CN209407394U - 低压悬臂铸造生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了低压悬臂铸造生产线，该设备包括低压铸造龙门设备1‑1、抓取砂芯机械手1‑2、低压悬臂铸造机1‑3‑1、上料输送带1‑4、成品输送带1‑5。每台低压悬臂铸造机1‑3‑1与液压装置、温度保持炉、电气控制柜、液压站、开合模机构等构成一个铸造单元1‑3此低压铸造生产线由四个铸造单元直线阵列组成。本实用新型可在无人环境下完成几乎所有铸造工艺动作，低压悬臂铸造生产线可以提供密闭、干燥、恒温的生产环境，可以解决低压铸造产品致密性相对差的缺陷。同时利用低压铸造保压冷却时间长的缺点为优点，由低压铸造龙门设备对多组低压悬臂铸造机动作。提升了铸件的致密性，缩短了成品铸件的下线时间，提升了实际生产效率。

Description

低压悬臂铸造生产线

技术领域

本发明属于现代机械设计领域。具体涉及低压悬臂铸造生产线。

背景技术

随着经济的快速发展，制造业对薄壁合金产品的需求量越来越大。尤其是汽车行业正在加速推进整车轻量化，镁、铝合金被越来越多的汽车生产商所青睐。其中，铝合金已被广泛应用于汽车零部件的制造，比如，轿车轮毂、缸盖、缸体等大部分零部件均采用铝合金制成。工业水平的持续提高，越来越多的领域对于铝合金有了新要求。

低压铸造是一种通过在密闭恒温的保持炉的金属液表面，施加惰性气体压力后，经升液管使高温金属液克服重力进入型腔的铸造形式。相对重力铸造，这种反重力铸造的形式使金属液无紊流充型，省去补缩冒口的同时，铸件在可控稳定压力下形成力学性能更好的结晶产品。

传统低压铸造设备多以四立柱的结构形式设计。该传统低压铸造设备由于其自身结构的限制，如抓取放置砂芯、吸砂、烤模、喷涂石墨等工序，需要多人配合铸造机完成，不易实现自动化生产，生产效率低。

发明内容

为了解决上述存在的问题。本发明提出由多台低压悬臂铸造机直线阵列组成的低压悬臂铸造生产线。本发明是通过以下技术方案实现的：

低压悬臂铸造生产线包括低压铸造龙门设备、抓取砂芯机械手、铸造单元、低压悬臂铸造机、上料输送带、成品输送带，所述低压铸造龙门设备1-1；所述抓取砂芯机械手1-2；所述铸造单元1-3；所述低压悬臂铸造机1-3；所述上料输送带1-4；所述成品输送带1-5；外接式智能控制系统1-6。

作为本发明进一步优化方案，所述低压铸造龙门地基导轨1-1-1放置于地面。所述每台低压悬臂铸造机1-3-1与液压装置、温度保持炉、电气控制柜、液压站、开合模机构等构成一个铸造单元1-3所述铸造单元1-3位于低压铸造龙门地基导轨1-1-1内侧中央轴线处，放置深度为0.5m。所述上料输送带1-4、成品输送带1-5位于铸造单元1-3两侧，放置深度0.5m。所述外接式智能控制系统1-6通过物联网与各部相连。低压铸造生产线由多个铸造单元直线阵列组成，可在无人环境下完成几乎所有铸造工艺动作。

作为本发明进一步优化方案，所述铸造单元1-3、低压悬臂铸造机1-3-1、上料输送带1-4、成品输送带1-5位于地下，可以提供密闭、干燥、恒温的生产环境，可以解决低压铸造产品致密性相对差的缺陷。同时利用低压铸造保压冷却时间长的缺点为优点，由低压铸造龙门设备对多组低压悬臂铸造机动作。提升了铸件的致密性，缩短了成品铸件的下线时间，提升了实际生产效率。

作为本发明进一步优化方案，所述低压铸造龙门设备1-1按笛卡尔坐标设计，如图设有X、Y、Z三轴。X轴沿低压铸造龙门地基导轨1-1-1延伸方向的反方向为正方向。Y轴正方向水平向右。Z轴正方向垂直地面向上。

作为本发明进一步优化方案，所述沿这些铸造单元1-3阵列方向设计若干定梁低压铸造龙门设备1-1，低压铸造龙门设备1-1Y轴方向由双伺服电机同步驱动。各轴在伺服电机驱动带动丝杠旋转后，沿直线导轨方向精确移动。低压铸造龙门设备1-1Z轴滑枕由于较长，由两组镶条配刮与Z轴伺服电机共同作用定位。并在其正方向安装有如图所示的Z轴伺服电机驱动的机械手，用以抓取砂芯等动作。低压铸造龙门滑枕两侧预留出喷墨、吸砂管路孔等空间。低压铸造龙门滑枕可沿Y轴方向移动到各单元浇口及型腔上方完成烤模、吸砂、投放砂芯等工作。

作为本发明进一步优化方案，所述砂芯机械手1-2位于龙门横梁1-1-2，通过机构与低压铸造龙门设备1-1联结，面对不同铸件需要投放不同砂芯的情况，龙门设备Z轴机械手设计成如图5所示的伺服电机带动拉钉的机械结构，可以方便快速的完成更换不同机械手的动作。也可直接手动更换机械手前段两卡爪的机械结构，以应对不同工况所需的不同机械手形状，保证了投放砂芯的稳定性。低压铸造龙门设备1-1可以带动抓取砂芯机械手1-2同时配合上料输送带1-4将砂芯取出，再进一步完成喷墨、吸砂、烤模等工序动作。待压铸完成后，由低压悬臂铸造机1-3-1带动铸件至成品输送带1-5上方完成脱模动作。由此成品输送带1-5将这些铸造完成的铸件运送到指定位置清砂处理。

本发明可在无人环境下完成几乎所有铸造工艺动作，便于实现生产铸造的自动化程度，减少生产铸造周期。为不同铸件所需的不同充型工艺提供了更好的解决方案。

本发明所提出的低压悬臂铸造生产线是可以提供密闭、干燥、恒温的生产环境，可以解决低压铸造产品致密性相对差的缺陷。同时利用低压铸造保压冷却时间长的缺点为优点，由低压铸造龙门设备对多组低压悬臂铸造机动作。提升了铸件的致密性，缩短了成品铸件的下线时间，提升了实际生产效率。

附图说明

图1是本发明低压悬臂铸造生产线整体布局示意图；

图2是本发明低压悬臂铸造机铸造单元示意图。

图3是本发明低压悬臂铸造生产线龙门设备示意图；

图4是本发明低压悬臂铸造生产线龙门滑枕部分装配示意图；

图5是本发明低压悬臂铸造机生产线龙门机械手结构示意图。

图6是本发明低压悬臂铸造机生产线铸造单元工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图2所示，本发明的低压悬臂铸造生产线，包括低压铸造龙门设备1-1、抓取砂芯机械手1-2、铸造单元1-3、低压悬臂铸造机1-3-1、上料输送带1-4、成品输送带1-5，所述低压铸造龙门地基导轨1-1-1放置于地面。所述铸造单元1-3 位于低压铸造龙门地基导轨1-1-1内侧中央轴线处，放置深度为0.5m。所述上料输送带1-4、成品输送带1-5位于铸造单元1-3两侧，放置深度0.5m。低压铸造生产线由四个铸造单元直线阵列组成，可在无人环境下完成几乎所有铸造工艺动作。所述铸造单元1-3、低压悬臂铸造机1-3-1、上料输送带1-4、成品输送带1-5 位于地下，可以提供密闭、干燥、恒温的生产环境，可以解决低压铸造产品致密性相对差的缺陷。同时利用低压铸造保压冷却时间长的缺点为优点，由低压铸造龙门设备对多组低压悬臂铸机动作。提升了铸件的致密性，缩短了成品铸件的下线时间，提升了实际生产效率。

如图2所示，所述每台低压悬臂铸造机1-3-1与液压装置2-1、温度保持炉、电气控制柜2-2、液压站2-3、开合模机构2-4等构成一个铸造单元1-3

如图3所示，所述低压铸造龙门设备1-1按笛卡尔坐标设计，设有X、Y、 Z三轴。X轴沿低压铸造龙门地基导轨1-1-1延伸方向的反方向为正方向。Y轴正方向水平向右。Z轴正方向垂直地面向上。所述砂芯机械手1-2位于龙门横梁 1-1-2，通过机构联结，低压铸造龙门设备1-1可以带动抓取砂芯机械手1-2从上料输送带1-4上将某砂芯取出，进行喷墨、吸砂、烤模等工序动作。待压铸完成后，由低压悬臂铸造机1-3-1带动铸件至成品输送带1-5上方完成脱模动作。由此成品输送带1-5将这些铸造完成的铸件运送到指定位置清砂处理。

如图4所示，所述低压铸造龙门设备1-1Y轴方向由双伺服电机同步驱动。各轴在伺服电机驱动带动丝杠旋转后，沿直线导轨方向精确移动。低压铸造龙门设备1-1Z轴滑枕由于较长，由两组镶条配刮与Z轴伺服电机共同作用定位。并在其正方向安装有如图5所示的Z轴伺服电机驱动的机械手，用以抓取砂芯等动作。低压铸造龙门滑枕两侧预留出喷墨、吸砂管路孔等空间。低压铸造龙门滑枕可沿Y轴方向移动到各单元浇口及型腔上方完成烤模、吸砂、投放砂芯等工作。

如图5所示，所述抓取砂芯机械手1-2面对不同铸件需要投放不同砂芯的情况，龙门设备Z轴机械手设计成如图所示的伺服电机带动拉钉的机械结构，可以方便快速的完成更换不同机械手的动作。也可直接手动更换机械手前段两卡爪的机械结构，以应对不同工况所需的不同机械手形状，保证了投放砂芯的稳定性。

如图6所示，低压铸造工艺流程，在保持炉6-4的进气口施加不高于1.5倍大气压的干燥惰性气体。此干燥惰性气体受到压力后，直接将气体压力作用在金属液上表面。金属液在此压力作用下，迅速被压入升液管6-5的内部，金属液随即被压入与保持炉连接的型腔内部。型腔内部的金属液经过以上充型过程，全部的金属液凝固后，保持炉的进气口停止给压后，升液管中的金属液随重力回落至保持炉中。由此完成压铸动作。在压力下完成结晶并得到的致密铸件，待冷却至固相温度下后，左右模6-2分别向远离铸件的方向移动。上盖板带动上模6-1 向反重力方向移动，牵引铸件离开型腔到指定位置，完成整个铸造流程。

本发明所述的低压悬臂铸造生产线的工作过程是：

第一步：所述外接式智能控制系统1-6通过物联网启动各部分牵引电机为生产做好准备。所述上料输送带1-4配合所述抓取砂芯机械手1-2将砂芯取出，再进一步完成喷墨、吸砂、烤模等工序动作。所述外接式智能控制系统1-6控制所述低压悬臂铸造机1-3旋转到指定工位配合完成砂芯的放置工作。进一步的，所述抓取砂芯机械手1-2将所需砂芯带到第一组所述铸造单元1-3生产指定位置。所述外接式智能控制系统1-6检测砂芯所在位置，指挥所述抓取砂芯机械手1-2 完成下降、抓取、上升、移动到第一组所述铸造单元1-3工作位置。检测铸造工作位置的正确性，若正确则所述抓取砂芯机械手1-2完成下降、放置、上升、回到原点重复第二组所述铸造单元1-3的铸造准备工作。若不正确，则所述外接式智能控制系统1-6重新调整铸造工作位。继而由所述抓取砂芯机械手1-2完成后续工作。经过工艺优化，根据铸件的尺寸不同，可以安排数量不定的铸造单元 1-3组成生产线。

第二步：所述低压悬臂铸造机1-3旋转到铸造工位，所述铸造单元1-3检测砂芯位置的合理性，开始低压铸造工艺流程，在保持炉6-4的进气口施加不高于1.5 倍大气压的干燥惰性气体。此干燥惰性气体受到压力后，直接将气体压力作用在金属液上表面。金属液在此压力作用下，迅速被压入升液管6-5的内部，金属液随即被压入与保持炉连接的型腔内部。型腔内部的金属液经过以上充型完成后，经保持炉的进气口不断增压、保压，直至型腔内部的金属液凝固。待型腔内部的金属液凝固后，保持炉的进气口停止给压后，升液管中的金属液随重力回落至保持炉中。由此完成压铸动作。在压力下完成结晶并得到的致密铸件，待冷却至固相温度下后，所述外接式智能控制系统1-6控制左右模6-2分别向远离铸件的方向移动。所述外接式智能控制系统1-6控制上盖板带动上模6-1向反重力方向移动，牵引铸件离开型腔到指定位置，完成整个铸造流程。

第三步：所述外接式智能控制系统1-6控制所述低压悬臂铸造机1-3 旋转到所述成品输送带1-5上方配合所述低压铸造龙门设备1-1完成脱模动作。所述外接式智能控制系统1-6控制所述低压悬臂铸造机1-3回到铸造工位。

第四步：经过上述步骤一、步骤二、步骤三铸造加工完成的铸件最终通过所述外接式智能控制系统1-6控制所述成品输送带1-5将这些铸造完成的铸件运送到指定位置清砂处理。

Claims (2)

1.低压悬臂铸造生产线，包括低压铸造龙门设备(1-1)、抓取砂芯机械手(1-2)、铸造单元(1-3)、低压悬臂铸造机(1-3-1)、上料输送带(1-4)、成品输送带(1-5)，其特征在于：所述每台低压悬臂铸造机(1-3-1)与液压装置、温度保持炉、电气控制柜、液压站、开合模机构等构成一个铸造单元(1-3)，所述低压铸造龙门地基导轨(1-1-1)放置于地面，所述铸造单元(1-3)位于低压铸造龙门地基导轨(1-1-1)内侧中央轴线处，放置深度为0.5m，所述上料输送带(1-4)、成品输送带(1-5)位于铸造单元(1-3)两侧，放置深度0.5m，低压铸造生产线由四个铸造单元直线阵列组成。

2.根据权利要求1所述的低压悬臂铸造生产线，其特征在于：所述砂芯机械手(1-2)安装在龙门横梁(1-1-2)，低压铸造龙门设备(1-1)可以带动抓取砂芯机械手(1-2)从上料输送带(1-4)上将某砂芯取出，进行喷墨、吸砂、烤模等工序动作，待压铸完成后，由低压悬臂铸造机(1-3-1)带动铸件至成品输送带(1-5)上方完成脱模动作，由成品输送带(1-5)将这些铸造完成的铸件运送到指定位置清砂处理。