两向复合变位倾转重力铸造方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种两向复合变位倾转重力铸造方法，铸模与固定在其上的浇口杯一起在铸造机工作台上可受控制地进行倾斜和回转两向复合的三维空间运动，浇口杯由处于与铸模水平或与铸模成一定倾斜角度的位置逐渐向铸模的上方位置转动，浇口杯在运动过程中向铸模内浇注金属液；本发明专利技术还提供了一种可实现倾斜和回转两向复合运动的装置。采用本发明专利技术的铸造方法及装置可使铸模进行竖直方向倾转和水平方向回转的合成运动，金属液静压头高度由小逐渐变大，实时调节浇注过程中的铸模位置、方向及金属液浇注速度，满足镁合金进气歧管等复杂异形铸件的铸造工艺要求，实现平稳充型，减少气孔、夹杂及浇不足缺陷，改善补缩状态，以提高复杂异形铸件的铸造质量。

Two direction compound tilting gravity casting method and device thereof

The invention discloses a composite variable to two bit inclined gravity casting method, mold and sprue cup is fixed on the work table together in the casting machine can be controlled by tilting and rotation of two to three dimensional composite, and the pouring cup is composed of mold and mold into a horizontal or inclined angle position gradually to the position above the mold rotates, the pouring cup in the process of movement to pour liquid metal mold; the invention also provides a realization of tilt and rotation of two device composite motion. The synthesis of movement and device adopting the method of the invention can make the casting mold of vertical direction and horizontal direction of the tilting rotary, metallostatic head height is gradually increased, the real-time adjustment of the process of casting mold position, direction and velocity of liquid metal casting, casting process to meet the requirements of complex shaped castings of magnesium alloy intake manifold so, to achieve smooth filling, reduce pores, inclusions and defects of misrun, improve feeding condition, in order to improve the casting quality of complex castings.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种重力铸造方法及其装置，尤其涉及一种两向复合变位倾转 重力铸造方法及其装置。
技术介绍
由于镁、铝等轻金属易氧化，铸件易产生夹渣、气孔等缺陷，其重力铸造 一般采用底注方式，但底注时铸件下部温度较高，不利于冒口补缩，易产生缩 孔、缩松等缺陷。现有技术中，最具代表性的一份专利CN 1634673A中公开了一种倾转式重 力铸造方法，浇注模可受控制的在倾斜状态和水平状态之间转动，在浇注模由 倾斜状态转回水平状态过程中进行浇注。该倾转式重力铸造方法是铸模在倾斜 过程中靠倾角的变化使液体流淌进型腔的一种铸造生产方法。它强化了顺序凝 固，充型平稳，减少吸气，充分发挥了冒口的补缩的作用，既避免了顶铸式浇 铸因浇注压头高、金属流动过快而产生飞溅、金属液氧化严重的问题，又避免 了底铸式浇铸温度分布不合理易造成缩孔、缩松的缺点。但是，该方法中的铸 模只能作简单的二维平面运动(倾斜运动)，只适合浇铸形状规则的铸件。但是，现实中的铸件形状往往是不规则的异形铸件，如多种结构的汽车发 动机进气歧管。这些异形铸件在浇注过程中铸模在空间的方向、位置及金属液 浇注速度往往对铸件的质量影响很大，它影响金属液的充型平稳、夹杂及气体 的排出和补缩状态。因此，必须要求根据异形铸件结构进行复合多变的浇注， 要求铸模在三维空间形成多种复杂运动轨迹，现有技术中的铸造方法及装置无法满足异形复杂铸件铸造的要求。
技术实现思路
针对现有技术中的不足之处，本专利技术提供了 一种两向复合变位倾转重力铸 造方法及其装置，以适应异形复杂铸件的浇铸，根据铸件尺寸、形状、结构及 充型部位的不同，能够实时多向调整铸才莫在空间的方向、位置及金属液浇注速 度，以提高复杂铸件的铸造质量。本专利技术提供的两向复合变位倾转重力铸造方法，铸模与固定在其上的浇口 杯一起在铸造机工作台上可受控制地进行倾斜和回转两向复合运动，形成铸模 在三维空间的多种复杂运动轨迹，浇口杯由处于与铸才莫水平或与铸模成一定倾 斜角度的位置逐渐向铸模的上方位置转动，浇口杯在运动过程中向铸模进行金 属液的充型浇注。进一步，其步骤如下a、 铸造机工作台及铸模处于水平状态，铸模合模，向浇口杯中注入一定量 的金属液；b、 铸模受控制地进行倾斜和回转两向复合运动，由水平状态向竖直状态运 动，在此过程中进行充型浇注；c、 铸模固定于竖直位置状态，铸件凝固冷却；d、 凝固冷却成型后，铸模复位至水平状态；e、 开模取出铸件；进一步，所述步骤b中的充型浇注是指铸才莫和浇口杯一起由水平位置或与 水平成一定的倾斜角度进行倾斜和回转两向复合运动至竖直位置，在此过程中 浇口杯中的金属液进入铸才莫内；进一步，铸模的倾斜速度可在0. 5 ~ 6r / min之间无级调节，倾斜角度范围 为0~90° ;铸模的回转速度可在0. 3 4r/min之间无级调节，回转角度范围 是0~ 360° 。本专利技术还提供了一种两向复合变位倾转重力铸造装置，包括机架、浇口杯、 铸模、倾斜液压缸、倾斜工作台、开合模机构、顶出机构和旋转工作台，所述浇口杯的出口与铸模的型腔连通，所述倾斜工作台以可在竖直平面内倾斜转动的方式设置在机架的顶部，所述倾斜液压缸的缸座与机架的底部4交接，活塞杆 与倾斜工作台铰接，所述旋转工作台和倾斜工作台之间设置有驱动旋转工作台 回转运动的回转驱动机构，所述铸模设置在旋转工作台上， 一端与开合模机构 固定连接，另一端与顶出才几构连接。进一步，所述回转驱动机构包括电机、电才几驱动的主动齿4仑、从动齿轮和 回转轴，所述从动齿轮套装在回转轴上并与其过盈配合，回转轴的一端与旋转 工作台固定连接，另 一端设置在倾斜工作台上并与倾斜工作台轴向固定径向转 动配合；进一步，所述铸模包括活动的上模和固定的下模，所述开合模机构包括开 合液压缸，开合液压缸的活塞杆伸缩方向与上模的开合模方向一致，其端部与 上摸固定连接；进一步，所述顶出机构包括顶出液压缸，所述顶出液压缸的活塞杆间隙穿 入下才莫内，其端部为顶出铸件端。本专利技术的有益效果采用本专利技术的两向复合变位倾转重力铸造方法及其装 置可使铸模进行竖直方向倾转和水平方向回转的合成运动，金属液静压头高度 由小逐渐变大，实时调节浇注过程中的铸模位置、方向及金属液浇注速度，满 足镁合金进气歧管等复杂铸件的铸造工艺要求，实现平稳充型，减少气孔、夹 杂及浇不足缺陷，改善补缩状态，以达到提高复杂铸件的铸造质量。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细地描述。图l为本专利技术装置的主视图2为本专利技术装置的俯视图3为本专利技术装置中回转驱动机构的结构示意图4为本专利技术装置在浇注准备阶段的结构示意图5为本专利技术装置在充型浇注阶段的结构示意图；图6为本专利技术装置在凝固冷却阶段的结构示意图7为本专利技术装置在复位阶段的结构示意图8为本专利技术装置在开模取件阶段的结构示意图。附图中的附图标记所代表的结构如下l一转轴2—倾杀牛液压缸 3—支承座 4一倾4斗工作台 5—联轴器 6 —电机 7—旋转工作台 8—导向杆9—开模液压缸 10—谐波减速器 ll一耳关轴器 12—法兰盖 13—合才莫板 14—上4莫 15 —浇口杯 16—铸才莫17—顶出液压缸18—从动齿專仑19—回转轴 20—主动齿轮21—蜗杆 22—蜗轮23—支撑座 24—倾斜轴 25—机架 26—下模具体实施例方式一种两向复合变位倾转重力铸造方法，铸^^莫与固定在其上的浇口杯一起在 铸造机工作台上可受控制地进行倾斜和回转两向复合运动，浇口杯由处于与铸 模水平或与铸模成一定倾斜角度的位置逐渐向铸模的上方位置转动，浇口杯在 运动过程中向铸模进行金属液的充型浇注。其具体的铸造步骤如下a、铸模及 铸造机工作台处于水平状态，铸模合模，向浇口杯中注入一定量的金属液；b、铸模受控制地进行倾斜和回转两向复合运动，由水平状态向竖直状态运动，在 此过程中进行充型浇注；c、铸模固定于竖直位置状态，铸件凝固冷却；d、凝 固冷却成型后，铸冲莫复位至水平状态；e、开才莫取出铸件。步骤b中的充型浇注 是指铸模和浇口杯一起由水平位置或与水平成一定的倾斜角度进行倾斜和回转 两向复合运动至竖直位置，形成铸模在三维空间的多种复杂运动轨迹，在此过 程中浇口杯中的金属液进入铸模内。图1为本专利技术装置的主视图，图2为本专利技术装置的俯视图，图3为本专利技术 装置中回转驱动机构的结构示意图，如图所示两向复合变位倾转重力铸造装 置包括机架25、浇口杯15、铸模16、倾斜液压缸2、倾斜工作台4、旋转工作 台7、开合模机构和顶出机构。浇口杯15设置在铸模16上，其出口与铸模16的型腔连通。倾斜工作台4通过倾斜轴24相对才几架25可转动的设置在才几架25 的顶部，倾斜液压缸2的缸座通过转轴1与机架25的底座铰接，倾斜液压缸2 的活塞杆端部与倾斜工作台4铰接。倾斜液压缸2动作，倾斜液压缸2的活塞 杆推动倾斜工作台4在竖直平面内转动。旋转工作台7和倾斜工作台4之间设置有驱动旋转工作台7回转的回转驱 动机构，回转驱动机构包括依次连接设置的电机6、支承座3、联轴器5、谐波 减速器IO、联轴器ll、支撑座23、蜗杆21、蜗轮22、主动齿轮20、从动齿轮 18和回转轴19。电机6的输出轴通过联轴器5与谐波减速器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两向复合变位倾转重力铸造方法，其特征在于：铸模与固定在其上的浇口杯一起在铸造机工作台上可受控制地进行倾斜和回转两向复合的三维空间运动，浇口杯由处于与铸模水平或与铸模成一定倾斜角度的位置逐渐向铸模的上方位置转动，浇口杯在运动过程中向铸模进行金属液的充型浇注。

【技术特征摘要】
1.一种两向复合变位倾转重力铸造方法，其特征在于铸模与固定在其上的浇口杯一起在铸造机工作台上可受控制地进行倾斜和回转两向复合的三维空间运动，浇口杯由处于与铸模水平或与铸模成一定倾斜角度的位置逐渐向铸模的上方位置转动，浇口杯在运动过程中向铸模进行金属液的充型浇注。2. 根据权利要求1所述的两向复合变位倾转重力铸造方法，其特征在于 其步骤如下a、 铸模及铸造机工作台处于水平状态，铸才莫合才莫，向浇口杯中注入一定量 的金属液；b、 铸模受控制地进行倾斜和回转两向复合运动，由水平状态向竖直状态运 动，在此过程中进行充型浇注；c、 铸模固定于竖直位置状态，铸件凝固冷却；d、 凝固冷却成型后，铸模复位至水平状态；e、 开模取出铸件。3. 根据权利要求2所述的两向复合变位倾转重力铸造方法，其特征在于 所述步骤b中的充型浇注是指铸模和浇口杯一起由水平位置或与水平成一定的 倾斜角度进行倾斜和回转两向复合运动至竖直位置，在此过程中浇口杯中的金 属液:ii7v铸模内。4. 根据权利要求3所述的两向复合变位倾转重力铸造方法，其特征在于 铸模的倾斜速度可在0. 5-6r/min之间无级调节，倾斜角度范围为0~90。； 铸模的回转速度可在0. 3 4r/min之间无级调节，回转角度范围是0 ~ 360° 。5. —种两向复合变位倾转重力铸造装置，包括机架(25)、浇口杯(15)、 铸模(16 )、倾斜液压缸(2 )、倾斜工作台(4 )、开合模机构和顶出机构，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建华，张东阳，张宁，田军，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]