可循环铸造生产线及其生产工艺的制作方法

1.本申请涉及金属铸造成型技术的领域，尤其是涉及一种可循环铸造生产线及其生产工艺。


背景技术：

2.目前，国内钢铁冶金、有色金属和机械铸造业领域生产铸锭大多数是把液态金属浇铸到钢锭模中得到铸锭，这种传统铸造方法的缺点是：高温液态金属直接冲刷到锭模底部，会导致型腔烧损严重。
3.为了提高产品质量，每次铸造后都要对型腔进行维护，能够降低下一次浇铸时型腔的烧损程度，但每次型腔维护都需要耗费大量时间，两三台模具轮流铸造的轮换时间都来不及进行一次型腔维护。针对生产时来不及进行型腔维护的问题，一般企业的解决办法是继续增加模具数量，直到轮流铸造的轮换时间足够进行一次型腔维护，但随之而来的难题是：每台模具都需要配一套浇注工具、开合模工具及金属液体输送系统，导致生产成本剧增。


技术实现要素：

4.为了解决增加模具数量后每台模具都需要配一套浇注工具、开合模工具及金属液体输送系统的问题，本申请提供一种可循环铸造生产线及其生产工艺。
5.第一方面，本申请提供一种可循环铸造生产线，采用如下的技术方案：一种可循环铸造生产线，包括第一循环输送线，第一循环输送线上设有若干第一托盘，每个第一托盘上均设有型腔朝下的上模，第一循环输送线离第二循环输送线最近处具有供第一托盘停留的第一工位；包括第二循环输送线，第二循环输送线上设有若干第二托盘，每个第二托盘上均托有型腔朝上的下模，第二循环输送线离第一循环输送线最近处具有供第二托盘停留的第二工位；包括第一油缸和第二油缸，第一工位和第二工位位于第一油缸与第二油缸之间，第一油缸用于将第二托盘上的下模推至第一托盘上，第二油缸用于将第一托盘上的下模推回第二托盘；第一托盘上设有至少两根竖直的导柱，导柱贯穿上模，导柱上套有模具弹簧，模具弹簧的顶端与导柱固定连接，模具弹簧的底端与上模固定连接；还包括用于定位下模的定位结构，定位后的下模位于上模的正下方；第一工位的正上方设有可竖直升降的顶针板，顶针板的下表面设有若干竖直的顶针，上模具有供顶针插入的针孔，针孔通至上模的型腔；还包括用于拉上模竖直移动的提升机构，上模与下模合模时模具弹簧处于拉伸状态且处于弹性形变范围内。
6.通过采用上述技术方案，第一循环输送线输送上模至第一工位，第二循环输送线输送下模至第二工位，再通过第一油缸与第二油缸的配合，将下模移动至上模正下方，在第一工位上进行浇铸作业，浇铸完成后利用提升机构开模，再利用顶针向下顶出上模型腔中的产品，即完成一次产品的铸造成型。
7.第一工位上生产出一件产品后，所有机构复位，接着第一循环输送线启动送走上
模进行维护，并送下一个上模至第一工位，同时第二循环输送线启动送走下模进行维护，并送下一个下模至第二工位，此时立即可以进行下一次铸造，无需等待模具维护，也无需每台模具都配一套浇注工具、开合模工具及金属液体输送系统。
8.可选的，所述第二托盘上设有四根竖直的限位柱，下模被第一油缸推动时，下模的相对两个平行侧面分别受两根限位柱的限位。
9.通过采用上述技术方案，第二循环输送线运行时的震动不会使下模位置偏移，避免了第一油缸的活塞杆插不进锥面围成的凹槽中。
10.可选的，所述第二托盘上设有指向同一点的四条直线滑槽，每条直线滑槽内具有一根限位柱，限位柱上连接有锁定结构，锁定结构用于使限位柱沿直线滑槽长度方向移动后固定位置。
11.通过采用上述技术方案，可以根据下模的尺寸调节四根限位柱的位置，从而使不同尺寸的下模均能够受到限位柱的限位作用。
12.可选的，所述第一托盘上也设有四条直线滑槽用于移动导柱，导柱上也连接锁定结构用于固定导柱的位置。
13.通过采用上述技术方案，使导柱的位置能够调节，以便根据下模的尺寸调整导柱的位置，使下模被推至第一托盘上时能够受到导柱的限位作用，从而使下模精准地被推至上模的正下方。
14.可选的，所述锁定结构包括螺母，螺母螺接于限位柱上，直线滑槽为t型槽，限位柱底部呈倒t型，第二托盘上表面沿直线滑槽的长度方向设有螺母容纳槽。
15.通过采用上述技术方案，拧紧螺母，即可使限位柱的位置固定，而拧松螺母即可沿直线滑槽的长度方向移动限位柱。
16.可选的，所述导柱上套设有轴承，轴承的内圈与导柱同轴固定连接，轴承的外圈能够与下模侧面接触。
17.通过采用上述技术方案，使下模被推上第一托盘时受到轴承的导向作用，避免无轴承时出现下模边角抵在导柱上刮伤导柱或使导柱受力变形。
18.可选的，所述定位结构包括设于下模的相对两侧面上的凸块，凸块上设有锥面，第一油缸和第二油缸的活塞杆上均设有与锥面插接配合的锥块，第一油缸的活塞杆轴线与第二油缸的活塞杆轴线平行或共线。
19.通过采用上述技术方案，当第一油缸的活塞杆和第二油缸的活塞杆均将锥块与锥面插接配合时，下模的位置即得到调整，此时沿直线推下模至指定位置停止，即可使下模精准地位于上模的正下方。
20.可选的，所述定位结构还包括第一挡板和第二挡板，第一挡板位于第一托盘上，第二挡板位于第二托盘上，位于上模正下方的下模朝向第二油缸的侧面与第一挡板无缝相贴，位于第二托盘上初始位置的下模朝向第一油缸的侧面与第二挡板无缝相贴。
21.通过采用上述技术方案，当下模沿直线被推至与第一挡板相贴，即可使下模精准地位于上模的正下方；当下模沿直线被推至与第二挡板相贴，即可使下模精准地复位。
22.可选的，所述提升机构包括位于上模正上方的电磁铁，电磁铁通电时用于吸起上模，电磁铁断电时用于释放上模。
23.通过采用上述技术方案，电磁铁控制上模竖直上下运动，相比于液压缸驱动上模
升降，具有使上模运动速度更快的优点，提高了生产效率。
24.第二方面，本申请根据上述可循环铸造生产线提供一种生产工艺，采用如下的技术方案：step1.第一循环输送线输送一个第一托盘至第一工位，第二循环输送线输送一个第二托盘至第二工位；step2.电磁铁通电向上吸上模；step3.第一油缸的活塞杆和第二油缸的活塞杆均将锥块与锥面插接配合；step4.第一油缸的活塞杆前进，第二油缸的活塞杆后退，使下模移动至上模的正下方；step5.电磁铁断电释放上模；step6.顶针板下行使顶针插入上模的针孔，顶针末端面位于针孔与型腔的通口处；step7.浇铸；step8.产品成型后顶针板上行与产品分离；step9.电磁铁通电向上吸上模；step10.第二油缸的活塞杆前进，第一油缸的活塞杆后退，使下模回到第二托盘上初始位置，而后第一油缸的活塞杆和第二油缸的活塞杆均复位；step11.顶针板下行，顶针将上模型腔内的产品顶出；step12.电磁铁释放上模，顶针板复位；step13.第一循环输送线启动送走第一工位上的第一托盘，第二循环输送线启动送走第二工位上的第二托盘；step14.依次进行step1～step13。
25.通过采用上述技术方案，实现了循环铸造产品，提高了铸造效率，减少了金属液体的保温时间，间接降低了能耗，达到了节能环保的目的。
26.综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.实现了循环铸造产品，无需等待模具维护，也无需每台模具都配一套浇注工具、开合模工具及金属液体输送系统，降低了生产成本；2.提高了铸造效率，减少了金属液体的保温时间，间接降低了能耗，达到了节能环保的目的。
附图说明
27.图1是本申请实施例中可循环铸造生产线的整体结构示意图；图2是图1中a部放大图；图3是本申请实施例中第一托盘的结构示意图。
28.附图标记说明：1、第一循环输送线；2、第一托盘；3、上模；4、第一工位；5、第二循环输送线；6、第二托盘；7、下模；8、第二工位；9、第一油缸；10、第二油缸；11、导柱；12、模具弹簧；13、顶针板；14、顶针；15、针孔；16、限位柱；17、直线滑槽；18、螺母；19、螺母容纳槽；20、轴承；21、凸块；22、锥面；23、锥块；24、第一挡板；25、第二挡板；26、电磁铁；27、龙门架；28、气缸。
具体实施方式
29.以下结合附图1
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3对本申请作进一步详细说明。
30.本申请实施例公开一种可循环铸造生产线及其生产工艺。参照图1，可循环铸造生产线包括第一循环输送线1、第二循环输送线5及龙门架27，第一循环输送线1和第二循环输送线5关于龙门架27对称。
31.参照图1，第一循环输送线1上等距地输送若干个上模3，第二循环输送线5上等距地输送若干个下模7。龙门架27上固定有电磁铁26，电磁铁26通电时用于吸起上模3。第一循环输送线1和第二循环输送线5均为闭环的链板输送线，第一循环输送线1上等距地固定若干个第一托盘2，每个第一托盘2上具有一个上模3，上模3的型腔朝下；第二循环输送线5上等距地固定若干个第二托盘6，每个第二托盘6上表面放置一个下模7，下模7的型腔朝上。
32.参照图1，第一循环输送线1离第二循环输送线5最近处，具有供一个第一托盘2停留的第一工位4；第二循环输送线5离第一循环输送线1最近处，具有供一个第二托盘6停留的第二工位8。电磁铁26位于第一工位4的正上方，电磁铁26的正上方还设有水平的顶针板13，顶针板13的下表面固定若干根竖直的顶针14，上模3的上表面具有供顶针14插入的针孔15，针孔15通至上模3的型腔。龙门架27的上表面固定有气缸28，气缸28的活塞杆竖直朝上连接顶针板13。
33.参照图2，第一托盘2上竖立四根导柱11，导柱11贯穿上模3的四角。每根导柱11上均套一根模具弹簧12，四根模具弹簧12在四根导柱11上的高度一致。模具弹簧12的顶端焊接固定于导柱11侧面，模具弹簧12的底端焊接固定于上模3的上表面。电磁铁26不吸引上模3时，上模3在重力作用下向下拉着四根模具弹簧12，四根模具弹簧12处于伸长状态，且处于弹性形变范围内。电磁铁26一旦通电，即可吸引上模3沿导柱11向上快速移动。
34.参照图1，龙门架27一侧设置第一油缸9，另一侧设置第二油缸10，第一工位4和第二工位8均位于第一油缸9与第二油缸10之间。第一油缸9的活塞杆轴线与第二油缸10的活塞杆轴线平行或共线，若两者平行，则两者的距离不超过10cm为最佳。第一油缸9指向第二工位8，第一油缸9用于将第二托盘6上的下模7推至第一工位4的第一托盘2上；第二油缸10指向第一工位4，第二油缸10用于将第一托盘2上的下模7推会第二托盘6。
35.参照图3，第一托盘2和第二托盘6均在上表面设置指向托盘中心的四条直线滑槽17，第一托盘2上的每条直线滑槽17内插一根限位柱16，第二托盘6上的每条直线滑槽17内插一根导柱11。直线滑槽17为t型槽，限位柱16和导柱11的底部均呈倒t型，第一托盘2和第二托盘6均在上表面沿直线滑槽17的长度方向开设螺母容纳槽19，限位柱16和导柱11上均螺接有螺母18，螺母容纳槽19用于容纳螺母18。拧紧螺母18，即可使限位柱16或导柱11沿直线滑槽17的长度方向移动，移动至指定位置后拧紧螺母18，即可使限位柱16或导柱11的位置固定。
36.参照图1，每根导柱11和每根限位柱16上均套设有轴承20，轴承20的内圈与导柱11或限位柱16同轴焊接固定，轴承20的外圈能够与下模7的侧面接触。下模7位于第二托盘6上时，下模7的相对两个平行侧面分别受两根限位柱16上轴承20的限位。当下模7被第一油缸9从第二托盘6推上第一托盘2时，下模7受到导柱11上轴承20的导向，顺利进入四根导柱11围成的空间内，向上模3的正下方移动。
37.参照图1，第一托盘2的上表面固定有第一挡板24，第二托盘6的上表面固定有第二
挡板25。当位于第一托盘2上的下模7受到四个轴承20的导向，沿直线运动至被第一挡板24挡住，并与第一挡板24无缝相贴时，下模7即位于上模3的正下方。而位于第二托盘6上的下模7处于初始位置时，下模7朝向第一油缸9的侧面与第二挡板25无缝相贴。
38.参照图1，下模7的相对两侧面上还具有凸块21，凸块21上设有凹槽，凹槽内壁为锥面22。第一油缸9和第二油缸10的活塞杆上均固定有锥块23，锥块23能够插于凹槽内与锥面22配合。当第一油缸9的活塞杆和第二油缸10的活塞杆均将锥块23与锥面22插接配合时，下模7的位置即得到调整，此时沿直线推下模7至被第一挡板24挡停，即可使下模7精准地位于上模3的正下方。
39.本申请实施例提出的可循环铸造生产线的实施原理为：第一循环输送线1输送上模3至第一工位4，第二循环输送线5输送下模7至第二工位8，再通过第一油缸9与第二油缸10的配合，将下模7移动至上模3正下方，在第一工位4上进行浇铸作业，浇铸完成后利用提升机构开模，再利用顶针14向下顶出上模3型腔中的产品，即完成一次产品的铸造成型。
40.第一工位4上生产出一件产品后，所有机构复位，接着第一循环输送线1启动送走上模3进行维护，并送下一个上模3至第一工位4，同时第二循环输送线5启动送走下模7进行维护，并送下一个下模7至第二工位8，此时立即可以进行下一次铸造，无需等待模具维护，也无需每台模具都配一套浇注工具、开合模工具及金属液体输送系统。
41.本申请实施例提出的可循环铸造生产线的生产工艺流程如下：第一步.第一循环输送线1输送一个第一托盘2至第一工位4，第二循环输送线5输送一个第二托盘6至第二工位8；第二步.电磁铁26通电向上吸上模3；第三步.第一油缸9的活塞杆和第二油缸10的活塞杆均将锥块23与锥面22插接配合；第四步.第一油缸9的活塞杆前进，第二油缸10的活塞杆后退，使下模7移动至上模3的正下方；第五步.电磁铁26断电释放上模3，使上模3与下模7合模，此时模具弹簧12仍处于弹性形变范围内；第六步.气缸28驱动顶针板13下行使顶针14插入上模3的针孔15，顶针14末端面位于针孔15与型腔的通口处；第七步.浇铸；第八步.产品成型后气缸28驱动顶针板13上行与产品分离；第九步.电磁铁26通电向上吸上模3，实现开模；第十步.第二油缸10的活塞杆前进，第一油缸9的活塞杆后退，使下模7回到第二托盘6上初始位置，而后第一油缸9的活塞杆和第二油缸10的活塞杆均复位；第十一步.气缸28驱动顶针板13下行，顶针14将上模3型腔内的产品顶出；第十二步.电磁铁26断电释放上模3，气缸28驱动顶针板13复位使顶针14与上模3分离；第十三步.第一循环输送线1启动送走第一工位4上的第一托盘2，第二循环输送线5启动送走第二工位8上的第二托盘6；
第十四步.依次进行第一步～第十三步。
42.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。