本发明涉及熔模精密铸造技术领域，具体涉及一种改善真空浇注铸件晶粒度的装置。
背景技术：
随着铸造工业的不断进步，客户对产品的冶金、机械性能要求越来越高，铸造金属的宏观组织大致由柱状晶和等轴晶或两者共存构成，由于柱状晶彼此间晶界比较平直，彼此结合不强，金属强度极为脆弱，使用过程中很容易在晶界处产生裂纹；而等轴晶各晶界相互搭扣，且晶粒的取向不同，故性能的方向性小，比较稳定，晶粒越细，金属的强度、硬度、塑性以及韧性越好，抗疲劳性能也越高。因此，实际生产中一般要求细化的等轴晶组织。
目前，主流浇注方式是重力浇注和离心浇注，重力浇注是指金属液在重力的作用下注入模壳的工艺，其晶粒相对粗大，易产生柱状晶，铸件的冶金和机械性能难于达标，一般要通过热处理或热等静压来达到性能要求。而离心浇注铸件内表面粗糙度大、尺寸误差大、品质差，并且对设备的要求较高，需要专用设备，不适于普遍推广。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种改善真空浇注铸件晶粒度的装置，其可以有效解决背景技术中所提到的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改善真空浇注铸件晶粒度的装置，其包括溢流盘、砂箱托盘、气动马达和砂箱，所述溢流盘的下端面上连接有一个以上卡合于模壳室大轴上的固定片，溢流盘的上端面上连接有三个或三个以上的弹簧，所述弹簧的上端连接于砂箱托盘的下端面上，所述砂箱托盘的上端面设置有用于盛装砂粒和模壳的沙箱，所述溢流盘的直径大于砂箱托盘的直径且溢流盘的对称轴与砂箱托盘的对称轴重合，所述沙箱与防护板上的防松层之间为过盈配合，所述防护板的内侧壁上镶嵌有防松层，所述砂箱托盘与防松层之间为过盈配合，所述砂箱托盘的下端面连接气动马达。
优选地，所述溢流盘的上端面上连接有三个弹簧，三个所述弹簧成等边三角形分布。
优选地，所述溢流盘的上端面上连接有四个弹簧，四个所述弹簧成矩形分布。
优选地，所述弹簧的下端与溢流盘的上端面通过焊接连接，所述弹簧的下端与砂箱托盘的下端面通过焊接连接。
优选地，所述防松层由橡胶材料制成。
优选地，所述弹簧、砂箱托盘和溢流盘均由耐高温不锈钢材质制成。
优选地，所述防护板的高度为5cm-10cm。
优选地，所述气动马达固定连接于砂箱托盘下端面的中心位置。
优选地，所述溢流盘的下端面上连接有两个固定片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)由于砂箱托盘通过弹簧支撑于溢流盘上，启动气动马达，砂箱托盘发生振动，进而带动砂箱内的模壳发生振动，向模壳浇注后，金属液在结晶过程中，晶粒形核被振动打碎，抑制了晶粒的生长，起到细化晶粒的作用，本发明中改善真空浇注铸件晶粒度的装置可以使晶粒等级由之前的4-5级提升到2-3级，从而大大提升了金属铸件的强度、硬度、塑性、韧性以及抗疲劳性能。
2)模壳放于砂箱，再用沙粒将砂箱填实，金属液向模壳浇注，金属液凝固前期，由于沙粒导热较快，铸件表面会快速凝固，从而获得比较致密、晶粒细化的浅表面，凝固中后期，由于砂粒的续热保温作用，模壳散热较慢，从而降低模壳内外温度梯度，减缓金属凝固，增强了补缩效果，抑制了柱状晶生长，减缓铸造应力的产生。
附图说明
图1是本发明实施例中一种改善真空浇注铸件晶粒度的装置的结构示意图；
图中，1、溢流盘，2、砂箱托盘，3、气动马达，4、砂箱，5、弹簧，6、砂粒，7、模壳，8、固定片，9、防护板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种改善真空浇注铸件晶粒度的装置，其包括溢流盘1、砂箱托盘2、气动马达3和砂箱4，所述溢流盘1的下端面上连接有两个卡合于模壳室大轴上的固定片8，溢流盘1的上端面上焊接连接有三个或三个以上的弹簧5，通常优选为溢流盘1的上端面上连接有三个或四个弹簧5，若三个弹簧5则按照等边三角形分布，而四个弹簧5则按照矩形分布，所述弹簧5的上端焊接连接于砂箱托盘2的下端面上，所述砂箱托盘2的上端面设置有用于盛装砂粒6和模壳7的沙箱4，所述溢流盘1的直径大于砂箱托盘2的直径且溢流盘1的对称轴与砂箱托盘2的对称轴重合，砂箱托盘2的四周设有防护板9，所述防护板9的高度为5cm-10cm且防护板9的内侧壁上镶嵌有由橡胶材料制成的防松层，所述沙箱4与防护板9上的防松层之间为过盈配合，所述砂箱托盘2的下端面连接气动马达3，所述气动马达3固定连接于砂箱托盘2下端面的中心位置，所述弹簧5、砂箱托盘2和溢流盘1均由耐高温不锈钢材质制成。
由于砂箱托盘2通过弹簧5支撑于溢流盘1上，启动气动马达3，砂箱托盘2发生振动，进而带动砂箱4内的模壳发生振动，向模壳7浇注后，金属液在结晶过程中，晶粒形核被振动打碎，抑制了晶粒的生长，起到细化晶粒的作用，本发明中改善真空浇注铸件晶粒度的装置可以使晶粒等级由之前的4-5级提升到2-3级，从而大大提升了金属铸件的强度、硬度、塑性、韧性以及抗疲劳性能。
模壳7放于砂箱4，再用沙粒将砂箱4填实，金属液向模壳7浇注，浇注过程中洒落的金属液落入溢流盘1中，金属液凝固前期，由于沙粒导热较快，铸件表面会快速凝固，从而获得比较致密、晶粒细化的浅表面，凝固中后期，由于砂粒的续热保温作用，模壳7散热较慢，从而降低模壳7内外温度梯度，减缓金属凝固，增强了补缩效果，抑制了柱状晶生长，减缓铸造应力的产生。
工作过程：先将模壳7放于砂箱托盘2内，再用沙粒将砂箱4填实，启动气动马达3，砂箱托盘2发生振动，进而带动沙箱4内的模壳7发生振动，向模壳7浇注后，金属液在结晶过程中，晶粒形核被振动打碎，抑制了晶粒的生长，起到细化晶粒的作用。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。