[发明专利]一种离心铸造装置及其离心铸造方法

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种铸造装置，特别是一种采用离心方式使熔液注满成型腔的离心铸造装置以及采用该铸造装置的低压离心铸造方法。

背景技术

现有广泛应用的铸造方法有高压铸造、低压铸造、离心铸造、重力铸造等。每种铸造方法均存在一定的局限和缺陷。

高压铸造的主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔，并在高压下成形、凝固，压铸件的不足之处是：因为金属液在高压、高速下充填型腔的过程中，不可避免地把型腔中的空气夹裹在铸件内部，形成熔缝和厚壁铸件的缩松，存在皮下气孔，所以铝合金压铸件不宜热处理。否则，铸件内部气孔在作加热处理时，将遇热膨胀而致使铸件变形或鼓泡。若作为导电部件，内部气孔和缩松，增大电阻，导电率下降，影响能效的提升。

低压铸造的不足之处是：在金属液进入升液管充满型腔后还需要一定的时间来保持有足够的金属液在型腔中结晶凝固。这样升液管中会出现凝固了的金属渣，以致升液管堵住。在充铝液时，很难控制铝液在模腔内的流动方向。

重力铸造的不足之处是：细长、薄壁产品不易成型，对多通道细长结构的产品，很难控制铝液定向流动。例电机转子铝笼的笼条，容易造成断条。

离心铸造的特点是金属液在离心力作用下充型和凝固，金属补缩效果好，铸件外层组织致密，夹杂物少，机械性能好；可以获得无缩松、气孔、夹渣的铸件，而且组织细密、机械性能好。更重要的是其金属熔液流向是定向的，由转动中心向外流动。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有技术存在的上述问题，提供产品成品率高，使用简便的离心铸造装置。

本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种离心铸造装置，包括一个机架，机架上连接有能相互扣合的上模板和下模板，上模板与下模板扣合后在两者之间形成定位腔，定位腔靠近于上模板边沿处，其特征在于，所述的机架上固连有能驱动上模板转动的驱动机构，机架下部具有用于装熔液的保温炉，机架上还设有能对保温炉内部进行加压的加压机构，所述下模板上具有当加压机构对保温炉内部加压时能使保温炉内的熔液进入定位腔的导流机构。

上模板和下模板扣合在一起后，加压机构将保温炉内注入气压，在导流机构作用下使得保温炉内的熔液进入定位腔中。同时，驱动机构驱动上模板转动，由于上模板与下模板连接在一起，因此，驱动机构驱动扣合在一起的上模板、下模板一同转动。

由于定位腔位于上模板的非中心位置，因此转动过程中在离心力的作用下溶液能顺畅的进入定位腔内。待溶液冷却后将上模板与下模板分离即可得到铸造成型的成品。

在上述的离心铸造装置中，所述的上模板与下模板之间设有定位销，上模板与下模板扣合后通过定位销使两者固连在一起。

定位销将上模板与下模板固连后，驱动机构就能同时带动上模板和下模板一同转动。

在上述的离心铸造装置中，所述的驱动机构为固连在机架上的驱动电机，驱动电机的转轴与上模板固连。

驱动电机运作过程中通过其上的转轴就能顺畅的驱动上模板转动。

在上述的离心铸造装置中，所述的加压机构为气泵和连接管，气泵与连接管的一端相连，连接管的另一端连接在保温炉上且与保温炉内部相通。

气泵运作过程中通过连接管将高压气体输送至保温炉内。

在上述的离心铸造装置中，所述的导流机构为下模板上的浇口和一根导管，导管的内端位于保温炉内，导管外端伸出保温炉与浇口的进口端相连通，浇口出口端与上述的定位腔相连通。

导管的内端浸与溶液中，保温炉内加压后将溶液下压，使得溶液由导管进入浇口。由于浇口与定位腔相通，因此溶液最终进入到定位腔中。也就是说，通过一定的气压就能将保温炉内的溶液压入位于保温炉上部的定位腔中。

在上述的离心铸造装置中，所述的浇口的进口端位于下模板的中心。

进口端位于下模板中心使得下模板转动过程中，浇口的进口端始终保持位置固定不变。

在上述的离心铸造装置中，所述的上模板与下模板之间沿其周向均布有2-10个定位腔，上述浇口进口端的数量为一个且进口端位于下模板中心，浇口的出口端与定位腔数量相同且位置对应一一对应。

由于浇口具有一个进口端和若干与进口端连通的出口端，因此，由进口端进入的溶液就能通入各个出口端。也就是说，最终进入每个定位腔中。

在上述的离心铸造装置中，所述的上模板上具有与定位腔相通的气孔。

通过气孔使得定位腔于保温炉之间形成压差，溶液能充分进入各个定位腔中。