一种用于高强度铝合金精密铸造设备及工作方法与流程

本发明涉及铝合金铸造技术领域，具体为一种用于高强度铝合金精密铸造设备及工作方法。

背景技术：

铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程，铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的，降低了成本并在一定程度上减少了制作时间。铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。

现今的铸造模式都是人手工将熔融状态的金属液体浇注入铸型内，一般盛装熔融状态的金属液体的器皿都比较重，手动操作其倾倒容易造成原料倾撒，倾撒的熔融的铝合金原料容易烫伤工作人员，同时也造成原料浪费。

基于此，本发明设计了一种用于高强度铝合金精密铸造设备及工作方法，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于高强度铝合金精密铸造设备及工作方法，以解决上述背景技术中提出的手动倾倒熔融状态的金属液体容易造成原料倾撒，倾撒的熔融的铝合金原料容易烫伤工作人员，同时也造成原料浪费的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于高强度铝合金精密铸造设备，包括底板、铸造模组、传动支架以及用于对铸造模组精准上料的上料机构，所述铸造模组和传动支架均安装在底板顶面上，且铸造模组位于传动支架中部，所述上料机构装配在传动支架和铸造模组上；

所述铸造模组包括底模和顶模，所述顶模位于底模正上方，顶模顶部对称开设有连通其内腔的浇注口，顶模两侧面均固定连接有底部固定在底板顶面上的u型支架，所述底模底面中部设有顶端与其固定的液压气缸，所述液压气缸底部固定在底板顶面上；

所述上料机构包括料斗，所述料斗底部开设有连通其内腔的方形出料口，所述方形出料口侧面贯穿有工字型挡料板，所述工字型挡料板顶部设有出料通孔，所述出料通孔两侧均水平设有直杆，所述直杆一端固定在料斗底部侧面上，直杆另一端贯穿工字型挡料板端部且与其滑动装配，每个所述直杆上均套装有第一复位弹簧，所述料斗底部通过移动座连接有左半导料斗和右半导料斗，所述左半导料斗和右半导料斗密封对接贴合且左半导料斗和右半导料斗形状和大小均相同，左半导料斗和右半导料斗侧面中部均固定有t型卡杆，每个所述t型卡杆均滑动装配有异形导轨，所述异形导轨包括前直杆段、外倾斜段和后直杆段，所述前直杆段通过外倾斜段与后直杆段固定连接，所述前直杆段与顶模顶面固定连接，且工字型挡料板正前方设有固定在顶模顶面的限位挡板；

料斗的初始位置远离铸造模组，左半导料斗和右半导料斗处于分离状态，在进行铝合金精密铸造时，通过外接控制器控制液压气缸伸长，将底模提升至顶模下方，使其与顶模紧密贴合，将熔融的铝合金原料倒入料斗内，通过传动支架将料斗往铸造模组处移动，当料斗移动至铸造模组处时，左半导料斗和右半导料斗在前直杆段的阻挡作用下完成闭合，工字型挡料板顶部优先碰触到限位挡板，限位挡板对工字型挡料板形成阻挡，此时工字型挡料板位置不变，直杆跟随料斗继续运动，第一复位弹簧收缩，出料通孔会逐渐移入方形出料口内，随后左半导料斗和右半导料斗会被限位挡板阻挡，此时左半导料斗和右半导料斗底端正好对准顶模上的一个浇注口，之后工字型挡料板上的出料通孔完全移入方形出料口内，此时料斗内的熔融的铝合金原料会落入左半导料斗和右半导料斗内，经左半导料斗和右半导料斗可将熔融的铝合金原料精准的注入浇注口内，解决现有技术中铸造铝合金工件时手工将熔融的铝合金原料注入模具浇注口内时容易造成原料倾撒，倾撒的熔融的铝合金原料容易烫伤工作人员，同时也造成原料浪费的问题，当顶模上的另一个浇注口观察到熔融的铝合金原料时，通过传动支架将料斗往初始位置移动，当工字型挡料板脱离限位挡板后，第一复位弹簧恢复初始位置，将工字型挡料板从方形出料口内顶出，如此出料通孔与方形出料口错位，此时料斗内的熔融的铝合金原料不会漏出，当料斗运动至外倾斜段上方时，左半导料斗和右半导料斗开始分离，当料斗运动至后直杆段时处于分离的最大位置，此时可对左半导料斗和右半导料斗上冷却的铝合金进行剔除回收利用，同时也防止左半导料斗和右半导料斗长期使用会形成堵塞，使整个设备可长期使用。

作为本发明的进一步方案，所述左半导料斗和右半导料斗与底板共同设有自清洁机构，所述自清洁机构包括两个第一贯穿孔和两个第二贯穿孔，两个所述第一贯穿孔分别设置在左半导料斗和右半导料斗顶部，两个所述第二贯穿孔分别设置在左半导料斗和右半导料斗底部，两个所述第一贯穿孔和两个第二贯穿孔内均插装有与其内壁固定连接的套筒，位于所述第一贯穿孔内的套筒均插装有第一推杆，位于所述第二贯穿孔内的套筒均插装有第二推杆，每根所述第一推杆前端均固定连接有第一弧顶卡块，所述第一弧顶卡块顶部弧度与左半导料斗顶部的内壁弧度相同，每根所述第二推杆前端均固定连接有第二弧顶卡块，所述第二弧顶卡块与左半导料斗底部的内壁弧度相同，所述第一推杆和第二推杆上均套装有第二复位弹簧，且第一推杆和第二推杆后端均固定有弧顶对接块，所述底板上对称固定有用于与左半导料斗以及右半导料斗上挤压的弧顶对接块的挡板，每个所述挡板内壁两侧均设有用于与弧顶对接块对接的对接弧面；工作时，当料斗运动至后直杆段时，可手动对左半导料斗和右半导料斗上冷却的铝合金进行剔除回收利用，但是手动剔除无形增加了工人的劳动量，通过设置自清洁机构，当料斗运动至后直杆段时，左半导料斗和右半导料斗上的第一推杆和第二推杆上的弧顶对接块会与挡板形成对接挤压，当第一推杆和第二推杆受到挤压时，第一弧顶卡块和第二弧顶卡块会从第一贯穿孔和第二贯穿孔内突出，从而将附着在左半导料斗和右半导料斗内壁上的冷却的铝合金自动剔除，降低了工人的劳动力。

作为本发明的进一步方案，所述移动座包括两个分别固定在左半导料斗和右半导料斗顶部的第一滑块，两个所述第一滑块共同滑动装配有第一滑轨，所述第一滑轨中部上方对称布置有两个第二滑轨，所述第二滑轨与第一滑轨垂直布置，且第二滑轨内均固定有导杆，所述导杆上均套装有第三复位弹簧，所述第三复位弹簧端部侧边设有与导杆滑动装配的第二滑块；工作时，设计移动座可使左半导料斗和右半导料斗可匹配料斗运动至外倾斜段时的左右分离以及料斗运动至限位挡板时左半导料斗和右半导料斗与料斗之间的前后错位。

作为本发明的进一步方案，所述传动支架包括四根竖直布置的支撑杆，同侧两根所述支撑杆顶部共同固定有滑杆，另外两根所述滑杆共同转动连接有丝杆，所述滑杆与料斗一侧滑动连接，丝杆与料斗另一侧螺纹连接，且丝杆端部设有输出轴与其固定连接的伺服电机，所述伺服电机与其中一根支撑杆固定连接；工作时，通过外接控制器可控制伺服电机进行正转或者反转，从而带动丝杆进行正转或者反转，丝杆的转动可迫使料斗完成沿滑杆方向上的移动。

作为本发明的进一步方案，所述u型支架的直杆部两侧均设有挡片，所述挡片均与底模侧面固定连接；工作时，通过在u型支架的直杆部两侧均设置挡片，挡片可对u型支架形成定位，对底模移动时起到导向作用。

作为本发明的进一步方案，所述第一滑轨的长度大于两根后直杆段之间的间距；工作时，若第一滑轨的长度等于两根后直杆段，左半导料斗和右半导料斗在与外倾斜段作用分离时，第一滑块容易从第一滑轨上脱离，通过将第一滑轨的长度大于两根后直杆段之间的间距，从而避免第一滑块从第一滑轨上脱离的问题。

一种用于高强度铝合金精密铸造设备的工作方法，该设备的工作方法包括：

s1、通过外接控制器控制液压气缸伸长，将底模上升至与顶模紧密贴合，完成合模；

s2、然后将熔融状态的铝合金液体倒入料斗内，通过外接控制器控制丝杆转动，使料斗往铸造模组处移动，当料斗移动至铸造模组正上方后，料斗自主落料至左半导料斗和右半导料斗内，通过左半导料斗和右半导料斗可精准的落入顶模的一个浇注口内，当另一个浇注口观察到铝合金液体后，通过外接控制器控制丝杆转动，使料斗复位，料斗此时自主闭合，停止落料，料斗带动左半导料斗和右半导料斗复位，在异形导轨的导向作用下，左半导料斗和右半导料斗分离；

s3、手动剔除左半导料斗和右半导料斗内壁的凝结铝合金，回收利用，剔除完毕后在左半导料斗和右半导料斗内壁上喷上脱模剂；

s4、冷却一段时间后，通过外接控制器控制液压气缸复位，将底模下降至与初始位置，完成取件；

s5、重复s1、s2、s3、s4，完成重复铸造。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置底板、铸造模组、传动支架以及用于对铸造模组精准上料的上料机构，可解决现有技术中铸造铝合金工件时手工将熔融的铝合金原料注入模具浇注口内时容易造成原料倾撒的问题，一方面避免倾撒的熔融的铝合金原料烫伤工作人员，另一方面避免造成原料浪费；

2、本发明通过设置自清洁机构，可解决手动对左半导料斗和右半导料斗上冷却的铝合金进行剔除回收利用导致工人的劳动量增加的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明中上料机构的底视图；

图3为本发明中上料机构的结构示意图；

图4为图3中a处的放大图；

图5为本发明中上料机构的结构示意图（隐藏料斗、方形出料口、工字型挡料板、出料通孔、直杆、第一复位弹簧、移动座）；

图6为本发明中左半导料斗的第一结构示意图；

图7为本发明中左半导料斗的俯视图；

图8为本发明中左半导料斗的第二结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

底板100、底模200、顶模201、浇注口202、u型支架203、液压气缸204、料斗300、方形出料口301、工字型挡料板302、出料通孔303、直杆304、第一复位弹簧305、左半导料斗306、右半导料斗307、t型卡杆308、前直杆段309、外倾斜段310、后直杆段311、限位挡板312、第一贯穿孔400、第二贯穿孔401、套筒402、第一推杆403、第二推杆404、第一弧顶卡块405、第二弧顶卡块406、第二复位弹簧407、弧顶对接块408、挡板409、对接弧面410、第一滑块500、第一滑轨501、第二滑轨502、导杆503、第三复位弹簧504、第二滑块505、支撑杆600、滑杆601、丝杆602、伺服电机603、挡片700。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种用于高强度铝合金精密铸造设备，包括底板100、铸造模组、传动支架以及用于对铸造模组精准上料的上料机构，铸造模组和传动支架均安装在底板100顶面上，且铸造模组位于传动支架中部，上料机构装配在传动支架和铸造模组上；

铸造模组包括底模200和顶模201，顶模201位于底模200正上方，顶模201顶部对称开设有连通其内腔的浇注口202，顶模201两侧面均固定连接有底部固定在底板100顶面上的u型支架203，底模200底面中部设有顶端与其固定的液压气缸204，液压气缸204底部固定在底板100顶面上；

上料机构包括料斗300，料斗300底部开设有连通其内腔的方形出料口301，方形出料口301侧面贯穿有工字型挡料板302，工字型挡料板302顶部设有出料通孔303，出料通孔303两侧均水平设有直杆304，直杆304一端固定在料斗300底部侧面上，直杆304另一端贯穿工字型挡料板302端部且与其滑动装配，每个直杆304上均套装有第一复位弹簧305，料斗300底部通过移动座连接有左半导料斗306和右半导料斗307，左半导料斗306和右半导料斗307密封对接贴合且左半导料斗306和右半导料斗307形状和大小均相同，左半导料斗306和右半导料斗307侧面中部均固定有t型卡杆308，每个t型卡杆308均滑动装配有异形导轨，异形导轨包括前直杆段309、外倾斜段310和后直杆段311，前直杆段309通过外倾斜段310与后直杆段311固定连接，前直杆段309与顶模201顶面固定连接，且工字型挡料板302正前方设有固定在顶模201顶面的限位挡板312；

料斗300的初始位置远离铸造模组，左半导料斗306和右半导料斗307处于分离状态，在进行铝合金精密铸造时，通过外接控制器控制液压气缸204伸长，将底模200提升至顶模201下方，使其与顶模201紧密贴合，将熔融的铝合金原料倒入料斗300内，通过传动支架将料斗300往铸造模组处移动，当料斗300移动至铸造模组处时，左半导料斗306和右半导料斗307在前直杆段309的阻挡作用下完成闭合，工字型挡料板302顶部优先碰触到限位挡板312，限位挡板312对工字型挡料板302形成阻挡，此时工字型挡料板302位置不变，直杆304跟随料斗300继续运动，第一复位弹簧305收缩，出料通孔303会逐渐移入方形出料口301内，随后左半导料斗306和右半导料斗307会被限位挡板312阻挡，此时左半导料斗306和右半导料斗307底端正好对准顶模201上的一个浇注口202，之后工字型挡料板302上的出料通孔303完全移入方形出料口301内，此时料斗300内的熔融的铝合金原料会落入左半导料斗306和右半导料斗307内，经左半导料斗306和右半导料斗307可将熔融的铝合金原料精准的注入浇注口202内，解决现有技术中铸造铝合金工件时手工将熔融的铝合金原料注入模具浇注口202内时容易造成原料倾撒的问题，一方面避免倾撒的熔融的铝合金原料烫伤工作人员，另一方面避免造成原料浪费；当顶模201上的另一个浇注口202观察到熔融的铝合金原料时，通过传动支架将料斗300往初始位置移动，当工字型挡料板302脱离限位挡板312后，第一复位弹簧305恢复初始位置，将工字型挡料板302从方形出料口301内顶出，如此出料通孔303与方形出料口301错位，此时料斗300内的熔融的铝合金原料不会漏出，当料斗300运动至外倾斜段310上方时，左半导料斗306和右半导料斗307开始分离，当料斗300运动至后直杆段311时处于分离的最大位置，此时可对左半导料斗306和右半导料斗307上冷却的铝合金进行剔除回收利用，同时也防止左半导料斗306和右半导料斗307长期使用会形成堵塞，使整个设备可长期使用。

作为本发明的进一步方案，左半导料斗306和右半导料斗307与底板100共同设有自清洁机构，自清洁机构包括两个第一贯穿孔400和两个第二贯穿孔401，两个第一贯穿孔400分别设置在左半导料斗306和右半导料斗307顶部，两个第二贯穿孔401分别设置在左半导料斗306和右半导料斗307底部，两个第一贯穿孔400和两个第二贯穿孔401内均插装有与其内壁固定连接的套筒402，位于第一贯穿孔400内的套筒402均插装有第一推杆403，位于第二贯穿孔401内的套筒402均插装有第二推杆404，每根第一推杆403前端均固定连接有第一弧顶卡块405，第一弧顶卡块405顶部弧度与左半导料斗306顶部的内壁弧度相同，每根第二推杆404前端均固定连接有第二弧顶卡块406，第二弧顶卡块406与左半导料斗306底部的内壁弧度相同，第一推杆403和第二推杆404上均套装有第二复位弹簧407，且第一推杆403和第二推杆404后端均固定有弧顶对接块408，底板100上对称固定有用于与左半导料斗306以及右半导料斗307上挤压的弧顶对接块408的挡板409，每个挡板409内壁两侧均设有用于与弧顶对接块408对接的对接弧面410；工作时，当料斗300运动至后直杆段311时，可手动对左半导料斗306和右半导料斗307上冷却的铝合金进行剔除回收利用，但是手动剔除无形增加了工人的劳动量，通过设置自清洁机构，当料斗300运动至后直杆段311时，左半导料斗306和右半导料斗307上的第一推杆403和第二推杆404上的弧顶对接块408会与挡板409形成对接挤压，当第一推杆403和第二推杆404受到挤压时，第一弧顶卡块405和第二弧顶卡块406会从第一贯穿孔400和第二贯穿孔401内突出，从而将附着在左半导料斗306和右半导料斗307内壁上的冷却的铝合金自动剔除，降低了工人的劳动力。

作为本发明的进一步方案，移动座包括两个分别固定在左半导料斗306和右半导料斗307顶部的第一滑块500，两个第一滑块500共同滑动装配有第一滑轨501，第一滑轨501中部上方对称布置有两个第二滑轨502，第二滑轨502与第一滑轨501垂直布置，且第二滑轨502内均固定有导杆503，导杆503上均套装有第三复位弹簧504，第三复位弹簧504端部侧边设有与导杆503滑动装配的第二滑块505；工作时，设计移动座可使左半导料斗306和右半导料斗307可匹配料斗300运动至外倾斜段310时的左右分离以及料斗300运动至限位挡板312时左半导料斗306和右半导料斗307与料斗300之间的前后错位。

作为本发明的进一步方案，传动支架包括四根竖直布置的支撑杆600，同侧两根支撑杆600顶部共同固定有滑杆601，另外两根滑杆601共同转动连接有丝杆602，滑杆601与料斗300一侧滑动连接，丝杆602与料斗300另一侧螺纹连接，且丝杆602端部设有输出轴与其固定连接的伺服电机603，伺服电机603与其中一根支撑杆600固定连接；工作时，通过外接控制器可控制伺服电机603进行正转或者反转，从而带动丝杆602进行正转或者反转，丝杆602的转动可迫使料斗300完成沿滑杆601方向上的移动。

作为本发明的进一步方案，u型支架203的直杆部两侧均设有挡片700，挡片700均与底模200侧面固定连接；工作时，通过在u型支架203的直杆部两侧均设置挡片700，挡片700可对u型支架203形成定位，对底模200移动时起到导向作用。

作为本发明的进一步方案，第一滑轨501的长度大于两根后直杆段311之间的间距；工作时，若第一滑轨501的长度等于两根后直杆段311，左半导料斗306和右半导料斗307在与外倾斜段310作用分离时，第一滑块500容易从第一滑轨501上脱离，通过将第一滑轨501的长度大于两根后直杆段311之间的间距，从而避免第一滑块500从第一滑轨501上脱离的问题。

一种用于高强度铝合金精密铸造设备的工作方法，该设备的工作方法包括：

s1、通过外接控制器控制液压气缸204伸长，将底模200上升至与顶模201紧密贴合，完成合模；

s2、然后将熔融状态的铝合金液体倒入料斗300内，通过外接控制器控制丝杆602转动，使料斗300往铸造模组处移动，当料斗300移动至铸造模组正上方后，料斗300自主落料至左半导料斗306和右半导料斗307内，通过左半导料斗306和右半导料斗307可精准的落入顶模201的一个浇注口202内，当另一个浇注口202观察到铝合金液体后，通过外接控制器控制丝杆602转动，使料斗300复位，料斗300此时自主闭合，停止落料，料斗300带动左半导料斗306和右半导料斗307复位，在异形导轨的导向作用下，左半导料斗306和右半导料斗307分离；

s3、手动剔除左半导料斗306和右半导料斗307内壁的凝结铝合金，回收利用，剔除完毕后在左半导料斗306和右半导料斗307内壁上喷上脱模剂；

s4、冷却一段时间后，通过外接控制器控制液压气缸204复位，将底模200下降至与初始位置，完成取件；

s5、重复s1、s2、s3、s4，完成重复铸造。

工作原理：在进行铝合金精密铸造时，通过外接控制器控制液压气缸204伸长，将底模200提升至顶模201下方，使其与顶模201紧密贴合，将熔融的铝合金原料倒入料斗300内，通过传动支架将料斗300往铸造模组处移动，当料斗300移动至铸造模组处时，左半导料斗306和右半导料斗307在前直杆段309的阻挡作用下完成闭合，工字型挡料板302顶部优先碰触到限位挡板312，限位挡板312对工字型挡料板302形成阻挡，此时工字型挡料板302位置不变，直杆304跟随料斗300继续运动，第一复位弹簧305收缩，出料通孔303会逐渐移入方形出料口301内，随后左半导料斗306和右半导料斗307会被限位挡板312阻挡，此时左半导料斗306和右半导料斗307底端正好对准顶模201上的一个浇注口202，之后工字型挡料板302上的出料通孔303完全移入方形出料口301内，此时料斗300内的熔融的铝合金原料会落入左半导料斗306和右半导料斗307内，经左半导料斗306和右半导料斗307可将熔融的铝合金原料精准的注入浇注口202内，解决现有技术中铸造铝合金工件时手工将熔融的铝合金原料注入模具浇注口202内时容易造成原料倾撒，倾撒的熔融的铝合金原料容易烫伤工作人员，同时也造成原料浪费的问题，当顶模201上的另一个浇注口202观察到熔融的铝合金原料时，通过传动支架将料斗300往初始位置移动，当工字型挡料板302脱离限位挡板312后，第一复位弹簧305恢复初始位置，将工字型挡料板302从方形出料口301内顶出，如此出料通孔303与方形出料口301错位，此时料斗300内的熔融的铝合金原料不会漏出，当料斗300运动至外倾斜段310上方时，左半导料斗306和右半导料斗307开始分离，当料斗300运动至后直杆段311时处于分离的最大位置，此时可对左半导料斗306和右半导料斗307上冷却的铝合金进行剔除回收利用，同时也防止左半导料斗306和右半导料斗307长期使用会形成堵塞，使整个设备可长期使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。