1.本技术涉及铸锭设备技术领域，具体而言，涉及一种喷射装置。
背景技术：
2.在3d打印铝合金铸锭技术中，铸锭装置的喷嘴孔径及其形状是固定不变的。打印开始时，由于下腔冷却底板的温度较低，金属熔体液流喷射到冷却底板上瞬间凝固，在冷却板上的熔体液流间隙过大容易形成气孔，导致铸锭气孔率过高。随着打印过程的持续，铸锭的厚度逐渐增大。上部金属熔体液流下落到熔池内的热量以及熔池内结晶潜热的释放将导致金属熔体液流散热越来越困难。熔池的深度和体积随打印过程不断变大。这些因素将不利于等轴晶的形成，致使晶粒组织粗大，晶间偏析趋势增大。
技术实现要素：
3.本技术的目的是提供一种喷射装置，用以实现不同流量调节的需求。
4.本技术的实施例是这样实现的：
5.本技术实施例提供了一种喷射装置，包括：熔体槽、出口、多个喷嘴插板和驱动机构；其中，出口设于熔体槽上；多个喷嘴插板设于出口下方，每个喷嘴插板上设有至少一个喷孔，多个喷嘴插板相互连接，且相邻连接的喷嘴插板上的喷孔的尺寸依次减小；驱动机构与喷嘴插板连接，用于驱动喷嘴插板移动，使喷孔与出口重合形成液流喷射通道。
6.于一实施例中，驱动机构包括：齿条、齿轮和电机；其中，齿条设于喷嘴插板上；电机的输出轴上设有与齿条配合的齿轮。
7.于一实施例中，喷嘴插板还包括：第一挡板和第二挡板；第一挡板和第二挡板分别设于多个喷嘴插板的两侧。
8.于一实施例中，喷射装置还包括：至少一个吊耳，设于熔体槽上，吊耳上设有凹槽；喷嘴插板能沿着凹槽表面滑动。
9.于一实施例中，铸锭设备还包括：至少一个弹性板簧，设于凹槽内，用于支撑喷嘴插板。
10.于一实施例中，弹性板簧具有隆起部分，隆起部分用于支撑喷嘴插板。
11.于一实施例中，吊耳设有两个，弹性板簧设有两个。
12.于一实施例中，相邻连接的喷嘴插板上的喷孔的数量依次增加。
13.于一实施例中，喷孔为矩形孔或圆形孔中的一种或组合。
14.于一实施例中，喷嘴插板的材料为石墨或陶瓷中的一种。
15.本技术与现有技术相比的有益效果是：
16.本技术的技术方案通过驱动相邻连接的喷嘴插板移动，根据实际工艺需求和流量控制需求，通过在相邻连接的每块喷嘴插板上设计不同尺寸的喷孔，驱动喷嘴插板沿着熔体槽上吊耳的凹槽表面滑动，使熔融金属液流从不同的喷嘴插板上对应的喷孔流出，实现流量调节。利用本技术的喷射装置进行3d打印，可缩小金属液流之间的间隙，降低铸锭气孔
率，有利于形成细小等轴晶粒。
17.本技术的喷射装置结构简单，操作方便，可实现现场工艺过程中不同流量调节的需求。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
19.图1为本技术一实施例示出的喷射装置的结构示意图。
20.图2为本技术一实施例示出的喷嘴插板进行流量调节时的结构示意图。
21.图3为本技术一实施例示出的弹性板簧的结构示意图。
22.图标：
[0023]1‑
喷射装置；100
‑
熔体槽；110
‑
出口；200
‑
喷嘴插板；210
‑
第一挡板；220
‑
第二挡板；300
‑
喷孔；400
‑
齿条；500
‑
驱动机构；510
‑
电机；520
‑
输出轴；530
‑
齿轮；600
‑
吊耳；610
‑
凹槽；700
‑
弹性板簧；710
‑
隆起部分。
具体实施方式
[0024]
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0026]
在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0027]
在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
[0028]
下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0029]
请参阅图1，其为本技术一实施例示出的喷射装置1的结构示意图。一种喷射装置1，包括：熔体槽100和多个喷嘴插板200，多个喷嘴插板200设于熔体槽100下方。熔体槽100内具有腔体，可盛装用于铸锭的熔融金属液体。本技术中，可通过在熔体槽100内部或外部设置具有加热功能的加热器对熔体槽100进行加热。在熔体槽100下方可设置具有冷却作用的冷却平台，对下落的熔融金属液体进行冷却。加热器和冷却平台采用现有技术中常用的结构，在此不再赘述。
[0030]
请参阅图2，其为本技术一实施例示出的喷嘴插板200进行流量调节时的结构示意
图。熔体槽100上设有出口110，多个喷嘴插板200设于出口110下方，多个喷嘴插板200相互连接，每个喷嘴插板200上设有至少一个喷孔300，铸锭的熔融金属液体可从喷孔300喷出。喷孔300可以为矩形孔或圆形孔中的一种或组合，每一块喷嘴插板200上可设为一排喷孔300或多排喷孔300，每排喷孔300数量为奇数个或偶数个，可根据实际工艺需求设定每个喷嘴插板200上喷孔300的数量，其中，相邻连接的喷嘴插板200上的喷孔300的数量依次增加。
[0031]
喷射装置1还包括：第一挡板210和第二挡板220，第一挡板210和第二挡板220分别设于多个喷嘴插板200的两侧。在打印开始前，第一挡板210用于封堵出口110，避免熔融金属液体先从出口110溢出，污染喷嘴插板200。打印结束后，第二挡板220用于封堵出口110，避免熔体槽100内剩余的少量熔融金属液流从出口110溢出，污染喷嘴插板200。
[0032]
于一实施例中，第一挡板210与第一块喷嘴插板200连接，第二挡板220与最后一块喷嘴插板200连接。
[0033]
于一实施例中，第一块喷嘴插板200上的多个喷孔300均为尺寸一致的矩形孔，第二块喷嘴插板200上的多个喷孔300均为尺寸一致的矩形喷孔300，但其尺寸小于第一块喷嘴插板200上的多个喷孔300的尺寸，以此类推，相邻连接的喷嘴插板200上的喷孔300的尺寸依次减小，最后一块喷嘴插板200上的喷孔300可设为圆形喷孔300。
[0034]
在本技术中，第一挡板210和第二挡板220没有设置喷孔300，则第一挡板210和第二挡板220上的喷孔300面积s0＝0。设与第一挡板210连接的第一块喷嘴插板200上的所有矩形喷孔300中，喷孔300的长为l1、宽为w1，喷孔300的个数为n1，则第一块喷嘴插板200上的喷孔300面积s1＝l1*w1*n1；第二块喷嘴插板200与第一块喷嘴插板200相邻连接，设第二块喷嘴插板200上的所有矩形喷孔300中，喷孔300的长为l2、宽为w2，喷孔300的个数为n2，则第二块喷嘴插板200上的喷孔300面积s2＝l2*w2*n2，设第三块喷嘴插板200上的所有矩形喷孔300中，喷孔300的长为l3、宽为w3，喷孔300的个数为n3，则第三块喷嘴插板200上的喷孔300面积s3＝l3*w3*n3，以此类推，相邻连接的喷嘴插板200上的喷孔300面积为s1、s2、s3、s4…
s
n
，且s1>s2>s3>
…
>s
n
。
[0035]
当喷嘴插板200越多，相邻喷嘴插板200上喷孔300尺寸会越减小，直到最后一块喷嘴插板200上的喷孔300尺寸小到可以近似看成是圆形喷孔300，此时，设圆形喷孔300的半径为r
n
，则第n块喷嘴插板200上的圆形喷孔300面积
[0036]
于一实施例中，喷孔300的面积s1>s2>s3>
…
>s
n
既可以是构成等差数列，也可以是构成等比数列，可根据打印工艺参数的需求灵活调整s1、s2、s3…
s
n
之间的差或比例。
[0037]
于一实施例中，熔融的金属液流通过喷孔300，依靠重力下落，熔融的金属液流具有较高的温度，刚接触到熔体槽100下方的冷却平台，熔融金属液流的温度会使冷却平台迅速升温。为了减少冷隔，同时增加热量输入，在设计第一块喷嘴插板200上的喷孔300尺寸时，l1的取值可以是2～5mm，w1的取值可以是0.5～2mm，第二块、第三块或者第n块喷嘴插板200上的喷孔300的尺寸可根据第一块喷嘴插板200上的喷孔300尺寸进行相应的调整。
[0038]
驱动机构500与喷嘴插板200连接，用于驱动喷嘴插板200在水平方向上移动。驱动机构500包括：齿条400、齿轮530和电机510；其中，齿条400设于喷嘴插板200上。电机510的输出轴520上设有与齿条400配合的齿轮530，齿轮530可以设为一个或两个。当电机510开启，电机510的输出轴520转动，带动输出轴520上的齿轮530旋转，齿轮530的齿插入到齿条400中，拨动喷嘴插板200单向移动，使喷孔300与出口110重合形成液流喷射通道，熔融的金
属液流从该喷射通道流出，进行3d打印。
[0039]
于一实施例中，喷嘴插板200的两侧各设置一排齿条400时，在喷嘴插板200的两侧亦可各设置一套上述相同的驱动机构500，利用上述相同的原理，驱动机构500在喷嘴插板200的两侧驱动喷嘴插板200单向移动。
[0040]
于一实施例中，可将电机510带动齿轮530转动进而推动喷嘴插板200单向移动的方式替换成在喷嘴插板200上连接步进电机。步进电机推动喷嘴插板200按图2中箭头的方向进行单向移动。
[0041]
喷射装置1还包括：至少一个吊耳600(请参照图1)，设于熔体槽100上，吊耳600上设有凹槽610；驱动机构500驱动喷嘴插板200能沿着凹槽610表面滑动，使喷孔300与出口110重合形成液流喷射通道，熔融的金属液流从该喷射通道流出。在凹槽610内设于至少一个弹性板簧700，用于支撑喷嘴插板200。
[0042]
请参照图3，其为本技术一实施例示出的弹性板簧700的结构示意图。弹性板簧700具有隆起部分710，隆起部分710用于支撑喷嘴插板200。弹性板簧700一端固定在凹槽610内，另一端向上拱起成为隆起部分710，隆起部分710支撑喷嘴插板200下表面，弹性板簧700始终给喷嘴插板200提供一个向上的压力，使喷嘴插板200与上部熔体槽100之间保持紧密接触，以使喷嘴插板200与熔体槽100底部接触面之间的没有缝隙。
[0043]
于一实施例中，喷嘴插板200的材料为石墨或陶瓷中的一种，石墨或陶瓷材料结实，且摩擦阻力小，当驱动机构500驱动喷嘴插板200在熔体槽100底部出口110和弹性板簧700之间移动时，不会因为阻力较大而无法在水平方向上移动。
[0044]
于一实施例中，吊耳600设有两个，分别设置在熔体槽100底部两端，弹性板簧700设有两个，分别设置在对应的吊耳600上(请参照图1)，使喷嘴插板200两端能够在弹性板簧700和出口110之间平稳移动。
[0045]
本技术中，在熔融金属液流进行打印之前，电机510开启，电机510的输出轴520转动，带动输出轴520上的齿轮530旋转，齿轮530的齿插入到齿条400中，拨动喷嘴插板200水平单向移动，喷嘴插板200一端沿着弹性板簧700和出口110之间的间隙移动，使第一挡板210先移动到熔体槽100的出口110下方，与此同时，熔体槽100内可以进行除渣、除气等熔体处理过程。将金属倒入熔体槽100中进行加热熔融，金属液流被第一挡板210托起，不会下流。
[0046]
打印正式开始时，电机510继续驱动齿轮530转动，使齿轮530的齿插入到齿条400中，继续拨动喷嘴插板200水平单向移动，此时第一块喷嘴插板200移动到熔体槽100下方的出口110处，第一块喷嘴插板200上的喷孔300与出口110重合形成液流喷射通道，熔融的金属液流从该喷射通道流出。第一块喷嘴插板200在熔体槽100下部停留一定时间，停留的时间取决于实际工艺需要和工艺设计要求。
[0047]
电机510继续驱动齿轮530转动，使齿轮530的齿插入到齿条400中，继续拨动喷嘴插板200水平单向移动，此时第二块喷嘴插板200移动到熔体槽100下方出口110处，停留一定时间，进行打印。由于第二块喷嘴插板200上的喷孔300尺寸小于第一块喷嘴插板200上的喷孔300的尺寸，即s1>s2，从第二块喷嘴插板200的喷孔300流出的金属液流的流量小于从第一块喷嘴插板200的喷孔300流出的金属液流的流量。
[0048]
电机510继续驱动，使第三块喷嘴插板200移动到熔体槽100下方的出口110处，停
留一定时间，进行打印，第三块喷嘴插板200上的喷孔300尺寸小于第二块喷嘴插板200上的喷孔300的尺寸，s2>s3，从第三块喷嘴插板200的喷孔300流出的金属液流的流量小于从第二块喷嘴插板200的喷孔300流出的金属液流的流量。
[0049]
依此类推，直到最后一块喷嘴插板200(即第n块喷嘴插板200)移动到熔体槽100下方的出口110处，停留一定时间，进行打印，此时，通过s
n
部分的流量远小于通过s1部分的流量。根据实际工艺需求和流量控制需求，在每块喷嘴插板200上设计不同的喷孔300尺寸，通过驱动机构500驱动相邻连接的喷嘴插板200移动，使熔融金属液流可从相应的喷嘴插板200上对应的喷孔300流出，实现喷射装置1的流量调节。
[0050]
在驱动机构500驱动喷嘴插板200移动，通过改变喷孔300的尺寸，调节金属液流的流量的整个过程中，需要维持熔体槽100内的热平衡，使熔体槽100内的温度控制在合理范围内，有利于形成细小等轴晶粒。
[0051]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例中的特征可以相互结合。
[0052]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。