一種自動可控定量澆注裝置及其澆注工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自動可控定量澆注裝置，其特征在于所述坩堝包括中空通孔，所述坩堝底部設(shè)置有與中空通孔連通的坩堝底部出口，坩堝底部出口內(nèi)徑小于中空通孔內(nèi)徑，中空通孔與坩堝底部出口之間設(shè)有光滑弧形面臺階，坩堝放置于對應(yīng)的感應(yīng)線圈中，所述感應(yīng)線圈與電源連接，光滑弧形面臺階低于感應(yīng)線圈底部一定距離，所述金屬母材為定量金屬母材，所述定量金屬母材放入坩堝的中空通孔內(nèi)，定量金屬母材下端面和弧形面臺階緊密配合，使之堵住中空通孔和坩堝底部出口之間的通道，且定量柱形金屬母材底部低于線圈底部一定高度值。使用該發(fā)明的自動可控定量澆注工藝，不僅所需設(shè)備簡單容易實(shí)現(xiàn)，而且定量準(zhǔn)確、生產(chǎn)效率高。
【專利說明】
一種自動可控定量澆注裝置及其澆注工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于特種鑄造技術(shù)領(lǐng)域，涉及熔煉過程中的一種自動可控定量澆注裝置及其澆注工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，各種特種鑄造方法對金屬熔煉過程要求越來越高，其中一項(xiàng)就是定量澆注過程。實(shí)際生產(chǎn)過程中金屬液體的定量澆注大都采用轉(zhuǎn)澆包整體直接傾轉(zhuǎn)澆注方式、活塞栗方式、氣壓增壓方式等。這些方法分別存在定量精度不高、控制方法復(fù)雜、合金易氧化夾雜等常見問題。如果可以簡易的實(shí)現(xiàn)金屬熔煉的定量澆注過程，又不引起過多的問題。將有效節(jié)約控制成本，擴(kuò)展特種鑄造方法在金屬熔煉定量澆注領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種簡易的自動可控定量澆注裝置，使其應(yīng)用到特種鑄造工藝中。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種自動可控定量澆注裝置，所述澆注裝置包括坩禍以及與之配合的金屬母材，其特征在于所述坩禍包括中空通孔，所述坩禍底部設(shè)置有與中空通孔連通的坩禍底部出口，坩禍底部出口內(nèi)徑小于中空通孔內(nèi)徑，中空通孔與坩禍底部出口之間設(shè)有光滑弧形面臺階，坩禍放置于對應(yīng)的感應(yīng)線圈中，所述感應(yīng)線圈與電源連接，光滑弧形面臺階低于感應(yīng)線圈底部一定距離，所述金屬母材為定量金屬母材，所述定量金屬母材放入坩禍的中空通孔內(nèi)，定量金屬母材下端面和弧形面臺階緊密配合，使之堵住中空通孔和坩禍底部出口之間的通道，且定量柱形金屬母材底部低于線圈底部一定高度值。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述弧形臺階面包括與圓柱形的中空通孔光滑連接的第一圓弧面，和與坩禍出口光滑連接的第二圓弧面，第一圓弧面和第二圓弧面平滑連接且彎曲方向相反。
[0006]本發(fā)明的另一目的是設(shè)計(jì)一種簡易的自動可控定量澆注工藝，使其應(yīng)用到特種鑄造工藝中。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種自動可控定量澆注工藝，其特征在于所述工藝為:A、將坩禍放置于對應(yīng)的感應(yīng)線圈中，所述感應(yīng)線圈與電源連接，所述坩禍設(shè)有中空通孔，所述坩禍底部設(shè)置有與中空通孔連通的坩禍底部出口，坩禍底部出口內(nèi)徑小于中空通孔內(nèi)徑，中空通孔與坩禍底部出口之間設(shè)有光滑弧形面臺階，并保證光滑弧形面臺階低于感應(yīng)線圈底部一定距離;B、將定量金屬母材緩慢放入坩禍中，保證定量金屬母材下端面和弧形面臺階緊密配合，使之堵住中空通孔和坩禍底部出口之間的通道，同時(shí)將鑄件模具置于坩禍底部出口下端，保證模具澆口與坩禍底部出口相互對應(yīng);C、啟動電源，定量金屬母材的上端位于感應(yīng)線圈對應(yīng)范圍內(nèi)，先被熔化為高溫金屬液，定量金屬母材的下端位于感應(yīng)線圈對應(yīng)的范圍外，未被熔化從而形成坩禍底部出口的堵頭，阻止先熔化金屬液的流出；D、上端高溫金屬液逐漸將下端金屬母材熔化后，整個(gè)定量柱形金屬母材熔煉金屬液從坩禍底部出口一次性流出并對下端模具進(jìn)行澆注。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述坩禍設(shè)有圓柱形的中空通孔，所述金屬母材也為圓柱形結(jié)構(gòu)。金屬母材質(zhì)量為定量，形狀設(shè)計(jì)成圓柱形結(jié)構(gòu)，尺寸配合坩禍設(shè)計(jì)。這樣不僅利用熔煉，且保證底部圓柱平面結(jié)構(gòu)和坩禍底部弧形臺階緊密配合，封閉坩禍下端通孔。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述弧形臺階面包括與圓柱形的中空通孔光滑連接的第一圓弧面，和與坩禍出口光滑連接的第二圓弧面，第一圓弧面和第二圓弧面平滑連接且彎曲方向相反。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述樹禍的毛還尺寸在60mm 200mm一150mm 500mm范圍內(nèi)或重量在0.05kg-20kg范圍內(nèi)，該尺寸范圍內(nèi)毛坯坩禍皆可用于自動可控定量澆注工
-H-
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[0011 ]由于定量柱形金屬母材的下端位于感應(yīng)線圈對應(yīng)的范圍外，因此最后被熔化的特性，利用其未被熔化時(shí)能夠作為坩禍出口的堵頭的特性，在最后被熔化后，整個(gè)定量柱形金屬母材熔煉金屬液從坩禍底部出口一次性流出，即可完成自動可控定量澆注工藝。本發(fā)明的有限在于不僅簡單易行、不需任何輔助設(shè)備，且可配合感應(yīng)線圈調(diào)節(jié)熔煉速度和澆注溫度。
【附圖說明】
[0012]圖1為一種自動可控定量澆注工藝方法簡易示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合圖1，通過一個(gè)具體實(shí)施例，對本發(fā)明提供的用于特種鑄造工藝中的一種自動可控定量澆注工藝進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014]將尺寸為200mnT60mm的中空通孔結(jié)構(gòu)坩禍1，底部設(shè)計(jì)有光滑弧形面臺階4放置于對應(yīng)的感應(yīng)線圈3中，并保證定量柱形金屬母材底部超出線圈距離H，在該實(shí)施例中H為30mm。隨后將準(zhǔn)備好的質(zhì)量為lkg，尺寸為28mnT87mm的圓柱形母材2緩慢放入i甘禍中，保證母材下端面和弧形臺階4面緊密配合。將鑄件模具置于坩禍底部出口 5下端，保證鑄件模具孔與坩禍底部出口相互對應(yīng)。隨后啟動電源，可快速熔煉坩禍內(nèi)金屬。待H值上端母材金屬熔化后，H值下端不處于感應(yīng)線圈范圍內(nèi)的金屬母材并未熔化，將形成天然的坩禍下端通孔堵頭，該通孔堵頭阻止先熔化金屬液的流出。直到上端金屬液逐漸將下端堵頭熔化后，整個(gè)定量金屬母材熔煉金屬液將一次性流出并對下端模具進(jìn)行澆注。下端模具應(yīng)用于各種先進(jìn)的鑄造工藝，例如離心鑄造、真空重力澆注、真空離心鑄造等。至此，通過一種坩禍和母材配合的簡易熔煉方法可完成自動可控定量澆注工藝。
[0015]坩禍底部設(shè)置光滑弧形臺階，可以托住待熔煉金屬母材。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述弧形臺階面包括與圓柱形的中空通孔光滑連接的第一圓弧面，和與坩禍出口光滑連接的第二圓弧面，第一圓弧面和第二圓弧面光滑連接且彎曲方向相反。
[0016]所述坩禍設(shè)有圓柱形的中空通孔，所述金屬母材也為圓柱形結(jié)構(gòu)。金屬母材質(zhì)量為定量，形狀設(shè)計(jì)成圓柱形結(jié)構(gòu)，尺寸配合坩禍設(shè)計(jì)。這樣不僅利用熔煉，且保證底部圓柱平面結(jié)構(gòu)和坩禍底部弧形臺階緊密配合，封閉坩禍下端通孔。
[0017]在本發(fā)明中，定量柱形金屬母材底部超出線圈底部的高度值H，決定了定量母材定量澆注，H值在大于零范圍內(nèi)可隨意調(diào)節(jié)。H值上面的金屬處于感應(yīng)線圈內(nèi)率先熔化，H值下面的金屬形成天然堵頭的作用，隨后上層金屬液逐漸熔化堵頭，至堵頭熔化后一次性流出，完成簡易可控定量澆注。通過調(diào)節(jié)H值的大小可以實(shí)現(xiàn)澆注時(shí)間澆注溫度的調(diào)節(jié)和控制。
[0018]在本發(fā)明中優(yōu)選地，10mm￡H￡30mm，H值主要與母材直徑大小和澆注時(shí)間有關(guān)。一般母材直徑越大，田直可減小；需要饒注時(shí)間越長，田直越大。經(jīng)驗(yàn)公式如下:H=a*(T/D)+b(mm)
其中a，b表示常量;D表示母材的直徑;T表示需求澆注時(shí)間，該T與母材材質(zhì)、形狀大小，中頻爐相關(guān)參數(shù)有關(guān)。
[0019]設(shè)置于坩禍底部出口的模具可以應(yīng)用于各種先進(jìn)的鑄造工藝，例如離心鑄造、真空重力澆注、真空離心鑄造等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動可控定量澆注裝置，所述澆注裝置包括坩禍以及與之配合的金屬母材，其特征在于所述坩禍包括中空通孔，所述坩禍底部設(shè)置有與中空通孔連通的坩禍底部出口，坩禍底部出口內(nèi)徑小于中空通孔內(nèi)徑，中空通孔與坩禍底部出口之間設(shè)有光滑弧形面臺階，坩禍放置于對應(yīng)的感應(yīng)線圈中，所述感應(yīng)線圈與電源連接，光滑弧形面臺階低于感應(yīng)線圈底部一定距離，所述金屬母材為定量金屬母材，所述定量金屬母材放入坩禍的中空通孔內(nèi)，定量金屬母材下端面和弧形面臺階緊密配合，使之堵住中空通孔和坩禍底部出口之間的通道，且定量柱形金屬母材底部低于線圈底部一定高度值。2.如權(quán)利要求1所述的一種自動可控定量澆注裝置，其特征在于所述弧形臺階面包括與圓柱形的中空通孔光滑連接的第一圓弧面，和與坩禍出口光滑連接的第二圓弧面，第一圓弧面和第二圓弧面平滑連接且彎曲方向相反。3.—種自動可控定量澆注工藝，其特征在于所述工藝為:A、將坩禍放置于對應(yīng)的感應(yīng)線圈中，所述感應(yīng)線圈與電源連接，所述坩禍設(shè)有中空通孔，所述坩禍底部設(shè)置有坩禍底部出口，坩禍底部出口內(nèi)徑小于中空通孔內(nèi)徑，中空通孔與坩禍底部出口之間設(shè)有光滑弧形面臺階，并保證光滑弧形面臺階低于感應(yīng)線圈底部一定距離;B、將定量金屬母材緩慢放入坩禍中，保證定量金屬母材下端面和弧形面臺階緊密配合，使之堵住坩禍底部出口，同時(shí)將鑄件模具置于坩禍底部出口下端，保證模具澆口與坩禍底部出口相互對應(yīng);C、啟動電源，定量金屬母材的上端位于感應(yīng)線圈對應(yīng)范圍內(nèi)，先被熔化為高溫金屬液，定量金屬母材的下端位于感應(yīng)線圈對應(yīng)的范圍外，未被熔化從而形成坩禍底部出口的堵頭，阻止先熔化金屬液的流出；D、上端高溫金屬液逐漸將下端金屬母材熔化后，整個(gè)定量柱形金屬母材熔煉金屬液從坩禍底部出口一次性流出并對下端模具進(jìn)行澆注。4.如權(quán)利要求3所述的一種自動可控定量澆注工藝，其特征在于，所述弧形臺階面包括與圓柱形的中空通孔光滑連接的第一圓弧面，和與坩禍出口光滑連接的第二圓弧面，第一圓弧面和第二圓弧面平滑連接且彎曲方向相反。5.權(quán)利要求3所述的一種自動可控定量澆注工藝，其特征在于，所述坩禍設(shè)有圓柱形的中空通孔，所述定量金屬母材也為圓柱形結(jié)構(gòu)。6.權(quán)利要求3所述的一種自動可控定量澆注工藝，其特征在于，所述坩禍的毛坯尺寸在60mm X 200mm一150mmX 500mm范圍內(nèi)或重量在0.05kg_20kg范圍內(nèi)，該尺寸范圍內(nèi)毛還i甘禍皆可用于自動可控定量澆注工藝。7.權(quán)利要求3所述的一種自動可控定量澆注工藝，其特征在于，坩禍底部通孔下端對應(yīng)于鑄件模具澆口，該工藝應(yīng)用于離心鑄造、真空重力澆注、真空離心鑄造。
【文檔編號】B22D39/04GK105945271SQ201610525904
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】嚴(yán)元眾, 王鑫, 王軍偉, 李泉波, 關(guān)奇漢
【申請人】上海華培動力科技有限公司