專利名稱：有色金屬桶類鑄件連續(xù)鑄造裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于有色金屬材料成型生產(chǎn)領域，特別涉及一種有色金屬桶類鑄件連續(xù)鑄造裝置。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，有色金屬桶類零件主要采用鑄造或鍛造的方法來制造。對于外部形狀簡單、內(nèi)部形狀復雜、力學性能要求高的有色金屬桶類零件，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法是先澆注出有色金屬鑄錠，再用鍛造的方法將其鍛造成桶形的毛坯，然后，再用機械加工的方法來加工出內(nèi)部形狀。但有些部位或有些特殊形狀用機械加工的方法是難以實現(xiàn)的，因此，常采用鉚接的方法來補救處理。當一些更特殊的形狀或部位，用鉚接的方法也無法實現(xiàn)時，就只能用焊接的方法來加工。這樣生產(chǎn)出來的有色金屬桶類零件，雖然能夠滿足力學性能方面的要求，但加工的周期長、生產(chǎn)成本高，而且，焊接及鉚接部位的機械性能也仍然存在很多問題。因此，上述方法難以生產(chǎn)出質量符合要求的有色金屬桶類零件，生產(chǎn)出的有色金屬桶類零件也難以滿足使用上的要求。
目前，國外發(fā)達國家生產(chǎn)此類零件主要采取鑄造的方法，即用鑄造的方法一次澆注成型，免去了機械加工及鉚接、焊接等加工過程，縮短了生產(chǎn)周期，也降低了生產(chǎn)成本。近幾年，國內(nèi)也開始用鑄造的方法生產(chǎn)有色金屬桶類零件，經(jīng)實驗與檢測，鑄造出的有色金屬桶類零件在力學性能方面基本上能夠達到要求，并已經(jīng)接近了國際先進水平。但由于鑄造方法本身存在的問題，在有色金屬桶類零件的內(nèi)部還有許多縮孔、縮松等缺陷，而且無法徹底消除，其內(nèi)壁安裝部位的機械性能也不易保證。同時，鑄造生產(chǎn)的勞動強度大，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，鑄件的廢品率高，金屬熔體利用率低。
連續(xù)鑄造是金屬材料成型的一種方法，這種方法可以生產(chǎn)各種規(guī)格的實心坯料，也可以生產(chǎn)空心的管狀坯料?，F(xiàn)有的連續(xù)鑄造生產(chǎn)裝置主要由機架、結晶器、澆口圈及對輥擠壓式牽引裝置等構成。結晶器和澆口圈安裝在機架上，澆口圈位于結晶器的上方，對輥擠壓式牽引裝置安裝在結晶器的下方，將結晶后的坯料不斷的從結晶器中拉出來。在鑄造管狀坯料時，還需在結晶器中設置一個內(nèi)芯，該內(nèi)芯固定在結晶器內(nèi)，用于形成管狀坯料的內(nèi)壁，在連續(xù)鑄造時，內(nèi)芯不隨管狀坯料運動。所述的對輥擠壓式牽引裝置由成對設置的擠壓輥、彈性壓緊裝置、驅動裝置等構成。彈性壓緊裝置將擠壓輥壓緊在坯料上，并在驅動裝置的帶動下相對轉動，按照一定的速度牽引坯料。由于連續(xù)鑄造采用結晶器對金屬熔體強制冷卻，澆鑄過程連續(xù)進行，而且，金屬熔體的上方始終是敞開的，因此，它有效的消除了鑄件內(nèi)部的縮孔、縮松等缺陷，并使鑄件的金相組織進一步細化，從而提高了鑄件的質量。上述連續(xù)鑄造裝置存在的問題是，只能在鑄件的內(nèi)部形成縱向的凸起或凹槽，無法在鑄件的內(nèi)部形成橫向或斜向的凸起或凹槽，也不能在鑄件的內(nèi)部鑄出圓形或矩形的凸臺或凹槽。因而，現(xiàn)有的連續(xù)鑄造裝置還無法生產(chǎn)出內(nèi)部形狀復雜、力學性能要求高的有色金屬桶類零件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是，克服上述現(xiàn)有技術中存在的鑄件質量差、內(nèi)部結構成型困難等問題，提供一種鑄件質量好、無縮孔、縮松等鑄造缺陷、內(nèi)部結構完整精確的有色金屬桶類鑄件連續(xù)鑄造裝置。
本發(fā)明有一個機架，在機架上裝有結晶器，結晶器的上面裝有澆口圈，其特殊之處是，在結晶器的下面有一個牽引機構，在牽引機構的牽引頭上安裝有砂芯，砂芯位于結晶器中，利用結晶器形成鑄件的外形，用砂芯形成鑄件的內(nèi)部形狀，再用牽引機構將鑄件和砂芯從結晶器中連續(xù)拉出，從而實現(xiàn)有色金屬桶類鑄件的連續(xù)鑄造。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、采用水冷結晶器對有色金屬桶類鑄件進行強制冷卻，故金屬熔體的凝固速度快，凝固組織細化，確保了鑄件具有良好的力學性能；用連續(xù)鑄造的方式生產(chǎn)鑄件，為鑄件創(chuàng)造了理想的順序凝固條件，因而鑄件的內(nèi)部不易形成縮孔、縮松等鑄造缺陷，從而大大提高了鑄件的質量。
2、采用砂芯作為鑄件的內(nèi)芯，且砂芯隨著鑄件的形成與鑄件同步向下運動，由于砂芯與鑄件之間沒有相運動，因而，在砂芯的表面上可以制作出各種形狀的凹槽或凸臺，無論有色金屬桶類鑄件的內(nèi)部形狀多么復雜，均可實現(xiàn)一次成型，且鑄件的表面質量好，內(nèi)部結構完整精確。
3、鑄造速度便于控制，鑄件長度可根據(jù)設備狀況隨意調(diào)整，鑄造過程容易實現(xiàn)自動化控制，生產(chǎn)環(huán)境好，勞動強度低，容易操作，且金屬熔體的利用率高，鑄件廢品率低，生產(chǎn)效率高。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3、圖4是本發(fā)明其他實施方案的結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1如圖1和圖2所示，本發(fā)明有一個機架1，機架1用板材和型材焊接制成；在機架1上部的平臺上裝有結晶器13，結晶器13為封閉式水套結構，在其上部和下部分別有一個進水口和出水口；在結晶器13的上面裝有澆口圈14，澆口圈14由內(nèi)圈、外圈、環(huán)形底板、錐狀體及環(huán)形托板構成，環(huán)形底板位于內(nèi)圈和外圈的底部，錐狀體位于外圈的底部，環(huán)形托板位于外圈的外面，環(huán)形托板將澆口圈14支撐在支座12上，支座12安裝在機架1上部的平臺上；在澆口圈14的環(huán)形底板上有若干個通孔27，通孔27的作用是使?jié)茶T到澆口圈14內(nèi)的有色金屬熔體均勻的向下漏，在本實施例中通孔27共有8個，可根據(jù)實際需要而增減；在結晶器13的下面有一個牽引機構，所述的牽引機構由滑動支架和驅動裝置構成，滑動支架由導桿4、連接板8和連接板2構成，所述的導桿4采用二個，也可以采用三個或四個，以提高滑動支架的穩(wěn)定性，連接板8和連接板2分別固定在導桿4的兩端，三者構成一個整體；所述的導桿4安裝在導向套7中，導向套7固定在支撐板6上，支撐板6固定在機架1上，從而使滑動支架在機架1內(nèi)上下運動；所述的驅動裝置由絲母3、絲杠5、齒輪22、齒輪23、減速機25和電動機26構成，絲母3固定在滑動支架的連接板2上，絲杠5與絲母3相配合，其上端安裝在支撐板6上，下端通過固定座24安裝在機架1的底板上，齒輪23安裝在絲杠5的下部，減速機25和電動機26安裝在機架1的底板上，電動機26的轉動軸與減速機25的輸入軸相連接，齒輪22固定在減速機25的輸出軸上，并與齒輪23相嚙合，帶動絲杠5旋轉，由于絲母3是固定不動的，所以，絲杠5的旋轉導致了滑動支架的上下運動；在牽引機構的牽引頭上安裝有砂芯15，砂芯15位于結晶器13中，在砂芯15上有橫向凹槽17、縱向凹槽16、斜向凹槽18、圓形凹槽19及矩形凹槽21，或者在砂芯15上設置圓形凸臺及矩形凸臺，以滿足鑄件的內(nèi)部形狀要求，上述凹槽或凸臺的尺寸、位置及數(shù)量根據(jù)實際需要來確定，砂芯15的制作方法與現(xiàn)有鑄造砂芯的制作方法相同；所述的牽引頭由支座9、墊板10及砂芯托板11構成，支座9固定在滑動支架的連接板8上，砂芯托板11固定在砂芯15上，墊板10位于支座9與砂芯托板11之間，用來調(diào)節(jié)鑄件20的端口厚度，支座9、墊板10及砂芯托板11之間用銷釘定位，并用螺栓固定在一起；所述的砂芯托板11的直徑大于墊板10的直徑，以便于在有色金屬熔體凝固后將鑄件20向下拉動；本發(fā)明利用結晶器13的內(nèi)壁形成鑄件20的外形，用砂芯15來形成鑄件20的內(nèi)部形狀，再用牽引機構將鑄件20和砂芯15從結晶器13中連續(xù)的拉出來，從而實現(xiàn)有色金屬桶類鑄件的連續(xù)鑄造。
實施例2如圖3所示，其結構如實施例1，不同之處在于，所述的驅動裝置由齒條28、齒輪29、減速機25和電動機26構成，齒條28的上端固定在滑動支架的連接板2上，齒條28的下端通過固定座30安裝在機架1的底板上，齒輪29固定在減速機25的輸出軸上，并與齒條28相嚙合，通過齒條28帶動滑動支架上下運動。
實施例3如圖4所示，其結構如實施例1，不同之處在于，在砂芯15上還有橫向的條形凸起31，條形凸起31環(huán)繞砂芯15一周，也可以環(huán)繞砂芯15半周，根據(jù)鑄件20的內(nèi)部形狀要求確定，或者在砂芯15上設置縱向及斜向的條形凸起，以滿足鑄件20的內(nèi)部形狀要求；所述的驅動裝置是一個液壓油缸32，液壓油缸32的上端安裝在滑動支架的連接板2上，下端安裝在機架1的底板上，液壓油缸32帶動滑動支架上下運動。
操作時，先根據(jù)鑄件20的內(nèi)部形狀制作出相應的砂芯15，再將砂芯15固定在牽引機構的牽引頭上，然后，檢查砂芯15與結晶器13內(nèi)壁的間隙，使砂芯15與結晶器13同心，并將結晶器13的下口與砂芯托板11密封，將處理好的金屬熔體倒入結晶器13內(nèi)，待金屬熔體充滿結晶器13的三分之二時，開動牽引機構，將鑄件20和砂芯15從結晶器13中連續(xù)拉出，并控制澆注速度，使結晶器13內(nèi)的金屬熔體液面位置保持不變，直到連鑄結束，待鑄件20冷卻后，將其取下，把砂芯15從鑄件20的內(nèi)部清理干凈，平整兩端，即可得到內(nèi)部形狀符合要求的有色金屬桶類零件。
權利要求
1.一種有色金屬桶類鑄件連續(xù)鑄造裝置，它有一個機架，在機架上裝有結晶器，結晶器的上面裝有澆口圈，其特征在于，在結晶器的下面有一個牽引機構，在牽引機構的牽引頭上安裝有砂芯，砂芯位于結晶器中。
2.根據(jù)權利要求1所述的有色金屬桶類鑄件連續(xù)鑄造裝置，其特征在于，在砂芯上有橫向凹槽、縱向凹槽、斜向凹槽、圓形凹槽及矩形凹槽，或圓形凸臺、矩形凸臺，或橫向、縱向、斜向條形凸起。
3.根據(jù)權利要求1所述的有色金屬桶類鑄件連續(xù)鑄造裝置，其特征在于，所述的牽引機構由滑動支架和驅動裝置構成。
全文摘要
一種有色金屬桶類鑄件連續(xù)鑄造裝置，解決了現(xiàn)有技術中存在的鑄件質量差、內(nèi)部結構成型困難等問題；本發(fā)明有一個機架，在機架上裝有結晶器，結晶器的上面裝有澆口圈，其特殊之處是，在結晶器的下面有一個牽引機構，在牽引機構的牽引頭上安裝有砂芯，砂芯位于結晶器中，利用結晶器形成鑄件的外形，用砂芯形成鑄件的內(nèi)部形狀，再用牽引機構將鑄件和砂芯從結晶器中連續(xù)拉出，從而實現(xiàn)有色金屬桶類鑄件的連續(xù)鑄造；優(yōu)點在于，金屬熔體的凝固速度快，凝固組織細化，確保了鑄件具有良好的力學性能；并為鑄件創(chuàng)造了理想的順序凝固條件，因而鑄件的內(nèi)部不易形成縮孔、縮松等鑄造缺陷，提高了鑄件的質量；且無論有色金屬桶類鑄件的內(nèi)部形狀多么復雜，均可實現(xiàn)一次成型。
文檔編號B22D25/00GK1686639SQ200510046268
公開日2005年10月26日 申請日期2005年4月15日 優(yōu)先權日2005年4月15日
發(fā)明者常國威 申請人:遼寧工學院