一种熔模低压铸造用多坩埚共用柔性系统

摘要

本发明公开了一种熔模低压铸造用多坩埚共用柔性系统，解决了现有设备的局限性,实现大批量、大件(单件可达到一吨)、多品种共用。包括多个坩埚，和操作台，所述操作台上设置有用于装设铸造模的基板，基板上具有避让孔，所述坩埚均设置在操作台下方；还包括定位单元，所述定位单元用于将单个坩埚移动到基板的正下方，并在定位单元中设置举升装置以用于将所述基板正下方的坩埚举升至坩埚的升液管上端插入到避让孔中,并使避让孔的上端口平齐基板上侧面；还包括定模单元，所述定模单元包括用于设置铸造模的压板，压板位于基板正上方，并设置有升降装置控制压板升降。

说明书

技术领域

本发明涉及一种熔模铸造技术，特别是一种熔模低压铸造用多坩埚共用柔性系统。

背景技术

现在工厂生产中,特别是针对复杂的铝合金航空铸件,其结构复杂,对尺寸,X光透视等级要求很高,采用现有的方法效率低。并且质量难以满足容户需求。一些结构复杂的铝合金航空铸件，其结构复杂，利用熔模铸造和砂型铸造的时候由于浇铸缺少压力，导致浇铸时间较长，由于较长的浇铸时间导致了产品质量较差、合格率低，经济效益不好。同时产品产量需求较大，但是规格差异明显需要经常的更换熔模模具或树脂砂模具。通过低压铝合金铸造有效的提高了熔模精铸质量,针对产品的多样化,铸造方法的多样化,但是滤液需求不一样，原有设备需更频繁更换，导致作业难度较大，操作不方便。然后设置好的用于浇铸的模具在浇铸过程中需要有压力施压稳持，防止浇铸过程中熔模壳(模具)倾斜导致炮火，并且熔模壳、树脂砂这些模具在施压过程中不能压力过大，要不然会导致模具被压坏或出现裂纹。开裂后的模具便会生产处不合格产品等等。上述改进会出现这些系列的急迫。

本发明实现了多坩锅互换,多品种大批量的生产共用系统。技木要点在于针对操作平台下方设置500公斤、1000公斤、1500公斤的三个坩埚互换以进行互换。由此，本设计解决了现有设备的局限性,实现大批量、大件(单件可达到一吨)、多品种共用操作系统。

发明内容

本发明的目的在于：提出了一种熔模低压铸造用多坩埚共用柔性系统，解决了现有设备的局限性,实现大批量、大件(单件可达到一吨)、多品种共用。可适用不同规格型号的模具，并保证浇铸过程中模具施压稳定，降低不良品产生。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种熔模低压铸造用多坩埚共用柔性系统，包括多个坩埚，和操作台，所述操作台上设置有用于装设铸造模的基板，基板上具有避让孔，所述坩埚均设置在操作台下方；还包括定位单元，所述定位单元用于将单个坩埚移动到基板的正下方，并在定位单元中设置举升装置以用于将所述基板正下方的坩埚举升至坩埚的升液管上端插入到避让孔中,并使避让孔的上端口平齐基板上侧面；还包括定模单元，所述定模单元包括用于设置铸造模的压板，压板位于基板正上方，并设置有升降装置控制压板升降。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述设置水平地基,地基上设置支柱支撑操作台,所述基板设置在操作台的中间位置。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述定位单元包括水平设置的轨道，所述轨道位于操作台之下且向操作台两侧延伸，在轨道上设置有可以沿轨道滑动的车体，并在车体上设置驱动装置控制车体移动，所述坩埚沿轨道长度方向排列放置在车体上，所述举升装置包括操作台下方分别于轨道两侧竖直设置的第一液压缸，所述第一液压缸的活动端上固定设置有举升台，且所述坩埚的两侧均设置有刚性连接的支撑臂，所述车体移动过程中带动坩埚到达举升装置位置时所述支撑臂位于举升台正上方。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述车体包括多个等距排列的移动单元，所述移动单元包括架体，架体上具有放置台，并在架体上设置可以转动的支撑轴，在支撑轴上设置刚性连接的支撑轮支撑于轨道之上，所述放置台上放置坩埚并使坩埚以升液管中心距为间距等距排列，且坩埚排列间距与移动单元排列间距一致，所述车体的相邻移动单元之间通过连接臂连接，所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机至少设置在其中一个架体上与支撑轴传动连接，所述操作台正下方位置设置有可以升降的定位柱，并设置第二液压缸控制定位柱升降，所述定位柱在轨道长度方向两侧每侧至少分别设置一个，所述第二液压缸控制定位柱上升以通过定位柱上端部拦截架体而限制车体移动。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：在不同坩埚与放置台之间通过支撑设置调整台以用于使不同坩埚的升液管上端口处于同一水平高度，所述举升装置还包括底梁，举升台位于底梁正上方，所述第一液压缸支撑在底梁与举升台之间，并在底梁两端方向分别竖直设置可以伸缩的导向柱连接举升台。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述在轨道长度方向两侧分别至少设置一个行程开关，所述行程开关设置在定位柱上端部，并使行程开关的触动装置指向对向侧的定位柱方向，所述坩埚上分别设置第一检测板和第二检测板，所述第二检测板中部具有过光孔，所述第一检测板和第二检测板在竖直方向上直线排列，所述第一检测板两个，分别等间距地设置于第二检测板上下侧，且所有第一检测板和第二检测板到升液管中心轴的距离相同，在轨道其中一侧设置两个竖直排列的第一传感器，另一侧设置两个竖直排列的第二传感器，并使第一传感器和第二传感器一一向对，所述坩埚位于基板的正下方时，所述第二检测板和上侧的第一检测板正位于第一传感器和第二传感器第二检测板之间。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述升降装置包括竖直地固定设置在操作台上的导向支柱，所述压板可沿导向支柱上下滑动地设置在导向支柱上，导向支柱顶部支撑有安装板，所述安装板与压板之间设置有连接板，连接板通过竖直的连接柱与压板刚性连接，连接板与压板之间设置有可沿连接柱滑动的推板，在安装板上设置第三液压缸连接连接板以控制连接板上下活动，在连接板上设置第四液压缸与推板连接以控制推板相对于连接板上下活动，所述压板上设置有若干导向孔，并设置有多条竖直的顶杆穿过导向孔与推板可拆卸连接。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述基板上设置有可拆卸的定位板，所述定位板中间具有与避让孔相对的安装基准孔，所述基板上具有两个第一定位孔，定位板上具有两个第二定位孔，所述第一定位孔与第二定位孔重合，并分别设置第一定位销、第二定位销从第二定位孔插入到第一定位孔以将定位板定位连接在基板上。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述推板上具有若干与导向孔一一向对的螺纹孔，所述顶杆包括连接杆，所述连接杆穿过导向孔与螺纹孔以螺纹旋合的方式可拆卸连接，所述连接杆下端可沿长度方向滑动地串设有压套，压套的外侧设置有第一靠台，内侧设置有第二靠台，所述连接杆下端部穿过第二靠台下侧并在连接杆下端部设置与之刚性连接的挡块抵挡于第二靠台下侧，所述连接杆上设置有螺纹段，所述螺纹段上设置有与之螺纹配合的螺纹套，并在螺纹套与第一靠台之间设置弹簧支撑。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述连接杆一侧具有竖直的定位面，所述螺纹套外侧具有圆周均布的齿轮齿，在压板下侧设置可拆卸的安装板，安装板的一侧贴靠定位面以限制连接杆转动，且安装板上垂直设置有安装架，安装架上设置有可转动的齿轮轴，所述齿轮轴与螺纹套的齿轮齿传动啮合，并在安装架上设置转动电机与齿轮轴传动连接。

本发明的有益效果在于：

熔模低压铸造用多坩埚共用柔性系统，解决了现有设备的局限性,实现大批量、大件(单件可达到一吨)、多品种共用。能够实时调用需求合适的坩埚，可适用不同规格型号的模具，并保证浇铸过程中模具施压稳定，降低不良品产生。

具体是，根据生产批次安排、产品大小和批次数量多少等需求，在确定好需要坩埚规格后，便利用该坩埚来熔铝，然后由定位单元将坩埚移动到基板的正下方，并通过举升装置以用于将所述基板正下方的坩埚举升至坩埚的升液管上端插入到避让孔中,并使避让孔的上端口平齐基板上侧面，通过人工在操作台上放置模具(熔模壳或树脂砂)，是模具的浇口正对并套在升液管上端上，这个时候控制压板下移以压好模具即可。操作还是非常的方便。

附图说明

图1为本发明的熔模低压铸造用多坩埚共用柔性系统结构示意图；

图2为本发明的坩埚与基板设置配合主视图；

图3为本发明的坩埚与基板设置配合结构示意图；

图4为本发明的定位单元部分结构示意图；

图5为本发明的定位单元结构示意图；

图6为本发明的坩埚示意图；

图7为本发明的定位柱设置示意图；

图8为本发明的定位板装配示意图；

图9为本发明的定模单元结构示意图；

图10为本发明的顶杆设置结构示意图；

图11为本发明的顶杆结构示意图。

图中：坩埚-1、操作台-2、基板-3、避让孔-4、举升装置-5、升液管-6、压板-7、水平地基-8、轨道-9、车体-10、第一液压缸-11、举升台-12、支撑臂-13、移动单元-14、架体-15、放置台-16、支撑轴-17、支撑轮-18、连接臂-19、驱动电机-20、定位柱-21、第二液压缸-22、调整台-23、底梁-24、导向柱-25、行程开关-26、第一检测板-27、第二检测板-28、过光孔-29、第一传感器-30、第二传感器-31、导向支柱-32、安装板-33、连接板-34、连接柱-35、推板-36、第三液压缸-37、第四液压缸-38、导向孔-39、顶杆-40、定位板-41、安装基准孔-42、第一定位孔-43、第二定位孔-44、第一定位销-45、第二定位销-46、螺纹孔-47、连接杆-48、压套-49、第一靠台-50、第二靠台-51、挡块-52、螺纹段-53、螺纹套-54、弹簧-55、定位面-56、齿轮齿-57、安装架-58、齿轮轴-59、转动电机-60。

具体实施方式

下面结合附图，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。

参阅图1-11,一种熔模低压铸造用多坩埚共用柔性系统，包括多个坩埚1，和操作台2；所述操作台2上设置有用于装设铸造模的基板3，基板3上具有避让孔4，所述坩埚1均设置在操作台2下方；还包括定位单元，所述定位单元用于将单个坩埚1移动到基板3的正下方，并在定位单元中设置举升装置5以用于将所述基板3正下方的坩埚1举升至坩埚1的升液管6上端插入到避让孔4中,并使避让孔4的上端口平齐基板3上侧面；还包括定模单元，所述定模单元包括用于设置铸造模的压板7，压板7位于基板3正上方，并设置有升降装置控制压板7升降。

使用的时候根据生产批次安排、产品大小和批次数量多少等需求，在确定好需要坩埚规格后，便利用该坩埚来熔铝，然后由定位单元将坩埚移动到基板的正下方，并通过举升装置以用于将所述基板3正下方的坩埚举升至坩埚的升液管上端插入到避让孔中,并使避让孔4的上端口平齐基板上侧面，通过人工在操作台上放置模具(熔模壳或树脂砂)，是模具的浇口正对并套在升液管上端上，这个时候控制压板下移以压好模具即可。操作还是非常的方便。

其中，所述设置水平地基8,地基上设置支柱支撑操作台2,所述基板3设置在操作台2的中间位置。

进一步地，所述定位单元包括水平设置的轨道9，所述轨道9位于操作台2之下且向操作台2两侧延伸，在轨道9上设置有可以沿轨道9滑动的车体10，并在车体10上设置驱动装置控制车体10移动，所述坩埚1沿轨道9长度方向排列放置在车体10上，所述举升装置5包括操作台2下方分别于轨道9两侧竖直设置的第一液压缸11，所述第一液压缸11的活动端上固定设置有举升台12，且所述坩埚1的两侧均设置有刚性连接的支撑臂13，所述车体10移动过程中带动坩埚1到达举升装置5位置时所述支撑臂13位于举升台12正上方。同时所述车体10包括多个等距排列的移动单元14，所述移动单元14包括架体15，架体15上具有放置台16，并在架体15上设置可以转动的支撑轴17，在支撑轴17上设置刚性连接的支撑轮18支撑于轨道9之上，所述放置台16上放置坩埚1并使坩埚1以升液管6中心距为间距等距排列，且坩埚1排列间距与移动单元14排列间距一致，所述车体10的相邻移动单元14之间通过连接臂19连接，所述驱动装置包括驱动电机20，所述驱动电机20至少设置在其中一个架体15上与支撑轴17传动连接，所述操作台2正下方位置设置有可以升降的定位柱21，并设置第二液压缸22控制定位柱21升降，所述定位柱21在轨道9长度方向两侧每侧至少分别设置一个，所述第二液压缸22控制定位柱21上升以通过定位柱21上端部拦截架体15而限制车体10移动。从而方便了定位单元对坩埚位置的确定和移动控制。

进一步地，由于不同坩埚规格不一致，所以在不同坩埚1与放置台16之间通过支撑设置调整台23以用于使不同坩埚1的升液管6上端口处于同一水平高度，所述举升装置5还包括底梁24，举升台12位于底梁24正上方，所述第一液压缸11支撑在底梁24与举升台12之间，并在底梁24两端方向分别竖直设置可以伸缩的导向柱25连接举升台12。通过调整台23的调整控制使所有坩埚的升液管上端口高度一致，并处于同一水平直线排列。以便通过举升台举升坩埚。这样便不需要对举升台的举升行程做特殊的设计，降低了设计成本、制作成本和生产成本。

进一步地，为对坩埚使用时的位置进行精准定位，所述在轨道9长度方向两侧分别至少设置一个行程开关26，所述行程开关26设置在定位柱21上端部，并使行程开关26的触动装置指向对向侧的定位柱21方向，所述坩埚1上分别设置第一检测板27和第二检测板28，所述第二检测板28中部具有过光孔29，所述第一检测板27和第二检测板28在竖直方向上直线排列，所述第一检测板27两个，分别等间距地设置于第二检测板28上下侧，且所有第一检测板27和第二检测板28到升液管6中心轴的距离相同，在轨道9其中一侧设置两个竖直排列的第一传感器30，另一侧设置两个竖直排列的第二传感器31，并使第一传感器30和第二传感器31一一向对，所述坩埚1位于基板3的正下方时，所述第二检测板28和上侧的第一检测板27正位于第一传感器30和第二传感器31第二检测板28之间。这个时候，所述第一传感器30和第二传感器31为相互配合的对射型光电开关，当第一传感器30和第二传感器31由于受到第一检测板27和第二检测板28影响使信号发生上侧被第一检测板27逐个，而另一个没被阻隔时，可以判定该坩埚处于基板正下方，说明这个时候举升装置可以动作。

进一步地，为对向磨具施压的压力能够得到进准控制，避免模具受损，同时方便模具安装，所述升降装置包括竖直地固定设置在操作台2上的导向支柱32，所述压板7可沿导向支柱32上下滑动地设置在导向支柱32上，导向支柱32顶部支撑有安装板33，所述安装板33与压板7之间设置有连接板34，连接板34通过竖直的连接柱35与压板7刚性连接，连接板34与压板7之间设置有可沿连接柱35滑动的推板36，在安装板33上设置第三液压缸37连接连接板34以控制连接板34上下活动，在连接板34上设置第四液压缸38与推板36连接以控制推板36相对于连接板34上下活动，所述压板7上设置有若干导向孔39，并设置有多条竖直的顶杆40穿过导向孔39与推板36可拆卸连接。所述基板3上设置有可拆卸的定位板41，所述定位板41中间具有与避让孔4相对的安装基准孔42，所述基板3上具有两个第一定位孔43，定位板41上具有两个第二定位孔44，所述第一定位孔43与第二定位孔44重合，并分别设置第一定位销45、第二定位销46从第二定位孔44插入到第一定位孔43以将定位板41定位连接在基板3上。所述推板36上具有若干与导向孔39一一向对的螺纹孔47，所述顶杆40包括连接杆48，所述连接杆48穿过导向孔39与螺纹孔47以螺纹旋合的方式可拆卸连接，所述连接杆48下端可沿长度方向滑动地串设有压套49，压套49的外侧设置有第一靠台50，内侧设置有第二靠台51，所述连接杆48下端部穿过第二靠台51下侧并在连接杆48下端部设置与之刚性连接的挡块52抵挡于第二靠台51下侧，所述连接杆48上设置有螺纹段53，所述螺纹段53上设置有与之螺纹配合的螺纹套54，并在螺纹套54与第一靠台50之间设置弹簧55支撑。比如在生产中使用如图4所示的示意图最顶侧的那个熔模壳来浇铸产品，可以根于预先设计，设计好合适该熔模壳颈部大小的安装基准孔42的定位板41。在定位板41在基板上设置好后便能够保证只要磨具放置在定位板上，只要磨具的顶部插入安装基准孔42中便能够保证模具的浇口能够很好地与升液管上端口对接，然后向坩埚内通入气压开始压力浇铸，这样就可以提高了生产过程中更换模具、安装模具、取放产品的高效性，并充分保证了产品的浇铸质量。同时由于熔模壳、树脂砂等模具强度不是太高，在浇筑过程中模具自身并不能后被承受较大的外部压力，所以在升降装置控制向模具施压的时候压力最好能够得到有效地控制，防止模具开裂或偏摆。

压力控制的方法是，通过弹簧向模具施压，施压的时候在模具上覆盖石棉层，然后在石棉层上放置钢板，通过压套49抵压钢板以压紧并稳固模具。其中向模具施压的力由弹簧控制，控制的方法是在已知第三液压缸和第四液压缸行程的情况下通过调整螺纹套的位置以控制弹簧施压时的压缩量，从而改变了施压压力，从而使施压压力得到了很好的控制。至于模具浇铸时需要的稳定压力或导致模具损坏的极限压力可以通过常规的有限次试验获得。

进一步地，为了方便压套施压压力调整，所述连接杆48一侧具有竖直的定位面56，所述螺纹套54外侧具有圆周均布的齿轮齿57，在压板7下侧设置可拆卸的安装板33，安装板33的一侧贴靠定位面56以限制连接杆48转动，且安装板33上垂直设置有安装架58，安装架58上设置有可转动的齿轮轴59，所述齿轮轴59与螺纹套54的齿轮齿57传动啮合，并在安装架58上设置转动电机60与齿轮轴59传动连接。如此便可以通过操作系统对转动电机60进行控制，从而根据设定自动调节螺纹套54的位置参数，进而调整压力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。