專利名稱：一種鑄造裝置及鑄造模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鑄造技術領域，特別是涉及一種鑄造裝置及鑄造模具。
背景技術：
隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，對各種鑄件的尺寸精度和外觀質量的要求越 來越高。
在小型鑄件的鑄造領域，由于在鑄造時所用的液體金屬(如鐵液)通常 冷卻速度比較快，而且澆注用的液體金屬體積少，使得液體金屬在很短的時 間內就散發(fā)掉熱量、冷卻凝固，這導致液體金屬在凝固后體積收縮量大且得 不到補縮，造成縮孔、縮松等鑄件缺陷，使得生產的小型鑄件無法正常成型， 滿足不了高精度、高質量的鑄造要求。
目前，通常采用金屬型鑄造和砂型鑄造方式對各種鑄件進行鑄造。
對于小型鑄件的鑄造，如果使用現有技術的金屬型鑄造方式，由于所使 用的金屬模具的導熱性強，不僅不能減緩液體金屬的降溫速度，而且會加快 液體金屬的降溫速度，使得液體金屬在更短的時間內tt掉熱量、冷卻凝固， 從而無法在凝固之前注滿整個鑄件型腔，并且由于液體金屬在凝固后體積收 縮量大、從而鑄件產品的形狀不符合要求，產品無法滿足高精度、高質量的 市場要求。因此，現有技術中，人們不使用金屬型鑄造方式來鑄造小型鑄件。 因此，現有技術中，在鑄造領域為了減緩液體金屬的降溫速度以保證產 品成型和補縮，普遍釆用砂型鑄造方式來生產小型鑄件。采用砂型鑄造方式 生產小型鑄件時，雖然可以減慢液體金屬的冷卻速度，使小型鑄件成型和補 縮，但是由于液體金屬的冷卻速度過慢，導致澆注出來的產品的晶粒粗大、 硬度較低，同時由于所使用的型砂是由砂子和粘結劑所組成，使得澆注出來 的鑄件的精度、表面光潔度差，無法滿足高精度和高質量鑄件的生產要求。

實用新型內容
有鑒于此，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種鑄造裝置及鑄造 模具，以生產出高精度、高質量的各種鑄件。
本實用新型提供了一種鑄造裝置，包括旋轉機構和鑄造模具，所述旋轉 機構與所述鑄造模具連接，所述鑄造模具由上模體和下模體組成，上、下模 體相互對合，所述鑄造^^莫具上、下才莫體之間包括至少一個型腔、至少一個流 道，在上模體中有直澆道，所述型腔通過所述流道與直澆道連通，所述直澆 道以一定角度貫穿所述上4莫體。
優(yōu)選地，所述直澆道垂直貫穿所述上模體的中心。
優(yōu)選地， 一個以上型腔串聯連通形成型腔串，所述型腔串的一端與流道 連通，另一端密封。
優(yōu)選地，所述型腔按照旋轉機構的旋轉方向的逆向串聯連通。 優(yōu)選地，所述型腔串中的型腔通過內澆道孔連通。 優(yōu)選地，所述型腔串的一端通過連接口與流道連通。 優(yōu)選地，所述連接口為型腔外壁上的凹口或腔壁內的豁口。 優(yōu)選地，所述連接口的朝向與旋轉機構的旋轉方向一致。 優(yōu)選地，所述鑄造模具為全金屬型模具或其他導熱快的模具。 優(yōu)選地，所述旋轉機構為高速旋轉機構。
本實用新型還提供了 一種鑄造模具，所述鑄造模具由上模體和下模體組 成，上、下模體相互對合，所述鑄造模具上、下模體之間包括至少一個型腔、 至少一個流道，在上模體中有直澆道，所述型腔通過所述流道與直澆道連通， 所述直澆道以 一定角度貫穿所述上才莫體。
優(yōu)選地，所述直澆道垂直貫穿所述上才莫體的中心。
優(yōu)選地， 一個以上型腔串聯連通形成型腔串，所述型腔串的一端與流道 連通，另一端密封。
優(yōu)選地，所述型腔串中的型腔通過內澆道孔連通。 優(yōu)選地，所述型腔串的一端通過連接口與流道連通。
優(yōu)選地，所述連接口為型腔外壁上的凹口或腔壁內的豁口。 優(yōu)選地，所述鑄造模具為全金屬型模具或其他導熱快的模具。 優(yōu)選地，所述型腔為球形型腔或段形型腔。
與現有技術相比，本實用新型提供的鑄造裝置，具有以下優(yōu)點
1、 由于在鑄造模具上固定有旋轉機構，該旋轉機構帶動鑄造模具高速旋 轉，當進行鑄件澆鑄時，液體金屬從模具的直澆道注入，在高速旋轉產生的 離心力的壓注作用下，液體金屬沿模具內的流道迅速流動，通過連接口流入 型腔，并注滿所有的型腔，從而使液體金屬能夠在注滿型腔的狀態(tài)下冷卻凝 固。通過本實用新型的技術方案，能夠使鑄件的型腔快速注滿，使鑄件快速 成型，并由于離心力對液體金屬的壓注作用，從而使鑄件補縮充分、鑄件內 部組織更加致密，從而能夠高效率地生產出高精度、高質量的各種鑄件。
2、 鑄造裝置所包含的型腔也可以大大提高鑄件的生產效率，從而節(jié)約了 鑄造成本，方便地實現鑄件的批量生產。
以下結合附圖詳細描述本實用新型的實施方式


圖1為鑄造鑄球時，鑄造模具的上模體的俯視圖2為鑄造鑄球時，鑄造模具的下模體的俯視圖3是
圖1中所標C部分的局部放大圖4為上模體與下模體合箱后，沿圖2中B-B線的剖視圖5是沿
圖1中A-A線的剖視圖。
具體實施方式
下面以鑄造鑄球為例說明本實用新型提供的鑄造裝置。
本實用新型提供的鑄造裝置包含有鑄造模具和旋轉機構，鑄造模具與旋
轉機構連接。
通常情況下，旋轉機構安裝于所述鑄造模具下方，優(yōu)選為能夠高速旋轉 的旋轉機構。
所包含的鑄造模具為導熱快的模具，優(yōu)選為全金屬型模具。 鑄造模具由上模體和下模體兩部分對合而成。
請參閱
圖1和圖2,
圖1為鑄造鑄球時，鑄造模具的上模體的俯視圖， 圖2為鑄造鑄球時，鑄造模具的下模體的俯視圖。
如
圖1和圖2所示，上模體1上有兩個定位孔91，多個內凹半球71，多 個內澆道凹口 81，上澆槽31、 32、 33、 34,直澆道5，連接口 10。
作為與上模體對合的下模體，下模體2上有與上模體1同等數目的內凹 半球72、內澆道凹口 82以及定位銷92，還包含有下澆槽61、 62、 63、 64， 以及連接口 10。
上模體與下模體的形狀為正方形，當然，上模體與下模體的形狀不局限 于正方形，也可以是矩形、圓形等其他形狀。
上模體l和下模體2的內凹半球位于相鄰兩個澆槽所夾區(qū)域內，上模體 或下模體的多個內凹半球71或72按照旋轉機構的旋轉方向I的逆向串聯連 接，多個內凹半球呈矩形方陣隊形排列，當然，內凹半球的排列隊形不局限 于矩形方陣，也可以為三角形陣列或其他形狀的陣列。
上模體i和下模體2上的內凹半球71、 72對應放置，且數目、大小相同。
上模體1或下模體2的多個內凹半球71或72按照旋轉機構的旋轉方向 I的逆向串聯連接，上模體1和下模體2上的內凹半球71、 72對應放置，數 目、大小相同，上模體1與下模體2合箱后，上模體1和下模體2的內凹半 球71、 72合在一起形成多個球形型腔7，當然，該多個球形型腔7亦為按照 旋轉機構的旋轉方向I的逆向串聯連接，形成多個球形型腔串。
需要說明的是，鑄造模具型腔的形狀不局限于球形，還可以是任何一種 所需要的形狀，如段形或鼓形。
當然，如果相鄰兩個澆槽所夾區(qū)域內的型腔只有一個，那么所形成的型 腔串也只包含一個型腔。
在型腔大小相同或近似的情況下，型腔的形狀可以任意^^配，例如，球 形型腔和段形型腔可以依次間隔連接，也可以先連接幾個球形型腔，再接著 連接幾個段形型腔。
所述澆槽31、 32、 33、 34、 61、 62、 63、 64的形狀、大'j、一致，皆為水 平放置的澆道，上澆槽33的形狀具體參見圖3。當上模體1與下模體2合箱 后，上模體l和下模體2的澆槽匹配對合，形成4條液體金屬的流道。
可以理解的是，上澆槽33的形狀不限于如圖3所示形狀，還可以是任何 一種所需要的形狀，如半圓形。
在上模體中，直澆道5垂直貫穿上才莫體1的中心，相鄰的兩條澆槽互相 垂直，上澆槽31、 32、 33、 34所在平面與直澆道5垂直。
在下^:莫體中，相鄰的兩條澆槽相互垂直，下澆槽61、 62、 63、 64所在平 面與直澆道5垂直。
可以理解的是，上模體l中的直澆道可以和一條以上的澆槽垂直連通。
上澆槽31、 32、 33、 34的一端相交于直澆道5，下澆槽61、 62、 63、 64 的一端也相交于直澆道5，當上模體和下模體對合時，上澆槽31、 32、 33、 34和下澆槽61、 62、 63、 64對合形成的4條流道的一端連通直澆道，另一 端密封。
一并參閱圖4，圖4為上模體1、下模體2合箱后，沿圖2中B-B線的 剖視圖，如圖4所示，上澆槽31與下澆槽61對合，形成了一條液體金屬的 流道41,流道41包括上澆槽31和下澆槽61，該流道與直澆道5相通。
所述上模體1的兩個定位孔91與下模體2上的定位銷92分別以上模體 和下模體的中心為對稱點中心對稱。當然，上模體i與下模體2可以有多個 中心對稱的定位銷或定位孔，使上模體與下模體緊密對合。參見圖4所示， 上模體1與下模體2通過定位銷92嵌入定位孔91固定在一起。
本實用新型提供的鑄造裝置，旋轉機構帶動鑄造模具做高速旋轉，在鑄 造模具中，相鄰兩條流道之間的球形型腔7都按照旋轉機構的旋轉方向I的 逆向串聯連通，形成球形型腔串，在球形型腔串靠近流道的一端固定有連接 口與流道相通。
如圖4、圖5所示，球形型腔串通過連接口 IO與液體金屬的流道連通， 所述連接口 10為型腔外壁上的喇p八狀凹口 ，其朝向與旋轉機構的旋轉方向一 致，以方便液體金屬的注入。
當然，該連接口也可以為球形型腔的腔壁內的豁口。
需要說明的是，該連接口的大小可以根據型腔的大小以及所澆注液體金 屬的流動性能作相應調整。
參閱圖l、圖2、圖3可知，模具中所有的球形型腔串都通過連接口 10 與流道連通，連接口都為外連的喇"八狀凹口，其朝向與旋轉機構的旋轉方向 一致，以方〗更液體金屬的注入。
內澆道凹口 81、 82位于一串內凹半球中任意兩個內凹半球的連接處，其 形狀為半圓形。上模體1和下模體2的內澆道凹口 81、 82對應放置，數目、 大小相同，上模體1與下模體2合箱后，兩個對合的內澆道凹口組合形成內 澆道孔8， 一串球形型腔7的腔壁上的多個內澆道孔8位于一直線上，參見 圖4，這串空心球腔7通過內澆道孔8連通。當進行澆注時，液體金屬從連 接口 10澆注進其中 一個球形型腔，再依次通過多個內澆道孔8在這串球形型 腔之間流動。
需要說明的是內澆道凹口 81、 82的形狀也可以為其它方i"更液體金屬通 過的形狀使鑄造模具上、下模體的內凹半球71、 72上的內澆道凹口81、 82 形狀、大小、位置一致，使得上模體l與下模體2合箱后， 一串球形型腔7 上的內澆道孔8位于同一直線上。球形型腔7上的內澆道孔8的大小可以根 據型腔的大小以及所澆注液體金屬的流動性能作相應調整。
需要說明的是，在實際應用中，可以在上模體與下模體的周邊增加一個 以上起?？?，該上模體與下模體的起模孔對應，以方便進行起模。
當進行鑄件澆鑄時，上模體1與下模體2處于合箱狀態(tài)，整個模具通過 旋轉機構沿I方向做高速旋轉，液體金屬從模具中心的直澆道5注入，在高 速旋轉產生的離心力的壓注作用下，液體金屬迅速沿流道流動，流經連接口 10進入球形型腔7，依次通過多個內澆道孔注滿所有的球形型腔，從而使液 體金屬能夠在注滿球形型腔的狀態(tài)下冷卻凝固。
需要說明的是由于本實用新型提供的鑄造裝置高速旋轉，所以鑄造模 具中的流道和內澆道孔8可以采用較小的尺寸，從而大大提高了液體金屬的 利用率， 一般情況下，液體金屬的利用率可以達到75%以上。
需要說明的是，由于本實用新型提供的鑄造裝置可以采用全金屬型模具， 從而使得鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高，而且質量和尺寸穩(wěn)定。此 外，在鑄造模具釆用金屬材料時，液體金屬的冷卻速度加快，從而使得澆注 出來的鑄件晶粒細化、硬度高，正常情況下，可以比砂型鑄件提高洛氏硬度
7度以上。
此外，本實用新型提供的鑄造裝置可以采用全金屬型模具，從而可以重 復使用模具，大大提高鑄件的生產效率，降低生產成本，同時由于不要使用 砂子和粘結劑形成型砂，大量節(jié)約了砂子和粘結劑，保護了生態(tài)環(huán)境。
本實用新型提供的鑄造裝置包含有多個型腔，可以大大提高了鑄件的生 產效率，從而節(jié)約了鑄造成本，方便地實現鑄件的批量生產。
上述實施例為本實用新型的優(yōu)選實施例，本實用新型的基本思想是，在 鑄造模具上固定有旋轉機構，該旋轉機構帶動鑄造模具高速旋轉，當進行鑄 件澆鑄時，液體金屬從模具的直澆道注入，在高速旋轉產生的離心力的壓注 作用下，液體金屬沿模具內的流道迅速流動，通過連接口流入球形型腔，并 注滿所有的球形型腔，從而使液體金屬能夠在注滿球形型腔的狀態(tài)下冷卻凝 固。通過本實用新型的技術方案，能夠使鑄球的型腔快速注滿，使鑄球成型， 并由于離心力對液體金屬的壓注作用，從而使鑄球補縮充分、鑄件內部組織 更加致密，從而能夠高效率地實現高精度、高質量的鑄球生產。
在上述基本思想下，可以得知，本實用新型提供的鑄造裝置不僅適用于對 鑄球進行能夠進行高精度、高質量、高效率的生產，而且適用于對所有的鑄件 高精度、高質量、高效率的生產。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域 的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干
改進和潤飾，這些改進和潤飾也應^L為本實用新型的保護范圍。
權利要求1、一種鑄造裝置，其特征在于，包括旋轉機構和鑄造模具，所述旋轉機構與所述鑄造模具連接，所述鑄造模具由上模體和下模體組成，上、下模體相互對合，所述鑄造模具上、下模體之間包括至少一個型腔、至少一個流道，在上模體中有直澆道，所述型腔通過所述流道與直澆道連通，所述直澆道以一定角度貫穿所述上模體。
2、 根據權利要求1所述的鑄造裝置，其特征在于，所述直澆道垂直貫穿 所述上模體的中心。
3、 根據權利要求1所述的鑄造裝置，其特征在于， 一個以上型腔串聯連 通形成型腔串，所述型腔串的一端與流道連通，另一端密封。
4、 根據權利要求3所述的鑄造裝置，其特征在于，所述型腔按照旋轉機 構的旋轉方向的逆向串聯連通。
5、 根據權利要求3所述的鑄造裝置，其特征在于，所述型腔串中的型腔 通過內澆道孔連通。
6、 根據權利要求3所述的鑄造裝置，其特征在于，所述型腔串的一端通 過連"l妄口與流道連通。
7、 根據權利要求6所述的鑄造裝置，其特征在于，所述連接口為型腔外 壁上的凹口或腔壁內的豁口 。
8、 根據權利要求6所述的鑄造裝置，其特征在于，所述連接口的朝向與 旋轉機構的旋轉方向 一致。
9、 根據權利要求1至8任意一項所述的鑄造裝置，其特征在于，所述鑄 造模具為全金屬型模具或其他導熱快的模具。
10、 根據權利要求1至8任意一項所述的鑄造裝置，其特征在于，所述旋 轉機構為高速旋轉機構。
11、 一種鑄造模具，其特征在于，所述鑄造模具由上模體和下模體組成， 上、下模體相互對合，所述鑄造模具上、下模體之間包括至少一個型腔、至少一個流道，在上模體中有直澆道，所述型腔通過所述流道與直免道連通，所述 直澆道以一定角度貫穿所述上模體。
12、 根據權利要求11所述的鑄造模具，其特征在于，所述直澆道垂直貫 穿所述上模體的中心。
13、 根據權利要求11所述的鑄造模具，其特征在于， 一個以上型腔串聯連通形成型腔串，所述型腔串的一端與流道連通，另一端密封。
14、 根據權利要求13所述的鑄造模具，其特征在于，所述型腔串中的型 腔通過內洗道孔連通。
15、 根據權利要求13所述的鑄造裝置，其特征在于，所述型腔串的一端 通過連接口與流道連通。
16、 根據權利要求15所述的鑄造裝置，其特征在于，所述連接口為型腔 外壁上的凹口或腔壁內的豁口 。
17、 根據權利要求11至16任意一項所述的鑄造裝置，其特征在于，所述 鑄造模具為全金屬型模具或其他導熱快的模具。
18、 根據權利要求11至16任意一項所述的鑄造裝置，其特征在于，所述 型腔為球形型腔或段形型腔。
專利摘要本實用新型公開了一種鑄造裝置，包括旋轉機構和鑄造模具，所述旋轉機構與所述鑄造模具連接，所述鑄造模具由上模體和下模體組成，上、下模體相互對合，所述鑄造模具上、下模體之間包括至少一個型腔、至少一個流道，在上模體中有直澆道，所述型腔通過所述流道與直澆道連通，所述直澆道以一定角度貫穿所述上模體。本實用新型還公開了一種鑄造模具。通過本實用新型的技術方案，能夠使鑄件的型腔快速注滿，使鑄件快速成型，并由于離心力對液體金屬的壓注作用，從而使鑄件補縮充分、鑄件內部組織更加致密，從而能夠高效率地生產出高精度、高質量的各種鑄件。
文檔編號B22C9/00GK201070661SQ20072015035
公開日2008年6月11日 申請日期2007年6月19日 優(yōu)先權日2007年6月19日
發(fā)明者姜慶志 申請人:姜慶志