重力浇铸机 【技术领域】
本发明涉及一种铸造设备。特别是涉及一种用于机械工业的铸造生产过程中将溶化好的合金溶液浇入金属制作的铸型的同时，在重力作用下完成充型和凝固而获取铸件方法的重力浇铸机。
背景技术
目前，铸造设备中的溶化好的金属溶液浇注方法多数为手动操作倾倒式的浇注方法，这类传统方法其劳动强度大、生产效率低、且铸件的质量难以保证；目前也有一种采用以减轻劳动强度与提高生产率为目的的液压与机械传动的浇注机，如中国专利说明书990220647.8中已公开的“一种浇铸机”，如图5所示，它由包括浇包架、倾倒臂及倾倒控制装置，它还包括一个运行操作控制系统，该系统由液压动力控制系统1、2、工作台升降机构3、回转机构4、手动辅助补偿装置8及大车行走机构12构成，其中，液压动力控制系统2固定在车架11上，工作台升降机构3为活动小车式，并由固定架、活动架和链轮组成，固定架安装在车架11前部，回转机构4为立式转轴铰链体结构，分别与工作台9及工作台升降机构3连接，工作台9的前部内和上端分别设有轨道，倾倒臂6为套筒杆式结构，下设支架，支架下侧前部安有滚轮，手动辅助补偿装置8上端是一立轴式制动器，上与倾倒臂6下面的支架固定，下端是两侧带有移动轮的框架结构，大车行走机构12为滚轮式，工作台升降机构3、回转机构4、倾倒臂6、手动辅助补偿装置8的制动器地运动均由液压控制系统2传递液压动力，并经控制器5控制。
其倾倒臂及倾倒操作机构由一运行操作控制系统控制，该系统由工作台升降机构、回转机构、手动辅助补偿装置及大车行走机构构成，整个装置为移动小车式，工作台可以通过回转机构水平旋转，又可升降，倾倒臂可伸缩、翻转，从而实现浇包架的翻转，各主要动作均为液压机械动作并辅以手动控制，能准确、灵活、安全高效地完成浇注任务。
然而上述“一种浇铸机”它的缺点是由于浇铸过程其工作台上的金属模具是不能同时倾转，因而不能有效地排出型腔中的残余气体，铸件的质量同样难以保证。
【发明内容】
本发明的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种既可以有效地排出型腔中的残余气体，减少金属溶液浇注时的飞溅和涡流以提高铸件的质量、又同时具有良好的对金属模具进行冷却和型腔表面浸涂功能以提高模具使用寿命又便于铸型脱模的重力浇铸机。
重力型浇铸机在国外已应用于铸造行业，如美国的CMH公司、意大利的IMR公司均已生产，而且他们的产品都为全液压、全自动控制，将置芯、浇注、冷却、卸件、模具清理喷涂料等工序全部自动控制完成，只需一人操作；然而价格昂贵，进口一台约七、八万美元。
本发明有效地利用在重力作用下完成充型和凝固而获取铸件方法称之为重力铸造法，又称为金属型铸造法。本发明的目的是根据我国国情的中小生产企业尤其是民营企业劳动力富有、劳动成本较低的条件下，通过提供一种既具有国外同类产品的性能要求而仅是操作员由一人增加为三人并其成本仅为进口设备的百分之十左右的如下结构的分步法重力浇铸机而实现的，它包括工作台架、浇铸工作台、金属模具、模具的移置滚轮装置。
所述的工作台架为一带有下横梁及至少四个底脚的“∏”字型的框式结构，所述的“∏”字型工作台架的上面设置有用于夹紧所述的金属模具的夹紧固定架、夹紧活动架及其夹紧气缸的并可沿所述的夹紧固定架的枢轴为中心而上下翻转的浇铸工作台活动架，所述的浇铸工作台活动架的下面通过销轴枢支连接一用于上下翻转所述的工作台活动架的气缸的活塞杆，所述的气缸的下端通过销轴与所述的工作台架的下横梁相枢支连接；所述的“∏”字型工作台架的另一端固定设置一冷却箱体，所述的冷却箱体的一侧固定设置一带有销轴的支撑，所述的销轴枢支连接一冷却架气缸；所述的冷却箱体的下部固定设置一带有电机的用于搅拌所述的金属模具冷却水的搅拌器。
用于夹紧所述的金属模具的夹紧固定架、夹紧活动架及其夹紧气缸的沿所述的夹紧固定架的枢轴为中心而上下翻转的浇铸工作台活动架的翻转角度为由水平位置向上翻40～50度。
所述的浇铸工作台活动架的下面固定设置一用于其上下翻转后使其定位于水平位置的定位柱。所述的浇铸工作台活动架的左边设置一用于将所述的模具移置于所述的浇铸工作台活动架上的重力台滚轮装置。
所述的冷却箱体的上部设置一带有用于移置将铸件取出后的所述的金属模具左、右块的冷却架滚轮装置。所述的冷却架滚轮装置的一侧设置一通过固定在所述的冷却箱体上的销轴相枢支连接的、用于将所述的模具浸没在所述的冷却箱体内的冷却水中的摇杆板座。所述的冷却箱体的上、下部固定设置有进水阀及排水阀。
所述的摇杆板座通过固定在所述的摇杆板座中部的销轴与用于上下翻转的所述的冷却架气缸的活塞杆相枢支连接。
所述的夹紧固定架的内侧连接一用于不同尺寸的模具右夹板；所述的夹紧活动架的内侧连接一用于不同尺寸的模具左夹板。
所述的浇铸工作台活动架升降与复位以及所述的夹紧气缸夹紧动作是脚踏开关操作气阀实现。
本发明的重力浇铸机是分步式的重力浇铸机，由三个工位各有一个人操作。第一工位的工人将垂直分型的金属模具去除型腔中杂物，并用含石墨水的喷枪喷涂型腔表面，然后放置树脂砂芯、合模，再将模具置于浇铸工作台活动架上并操作气阀，推动夹紧活动架将模具夹紧，操作脚踏开关使气缸开始动作，将浇铸工作台上倾至45°位；第二工位的工人边将熔化的合金通过浇口浇入模具型腔的同时，边脚踩脚踏活动架气缸控制器开关，使浇铸工作台活动架缓慢平稳的下降至起始位置，同时从冒口排出型腔中的残余气体，在浇铸完毕同时，正好将模具处于水平位置。第三工位的工人操作夹紧气缸，将模具松开同时拉出模具，并左、右分开，把铸件取出，并将模具左、右块平放在冷却架滚轮上，操纵冷却架气缸，使摇杆板座平稳下降，让模具浸没在冷却箱体内的冷却水中；同时开动电机，使搅拌器充分转动，按一定比例的石墨粉均匀分布在水中，这样既冷却了模具，又润滑、保护了模具的型腔表面。然后，操纵冷却架气缸，将摇杆板座上升恢复至原位，再重复前面工序。
与现有技术相比，本发明的优点在于：1.有效地利用了在重力作用下完成充型和凝固而获取铸件，浇铸过程其工作台上的金属模具能同时倾转，因而能有效地排出型腔中的残余气体，大大地提高了铸件的质量；2.采用分步法重力浇铸方法，仅是操作员由一人增加为三人即达到国外同类产品的重力浇铸机的性能要求，并其设备成本仅为进口设备的百分之十左右，从而大大地降低了生产成本；3.本发明功能完整、结构简单、布局合理、维修方便；4.由于采用了分步法重力浇铸，可以同时使用三套同样的金属模具进行流水作业，其工作节拍比国外同类产品提高三倍，因而大大地提高了生产效率。
【附图说明】
图1为本发明的平面布置示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖面图；
图4为图2的C-C剖面图；
图5为一种现有技术的结构示意图；
【具体实施方式】
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
图1至图4示出了本发明重力浇铸机一个实施方式。它包括工作台架、浇铸工作台、金属模具及其移置滚轮装置；所述的工作台架4为一带有下横梁41及至少四个底脚41的“∏”字型的框式结构，所述的“∏”字型工作台架4的上面设置一带有用于夹紧所述的模具32的夹紧固定架15、夹紧活动架16及其夹紧气缸17的并可沿所述的夹紧固定架的枢轴151为中心而上下翻转的浇铸工作台活动架1，所述的浇铸工作台活动架1的下面通过销轴38枢支连接一用于上下翻转所述的工作台活动架的气缸3的活塞杆36，所述的气缸3的下端通过销轴37与所述的工作台架的下横梁41相枢支连接；所述的浇铸工作台活动架1的下面固定设置一用于其上下翻转后使其定位于水平位置的定位柱2。所述的浇铸工作台活动架1的左边设置一用于将所述的模具32移置于所述的浇铸工作台活动架1上的重力台滚轮装置5。
所述的“∏”字型工作台架4的另一端固定设置一带有用于移置将铸件取出后的所述的模具左、右块的冷却架滚轮装置10的冷却箱体14，所述的冷却箱体14的一侧固定设置一带有销轴71的支撑141，所述的销轴71枢支连接一冷却架气缸7；所述的冷却架滚轮装置10的下面设置一通过固定在所述的冷却箱体14上的销轴91相枢支连接的、用于将所述的模具浸没在所述的冷却箱体14内的冷却水中的摇杆板座9，所述的摇杆板座9通过固定在所述的摇杆板座中部的销轴72与上下翻转的所述的冷却架气缸7的活塞杆73相枢支连接。所述的冷却箱体14的下部固定设置一带有电机18的用于搅拌模具冷却水的搅拌器8。
所述的冷却箱体14的上、下部固定设置有进水阀12及排水阀11。
所述的夹紧固定架15的内侧连接一用于不同尺寸的模具右夹板321；所述的夹紧活动架16的内侧连接一用于不同尺寸的模具左夹板322。
本发明的重力浇铸机是分步式的重力浇铸机，由三个人操作，操作位置如图1所示，分别为E位、F位、G位三个工位，其工作过程如下：
1.E位
首先，工人将垂直分型的金属模具32从分型面33处分开、平放，用手提铜丝抛头去除型腔中杂物，并用含石墨水的喷枪喷涂型腔表面，然后放置树脂砂芯、合模。
然后，将模具32置于浇铸工作台活动架1上，操作气阀(图中未示出)，使夹紧气缸17动作，推动夹紧活动架16将模具夹紧。操作脚踏开关(图中未示出)，使气缸3开始动作，将浇铸工作台1上倾至45°位，如图2中的30及31所示。
2.F位
在上倾至45°位置时，工人边将熔化的合金通过浇口34浇入模具型腔，同时边脚踩脚踏活动架气缸控制器开关，边维持浇注状态，使浇铸工作台活动架1缓慢平稳的下降至起始位置，同时从冒口35排出型腔中的残余气体；在浇铸完毕同时，正好将模具处于水平位置。
2.G位
工人操作夹紧气缸17，将模具松开同时拉出模具，并将其从分型面33处左、右分开，把铸件取出，并将模具左、右块平放在冷却架滚轮10上，操纵冷却架气缸7，使摇杆板座9平稳下降，让模具浸没在冷却箱体14内的冷却水中；同时开动电机18，使搅拌器8充分转动，按一定比例的石墨粉均匀分布在水中，这样既冷却了模具，又润滑、保护了模具的型腔表面。然后，操纵冷却架气缸7，将摇杆板座9上升恢复至原位，由E位工人将模具拉出重复前面工序。