CN215824250U - 一种航空机械精密铸造设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种航空机械精密铸造设备，属于精密铸造技术领域，包括设备底座，设备底座的上端中心设置有驱动机构，驱动机构上设置有回转铸造架，且回转铸造架上呈环形阵列分布有四个模具固定座，设备底座的上端还设置有上下料工位、预热工位、组装工位和浇注工位，回转铸造架还包括两侧移动转座，通过移动转座的设置，使得模具固定座在竖直空间内旋转，能够充分配合上下料工位、预热工位、组装工位和浇注工位工作，大大提高了精密铸造加工的效率，同时使得设备的整体结构更加紧凑，大大减少了设备占用空间，从而降低来的设备的安装和运行成本，提高了经济效益。

Description

一种航空机械精密铸造设备

技术领域

本实用新型涉及精密铸造技术领域，具体是一种航空机械精密铸造设备。

背景技术

熔模精密铸造由于所得铸件尺寸精度高、可铸造复杂薄壁零件等优点，在航空航天领域发挥着日益重要的作用。随着航空航天领域对铸件的结构与尺寸日益复杂化与整体化，相对于熔模精密制造业提出了更高的要求。根据实际需要，开发相应精密铸造造型原材料及关键热处理设备，控制与保证大型精密铸造结构件的整体尺寸精度，满足设计要求，缩短研制周期，将显得尤为重要。

美国新一代军用飞机的目标要求：质量减轻50％，机身紧固件数量减少80％以上，批生产成本降低25％以上，制造周期缩短1/3～1/2。除广泛采用新材料外，还需大量采用各种大型、薄壁、复杂、整体、优质精密铸件。可见，未来航空航天领域对于零件的需求为质量更轻、比强度更高、数量减少、体积变大、结构更复杂，同时降低生产成本与生产周期。

为了实现以上目标，一次成形的熔模精密铸造工艺得到了广泛的应用。以美国某发动机STME为例，该发动机广泛采用了一次成形精密铸造工艺，将燃烧室零件数量减少50多个，焊接次数减少约90道，生产制造成本得以显著降低。目前，熔模精密铸造技术在航空航天领域主要应用于铝合金、镁合金、钛合金、高温合金等零件的制造。精密铸造厂家宇丰金属专注于铝合金的研究和生产，结合SLA打印技术，能够更好地为航天航空领域生产出合适的产品。

铝合金具有密度低、比强度高、耐蚀性好、易成形、成本低等优点，因而在航空航天领域得到了大量应用。铝合金精密铸造技术是指大型、薄壁、复杂、整体、高性能铝合金构件无或少余量铸造，轮廓尺寸一般为1500mm左右、壁厚一般为3mm左右，铸件性能基本达到中等变形合金性能指标，为无或少加工余量。

现有技术中，铸造加工时，需要将铸造模具经过多次转移，依次经过多个设备处进行铸造加工，由于模具的较重，转运麻烦大大降低了精密铸造加工的效率，虽然现有技术中有少量利用输送带将模具依次输送过多个工位进行加工的精密铸造设备，但是此种设备占地面积较大，十分浪费车间内的空间，为此我们提出了一种航空机械精密铸造设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种航空机械精密铸造设备，它可以实现占地面积的小，同时大大提高加工效率的技术效果。

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种航空机械精密铸造设备，包括设备底座，所述设备底座的上端中心设置有驱动机构，所述驱动机构上设置有回转铸造架，且回转铸造架上呈环形阵列分布有四个模具固定座，所述设备底座的上端还设置有上下料工位、预热工位、组装工位和浇注工位，且上下料工位、预热工位、组装工位和浇注工位的工作端对应四个模具固定座位置设置，所述回转铸造架还包括两侧移动转座，两侧移动转座用于带动模具固定座转动切换对应的上下料工位、预热工位、组装工位和浇注工位，并且能够将模具固定座顶出配合上下料工位、预热工位、组装工位和浇注工位的加工。

作为本实用新型的一种优选方案，所述移动转座包括支撑座、回转轴和连接座，所述支撑座的下端滑动连接与驱动机构内，所述回转轴转动安装于支撑座的上端，且两侧的回转轴朝向中心一侧均固定连接有连接座，所述连接座的侧壁与四个模具固定座之间设置有四个连接杆，所述连接杆的两端分别与连接座侧壁和对应的模具固定座端部相互铰接，其中一侧的所述支撑座外侧固定安装有回转分度器，所述回转分度器与相对一侧的回转轴外端固定连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述驱动机构对应两侧的支撑座镜像对称设置有两个，所述驱动机构包括移动滑槽.电动推杆和推杆电机，所述支撑座的底部滑动连接于移动滑槽内，所述移动滑槽的外端埋设有电动推杆，所述电动推杆的活动杆外端与支撑座的底部固定连接，所述推杆电机固定于电动推杆的外侧，且推杆电机的输出轴与电动推杆的输入端传动连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述模具固定座上均匀分布有多个模具固定螺孔，所述模具固定螺孔用于配合螺栓固定精密铸造模具。

作为本实用新型的一种优选方案，所述上下料工位设置于设备底座上端的一侧，所述上下料工位包括接料台、上下料驱动箱和上下料机械手，所述接料台靠近回转铸造架设置，所述上下料驱动箱固定安装于接料台的外侧，且上下料机械手固定安装于上下料驱动箱的上端，所述上下料机械手的工作端用于将接料台上端精密模具转运到相对一侧的模具固定座上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述预热工位设置于设备底座的上端中心处，且预热工位对应回转铸造架的下方设置，所述预热工位包括加热驱动电源、预热油箱和电阻丝加热器，所述预热油箱固定连接与加热驱动电源的上端，且预热油箱内装有导热硅油，所述电阻丝加热器设置预热油箱的内腔底部，且电阻丝加热器与加热驱动电源电性连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述预热油箱的长度与模具固定座长度相同，且预热油箱的宽度为模具固定座宽度的两倍。

作为本实用新型的一种优选方案，所述组装工位设置于设备底座的上端远离上下料工位的一侧，所述组装工位包括排气塞供料台、组装驱动箱和组装机械手，所述排气塞供料台靠近回转铸造架设置，所述组装驱动箱固定安装于排气塞供料台的外侧，且组装机械手固定安装于组装驱动箱的上端，所述组装机械手的工作端用于将排气塞塞入精密铸造模具冒口处。

作为本实用新型的一种优选方案，所述浇注工位包括悬空安装架、密封浇注箱和金属液供给炉，所述悬空安装架对应设备底座的上端中心设置，且密封浇注箱和金属液供给炉通过悬空安装架支撑固定安装在回转铸造架的正上方，所述密封浇注箱设置于悬空安装架的横梁底部，且密封浇注箱对应模具固定座位置设置，所述悬空安装架内设置有浇注嘴，所述浇注嘴对应精密铸造模具的浇注口位置设置，且浇注嘴与金属液供给炉的输出端连通。

作为本实用新型的一种优选方案，所述密封浇注箱的上端一侧设置有抽气口，所述抽气口通过管道连接真空泵输出端。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案通过设置的回转铸造架，通过两侧移动转座的工作驱动模具固定座顶出和缩回，并且转动模具固定座，使得模具固定座依次对准上下料工位、预热工位、组装工位和浇注工位的工作端，通过上下料工位、预热工位、组装工位和浇注工位工作端对模具固定座上的精密铸造模具的处理，完成精密铸造工作，通过移动转座的设置，使得模具固定座在竖直空间内旋转，能够充分配合上下料工位、预热工位、组装工位和浇注工位工作，大大提高了精密铸造加工的效率，同时使得设备的整体结构更加紧凑，大大减少了设备占用空间，从而降低来的设备的安装和运行成本，提高了经济效益。

(2)本方案通过设置的预热工位，电阻丝加热器为加热驱动电源供电，驱动加热驱动电源将预热油箱内的导热硅油加热，回转铸造架顶出的模具固定座能够插入预热油箱内的导热硅油中，通过导热硅油对精密铸造模具进行预热，便于后续的浇注，精密铸造模具在预热工位处进行预热时，为了保证导热硅油的顺利排出，精密铸造模具的冒口处的排气塞需要在预热后再安装，通过设置的组装驱动箱控制组装机械手将排气塞供料台上的排气塞取出，并且塞入精密铸造模具冒口内，完成对精密铸造模具的最终组装，保证精密铸造模具后续浇注的正常进行。

(3)本方案通过抽气口连接真空泵，在精密铸造模具浇注时，密封浇注箱和模具固定座在精密铸造模具周围形成密封空间，能够通过真空泵的工作将精密铸造模具的周围抽真空，减少精密铸造模具内浇注后金属液内的气泡，提高了铸件成型后的质量。

附图说明

图1为本实用新型的立体图。

图2为本实用新型的侧剖视图。

图3为本实用新型的正剖视图。

图4为本实用新型中回转铸造架的立体图。

图中标号说明：

1、设备底座；2、驱动机构；3、回转铸造架；4、上下料工位；5、预热工位；6、组装工位；7、浇注工位；21、移动滑槽；22、电动推杆；23、推杆电机；31、支撑座；32、回转轴；33、连接座；34、连接杆；35、模具固定座；36、模具固定螺孔；37、回转分度器；41、接料台；42、上下料驱动箱；43、上下料机械手；51、加热驱动电源；52、预热油箱；53、电阻丝加热器；61、排气塞供料台；62、组装驱动箱；63、组装机械手；71、悬空安装架；72、密封浇注箱；73、金属液供给炉；74、浇注嘴；75、抽气口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-4，一种航空机械精密铸造设备，包括设备底座1，设备底座1的上端中心设置有驱动机构2，驱动机构2上设置有回转铸造架3，且回转铸造架3上呈环形阵列分布有四个模具固定座35，设备底座1的上端还设置有上下料工位4、预热工位5、组装工位6和浇注工位7，且上下料工位4、预热工位5、组装工位6和浇注工位7的工作端对应四个模具固定座35位置设置，回转铸造架3还包括两侧移动转座，两侧移动转座用于带动模具固定座35转动切换对应的上下料工位4、预热工位5、组装工位6和浇注工位7，并且能够将模具固定座35顶出配合上下料工位4、预热工位5、组装工位6和浇注工位7的加工。

具体的，移动转座包括支撑座31、回转轴32和连接座33，支撑座31的下端滑动连接与驱动机构2内，回转轴32转动安装于支撑座31的上端，且两侧的回转轴32朝向中心一侧均固定连接有连接座33，连接座33的侧壁与四个模具固定座35之间设置有四个连接杆34，连接杆34的两端分别与连接座33侧壁和对应的模具固定座35端部相互铰接，其中一侧的支撑座31外侧固定安装有回转分度器37，回转分度器37与相对一侧的回转轴32外端固定连接。

本实施例中，通过设置的连接座33和连接杆34将模具固定座35安装固定，回转分度器37通过回转轴32带动连接座33转动，能够带动多个模具固定座35转动，切换工位，通过驱动机构2驱动两侧的支撑座31靠近和远离，使得两侧的连接座33能够通过连接杆34的支撑将模具固定座35顶出和收回，完成对模具固定座35的移动，能够将模具固定座35顶出配合上下料工位4、预热工位5、组装工位6和浇注工位7的加工。

具体的，驱动机构2对应两侧的支撑座31镜像对称设置有两个，驱动机构2包括移动滑槽21.电动推杆22和推杆电机23，支撑座31的底部滑动连接于移动滑槽21内，移动滑槽21的外端埋设有电动推杆22，电动推杆22的活动杆外端与支撑座31的底部固定连接，推杆电机23固定于电动推杆22的外侧，且推杆电机23的输出轴与电动推杆22的输入端传动连接。

本实施例中，通过设置的推杆电机23驱动电动推杆22伸缩，推动支撑座31在移动滑槽21内移动，便于回转铸造架3的正常工作。

具体的，模具固定座35上均匀分布有多个模具固定螺孔36，模具固定螺孔36用于配合螺栓固定精密铸造模具。

本实施例中，通过设置的模具固定螺孔36便于在模具固定座35上安装固定不同型号的精密铸造模具，提高了装置的适用范围。

具体的，上下料工位4设置于设备底座1上端的一侧，上下料工位4包括接料台41、上下料驱动箱42和上下料机械手43，接料台41靠近回转铸造架3设置，上下料驱动箱42固定安装于接料台41的外侧，且上下料机械手43固定安装于上下料驱动箱42的上端，上下料机械手43的工作端用于将接料台41上端精密模具转运到相对一侧的模具固定座35上。

本实施例中，通过设置的接料台41配合输送带或者输送辊座完成对待使用精密铸造模具和完成浇筑的精密铸造模具的移动，通过设置的上下料驱动箱42驱动上下料机械手43工作，通过上下料机械手43完成精密铸造模具在模具固定座35上的上下料。

具体的，预热工位5设置于设备底座1的上端中心处，且预热工位5对应回转铸造架3的下方设置，预热工位5包括加热驱动电源51、预热油箱52和电阻丝加热器53，预热油箱52固定连接与加热驱动电源51的上端，且预热油箱52内装有导热硅油，电阻丝加热器53设置预热油箱52的内腔底部，且电阻丝加热器53与加热驱动电源51电性连接。

本实施例中，通过设置的预热工位5，电阻丝加热器53为加热驱动电源51供电，驱动加热驱动电源51将预热油箱52内的导热硅油加热，回转铸造架3顶出的模具固定座35能够插入预热油箱52内的导热硅油中，通过导热硅油对精密铸造模具进行预热，便于后续的浇注。

具体的，预热油箱52的长度与模具固定座35长度相同，且预热油箱52的宽度为模具固定座35宽度的两倍。

本实施例中，通过预热油箱52的宽度为模具固定座35宽度的两倍的设置，使得精密铸造模具在浸入导热硅油中后排出的导热硅油在预热油箱52内上升的总高度降低，避免导热硅油溢出，硅油有许多特殊性能，如温粘系数小、耐高低温、抗氧化、闪点高、挥发性小、绝缘性好、表面张力小、对金属无腐蚀、无毒等。由于这些特性，硅油能够通过与精密铸造模具紧密接触对精密铸造模具进行预热，并且预热后的残留能够在铸件成型后辅助铸件脱模。

具体的，组装工位6设置于设备底座1的上端远离上下料工位4的一侧，组装工位6包括排气塞供料台61、组装驱动箱62和组装机械手63，排气塞供料台61靠近回转铸造架3设置，组装驱动箱62固定安装于排气塞供料台61的外侧，且组装机械手63固定安装于组装驱动箱62的上端，组装机械手63的工作端用于将排气塞塞入精密铸造模具冒口处。

本实施例中，精密铸造模具在预热工位5处进行预热时，为了保证导热硅油的顺利排出，精密铸造模具的冒口处的排气塞需要在预热后再安装，通过设置的组装驱动箱62控制组装机械手63将排气塞供料台61上的排气塞取出，并且塞入精密铸造模具冒口内，完成对精密铸造模具的最终组装，保证精密铸造模具后续浇注的正常进行。

具体的，浇注工位7包括悬空安装架71、密封浇注箱72和金属液供给炉73，悬空安装架71对应设备底座1的上端中心设置，且密封浇注箱72和金属液供给炉73通过悬空安装架71支撑固定安装在回转铸造架3的正上方，密封浇注箱72设置于悬空安装架71的横梁底部，且密封浇注箱72对应模具固定座35位置设置，悬空安装架71内设置有浇注嘴74，浇注嘴74对应精密铸造模具的浇注口位置设置，且浇注嘴74与金属液供给炉73的输出端连通。

本实施例中，金属液供给炉73通过浇注嘴74将熔融的金属液泵入精密铸造模具内，完成精密铸造模具的浇注，便于浇注的操作。

具体的，密封浇注箱72的上端一侧设置有抽气口75，抽气口75通过管道连接真空泵输出端。

本实施例中，通过抽气口75连接真空泵，在精密铸造模具浇注时，密封浇注箱72和模具固定座35在精密铸造模具周围形成密封空间，能够通过真空泵的工作将精密铸造模具的周围抽真空，减少精密铸造模具内浇注后金属液内的气泡，提高了铸件成型后的质量。

工作原理：该设备使用时，回转铸造架3通过间歇转动带动模具固定座35依次经过上下料工位4、预热工位5、组装工位6和浇注工位7，模具固定座35经过上下料工位4时，待使用的精密铸造模具通过上下料工位4转运到朝向上下料工位4的模具固定座35上固定，然后通过驱动机构2驱动模具固定座35收缩，回转铸造架3驱动该模具固定座35转向预热工位5，然后驱动该模具固定座35顶出，将模具固定座35上固定的精密铸造模具浸入预热工位5内，通过预热工位5对精密铸造模具进行预热，然后回转铸造架3重复收缩和转向，将预热后的精密铸造模具转向组装工位6，顶出模具固定座35，通过组装工位6在冒口中塞入排气塞，最后回转铸造架3重复收缩和转向，将塞入排气塞的精密铸造模具转向浇注工位7，顶出模具固定座35，使得精密铸造模具与浇注工位7工作端对接，完成浇注，并且冷却后转向上下料工位4，在上下料工位4处卸下完成浇注的精密铸造模具，并且更换上新的模具，循环上述操作，高效地完成航空机械的精密铸造加工。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种航空机械精密铸造设备，其特征在于：包括设备底座(1)，所述设备底座(1)的上端中心设置有驱动机构(2)，所述驱动机构(2)上设置有回转铸造架(3)，且回转铸造架(3)上呈环形阵列分布有四个模具固定座(35)，所述设备底座(1)的上端还设置有上下料工位(4)、预热工位(5)、组装工位(6)和浇注工位(7)，且上下料工位(4)、预热工位(5)、组装工位(6)和浇注工位(7)的工作端对应四个模具固定座(35)位置设置，所述回转铸造架(3)还包括两侧移动转座，两侧移动转座用于带动模具固定座(35)转动切换对应的上下料工位(4)、预热工位(5)、组装工位(6)和浇注工位(7)，并且能够将模具固定座(35)顶出配合上下料工位(4)、预热工位(5)、组装工位(6)和浇注工位(7)的加工。

2.根据权利要求1所述的一种航空机械精密铸造设备，其特征在于：所述移动转座包括支撑座(31)、回转轴(32)和连接座(33)，所述支撑座(31)的下端滑动连接与驱动机构(2)内，所述回转轴(32)转动安装于支撑座(31)的上端，且两侧的回转轴(32)朝向中心一侧均固定连接有连接座(33)，所述连接座(33)的侧壁与四个模具固定座(35)之间设置有四个连接杆(34)，所述连接杆(34)的两端分别与连接座(33)侧壁和对应的模具固定座(35)端部相互铰接，其中一侧的所述支撑座(31)外侧固定安装有回转分度器(37)，所述回转分度器(37)与相对一侧的回转轴(32)外端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种航空机械精密铸造设备，其特征在于：所述驱动机构(2)对应两侧的支撑座(31)镜像对称设置有两个，所述驱动机构(2)包括移动滑槽(21).电动推杆(22)和推杆电机(23)，所述支撑座(31)的底部滑动连接于移动滑槽(21)内，所述移动滑槽(21)的外端埋设有电动推杆(22)，所述电动推杆(22)的活动杆外端与支撑座(31)的底部固定连接，所述推杆电机(23)固定于电动推杆(22)的外侧，且推杆电机(23)的输出轴与电动推杆(22)的输入端传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种航空机械精密铸造设备，其特征在于：所述模具固定座(35)上均匀分布有多个模具固定螺孔(36)，所述模具固定螺孔(36)用于配合螺栓固定精密铸造模具。

5.根据权利要求1所述的一种航空机械精密铸造设备，其特征在于：所述上下料工位(4)设置于设备底座(1)上端的一侧，所述上下料工位(4)包括接料台(41)、上下料驱动箱(42)和上下料机械手(43)，所述接料台(41)靠近回转铸造架(3)设置，所述上下料驱动箱(42)固定安装于接料台(41)的外侧，且上下料机械手(43)固定安装于上下料驱动箱(42)的上端，所述上下料机械手(43)的工作端用于将接料台(41)上端精密模具转运到相对一侧的模具固定座(35)上。

6.根据权利要求1所述的一种航空机械精密铸造设备，其特征在于：所述预热工位(5)设置于设备底座(1)的上端中心处，且预热工位(5)对应回转铸造架(3)的下方设置，所述预热工位(5)包括加热驱动电源(51)、预热油箱(52)和电阻丝加热器(53)，所述预热油箱(52)固定连接与加热驱动电源(51)的上端，且预热油箱(52)内装有导热硅油，所述电阻丝加热器(53)设置预热油箱(52)的内腔底部，且电阻丝加热器(53)与加热驱动电源(51)电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种航空机械精密铸造设备，其特征在于：所述预热油箱(52)的长度与模具固定座(35)长度相同，且预热油箱(52)的宽度为模具固定座(35)宽度的两倍。

8.根据权利要求1所述的一种航空机械精密铸造设备，其特征在于：所述组装工位(6)设置于设备底座(1)的上端远离上下料工位(4)的一侧，所述组装工位(6)包括排气塞供料台(61)、组装驱动箱(62)和组装机械手(63)，所述排气塞供料台(61)靠近回转铸造架(3)设置，所述组装驱动箱(62)固定安装于排气塞供料台(61)的外侧，且组装机械手(63)固定安装于组装驱动箱(62)的上端，所述组装机械手(63)的工作端用于将排气塞塞入精密铸造模具冒口处。

9.根据权利要求1所述的一种航空机械精密铸造设备，其特征在于：所述浇注工位(7)包括悬空安装架(71)、密封浇注箱(72)和金属液供给炉(73)，所述悬空安装架(71)对应设备底座(1)的上端中心设置，且密封浇注箱(72)和金属液供给炉(73)通过悬空安装架(71)支撑固定安装在回转铸造架(3)的正上方，所述密封浇注箱(72)设置于悬空安装架(71)的横梁底部，且密封浇注箱(72)对应模具固定座(35)位置设置，所述悬空安装架(71)内设置有浇注嘴(74)，所述浇注嘴(74)对应精密铸造模具的浇注口位置设置，且浇注嘴(74)与金属液供给炉(73)的输出端连通。

10.根据权利要求9所述的一种航空机械精密铸造设备，其特征在于：所述密封浇注箱(72)的上端一侧设置有抽气口(75)，所述抽气口(75)通过管道连接真空泵输出端。

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