本发明涉及金属铸造,特别是一种高温合金铸件离心铸造全自动生产线及生产方法。
背景技术:
1、离心铸造作为一种较为先进的铸造技术,通过将液态金属注入高速旋转的模具中,利用离心力将金属均匀地分布在模具内壁,从而形成致密度高、内部缺陷少的铸件。
2、目前,申请号为202311566543.5的中国发明公开了一种高温合金件成形方法及装置,该发明通过自动化控制系统将金属混合粉末加热至液态,并利用离心铸造模具在高速旋转下,借助离心力将液态合金均匀分布在模具的内壁上。随着模具逐渐降温,液态合金在模具内结晶固化,最终形成高密度、高精度的铸件。通过真空机器人和特定的挤压装置进一步优化铸件的晶格结构,提升材料的性能,确保铸件的表面质量和精度。但是该生产线在真空环境下操作,对环境的密封性和控制有较高要求,稍有不慎可能导致生产效率下降或产品质量受影响。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是:相关技术中的生产线依赖人工操作,容易出现误差,各环节难以实现精准同步,导致铸件质量参差不齐。
2、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:包括外壳、控制组件、加料组件、加热炉和成型组件,所述外壳起到保护和隔热的作用,所述控制组件用于对整个生产线进行自动化控制,所述加料组件用于将原材料按照设定的配比加入加热炉,所述加热炉用于将加料组件输送来的原材料加热至熔融状态,所述成型组件将熔融的合金液体均匀地分布在模具内壁上,冷却形成高温合金铸件;
3、所述外壳外部固定连接控制组件,所述外壳内壁从上到下依次固定连接加料组件、加热炉和成型组件,所述加料组件固定连接加热炉,所述加热炉固定连接成型组件;
4、所述外壳包括隔热层、内层和活动板,所述隔热层位于外壳外部,所述内层位于外壳的内部,所述活动板位于外壳顶部的外侧,所述隔热层连接内层,所述活动板连接隔热层顶部的外侧。
5、作为本发明所述高温合金铸件离心铸造全自动生产线的一种优选方案,其中:所述控制组件包括控制面板,所述控制面板固定连接外壳外侧。
6、作为本发明所述高温合金铸件离心铸造全自动生产线的一种优选方案,其中:所述加料组件包括加料槽、加料口、储料槽、搅拌轮和出料口,所述加料槽设置于外壳内部,所述加料口设置于加料槽与外壳连接处,所述储料槽连接加料槽底部,所述搅拌轮连接储料槽底部,所述出料口设置于储料槽底部。
7、作为本发明所述高温合金铸件离心铸造全自动生产线的一种优选方案,其中:所述活动板设置于加料口外侧,用于控制加料口的开合。
8、作为本发明所述高温合金铸件离心铸造全自动生产线的一种优选方案,其中:所述加热炉包括加热槽、加热元件、第一圆环、出料管和隔板,所述加热槽外部设有加热元件,所述第一圆环固定连接加热槽外侧底部,所述第二圆环转动连接隔板底部,所述出料管一端固定连接第一圆环,所述出料管另一端固定连接成型组件。
9、作为本发明所述高温合金铸件离心铸造全自动生产线的一种优选方案,其中:所述加热槽为漏斗形,底部设有开口,可受控制组件控制开合,可以调节内部物料进出。
10、作为本发明所述高温合金铸件离心铸造全自动生产线的一种优选方案,其中:所述成型组件包括模具外壳、第一齿轮、第二齿轮、模具壳、模具、水冷管、螺旋型管、回形管、水冷泵头、第二圆环、第一转动齿轮、第二转动齿轮和电机,所述模具外壳固定连接第二圆环,所述模具外壳内部固定连接模具壳,所述第一齿轮固定连接模具壳外侧,所述第二齿轮固定连接模具外壳内侧,所述模具固定连接模具壳内部。
11、作为本发明所述高温合金铸件离心铸造全自动生产线的一种优选方案,其中:所述螺旋型管环绕设置于加热炉外部的隔热层中,所述螺旋型管一端连接水冷管的顶端,所述螺旋型管另一端连接水冷泵头,所述回形管设置于成型组件外侧,所述回形管一端连接水冷管的底端,所述回形管另一端连接水冷泵头。
12、作为本发明所述高温合金铸件离心铸造全自动生产线的一种优选方案,其中:所述电机设置于隔板顶部,所述第一转动齿轮转动连接隔板底部,所述第二转动齿轮转动连接隔板底部,所述电机连接第二转动齿轮,所述电机可受控制组件控制,所述电机转动带动第二转动齿轮转动,所述第一转动齿轮啮合连接第二转动齿轮,所述第二转动齿轮转动带动第一转动齿轮转动,所述第一转动齿轮转动带动模具外壳转动,使模具内部液态合金在离心力的作用下依附于高温离心模具内表面。
13、作为本发明所述高温合金铸件离心铸造全自动生产方法的一种优选方案,其中包括如下步骤:
14、步骤s1,通过控制组件启动加料过程,将原材料通过加料口加入加料槽,并通过搅拌轮对原材料进行均匀混合,确保原材料在进入加热炉前均匀分布;
15、步骤s2,控制加料槽的开口,依次将原材料输送至加热炉内,并在加热炉内通过加热元件对原材料进行加热,使其达到预定的熔融温度;
16、步骤s3,当原材料在加热炉内完全熔化后,通过出料管将熔融的合金液体输送至成型组件中的高温离心模具;
17、步骤s4,启动成型组件内的电机,使模具外壳带动模具高速旋转,在离心力的作用下,熔融的合金液体均匀地附着在模具内壁上,形成铸件毛坯;
18、步骤s5,通过冷却系统中的水冷管和螺旋型管对成型组件进行快速冷却,确保铸件的高效凝固与定型;
19、步骤s6,在铸件冷却完成后,停止旋转,并通过成型组件的开口取出已成型的高温合金铸件。
20、本发明的有益效果:通过第一转动齿轮和第二转动齿轮旋转带动成型组件旋转,当转动齿轮旋转时,液态合金在离心力的作用下沿模具内壁均匀分布,实现铸件的成型。当模具和加热炉内的物料流动方向一致时,物料均匀进入模具内,完成成型过程;当模具组件停止旋转时,模具和加热炉之间的通道被封闭,防止多余的液态合金流入成型组件,避免因残留物料凝固而导致后续生产中的铸件缺陷,同时确保成型组件内部的清洁和物料的精确配比。
1.一种高温合金铸件离心铸造全自动生产线,其特征在于:包括外壳(1)、控制组件(2)、加料组件(3)、加热炉(4)和成型组件(5),所述外壳(1)起到保护和隔热的作用,所述控制组件(2)用于对整个生产线进行自动化控制,所述加料组件(3)用于将原材料按照设定的配比加入加热炉(4),所述加热炉(4)用于将加料组件输送来的原材料加热至熔融状态,所述成型组件(5)将熔融的合金液体均匀地分布在模具内壁上,冷却形成高温合金铸件;
2.如权利要求1所述的高温合金铸件离心铸造全自动生产线,其特征在于:所述控制组件(2)包括控制面板(21),所述控制面板(21)固定连接外壳(1)外侧。
3.如权利要求1所述的高温合金铸件离心铸造全自动生产线,其特征在于:所述加料组件(3)包括加料槽(31)、加料口(32)、储料槽(33)、搅拌轮(34)和出料口(35),所述加料槽(31)设置于外壳(1)内部,所述加料口(32)设置于加料槽(31)与外壳(1)连接处,所述储料槽(33)连接加料槽(31)底部,所述搅拌轮(34)固定连接储料槽(33)底部,所述出料口(35)设置于储料槽(33)底部。
4.如权利要求1所述的高温合金铸件离心铸造全自动生产线,其特征在于:所述活动板(13)设置于加料口(32)外侧,所述活动板(13)用于控制加料口(35)的开合。
5.如权利要求1所述的高温合金铸件离心铸造全自动生产线,其特征在于:所述加热炉(4)包括加热槽(41)、加热元件(42)、第一圆环(43)、出料管(48)和隔板(49),所述加热槽(41)外部固定连接加热元件(42),所述第一圆环(43)固定连接加热槽(41)外侧底部,所述出料管(48)一端固定连接第一圆环(43),所述出料管(48)另一端固定连接成型组件(5)。
6.如权利要求5所述的高温合金铸件离心铸造全自动生产线,其特征在于:所述加热槽(41)为漏斗形,底部设有开口。
7.如权利要求1所述的高温合金铸件离心铸造全自动生产线,其特征在于:所述成型组件(5)包括模具外壳(511)、第一齿轮(512)、第二齿轮(513)、模具壳(514)、模具(515)、水冷管(52)、螺旋型管(53)、回形管(54)、水冷泵头(55)、第二圆环(56)、第一转动齿轮(57)、第二转动齿轮(58)和电机(59),所述模具外壳(511)内部固定连接模具壳(514),所述第一齿轮(512)固定连接模具壳(514)外侧,所述第二齿轮(513)固定连接模具外壳(511)内侧,所述模具(515)固定连接模具壳(514)内部。
8.如权利要求7所述的高温合金铸件离心铸造全自动生产线,其特征在于:所述螺旋型管(53)环绕设置于加热炉(4)外部的隔热层(11)中,所述螺旋型管(53)一端连接水冷管(52)的顶端,所述螺旋型管(53)另一端连接水冷泵头(55),所述回形管(54)设置于成型组件(5)外侧,所述回形管(54)一端连接水冷管(52)的底端,所述回形管(54)另一端连接水冷泵头(55)。
9.如权利要求7所述的高温合金铸件离心铸造全自动生产线,其特征在于:所述电机(59)设置于隔板(49)顶部,所述第一转动齿轮(57)转动连接隔板(49)底部,所述第二转动齿轮(58)转动连接隔板(49)底部,所述电机(59)连接第二转动齿轮(58),所述电机(59)可受控制组件(2)控制,所述电机(59)转动带动第二转动齿轮(58)转动,所述第一转动齿轮(57)啮合连接第二转动齿轮(58),所述第二转动齿轮(58)转动带动第一转动齿轮(57)转动,所述第一转动齿轮(57)转动带动模具外壳(511)转动,使模具(515)内部液态合金在离心力的作用下依附于高温离心模具(515)内表面。
10.一种高温合金铸件离心铸造全自动生产方法,其特征在于,包括如下步骤: