一種工序可變的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線的制作方法
【專利摘要】一種工序可變的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線，其技術(shù)方案為建造一條扁圓形的模塊化軌道，軌道兩邊為半圓形，稱為回轉(zhuǎn)軌道，軌道中斷為直線形，稱為直行軌道；直行軌道為模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)其長短，從而改變軌道的總長度；熔煉、澆鑄、合模、冷卻、起模、清理工序按照各自所需的時間，按順序分布在軌道的兩側(cè)；自動鑄造機(jī)安裝車輪，可以在軌道上行走；模具安裝于自動鑄造機(jī)上，在鑄造機(jī)行走過程中完成澆鑄。本發(fā)明所提出的工序可變的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線，打破了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)盤式連續(xù)鑄造生產(chǎn)線的工序固定的問題，使生產(chǎn)線具有極高的靈活性，簡單改變之后即可適應(yīng)不同工序要求的鑄造生產(chǎn)，同時，大大降低了設(shè)備成本。該生產(chǎn)線投入低、適用面廣、操作快捷、可靠性高，是值得推廣的金屬型連續(xù)鑄造設(shè)備。
【專利說明】一種工序可變的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明屬材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種工序可變的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線。
[0002]【背景技術(shù)】:
鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝，已有約6000年的歷史。中國約在公元前1700?前1000年之間已進(jìn)入青銅鑄件的全盛期，工藝上已達(dá)到相當(dāng)高的水平。鑄造是將液體金屬澆鑄到與零件形狀相適應(yīng)的鑄造空腔中，待其冷卻凝固后，以獲得零件或毛坯的方法。被鑄物質(zhì)多為原為固態(tài)但加熱至液態(tài)的金屬(例:銅、鐵、招、錫、鉛等)，而鑄模的材料可以是砂、金屬甚至陶瓷。因應(yīng)不同要求，使用的方法也會有所不同。
[0003]鑄造主要有砂型鑄造和特種鑄造2大類。普通砂型鑄造，利用砂作為鑄模材料，又稱砂鑄，翻砂，包括濕砂型、干砂型和化學(xué)硬化砂型3類，但并非所有砂均可用以鑄造。好處是成本較低，因?yàn)殍T模所使用的沙可重復(fù)使用；缺點(diǎn)是鑄模制作耗時，鑄模本身不能被重復(fù)使用，須破壞后才能取得成品。特種鑄造，按造型材料又可分為以天然礦產(chǎn)砂石為主要造型材料的特種鑄造(如溶t吳鑄造、泥型鑄造、殼型鑄造、負(fù)壓鑄造、實(shí)型鑄造、陶瓷型鑄造等)和以金屬為主要鑄型材料的特種鑄造(如金屬型鑄造、壓力鑄造、連續(xù)鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等)兩類。
[0004]金屬型鑄造又稱硬模鑄造，它是將液體金屬澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成，可以反復(fù)使用多次(幾百次到幾千次)。金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件，在重量和形狀方面還有一定的限制，如對黑色金屬只能是形狀簡單的鑄件；鑄件的重量不可太大；壁厚也有限制，較小的鑄件壁厚無法鑄出。
[0005]金屬型鑄造與砂型鑄造比較:在技術(shù)上與經(jīng)濟(jì)上有許多優(yōu)點(diǎn)。(I)金屬型生產(chǎn)的鑄件，其機(jī)械性能比砂型鑄件高。同樣合金，其抗拉強(qiáng)度平均可提高約25%，屈服強(qiáng)度平均提高約20%，其抗蝕性能和硬度亦顯著提高；(2)鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高，而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定；(3)鑄件的工藝收得率高，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約15?30% ；
(4)不用砂或者少用砂，一般可節(jié)約造型材料80?100% ;此外，金屬型鑄造的生產(chǎn)效率高；使鑄件產(chǎn)生缺陷的原因減少；工序簡單，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。金屬型鑄造雖有很多優(yōu)點(diǎn)，但也有不足之處。如:(1)金屬型制造成本高；(2)金屬型不透氣，而且無退讓性，易造成鑄件澆不足、開裂或鑄鐵件白口等缺陷；(3)金屬型鑄造時，鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度，鑄件在鑄型中停留的時間，以及所用的涂料等，對鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感，需要嚴(yán)格控制。因此，在決定采用金屬型鑄造時，必須綜合考慮下列各因素:鑄件形狀和重量大小必須合適；要有足夠的批量；完成生產(chǎn)任務(wù)的期限許可。
[0006]金屬型和砂型，在性能上有顯著的區(qū)別，如砂型有透氣性，而金屬型則沒有；砂型的導(dǎo)熱性差，金屬型的導(dǎo)熱性很好，砂型有退讓性，而金屬型沒有等。金屬型的這些特點(diǎn)決定了它在鑄件形成過程中有自己的規(guī)律。型腔內(nèi)氣體狀態(tài)變化對鑄件成型的影響:金屬在充填時，型腔內(nèi)的氣體必須迅速排出，但金屬又無透氣性，只要對工藝稍加疏忽，就會給鑄件的質(zhì)量帶來不良影響。鑄件凝固過程中熱交換的特點(diǎn):金屬液一旦進(jìn)入型腔，就把熱量傳給金屬型壁。液體金屬通過型壁散失熱量，進(jìn)行凝固并產(chǎn)生收縮，而型壁在獲得熱量，升高溫度的同時產(chǎn)生膨脹，結(jié)果在鑄件與型壁之間形成了“間隙”。在“鑄件一間隙一金屬型”系統(tǒng)未到達(dá)同一溫度之前，可以把鑄件視為在“間隙”中冷卻，而金屬型壁則通過“間隙”被加熱。金屬型阻礙收縮對鑄件的影響:金屬型或金屬型芯，在鑄件凝固過程中無退讓性，阻礙鑄件收縮，這是它的又一特點(diǎn)。
[0007]金屬型鑄造生產(chǎn)線中，常采用轉(zhuǎn)盤機(jī)式多工位金屬型鑄造機(jī)，實(shí)際上他也可被看作是一條較短的生產(chǎn)線，它是由多副金屬型構(gòu)成，且有明確的工序位置，這些工序位置都是嚴(yán)格按工序時間確定的，設(shè)計(jì)時要準(zhǔn)確分析工序時間。工序時間的長短，與工位所占的角度大小有關(guān)，如果預(yù)留的角度錯誤，工序就要紊亂。
[0008]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
鑒于以上技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種一種工序可變的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線，其技術(shù)方案為建造一條扁圓形的模塊化軌道，軌道兩邊為半圓形，稱為回轉(zhuǎn)軌道，軌道中斷為直線形，稱為直行軌道；直行軌道為模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)其長短，從而改變軌道的總長度；熔煉、澆鑄、合模、冷卻、起模、清理工序按照各自所需的時間，按順序分布在軌道的兩側(cè)；自動鑄造機(jī)安裝車輪，可以在軌道上行走；模具安裝于自動鑄造機(jī)上，在鑄造機(jī)彳丁走過程中完成燒鑄。
[0009]每段工序所需時間與工位所占位置成正比，所有工序所需時間加起來為鑄造機(jī)沿軌道行走一圈的時間。
[0010]自動鑄造機(jī)具有自動開模、合模的功能，并與中心控制系統(tǒng)通信，在合適的時機(jī)開模、合模、頂出鑄件，與各工位配合完成操作。
[0011]自動鑄造機(jī)前進(jìn)驅(qū)動方式為自行前進(jìn)或牽引式前進(jìn)。
[0012]生產(chǎn)線設(shè)有中間檢測模塊，檢測鑄件的質(zhì)量、溫度等，并將信息反饋給集中控制系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)信息，靈活調(diào)整自動鑄造機(jī)前進(jìn)速度。
[0013]有益效果:
本發(fā)明所提出的工序可變的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線，打破了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)盤式連續(xù)鑄造生產(chǎn)線的工序固定的問題，使生產(chǎn)線具有極高的靈活性，簡單改變之后即可適應(yīng)不同工序要求的鑄造生產(chǎn)，同時，大大降低了設(shè)備成本。該生產(chǎn)線投入低、適用面廣、操作快捷、可靠性高，是值得推廣的金屬型連續(xù)鑄造設(shè)備。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為工序可變的連續(xù)生產(chǎn)線示意圖
附圖標(biāo)記:1.軌道，2.熔煉爐，3.自動澆注工位，4.冷卻工位，5.中間檢測，6.取件、清理工位，7.移動式自動鑄造機(jī)【具體實(shí)施方式】:
回轉(zhuǎn)軌道半徑2米，設(shè)有5個自動鑄造機(jī)，兩臺熔爐，如圖1。
[0015]鑄造機(jī)行走至澆鑄工位3，完成澆鑄操作。
[0016]鑄造機(jī)行走至冷卻工位4，接受風(fēng)冷。
[0017]鑄造機(jī)行走至檢測工位5，通過檢測模具表面溫度確定鑄件狀態(tài)，并確定開模時間。
[0018]鑄造機(jī)行走至取件清理工位6，自動起模，完成取件、清理和冷卻。
[0019]鑄造機(jī)自動合模，回到澆鑄工位3，開始下一輪生產(chǎn)。
[0020] 申請人:聲明，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種工序可變的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于:建造一條扁圓形的模塊化軌道，軌道兩邊為半圓形，稱為回轉(zhuǎn)軌道，軌道中斷為直線形，稱為直行軌道；直行軌道為模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)其長短，從而改變軌道的總長度；熔煉、澆鑄、合模、冷卻、起模、清理工序按照各自所需的時間，按順序分布在軌道的兩側(cè)；自動鑄造機(jī)安裝車輪，可以在軌道上行走；模具安裝于自動鑄造機(jī)上，在鑄造機(jī)行走過程中完成澆鑄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于:每段工序所需時間與工位所占位置成正比，所有工序所需時間加起來為鑄造機(jī)沿軌道行走一圈的時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于:自動鑄造機(jī)具有自動開模、合模的功能，并與中心控制系統(tǒng)通信，在合適的時機(jī)開模、合模、頂出鑄件，與各工位配合完成操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于:自動鑄造機(jī)前進(jìn)驅(qū)動方式為自行前進(jìn)或牽引式前進(jìn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬型重力鑄造連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于:生產(chǎn)線設(shè)有中間檢測模塊，檢測鑄件的質(zhì)量、溫度等，并將信息反饋給集中控制系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)信息，靈活調(diào)整自動鑄造機(jī)前進(jìn)速度。
【文檔編號】B22D47/00GK104353824SQ201410648704
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月15日
【發(fā)明者】聶剛, 謝峰, 龍海敏 申請人:安徽省新方尊鑄造科技有限公司