專利名稱：多工位圓盤式磨球澆注機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于磨球生產(chǎn)的多工位圓盤式澆注機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，在我國(guó)磨球鑄造生產(chǎn)中，大量采用的是砂型鑄造和金屬型鑄造。與砂型鑄造相比，金屬型鑄球在同等熱處理?xiàng)l件下，使用性能優(yōu)于砂型鑄球。因此，金屬型鑄球是磨球生產(chǎn)最佳工藝之一。將圓盤澆注機(jī)應(yīng)用于磨球生產(chǎn)，不僅可實(shí)現(xiàn)磨球自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，大大提高磨球生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，而且在磨球生產(chǎn)行業(yè)中有很高的推廣價(jià)值。目前大部分廠家采用手工單工位生產(chǎn)，個(gè)別廠家采用生產(chǎn)線但結(jié)構(gòu)復(fù)雜投入大，且現(xiàn)有的已在部分企業(yè)中應(yīng)用的圓盤澆注機(jī)，多采用傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性差能源消耗大，輔助設(shè)備多，澆注機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易安裝調(diào)試，影響開合模具，支撐方式上采用單一的中心或周邊定位支撐，使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和定位準(zhǔn)確性差，一定程度上影響了澆注機(jī)的使用性能，多采用垂直分模方式，不利于高效率補(bǔ)縮冒口的設(shè)置，只能用于小直徑產(chǎn)品的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有圓盤澆注機(jī)所存在的問題，提供一種應(yīng)用于磨球生產(chǎn)的高效率、高性能的圓盤式澆注機(jī)，簡(jiǎn)化澆注機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，降低制造成本，提高傳動(dòng)可靠性、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性及定位準(zhǔn)確性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案在參考傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)圓盤澆注機(jī)基礎(chǔ)上創(chuàng)造性的采用了全液壓傳動(dòng)，獨(dú)特的推進(jìn)機(jī)構(gòu)，水平開模，且在澆注機(jī)圓盤本體定位及支撐方式上，采用了中心定位，中心及周邊復(fù)合支承的支撐方式。
本發(fā)明涉及的一種多工位圓盤式磨球澆注機(jī)，包括圓盤主體4、泵站、模具2、傳動(dòng)裝置、液壓系統(tǒng)及支撐裝置。其中圓盤主體4采用先裝配后焊接的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅可以有效保證圓盤盤面的跳動(dòng)公差而且增加了圓盤的整體剛度。泵站為臥式，組件包括三相異步電機(jī)、齒輪液壓油泵、粗濾波器、閥島其閥島采用集成液壓元件、疊加節(jié)流閥和電磁換向閥。模具2采用金屬型水平分型，頂部澆注加砂套上下模具均采用水冷，創(chuàng)造由中央熱區(qū)提供順序凝固(每個(gè)球)的條件，提高了補(bǔ)縮效率，可減少和消除磨球的縮孔、縮松、氣孔和夾渣等缺陷。模具采用水平軌道開合模比較簡(jiǎn)單可靠且技術(shù)比較成熟，可以在運(yùn)轉(zhuǎn)中自行開合模。開模軌道11曲線采用一次曲線，開模角度為2-15度，開模簡(jiǎn)單可靠，轉(zhuǎn)盤運(yùn)動(dòng)流暢，沒有出現(xiàn)因?yàn)槟＞呖ㄋ蓝鴮?dǎo)致澆鑄機(jī)停轉(zhuǎn)的現(xiàn)象而合模軌道曲線采用無(wú)沖擊的等加速等減速運(yùn)動(dòng)曲線，模具合模基本無(wú)沖擊，從而有效防止了模具內(nèi)砂芯損壞。傳動(dòng)裝置包括柱銷12、導(dǎo)軌13、拖板14、叉板15、叉板進(jìn)退油缸16、推進(jìn)油缸17，整個(gè)推進(jìn)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，且運(yùn)動(dòng)部件少。整個(gè)控制系統(tǒng)采用PLC開放式體系結(jié)構(gòu)，采用全彩觸摸暉，界面友好，易于參數(shù)調(diào)整與控制。支撐裝置采用中心定位，中心及周邊復(fù)合支撐的方式，組件包括中心推力軸承、周邊支撐輪。中心軸承采用調(diào)心推力滾子軸承6，承載能力大，且圓盤傾斜時(shí)有自動(dòng)定心作用；周邊支撐輪采用彈性固定式支撐輪10，包括彈簧18、支撐體19、滾輪20和底板21，特點(diǎn)是支撐輪支座使用安全可靠，方便進(jìn)行輪體的更換，軸承為推力滾子軸承，更適合于澆注機(jī)的使用環(huán)境。在支撐輪座下安裝支撐彈簧，可以保證每個(gè)支撐輪受力均勻，提高了支撐輪的使用壽命。
本發(fā)明的整體優(yōu)點(diǎn)是1)簡(jiǎn)化了澆注機(jī)的本體結(jié)構(gòu)，降低了制造了成本。
2)提高了傳動(dòng)可靠性，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性及定位準(zhǔn)確性。
3)大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效益明顯。


圖1是澆注機(jī)的主體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是澆注機(jī)的液壓推進(jìn)機(jī)構(gòu)圖。
圖3是澆注機(jī)的彈性固定支撐輪圖。
圖4是澆注機(jī)的生產(chǎn)工藝過程中1推進(jìn)機(jī)構(gòu)，2模具，3支撐導(dǎo)軌，4圓盤本體，5磨具水冷管路，6中心軸承，7中心支座，8中心旋轉(zhuǎn)體，9加強(qiáng)環(huán)，10支撐輪，11開模導(dǎo)軌，12柱銷，13導(dǎo)軌，14拖板，15叉板，16叉板進(jìn)退油缸，17推進(jìn)油缸，18彈簧，19支撐體，20滾輪，21底板，具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
在整個(gè)澆注生產(chǎn)過程中，圓盤澆注機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)及停歇的交替變換中。在澆注工位，澆注裝置向鑄模傾注鐵液，澆注之后，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)工位，澆注下一個(gè)工位。模具澆注完成后，經(jīng)過一段時(shí)間冷卻，到達(dá)開模位置.開模取件后重新合模澆鑄，這樣澆鑄機(jī)完成整個(gè)生產(chǎn)循環(huán)。不斷重復(fù)上述過程，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆注(其工藝過程如圖4)。
在加工時(shí)，將圓盤分為獨(dú)立的多等分，用槽鋼獨(dú)立拼焊，單體上配鉆相應(yīng)的螺栓聯(lián)接孔。在澆注機(jī)最終總體裝配時(shí)，首先安裝好中心支座，中心軸承以及中心旋轉(zhuǎn)體，然后將每個(gè)單體用螺栓固定在導(dǎo)軌，加強(qiáng)環(huán)與每個(gè)單體聯(lián)接，這樣就形成了圓盤的裝配結(jié)構(gòu)。將圓盤裝配好后，再將單體之間及單體，加強(qiáng)環(huán)，支撐導(dǎo)軌之間相互焊接，這樣就完成了整個(gè)圓盤的制作及安裝。
本實(shí)用澆注機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)原理見圖2。在圓盤周邊均勻分布N個(gè)柱銷12對(duì)應(yīng)N個(gè)工位，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)叉板進(jìn)退油缸16帶動(dòng)叉板15向前運(yùn)動(dòng)，叉板15的叉槽進(jìn)入柱銷12后，推進(jìn)油缸17帶動(dòng)拖板14退到初始位置。這樣，系統(tǒng)完成一個(gè)推進(jìn)循環(huán)并為下一個(gè)推進(jìn)循環(huán)作好準(zhǔn)備。因此，整個(gè)推進(jìn)機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件少。又由于選用了較小的液壓油缸，液壓傳動(dòng)，大大降低了轉(zhuǎn)盤啟動(dòng)停止時(shí)的沖擊。并且，由于推進(jìn)機(jī)構(gòu)的特殊結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)盤停止時(shí)能自動(dòng)制動(dòng)及定位，不需額外添加轉(zhuǎn)盤制動(dòng)及定位裝置，簡(jiǎn)化了澆注機(jī)的結(jié)構(gòu)。
模具2采用金屬型水平分型，頂部澆注加砂套上下模具均采用水冷，創(chuàng)造由中央熱區(qū)提供順序凝固(每個(gè)球)的條件，提高了補(bǔ)縮效率，可減少和消除磨球的縮孔、縮松、氣孔和夾渣等缺陷。由于模具采用水平開模，因此采用軌道開合模比較簡(jiǎn)單可靠且技術(shù)比較成熟，可以在運(yùn)轉(zhuǎn)中自行開合模。開模軌道曲線采用一次曲線，開模角度為2-15度，開模簡(jiǎn)單可靠，轉(zhuǎn)盤運(yùn)動(dòng)流暢，沒有出現(xiàn)因?yàn)槟＞呖ㄋ蓝鴮?dǎo)致澆鑄機(jī)停轉(zhuǎn)的現(xiàn)象而合模軌道曲線采用無(wú)沖擊的等加速等減速運(yùn)動(dòng)曲線，模具合?；緹o(wú)沖擊，從而有效防止了模具內(nèi)砂芯損壞。
整個(gè)控制系統(tǒng)采用PLC開放式體系結(jié)構(gòu)，主要能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有單步操作可人為的控制轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，即每按一次按鈕澆鑄機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)工位；循環(huán)操作系統(tǒng)每工位自動(dòng)循環(huán)，無(wú)需人為干預(yù)；事故處理當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)或模具開合出現(xiàn)問題時(shí)，能獨(dú)立操縱每個(gè)油缸動(dòng)作，進(jìn)行事故處理；系統(tǒng)報(bào)警當(dāng)圓盤卡死或者圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)盤面大波動(dòng)時(shí)，能自動(dòng)報(bào)警并切斷動(dòng)力系統(tǒng)。
本多工位圓盤磨球澆注機(jī)采用中心定位，中心及周邊復(fù)合支撐的支撐方式。圓盤采用中心推力軸承及周邊支撐輪的方式進(jìn)行復(fù)合支撐。中心軸承采用調(diào)心推力滾子軸承，承載能力大，且傾斜時(shí)能自動(dòng)定心。圓盤本體周邊支撐采用彈性固定式支撐輪(如圖3)，使用安全可靠，便于輪體更換。軸承為推力滾子軸承，在支撐輪座下加支撐彈簧，可保證每個(gè)支撐輪受力均勻，提高支撐輪的使用壽命。
權(quán)利要求
1一種多工位圓盤式磨球澆注機(jī)，包括圓盤主體(4)、泵站、模具(2)、傳動(dòng)裝置、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及支撐裝置，其特征在于，圓盤主體(4)采用先裝配后焊接的結(jié)構(gòu)；泵站包括三相異步電機(jī)、齒輪液壓油泵、粗濾波器、閥島；模具(2)采用金屬型水平分型，頂部澆注加砂套；傳動(dòng)裝置包括柱銷(12)、導(dǎo)軌(13)、拖板(14)、叉板(15)、叉板進(jìn)退油缸(16)、推進(jìn)油缸(17)；控制系統(tǒng)整個(gè)采用PLC開放式體系結(jié)構(gòu)，且采用全彩觸摸屏；支撐裝置采用中心定位，中心及周邊復(fù)合支撐的方式，組件包括中心推力軸承、周邊支撐輪。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓盤式澆注機(jī)，其特征是，泵站為臥式，其組件閥島采用集成液壓元件、疊加節(jié)流閥和電磁換向閥。
3根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓盤式澆注機(jī)，其特征是，模具(2)的上下模具均采用水冷，采用軌道開合模在運(yùn)轉(zhuǎn)中自行開合模。開模軌道(11)曲線采用一次曲線，開模角度為2-15度；合模軌道曲線采用無(wú)沖擊的等加速等減速運(yùn)動(dòng)曲線。
4根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓盤式澆注機(jī)，其特征是，中心軸承采用調(diào)心推力滾子軸承(6)；周邊支撐輪采用彈性固定式支撐輪(10)，包括彈簧(18)、支撐體(19)、滾輪(20)和底板(21)，且支撐彈簧(18)在支撐輪座下安裝。
全文摘要
一種多工位圓盤式磨球澆注機(jī)，包括圓盤主體4、泵站、模具2、傳動(dòng)裝置、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及支撐裝置。該機(jī)在參考傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)圓盤澆注機(jī)基礎(chǔ)上創(chuàng)造性的采用了全液壓傳動(dòng)，水平開模，通過獨(dú)特的推進(jìn)機(jī)構(gòu)，不僅保證了傳動(dòng)可靠行性、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性及定位準(zhǔn)確性，而且簡(jiǎn)化了澆注機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，降低了制造成本。在澆注機(jī)圓盤本體定位及支撐方式選擇上，采用了中心定位、中心及周邊復(fù)合支承的支撐方式，增強(qiáng)了支撐的可靠性。本發(fā)明具有不僅可實(shí)現(xiàn)磨球自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，大大提高磨球生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)點(diǎn)，而且在磨球生產(chǎn)行業(yè)中有很高的推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)B22D47/00GK101015854SQ20071007812
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月16日
發(fā)明者趙建華, 龍思遠(yuǎn), 辛德忠, 桑寶光, 徐紹勇, 嚴(yán)麗 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)