CN213104438U - 一种金属件铸造装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种金属件铸造装置,包括底座(21)、电控推杆(29)、坩埚(28)和铸模(26);转轴的中间段插装在底座的第一端,且转轴的中间段固定在底座的第一端,转轴的两端插装在2个轴承上;轴承设置在轴承座中;电动推杆设置在底座的第二端(左端)的下方,在电控推杆的驱动下,底座能绕转轴的轴线旋转;铸模和坩埚均固定在底座上;铸模上设有模腔(23)和与模腔连通的流道(27);模腔和流道的周围设置有冷却水管(24),冷却水管位于模腔中,冷却水管通过液泵与冷却水容器相连。该金属件铸造装置易于实施,易于精确控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金属件铸造装置。
背景技术
现在的金属铸造设备,一般铸模是固定的,而坩埚是旋转的,容易造成系统的不稳定,以及影响精度;另外,浇注完成后,铸模的冷却是一个问题,因此,有必要设计冷却机构。
因此,有必要设计一种金属件铸造装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种金属件铸造装置,该金属件铸造装置结构紧凑,易于控制。
实用新型的技术解决方案如下:
一种金属件铸造装置,包括底座、电控推杆、坩埚和铸模;
转轴的中间段插装在底座的第一端(右端),且转轴的中间段固定在底座的第一端,转轴的两端插装在2个轴承上;轴承设置在轴承座中;轴承和轴承座为现有成熟部件,图中未示出;
电动推杆设置在底座的第二端(左端)的下方,在电控推杆的驱动下,底座能绕转轴的轴线旋转;
铸模和坩埚均固定在底座上;
铸模上设有模腔和与模腔连通的流道;
模腔和流道的周围设置有冷却水管,冷却水管位于模腔中,冷却水管通过液泵与冷却水容器相连;液泵和冷却水容器在图中未示出。
电控推杆为液压推杆或电动推杆。
铸模内设有作为内层的导热层和作为外层的保温层;导热层环绕模腔和流道设置;冷却水管设置在导热层内。
底座上设有角度传感器,转轴上设有码盘。
坩埚和铸模内设有温度传感器,温度传感器、角度传感器和码盘均与MCU相连,电动推杆受控于MCU。
本实用新型涉及的MCU为现有成熟控制器件,因而本方案不涉及方法,属于实用新型的保护客体。
有益效果:
本实用新型的金属件铸造装置,具有以下特点:
(1)精确度高
采用码盘来检测旋转角度,精度高,另外,还采用角度传感器检测角度,采用冗余设计,可靠性高。另外,采用位移传感器(现有成熟器件)检测电控推杆的升降量,从而检测底座的状态;
(2)运行顺畅;
采用电控推杆驱动底座旋转,结构简单,易于实施。
(3)采用整体旋转的方式,能保障铸造质量
整体旋转能避免其中部分部件的故障,增强系统的整体可靠性,从而能保障铸造质量。
(4)采用特别的放大电路
采用放大倍数可调的放大电路将温度信号进行放大,灵活性好,能控制精度和量程。
(5)具有冷却机构,提升铸造效率
冷却机构能加速铸造件的冷却速度,从而提高铸造效率。
综上所述,这种金属件铸造装置结构紧凑,功能完善,精度高,适合推广实施。
附图说明
图1为金属件铸造装置的结构示意图;
图2为电原理框图;
图3为放大电路原理图。
标号说明:21-底座,22-转轴,23-模腔,24-冷却水管,25-铸模,26-导热层,27-流道,28-坩埚,29-电控推杆。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明:
实施例1:
(一)结构:
如图1,一种金属件铸造装置,包括底座21、电控推杆29、坩埚28和铸模26;
转轴的中间段插装在底座的第一端(右端),且转轴的中间段固定在底座的第一端,转轴的两端插装在2个轴承上;轴承设置在轴承座中;轴承和轴承座为现有成熟部件,图中未示出;
电动推杆设置在底座的第二端(左端)的下方,在电控推杆的驱动下,底座能绕转轴的轴线旋转;
铸模和坩埚均固定在底座上;
铸模上设有模腔23和与模腔连通的流道27;
模腔和流道的周围设置有冷却水管24,冷却水管位于模腔中,冷却水管通过液泵与冷却水容器相连;液泵和冷却水容器在图中未示出。
电控推杆为液压推杆或电动推杆。
铸模内设有作为内层的导热层和作为外层的保温层;导热层环绕模腔和流道设置;冷却水管设置在导热层内。
底座上设有角度传感器,转轴上设有码盘。
坩埚和铸模内设有温度传感器,温度传感器、角度传感器和码盘均与MCU相连,电动推杆受控于MCU。
工作过程说明:
底座水平时,为准备状态,或者说是复位状态;底座顺时针旋转时,开始浇筑,坩埚中的熔液通过流道进入模腔;浇注完成后,再逆时针旋转复位。
MCU通过控制电控推杆驱动底座旋转;
通过码盘和角度传感器双重检测旋转角度,达到预设角度,即停止电控推杆的升降;位移检测属于辅助检测,用于检测电控推杆的顶杆的位置。
浇注完成后,需要冷却时,才开启冷却水循环,通温度传感器监控坩埚内熔液的温度以及铸模内部的温度。
保温层用于在浇注是防止热量流失,保障熔液的温度均一性;而导热层用于需要冷却时,将热量迅速通过冷却水换热导出,起到加速冷却的目的。
具体控制过程为现有成熟技术。
(一)控制系统:
如图2,金属件铸造控制系统,其特征在于,包括MCU与位移传感器、码盘、温度传感器、继电器和触摸显示屏;
位移传感器、码盘、温度传感器、阀门和触摸显示屏均与MCU相连;
码盘安装于转轴上;转轴固定在底座的第一端底部;
位移传感器设置在电动推杆处,用于检测电动推杆升降的位移量;电动推杆用于驱动底座第二端升降;
温度传感器设置在坩埚和铸模内;
继电器用于控制电控推杆动作;
触摸显示屏作为人机接口设备。
底座上还是设有角度传感器,角度传感器与MCU相连。
MCU还连接有通信模块。
通信模块为WiFi模块、3G、4G或5G通信模块。
MCU采用单片机或DSP。
(3)放大电路:
由于温度传感器输出的信号Vin可能较为微弱,因此,设计了可调放大倍数的放大器;具体电路连接及工作原理如下:
如图3,Vin信号端经电阻R0的接运算放大器LM393的反相输入端,运算放大器LM393的同向输入端经电阻R0接地,运算放大器LM393的同向输入端还分别经4个电阻R01-R04接4选一选择器的4个输入通道,4选一选择器的输出通道接运算放大器LM393的输出端Vout,Vout接MCU的ADC端;
另外MCU的2个输出端口分别接4选一选择器的通道选端A和B;
Vout与Vin的计算公式:
Vout=Vin*(Rx+R0)/R0;其中,Rx=R01,R02,R03或R04;基于选通端AB来确定选择哪一个电阻;且R01,R02,R03和R04各不相同;优选的R04=5*R03=25*R02=100*R01;R01=5*R0.可以方便地实现量程和精度切换。
Claims (5)
1.一种金属件铸造装置,其特征在于,包括底座(21)、电控推杆(29)、坩埚(28)和铸模(26);
转轴的中间段插装在底座的第一端,且转轴的中间段固定在底座的第一端,转轴的两端插装在2个轴承上;轴承设置在轴承座中;
电动推杆设置在底座的第二端的下方,在电控推杆的驱动下,底座能绕转轴的轴线旋转;
铸模和坩埚均固定在底座上;
铸模上设有模腔(23)和与模腔连通的流道(27);
模腔和流道的周围设置有冷却水管(24),冷却水管位于模腔中,冷却水管通过液泵与冷却水容器相连。
2.根据权利要求1所述的金属件铸造装置,其特征在于,电控推杆为液压推杆或电动推杆。
3.根据权利要求1所述的金属件铸造装置,其特征在于,铸模内设有作为内层的导热层和作为外层的保温层;导热层环绕模腔和流道设置;冷却水管设置在导热层内。
4.根据权利要求1-3任一项所述的金属件铸造装置,其特征在于,底座上设有角度传感器,转轴上设有码盘。
5.根据权利要求4所述的金属件铸造装置,其特征在于,坩埚和铸模内设有温度传感器,温度传感器、角度传感器和码盘均与MCU相连,电动推杆受控于MCU。
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