一种大型转子铁芯浇铸的加热浇铸装置及浇铸方法与流程

本发明涉及转子铁芯浇铸，具体是指一种大型转子铁芯浇铸的加热浇铸装置及浇铸方法。

背景技术：

目前，电机行业铸铝转子成型工艺有压铸和离心浇铸两种，其中离心浇铸工艺主要应用于较大尺寸转子；离心浇铸工艺是根据铝液自身重力和旋转离心力的原理来充型，在工件离心旋转时能够有效排出空气，大大减少了气孔的产生，但离心浇铸工艺对离心转速、铝液温度、转子温度、模具温度及模具散热都有很高要求，转子温度不足或者整体温度不均匀、模具温度低等都会造成铝液凝固，导致铝液流动性差，从而导致转子浇铸时不饱满，质量不可靠，不合格几率高。为此，提出一种大型转子铁芯浇铸的加热浇铸装置及浇铸方法。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决转子加热温度不均匀、塞头加热温度不足以及浇铸模具温度低导致铝液凝固，铝液流动性差，从而导致转子浇铸时不饱满，质量不可靠，不合格几率高的问题而提出一种大型转子铁芯浇铸的加热浇铸装置及浇铸方法。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案一种大型转子铁芯浇铸的加热浇铸装置，包括对转子铁芯进行加热的加热装置、对转子铁芯进行浇铸的浇铸装置以及对铝液起保温作用的铝液保温炉；所述浇铸装置包含浇铸机架、浇铸模具、驱动浇铸模具合模分模的驱动机构、驱动浇铸模具旋转的离心机构；其特征是还包括塞头顶出装置；所述加热装置包含加热机架、安装在加热机架上的高频加热机构、加热机构、顶升机构以及安装在顶升机构上的旋转机构；所述浇铸模具上还安装有用于对浇铸模具进行加热的模具加热工装；所述浇铸机架上还安装有梯子。

进一步优选的，所述加热机构包含安装在加热机架上的加热炉和气缸安装支架，气缸安装支架上安装有定位调节气缸，定位调节气缸上安装有定位铁芯，所述定位铁芯部分处于加热炉内；所述顶升机构包含安装在加热机架上的顶升导向柱、固定在顶升导向柱另一端的顶升气缸安装板、安装在顶升气缸安装板上的顶升气缸、滑动安装在顶升导向柱上且与顶升气缸连接的滑动板、活动安装在滑动板上且与加热机架滑动连接的推杆、安装在推杆上的转子固定座以及安装在滑动板上的旋转机构。

进一步优选的，所述加热机架上还安装有高频加热机构，高频加热机构包含安装在加热机架上的固定板、滑动安装在固定板上的高频加热炉以及安装在固定板上且与高频加热炉连接的滑动气缸；所述固定板上还安装有线圈支架，线圈支架上安装有与高频加热炉连接的加热线圈。

进一步优选的，所述旋转机构包含安装在滑动板上的电机安装板、安装在电机安装板上的电机以及安装在电机和推杆上的同步带轮，同步带轮上安装有同步带；所述滑动板上还安装有推杆固定块，所述推杆与推杆固定块活动连接，所述推杆、推杆固定块以及滑动板之间还安装有深沟球轴承和平面轴承。

进一步优选的，所述离心机构包含安装在浇铸机架上的旋转座、活动安装在旋转座上的旋转轴以及安装在浇铸机架上且与旋转轴传动连接的伺服电机；所述旋转轴上固定安装有下导柱固定盘，下导柱固定盘上安装有若干浇铸机导柱，浇铸机导柱另一端安装有上导柱固定盘；所述浇铸机导柱上还滑动安装有下旋转冷却风扇盘，所述上导柱固定盘上安装有上旋转冷却风扇盘；所述下旋转冷却风扇盘和上导柱固定盘上安装有浇铸模具，所述浇铸模具分为安装下旋转冷却风扇盘上的浇铸下模和安装在上导柱固定盘上的浇铸上模；所述浇铸机架上还安装有与浇铸上模位置相对应的进料漏斗；所述浇铸下模和浇铸上模之间还安装有模具加热工装。

进一步优选的，所述浇铸机架上还安装有驱动浇铸模具合模分模的驱动机构，所述驱动机构包含安装在浇铸机架上的上下滑动气缸、滑动安装在浇铸机架上且与上下滑动气缸连接的驱动板、安装在驱动板上的轴承座以及活动安装在轴承座上且一端与下旋转冷却风扇盘固定连接的合模顶杆；所述驱动板上还安装有顶出油缸，顶出油缸上安装有活塞杆，活塞杆与合模顶杆滑动连接。

进一步优选的，所述模具加热工装两端设有与浇铸下模和浇铸上模相适配的定位板，所述定位板与定位板之间通过焊接安装有空心管，所述定位板上设有与空心管连通的通孔。

进一步优选的，所述铝液保温炉包含炉体以及活动安装在炉体上的炉盖，所述炉体上还活动安装有支架，所述炉盖上安装有固定杆，固定杆一端穿过支架后活动连接有手柄，所述手柄上设有与支架配合的支点。

进一步优选的，所述塞头顶出机构包含顶出机架、安装在顶出机架上的顶出模具、安装在顶出机架上的顶出气缸以及与顶出气缸连接的顶出轴；所述顶出气缸还连接有增压泵。

一种大型转子铁芯浇铸的加热浇铸装置的浇铸方法，其特征在于：所述步骤如下：第一步：模具预热；通过模具加热工装对浇铸上模和浇铸下模进行加热；

第二步：转子铁芯均匀加热；通过加热机构对转子铁芯进行加热，加热的同时通过旋转机构带动转子铁芯转动；

第三步：塞头二次加热；当转子铁芯加热完成后，通过高频加热机构对塞头进行二次加热，使其温度与转子铁芯温度相近；

第四步：合模；将加热后的转子铁芯移动至浇铸下模上，并通过驱动机构驱动浇铸下模向上运动与浇铸上模合模；

第五步：离心浇铸；通过离心机构带动浇铸模具和转子铁芯进行转动，同时将铝液通过进料漏斗倒入浇铸模具内进行离心浇铸；

第六步：塞头顶出；将完成离心浇铸且冷却的转子铁芯移动到塞头顶出机构的顶出模具上，并通过10顶出气缸将塞头从转子铁芯上顶出后即转子铁芯浇铸完成。

本发明通过在加热机构上设置旋转机构，使转子在进行加热时保持匀速旋转，从而使转子整体加热温度更均匀，加热效率高；通过高频加热机构的设置，对转子完成加热后通过高频加热机构对转子上的塞头进行加热，避免塞头温度不足；通过模具加热工装的设置，对模具提前进行加热升温，从而提高铝液的流动性，使转子浇铸更饱满，提高产品质量，降低不合格产品的产生。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明中旋转机构和顶升机构局部放大结构示意图；

附图3是本发明中模具加热工装使用示意图；

附图4是本发明中模具加热工装结构示意图；

附图5是本发明中浇铸装置结构示意图；

附图6是本发明中铝液保温炉局部放大结构示意图。

图例说明：1、加热装置；11、加热机架；2、浇铸装置；21、浇铸机架；22、浇铸模具；23、浇铸下模；24、浇铸上模；25、进料漏斗；26、梯子；3、顶升机构；31、顶升导向柱；32、顶升气缸安装板；33、顶升气缸；34、滑动板；35、推杆；36、转子固定座；4、加热机构；41、加热炉；42、气缸安装支架；43、定位调节气缸；44、定位铁芯；5、驱动机构；51、上下滑动气缸；52、驱动板；53、轴承座；54、合模顶杆；55、顶出油缸；56、活塞杆；6、离心机构；61、旋转座；62、旋转轴；63、伺服电机；64、下导柱固定盘；65、浇铸机导柱；66、上导柱固定盘；67、下旋转冷却风扇盘；68、上旋转冷却风扇盘；7、高频加热机构；71、固定板；72、滑动气缸；73、线圈支架；74、高频加热炉；75、加热线圈；8、旋转机构；81、电机安装板；82、电机；83、同步带轮；84、同步带；85、推杆固定块；86、深沟球轴承；87、平面轴承；9、模具加热工装；91、定位板；92、空心管；93、通孔；10、铝液保温炉；1001、炉体；1002、炉盖；1003、支架；1004、固定杆；1005、手柄；1006、支点；101、塞头顶出机构；102、顶出机架；103、顶出模具；104、顶出气缸；105、顶出轴；106、增压泵。

具体实施方式

下面我们结合附图对本发明所述的一种大型转子铁芯浇铸的加热浇铸装置及浇铸方法做进一步的说明。

参阅图1和图3中所示，本实施例的一种大型转子铁芯浇铸的加热浇铸装置，包括对转子铁芯进行加热的加热装置1、对转子铁芯进行浇铸的浇铸装置2以及对铝液起保温作用的铝液保温炉10；所述浇铸装置2包含浇铸机架21、浇铸模具22、驱动浇铸模具22合模分模的驱动机构5、驱动浇铸模具22旋转的离心机构6；其特征是还包括塞头顶出装置101；所述加热装置1包含加热机架11、安装在加热机架11上的高频加热机构7、加热机构4、顶升机构3以及安装在顶升机构3上的旋转机构8；所述浇铸模具22上还安装有用于对浇铸模具22进行加热的模具加热工装9；所述浇铸机架21上还安装有梯子26；通过在加热机构4上设置旋转机构8，使转子在进行加热时保持匀速旋转，从而使转子整体加热温度更均匀，加热效率高；通过高频加热机构7的设置，对转子完成加热后通过高频加热机构7对转子上的塞头进行加热，避免塞头温度不足；通过模具加热工装9的设置，对模具提前进行加热升温，从而提高铝液的流动性，使转子浇铸更饱满，提高产品质量，降低不合格产品的产生；通过在浇铸机架21上安装梯子26，通过梯子26的设置，便于操作人员进行铝液浇铸；通过铝液保温炉10的设置，对铝液保温，防止其温度降低产生凝固，影响后续浇铸质量。

进一步，参阅图1-2中所示，所述加热机构4包含安装在加热机架11上的加热炉41和气缸安装支架42，气缸安装支架42上安装有定位调节气缸43，定位调节气缸43上安装有定位铁芯44，所述定位铁芯44部分处于加热炉41内；所述顶升机构3包含安装在加热机架11上的顶升导向柱31、固定在顶升导向柱31另一端的顶升气缸安装板32、安装在顶升气缸安装板32上的顶升气缸33、滑动安装在顶升导向柱31上且与顶升气缸33连接的滑动板34、活动安装在滑动板34上且与加热机架11滑动连接的推杆35、安装在推杆35上的转子固定座36以及安装在滑动板34上的旋转机构8；通过定位调节气缸43带动定位铁芯44动作，从而通过定位铁芯44对转子铁芯在加热炉41内位置通过磁场进行限定，避免其在转动时掉落；通过顶升气缸33的设置，带动转子固定座36以及安装在转子固定座36上的转子铁芯上下动作，从而带动转子铁芯完成加热、复位工作。

进一步，参阅图1中所示，所述加热机架11上还安装有高频加热机构7，高频加热机构7包含安装在加热机架11上的固定板71、滑动安装在固定板71上的高频加热炉74以及安装在固定板71上且与高频加热炉74连接的滑动气缸72；所述固定板71上还安装有线圈支架73，线圈支架73上安装有与高频加热炉74连接的加热线圈75；通过高频加热机构7的设置，在转子通过加热炉41加热完成后，处于转子上的塞头由于处于转子中间，与加热炉41内加热线圈75的距离较远与转子外侧与加热线圈75的距离，从而通过高频加热炉的加热线圈75对塞头进行二次加热，从而使其温度与转子温度相近。

进一步，参阅图2中所示，所述旋转机构8包含安装在滑动板34上的电机安装板81、安装在电机安装板81上的电机82以及安装在电机82和推杆35上的同步带轮83，同步带轮83上安装有同步带84；所述滑动板34上还安装有推杆固定块85，所述推杆35与推杆固定块85活动连接，所述推杆35、推杆固定块85以及滑动板34之间还安装有深沟球轴承86和平面轴承87；通过旋转机构8的设置，使转子固定座36以及转子铁芯，在进行加热时始终保持匀速转动，从而保证转子整体加热温度均匀，同时提高转子加热效率，因加热炉41内加热线圈缠绕时肯定无法保证是圆的，从而导致转子在加热炉41内与线圈的距离不同，从而通过在转子进行加热时使其进行旋转，从而可以保证均匀受热。

进一步，参阅图1和图5中所示，所述离心机构6包含安装在浇铸机架21上的旋转座61、活动安装在旋转座61上的旋转轴62以及安装在浇铸机架21上且与旋转轴62传动连接的伺服电机63；所述旋转轴62上固定安装有下导柱固定盘64，下导柱固定盘64上安装有若干浇铸机导柱65，浇铸机导柱65另一端安装有上导柱固定盘66；所述浇铸机导柱65上还滑动安装有下旋转冷却风扇盘67，所述上导柱固定盘66上安装有上旋转冷却风扇盘68；所述下旋转冷却风扇盘67和上导柱固定盘66上安装有浇铸模具22，所述浇铸模具22分为安装下旋转冷却风扇盘67上的浇铸下模23和安装在上导柱固定盘66上的浇铸上模24；所述浇铸机架21上还安装有与浇铸上模24位置相对应的进料漏斗25；所述浇铸下模23和浇铸上模24之间还安装有模具加热工装9；通过离心机构6的设置，使转子在进行浇铸进行转动，通过离心力使其有效排出空气，大大减少了气孔的产生；通过模具加热工装9的设置，通过模具加热工装9的设置，对模具提前进行加热升温，从而提高铝液的流动性，使转子浇铸更饱满，提高产品质量，降低不合格产品的产生。

进一步，参阅图1和图5中所示，所述浇铸机架21上还安装有驱动浇铸模具22合模分模的驱动机构5，所述驱动机构5包含安装在浇铸机架21上的上下滑动气缸51、滑动安装在浇铸机架21上且与上下滑动气缸51连接的驱动板52、安装在驱动板52上的轴承座53以及活动安装在轴承座53上且一端与下旋转冷却风扇盘67固定连接的合模顶杆54；所述驱动板52上还安装有顶出油缸55，顶出油缸55上安装有活塞杆56，活塞杆56与合模顶杆54滑动连接；通过驱动机构5的设置，使浇铸上模和浇铸下模能够进行合模分模。

进一步，参阅图3-4中所示，所述模具加热工装9两端设有与浇铸下模23和浇铸上模24相适配的定位板91，所述定位板91与定位板91之间通过焊接安装有空心管92，所述定位板91上设有与空心管92连通的通孔93；通过定位板的设置，便于将模具加热工装9安装到浇铸下模上，同时通过驱动机构5进行合模时使模具加热工装9另一端的定位板91与浇铸上模24相配合，防止位置偏移；通过通孔93的设置，使通过模具加热工装9的热量产生的热气能够流通，提高浇铸上模24和浇铸下模23加热速度和均匀性。

进一步，参阅图1和图6中所示，所述铝液保温炉10包含炉体1001以及活动安装在炉体1001上的炉盖1002，所述炉体1001上还活动安装有支架1003，所述炉盖1002上安装有固定杆1004，固定杆1004一端穿过支架1003后活动连接有手柄1005，所述手柄1005上设有与支架1003配合的支点1006；通过支架1003的设置，对手柄1005和炉盖1002起支撑作用，并且将支架1003与炉体1001活动连接，使其可以进行转动，从而使炉盖1002掀开时可以进行转动；通过固定杆1004的设置，连接手柄1005和炉盖1002，通过支点1006的设置，向下压手柄1005时，手柄1005通过支点1006带动固定杆1004向上运动，从而带动炉盖1002向上运动，打开炉体1001，操作简单方便。

进一步，参阅图1中所示，所述塞头顶出机构101包含顶出机架102、安装在顶出机架102上的顶出模具103、安装在顶出机架102上的顶出气缸104以及与顶出气缸104连接的顶出轴105；所述顶出气缸104还连接有增压泵106；通过增压泵106的设置，增加顶出气缸104的推动力，从而能够将塞头从转子铁芯上顶出，使其脱离。

本发明的工作过程：参阅图1-6中所示，首先将模具加热工装9放置到加热炉内进行加热，加热完成后通过钳子等工具将其放置到浇铸下模23上，然后启动上下滑动气缸51，使浇铸下模23向上运动，直至合模，合模后通过模具加热工装9对浇铸上模24和浇铸下模23进行加热；加热完成后分模并将模具加热工装9取下，同时将转子铁芯放置到转子固定座36上，并启动加热炉41、高频加热炉、电机82和顶升气缸33，顶升气缸33带动转子铁芯上升至加热炉41内，同时启动定位调节气缸43、使其向下推动定位铁芯44，通过定位铁芯44和转子铁芯之间的磁场对转子铁芯进行位置限定，然后电机82带动推杆35进行转动，从而带动转子铁芯进行转动，使其均匀受热升温，加热完成后电机82停止转动，顶升气缸33和定位调节气缸43复位，然后滑动气缸72启动，带动高频加热炉74进行移动，直至加热线圈75处于转子铁芯上方，从而对转子铁芯上的塞头进行二次加热，加热完成后复位；然后通过钳子或其他工具将加热后的转子放置到浇铸下模23上，然后启动上下滑动气缸51，带动浇铸下模23向上运动，直至与浇铸上模24配合合模，然后启动伺服电机63，伺服电机63带动旋转轴62转动，从而带动离心机构6以及浇铸模具22进行旋转，然后工作人员打开炉盖1002，通过工具将铝液通过进料漏斗25倒入浇铸模具22内，通过旋转的离心力进行离心浇铸，浇铸完成后冷却，冷却完成后驱动机构5复位，浇铸上模24和浇铸下模23分模，然后启动顶出油缸55，顶出油缸55顶出活塞杆56，将转子铁芯从浇铸下模23上顶出后；然后将转子铁芯移动至顶出模具103上，启动顶出气缸104和增压泵106，顶出气缸104推出顶出轴105，顶出轴105与塞头接触后持续进行顶出，同时通过增压泵106对顶出气缸104增压，直至将塞头从转子铁芯上顶出，使其脱离后即转子铁芯浇铸完成。

本发明的保护范围不限于以上实施例及其变换。本领域内技术人员以本实施例的内容为基础进行的常规修改和替换，均属于本发明的保护范畴。