体结构示意图；

图8为本发明一种金属铸造装置的异形安装座、旋转座和支撑座连接状态示意图；

图9为本发明一种金属铸造装置的间隔齿轮与挡板初始接触状态示意图；

图10为本发明一种金属铸造装置的间隔齿轮带动挡板运动状态示意图；

图11为本发明一种金属铸造装置的挡板受弹簧弹力回弹状态示意图；

图12为本发明一种金属铸造装置的间隔齿轮快速转动状态示意图；

图13为本发明一种金属铸造装置的间隔齿轮快速转动使通槽打开示意图；

图14为本发明一种金属铸造装置的通槽打开状态示意图；

图15为本发明一种金属铸造装置的间隔齿轮减速后挡板回弹示意图。

图中：1、底座；2、支架；3、驱动辊；4、成型腔；5、驱动电机；6、进液结构；7、异形安装座；8、支撑座；9、旋转座；10、进液管；11、料斗；12、方形槽；13、进液腔；14、出液口；15、限位环；16、自适应出液结构；17、套环；18、固定杆；19、齿环一；20、转动块；21、齿环二；22、皮带；23、间隔齿轮；24、空腔；25、挡板；26、弹簧；27、齿槽；28、通槽。

具体实施方式

为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-图15所示，一种金属铸造装置，包括底座1，底座1的顶部靠近四角位置均安装有支架2，同侧每两个支架2之间转动安装有驱动辊3，两个驱动辊3之间架设有成型腔4，靠近后部的两个支架2的后部固定安装有驱动电机5，其特征在于，成型腔4的内部设置有进液结构6；

进液结构6包括异形安装座7和支撑座8，异形安装座7固定安装在底座1的顶部靠近后部位置，支撑座8固定安装在底座1的顶部靠近前部位置，且异形安装座7的一端通过螺栓固定安装在支撑座8的内部靠近顶部位置，异形安装座7的内部靠近后部位置转动安装有旋转座9，异形安装座7的内部靠近前部位置卡接有进液管10，进液管10的外部靠近前部位置固定安装有料斗11，进液管10的外部靠近后部位置关于进液管10的水平中心线对称开设有两个方形槽12，旋转座9的内部靠近前部位置开设有进液腔13，旋转座9的外部靠近前部位置关于旋转座9的水平中心线对称开设有两个出液口14，旋转座9的前部中心位置固定安装有限位环15。

本实施例中，异形安装座7的后部靠近顶部位置固定安装有动力电机，动力电机的输出轴贯穿异形安装座7与旋转座9固定连接。

通过向料斗11的内部加入熔融状态的金属液，金属液会通过料斗11进入进液管10中，最终熔融的金属液会通过方形槽12流入进液腔13的内部，此时在动力电机的旋转作用下，会带动旋转座9在异形安装座7的内部进行旋转，进而带动进液腔13进行旋转，由于进液腔13呈圆台形，会在离心力的作用下，使得熔融的金属液在进液腔13的后部堆积。

本实施例中，进液管10贯穿异形安装座7与旋转座9，方形槽12位于进液腔13的内部。

进液管10贯穿异形安装座7与旋转座9，可以在旋转座9转动之前或者转动过程中，通过方形槽12向进液腔13的内部输入熔融的金属液，最终进入成型腔4的内部进行离心铸造成型。

本实施例中，限位环15与异形安装座7适应性匹配，进液腔13呈圆台形。

限位环15与异形安装座7适应性匹配，可以限制旋转座9的位置，防止旋转座9脱离异形安装座7，进液腔13呈圆台形，可以在进液腔13旋转的过程中，通过离心力的作用，使得进液腔13内部的熔融金属液在进液腔13的后部堆积，方便后续熔融的金属液进入成型腔4的内部。

本实施例中，异形安装座7的外部靠近前部设置有自适应出液结构16，自适应出液结构16包括套环17和固定杆18，套环17转动安装在异形安装座7的外部靠近前部位置，五个固定杆18等距固定安装在套环17的外部靠近前部位置，套环17的外部靠近中间位置固定安装有齿环一19，异形安装座7的外部靠近前部位置关于异形安装座7的圆心对称转动安装有两个转动块20，转动块20的外部靠近前部位置固定安装有齿环二21，齿环二21和齿环一19的外部套设有皮带22；

异形安装座7的内部靠近前部位置开设有夹层，转动块20的后部固定安装有间隔齿轮23，且间隔齿轮23位于夹层内部，异形安装座7的内壁靠近中间位置关于异形安装座7的圆心对称开设有两个空腔24，空腔24的内部卡接有挡板25，挡板25与空腔24之间安装有若干弹簧26，挡板25的底部靠近前部位置开设有齿槽27，异形安装座7的外部关于异形安装座7的圆心对称开设有两个通槽28。

通过驱动电机5可以带动驱动辊3进行旋转，通过驱动辊3的旋转可以带动成型腔4进行旋转，使得进入成型腔4内部的金属液在离心力的作用下成型，在成型腔4进行旋转的过程中，会带动成型腔4前部固定连接的固定杆18进行旋转，进而可以通过固定杆18带动套环17在异形安装座7的外部转动，通过套环17外部固定安装的齿环一19带动皮带22进行旋转，进而通过皮带22的传动作用，带动齿环二21进行旋转，使得间隔齿轮23旋转，由于成型腔4的旋转速度是逐渐加快的，所以间隔齿轮23的旋转速度也是逐渐加快的，当间隔齿轮23转速较慢时，无法克服弹簧26的弹力持续带动挡板25收缩，挡板25会在弹簧26的弹力作用下迅速复位，由于挡板25的长度大于通槽28的长度，所以通槽28会被挡板25阻挡，让进液腔13内部熔融的金属液无法流入成型腔4的内部，当成型腔4转速达到成型要求时，此时间隔齿轮23的转速很快，可以克服弹簧26的弹力持续带动挡板25收缩进入空腔24的内部，此时通槽28会处于打开状态，进液腔13内部熔融的金属液可以通过通槽28进入成型腔4的内部。

本实施例中，固定杆18呈L形，且固定杆18的一端与成型腔4的前部固定连接。

固定杆18的一端与成型腔4的前部固定连接，成型腔4在旋转过程中，会通过固定杆18带动套环17进行旋转，再通过皮带22的传动作用，带动间隔齿轮23进行旋转。

本实施例中，弹簧26的一端与挡板25的一端固定连接，弹簧26的另一端与空腔24的内壁固定连接。

间隔齿轮23外部的齿与挡板25底部开设的齿槽27间隔啮合，当间隔齿轮23转速较慢时，间隔齿轮23上的齿会通过齿槽27带动挡板25先回缩，当间隔齿轮23的齿与齿槽27脱离啮合后，此时齿槽27处于间隔齿轮23的间隔位置，无法被间隔齿轮23驱动，由于间隔齿轮23此时转速较慢，挡板25在复位过程不会与间隔齿轮23上的齿再次接触，挡板25会在弹簧26的弹力作用下彻底复位，并且由于挡板25的长度大于通槽28的长度，所以通槽28会一直处于闭合状态，当间隔齿轮23的转速达到要求时，在挡板25受弹力作用回弹的过程中，间隔齿轮23会快速转过间隔，使得间隔齿轮23上的齿再次与挡板25底部的齿槽27接触，并带动挡板25再次压缩弹簧26向空腔24内部转动，最终使得通槽28处于打开状态。

本实施例中，挡板25的长度大于通槽28的长度，齿槽27与间隔齿轮23适应性匹配。

挡板25的长度大于通槽28的长度，可以保证在间隔齿轮23转速较慢时，弹簧26提供的弹力让挡板25来回运动过程中，始终挡住通槽28。

本实施例中，转动块20的外部设置有限位块，限位块与异形安装座7的内部适应性匹配。

转动块20的外部设置有限位块，限位块可以限制转动块20的位置，防止转动块20脱离异形安装座7。

本实施例中，驱动电机5的输出轴贯穿支架2与驱动辊3固定连接，成型腔4的外部与驱动辊3的外部适应性匹配。

需要说明的是，本发明为一种金属铸造装置，在使用时，先打开动力电机，通过动力电机的旋转作用带动旋转座9在异形安装座7的内部转动，使得旋转座9内部开设的进液腔13开始旋转，之后操作人员将熔融的金属液倒入料斗11的内部，金属液会先通过料斗11进入进液管10中，最终熔融的金属液会通过方形槽12流入进液腔13的内部，由于在动力电机的旋转作用带动下，进液腔13会进行旋转，且因为进液腔13呈圆台形，熔融的金属液会在离心力的作用下在进液腔13的后部内壁上堆积，并被挡板25阻挡在进液腔13的内部；

之后打开驱动电机5，驱动电机5可以带动驱动辊3进行旋转，通过驱动辊3的旋转可以带动成型腔4进行旋转，在成型腔4进行旋转的过程中，会带动成型腔4前部固定连接的固定杆18进行旋转，进而可以通过固定杆18带动套环17在异形安装座7的外部转动，通过套环17外部固定安装的齿环一19带动皮带22进行旋转，在皮带22的传动作用下，带动齿环二21进行旋转，使得间隔齿轮23同步旋转；

由于成型腔4的旋转速度是逐渐加快的，所以间隔齿轮23的旋转速度也是逐渐加快的，间隔齿轮23外部的齿与挡板25底部开设的齿槽27间隔啮合，当间隔齿轮23转速较慢时，间隔齿轮23上的齿会通过齿槽27带动挡板25先回缩，当间隔齿轮23的齿与齿槽27脱离啮合后，此时齿槽27处于间隔齿轮23的间隔位置，无法被间隔齿轮23驱动，由于间隔齿轮23此时转速较慢，挡板25在复位过程不会与间隔齿轮23上的齿再次接触，挡板25会在弹簧26的弹力作用下彻底复位，所以通槽28会被挡板25阻挡，让进液腔13内部熔融的金属液无法流入成型腔4的内部；

而当成型腔4转速逐渐加快达到成型要求时，此时间隔齿轮23的转速很快，在挡板25受弹力作用回弹的过程中，间隔齿轮23会快速转过间隔，使得间隔齿轮23上的齿再次与挡板25底部的齿槽27接触，并带动挡板25再次压缩弹簧26向空腔24内部转动，让挡板25无法顺利复位，最终使得通槽28处于打开状态，让在进液腔13内部旋转的金属液可以通过通槽28进入成型腔4的内部，使得具有初速度的金属液与成型腔4的内壁接触，减小对于成型腔4冲击，并在离心力的作用下完成金属的铸造成型；

当间隔齿轮23的转速降低时，在挡板25受到弹簧26弹力作用回弹时，间隔齿轮23无法快速越过间隔，无法让间隔齿轮23的齿与复位过程中的挡板25的底部齿槽27接触，使得挡板25可以顺利复位，完成通槽28的闭合。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。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 (5)

1.一种金属铸造装置，包括底座（1），所述底座（1）的顶部靠近四角位置均安装有支架（2），同侧每两个所述支架（2）之间转动安装有驱动辊（3），两个所述驱动辊（3）之间架设有成型腔（4），靠近后部的两个所述支架（2）的后部固定安装有驱动电机（5），其特征在于，所述成型腔（4）的内部设置有进液结构（6）；

所述进液结构（6）包括异形安装座（7）和支撑座（8），所述异形安装座（7）固定安装在底座（1）的顶部靠近后部位置，所述支撑座（8）固定安装在底座（1）的顶部靠近前部位置，且异形安装座（7）的一端通过螺栓固定安装在支撑座（8）的内部靠近顶部位置，所述异形安装座（7）的内部靠近后部位置转动安装有旋转座（9），所述异形安装座（7）的内部靠近前部位置卡接有进液管（10），所述进液管（10）的外部靠近前部位置固定安装有料斗（11），所述进液管（10）的外部靠近后部位置关于进液管（10）的水平中心线对称开设有两个方形槽（12），所述旋转座（9）的内部靠近前部位置开设有进液腔（13），所述旋转座（9）的外部靠近前部位置关于旋转座（9）的水平中心线对称开设有两个出液口（14），所述旋转座（9）的前部中心位置固定安装有限位环（15），所述限位环（15）与异形安装座（7）适应性匹配，所述进液腔（13）呈圆台形；

所述异形安装座（7）的外部靠近前部设置有自适应出液结构（16），所述自适应出液结构（16）包括套环（17）和固定杆（18），所述套环（17）转动安装在异形安装座（7）的外部靠近前部位置，五个所述固定杆（18）等距固定安装在套环（17）的外部靠近前部位置，所述套环（17）的外部靠近中间位置固定安装有齿环一（19），所述异形安装座（7）的外部靠近前部位置关于异形安装座（7）的圆心对称转动安装有两个转动块（20），所述转动块（20）的外部靠近前部位置固定安装有齿环二（21），所述齿环二（21）和齿环一（19）的外部套设有皮带（22）；

所述异形安装座（7）的内部靠近前部位置开设有夹层，所述转动块（20）的后部固定安装有间隔齿轮（23），且间隔齿轮（23）位于夹层内部，所述异形安装座（7）的内壁靠近中间位置关于异形安装座（7）的圆心对称开设有两个空腔（24），所述空腔（24）的内部卡接有挡板（25），所述挡板（25）与空腔（24）之间安装有若干弹簧（26），所述挡板（25）的底部靠近前部位置开设有齿槽（27），所述异形安装座（7）的外部关于异形安装座（7）的圆心对称开设有两个通槽（28）；

所述固定杆（18）呈L形，且固定杆（18）的一端与成型腔（4）的前部固定连接；

所述弹簧（26）的一端与挡板（25）的一端固定连接，所述弹簧（26）的另一端与空腔（24）的内壁固定连接；

所述挡板（25）的长度大于通槽（28）的长度，所述齿槽（27）与间隔齿轮（23）适应性匹配。

2.根据权利要求1所述的一种金属铸造装置，其特征在于：所述异形安装座（7）的后部靠近顶部位置固定安装有动力电机，所述动力电机的输出轴贯穿异形安装座（7）与旋转座（9）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种金属铸造装置，其特征在于：所述进液管（10）贯穿异形安装座（7）与旋转座（9），所述方形槽（12）位于进液腔（13）的内部。

4.根据权利要求1所述的一种金属铸造装置，其特征在于：所述转动块（20）的外部设置有限位块，所述限位块与异形安装座（7）的内部适应性匹配。

5.根据权利要求1所述的一种金属铸造装置，其特征在于：所述驱动电机（5）的输出轴贯穿支架（2）与驱动辊（3）固定连接，所述成型腔（4）的外部与驱动辊（3）的外部适应性匹配。