阅读说明：本技术 一种熔模铸造精密铸件的铸造方法及设备 (Casting method and equipment for investment casting precision casting ) 是由 叶少文 于 2020-04-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种熔模铸造精密铸件的铸造方法,包括蜡模制造-型壳制造-脱蜡、浇注成型-铸件清理；本发明在熔模铸造精密铸件的铸造方法中通过铸造设备进行浇注操作时,根据型壳内浇注的金属溶液的质量往砝码滑座上放置有砝码,当称量筒内的液态金属重量等于砝码重量时,此时平衡座内的第一连接线一端的安装转座下降带动砝码滑座上升,而位于砝码滑座两侧的光栅接收信号控制第一伺服电机停止工作,通过第三伺服电机工作带动称量筒快速旋转,将液态金属全部倒入浇注槽内,能够根据铸造铸件的具体所需液态金属进行自动称量,保证每次的浇灌液态金属的重量刚好满足一个完整铸件的铸造,降低了传统工艺中的原料损耗,降低了生产成本。(The invention discloses a casting method of investment casting precision casting, which comprises the steps of wax mold manufacturing, shell manufacturing, dewaxing, casting molding and casting cleaning; when casting is carried out through casting equipment in the casting method for investment casting precision castings, weights are placed on the weight sliding seats according to the mass of metal solution poured in a shell, when the weight of liquid metal in the weighing cylinder is equal to the weight of the weights, the mounting rotary seat at one end of the first connecting wire in the balancing seat descends to drive the weight sliding seats to ascend, the gratings on the two sides of the weight sliding seats receive signals to control the first servo motor to stop working, the weighing cylinder is driven to rotate rapidly through the working of the third servo motor, all the liquid metal is poured into the pouring groove, automatic weighing can be carried out according to the specifically needed liquid metal of the cast castings, the weight of poured liquid metal each time is guaranteed to just meet the casting requirement of a complete casting, raw material loss in the traditional process is reduced, and production cost is reduced.)

一种熔模铸造精密铸件的铸造方法及设备

技术领域

本发明涉及熔模铸造领域，具体为一种熔模铸造精密铸件的铸造方法及设备。

背景技术

熔模精密铸造工艺是指用蜡做成模型，在其外表包裹多层粘土、粘结剂等耐火材料，加热使蜡熔化流出，从而得到由耐火材料形成的空壳，再将金属熔化后灌入空壳，待金属冷却后将耐火材料敲碎得到金属零件，这种加工金属的工艺就叫熔模精密铸造，也称为熔模铸造或失蜡铸造。

现有的熔模精密铸造工艺在进行铸造的过程中，其需要将液态金属灌入空壳，而现有的浇注方式无法对灌入的液态金属的量进行有效的把控，过多造成材料的浪费，过少则需要重复进行操作，严重影响产品的生产效率；同时在重复浇注的过程中，需要不断的对空壳进行搬运，且对空壳的位置需要进行精确定位，否则在浇注过程中出现液态金属洒漏的状况，浪费材料，提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种熔模铸造精密铸件的铸造方法及设备，为了克服上述现有的熔模精密铸造工艺在进行铸造的过程中，其需要将液态金属灌入空壳，而现有的浇注方式无法对灌入的液态金属的量进行有效的把控，过多造成材料的浪费，过少则需要重复进行操作，严重影响产品的生产效率；同时在重复浇注的过程中，需要不断的对空壳进行搬运，且对空壳的位置需要进行精确定位，否则在浇注过程中出现液态金属洒漏的状况，浪费材料，提高了生产成本的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种熔模铸造精密铸件的铸造方法，该铸造方法的具体操作步骤如下：

步骤一：根据铸件形状制作蜡模，经过粘浆、撒沙、硬化后结成1-2mm薄壳，且在结壳过程重复进行6-7次，最终制成11-12mm的耐火型壳；

步骤二：从型壳中取出蜡模形成铸型空腔，将型壳浸泡于85-95℃的盐酸水溶液中25-30分钟，直至蜡料熔化，熔化后的蜡料经朝上的浇口上浮脱除，脱出的蜡料经回收处理后重复使用；

步骤三：金属浇注之前，将型壳送入加热炉内加热到900-950℃之间进行焙烧，持续时间1.5-2h，型壳从焙烧炉中取出后，在600-700℃的温度下使用铸造设备进行浇注，将若干个型壳放置在铸造设备前，据型壳内浇注的金属溶液的质量往砝码滑座上放置有砝码，通过第一伺服电机工作将浇注筒随着安装转座的转动倒出的液态金属全部落入称量筒内，当称量筒内的液态金属重量等于砝码重量时，平衡座内的第一连接线一端的安装转座下降带动砝码滑座上升，而位于砝码滑座两侧的光栅接收信号控制第一伺服电机停止工作，第三伺服电机工作带动称量筒快速旋转将液态金属全部倒入浇注槽内，液态金属经过浇注槽进入输送管内部，第四伺服电机带动主动轮转动，通过齿轮啮合带动从动轮和转轴转动，进而对第二转臂进行绕轴旋转，带动输送管的伸缩管处分别旋转若干个型壳的浇注口上方，直至型壳充满金属液；

步骤四：待铸件冷却后，去除铸件上所粘附的型壳耐火材料，对铸件进行热处理，然后进行除氧化皮、尽边和切割浇口残余操作。

一种熔模铸造精密铸件的铸造设备，包括底座、浇注筒、转座、平衡座、砝码滑座、转动滑座、称量筒、输送管和伸缩管，所述底座顶部两侧对称安装有第一支座，所述底座顶部两侧且位于第一支座一侧对称安装有第二支座，一侧所述第一支座和第二支座一侧安装有传动箱，所述传动箱输入端与第一伺服电机输出端连接，两侧所述第一支座内侧转动安装有安装转座，且安装转座一侧与传动箱输出端连接，所述安装转座顶部安装有浇注筒；

所述第二支座内侧转动安装有第一转臂，两侧所述第一转臂之间转动安装有转座，所述转座顶部一侧安装有平衡座，所述平衡座一侧一端滑动安装有砝码滑座，所述平衡座一侧另一端滑动安装有转动滑座，所述转动滑座内侧转动安装有称量筒，所述转座顶侧中心处安装有浇注槽；

所述转座底侧且位于浇注槽下方安装有安装板，所述安装板一侧安装有三个安装架，顶部所述安装架固定安装有输送管，所述输送管顶部与浇注槽连接，底部所述安装架顶侧安装有第四伺服电机，所述第四伺服电机输出端安装有主动轮，底部所述安装架顶侧转动安装有转轴，且转轴顶端与中间安装架底侧转动连接，所述转轴底端外侧安装有从动轮，所述主动轮和从动轮相互啮合，所述转轴上方外侧安装有第二转臂，所述第二转臂与输送管底侧安装连接；

所述输送管底端活动安装有伸缩管，所述输送管一端顶侧安装有第五伺服电机，所述第五伺服电机输出端安装有两个轮盘，两个所述轮盘通过轴承座安装在输送管顶侧，所述输送管一端对称安装有第二导轮，两个所述轮盘外侧均缠绕有第二连接线，两个所述第二连接线底端均与伸缩管底端外侧连接。

作为本发明进一步的方案：所述传动箱内部安装有两个传动轮，且两个传动轮通过皮带呈“8”字状传动连接，两个传动轮转动方向相反。

作为本发明进一步的方案：所述转动滑座一侧安装有第三伺服电机，所述第三伺服电机输出端穿过转动滑座与称量筒连接。

作为本发明进一步的方案：所述平衡座一侧两端均开设有滑槽，且砝码滑座和转动滑座均滑动安装在滑槽内，所述平衡座一侧两端上方转动安装有第一导轮，所述第一导轮外侧安装有第一连接线，且第一连接线两端分别与砝码滑座以及转动滑座连接。

作为本发明进一步的方案：所述砝码滑座两侧且位于平衡座顶侧均安装有光栅，所述砝码滑座上放置有砝码，所述砝码滑座的重量和转动滑座、称量筒以及第三伺服电机的总重量相同。

作为本发明进一步的方案：所述伸缩管底部外侧对称安装有连接耳，所述第二连接线底端分别与连接耳连接。

作为本发明进一步的方案：所述输送管顶端与顶部安装架转动连接。

一种熔模铸造精密铸件的铸造方法，该铸造设备的具体使用步骤为：

步骤一：将液态状的金属溶液放置在浇注筒内部，将若干个型壳放置在铸造设备前，此时根据型壳内浇注的金属溶液的质量往砝码滑座上放置有砝码，通过第一伺服电机工作，传动箱传动，进而带动第一支座上的安装转座以及第二支座上的第一转臂转动，其转动方向相反，同时第一转臂上的第二伺服电机工作带动转座转动，进而对称量筒的位置进行调整，保证浇注筒随着安装转座的转动倒出的液态金属全部落入称量筒内；

步骤二：当称量筒内的液态金属重量等于砝码重量时，此时平衡座内的第一连接线一端的安装转座下降带动砝码滑座上升，而位于砝码滑座两侧的光栅接收信号控制第一伺服电机停止工作，避免浇注筒内的液态金属继续倒入称量筒内，此时通过第三伺服电机工作带动称量筒快速旋转，将液态金属全部倒入浇注槽内，此时平衡座两边的重量不平衡，砝码滑座下落继续挡住光栅；

步骤三：液态金属经过浇注槽进入输送管内部，此时通过第四伺服电机带动主动轮转动，通过齿轮啮合带动从动轮和转轴转动，进而对第二转臂进行绕轴旋转，带动输送管的伸缩管处分别旋转若干个型壳的浇注口上方，且旋转时通过第五伺服电机工作带动轴承座上的轮盘转动，顺时针旋转时，第二连接线重新缠绕在轮盘上，进而通过第二导轮导向实现伸缩管的收缩，当伸缩管底部端口位于浇注口上方时，第五伺服电机逆时针旋转，将伸缩管底端与浇注口接合实现液态金属的浇注。

本发明的有益效果：本发明通过合理设计，在熔模铸造精密铸件的铸造方法中通过铸造设备进行浇注操作时，根据型壳内浇注的金属溶液的质量往砝码滑座上放置有砝码，当称量筒内的液态金属重量等于砝码重量时，此时平衡座内的第一连接线一端的安装转座下降带动砝码滑座上升，而位于砝码滑座两侧的光栅接收信号控制第一伺服电机停止工作，避免浇注筒内的液态金属继续倒入称量筒内，此时通过第三伺服电机工作带动称量筒快速旋转，将液态金属全部倒入浇注槽内，此时平衡座两边的重量不平衡，砝码滑座下落继续挡住光栅，能够根据铸造铸件的具体所需液态金属进行自动称量，保证每次的浇灌液态金属的重量刚好满足一个完整铸件的铸造，降低了传统工艺中的原料损耗，降低了生产成本；

同时在进行液体金属称量前，通过第一伺服电机工作，传动箱传动，进而带动第一支座上的安装转座以及第二支座上的第一转臂转动，其转动方向相反，同时第一转臂上的第二伺服电机工作带动转座转动，进而对称量筒的位置进行调整，保证浇注筒随着安装转座的转动倒出的液态金属全部落入称量筒内，保证倾倒过程称量筒和浇注筒的配合使用，避免倾倒过程中原料洒漏；

液态金属经过浇注槽进入输送管内部，此时通过第四伺服电机带动主动轮转动，通过齿轮啮合带动从动轮和转轴转动，进而对第二转臂进行绕轴旋转，带动输送管的伸缩管处分别旋转若干个型壳的浇注口上方，且旋转时通过第五伺服电机工作带动轴承座上的轮盘转动，顺时针旋转时，第二连接线重新缠绕在轮盘上，进而通过第二导轮导向实现伸缩管的收缩，当伸缩管底部端口位于浇注口上方时，第五伺服电机逆时针旋转，将伸缩管底端与浇注口接合实现液态金属的浇注，能够快速完成多个铸件的浇注操作，且便于实际操作使用。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构侧视图；

图2为本发明浇注筒安装结构示意图；

图3为本发明平衡座内部结构示意图；

图4为本发明输送管安装结构示意图；

图5为本发明输送管侧视图；

图6为本发明图4中A区域放大图。

图中：1、底座；2、第一支座；3、安装转座；4、浇注筒；5、第一伺服电机；6、传动箱；7、第二支座；8、第一转臂；9、第二伺服电机；10、转座；11、平衡座；12、砝码滑座；13、转动滑座；14、称量筒；15、第三伺服电机；16、浇注槽；17、第一连接线；18、第一导轮；19、安装板；20、安装架；21、输送管；22、伸缩管；23、第四伺服电机；24、主动轮；25、从动轮；26、第二转臂；27、转轴；28、第五伺服电机；29、轴承座；30、轮盘；31、第二连接线；32、第二导轮。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，一种熔模铸造精密铸件的铸造方法，该铸造方法的具体操作步骤如下：

步骤一：根据铸件形状制作蜡模，经过粘浆、撒沙、硬化后结成1-2mm薄壳，且在结壳过程重复进行6-7次，最终制成11-12mm的耐火型壳；

步骤二：从型壳中取出蜡模形成铸型空腔，将型壳浸泡于85-95℃的盐酸水溶液中25-30分钟，直至蜡料熔化，熔化后的蜡料经朝上的浇口上浮脱除，脱出的蜡料经回收处理后重复使用；

步骤三：金属浇注之前，将型壳送入加热炉内加热到900-950℃之间进行焙烧，持续时间1.5-2h，型壳从焙烧炉中取出后，在600-700℃的温度下使用铸造设备进行浇注，将若干个型壳放置在铸造设备前，据型壳内浇注的金属溶液的质量往砝码滑座12上放置有砝码，通过第一伺服电机5工作将浇注筒4随着安装转座3的转动倒出的液态金属全部落入称量筒14内，当称量筒14内的液态金属重量等于砝码重量时，平衡座11内的第一连接线17一端的安装转座3下降带动砝码滑座12上升，而位于砝码滑座12两侧的光栅接收信号控制第一伺服电机5停止工作，第三伺服电机15工作带动称量筒14快速旋转将液态金属全部倒入浇注槽16内，液态金属经过浇注槽16进入输送管21内部，第四伺服电机23带动主动轮24转动，通过齿轮啮合带动从动轮25和转轴27转动，进而对第二转臂26进行绕轴旋转，带动输送管21的伸缩管22处分别旋转若干个型壳的浇注口上方，直至型壳充满金属液；

步骤四：待铸件冷却后，去除铸件上所粘附的型壳耐火材料，对铸件进行热处理，然后进行除氧化皮、尽边和切割浇口残余操作。

如图1至图3所示，一种熔模铸造精密铸件的铸造设备，包括底座1、浇注筒4、转座10、平衡座11、砝码滑座12、转动滑座13、称量筒14、输送管21和伸缩管22，底座1顶部两侧对称安装有第一支座2，底座1顶部两侧且位于第一支座2一侧对称安装有第二支座7，一侧第一支座2和第二支座7一侧安装有传动箱6，传动箱6输入端与第一伺服电机5输出端连接，两侧第一支座2内侧转动安装有安装转座3，且安装转座3一侧与传动箱6输出端连接，安装转座3顶部安装有浇注筒4；

第二支座7内侧转动安装有第一转臂8，两侧第一转臂8之间转动安装有转座10，转座10顶部一侧安装有平衡座11，平衡座11一侧一端滑动安装有砝码滑座12，平衡座11一侧另一端滑动安装有转动滑座13，转动滑座13内侧转动安装有称量筒14，转座10顶侧中心处安装有浇注槽16；

转座10底侧且位于浇注槽16下方安装有安装板19，安装板19一侧安装有三个安装架20，顶部安装架20固定安装有输送管21，输送管21顶部与浇注槽16连接，底部安装架20顶侧安装有第四伺服电机23，第四伺服电机23输出端安装有主动轮24，底部安装架20顶侧转动安装有转轴27，且转轴27顶端与中间安装架20底侧转动连接，转轴27底端外侧安装有从动轮25，主动轮24和从动轮25相互啮合，转轴27上方外侧安装有第二转臂26，第二转臂26与输送管21底侧安装连接；

如图4至图6所示，输送管21底端活动安装有伸缩管22，输送管21一端顶侧安装有第五伺服电机28，第五伺服电机28输出端安装有两个轮盘30，两个轮盘30通过轴承座29安装在输送管21顶侧，输送管21一端对称安装有第二导轮32，两个轮盘30外侧均缠绕有第二连接线31，两个第二连接线31底端均与伸缩管22底端外侧连接。

传动箱6内部安装有两个传动轮，且两个传动轮通过皮带呈“8”字状传动连接，两个传动轮转动方向相反，通过皮带传动实现两个传动轮转动方向相反。

转动滑座13一侧安装有第三伺服电机15，第三伺服电机15输出端穿过转动滑座13与称量筒14连接，便于实现称量筒14的转动。

平衡座11一侧两端均开设有滑槽，且砝码滑座12和转动滑座13均滑动安装在滑槽内，平衡座11一侧两端上方转动安装有第一导轮18，第一导轮18外侧安装有第一连接线17，且第一连接线17两端分别与砝码滑座12以及转动滑座13连接，便于将砝码滑座12和转动滑座13进行对等，完成后续的称量操作。

砝码滑座12两侧且位于平衡座11顶侧均安装有光栅，砝码滑座12上放置有砝码，砝码滑座12的重量和转动滑座13、称量筒14以及第三伺服电机15的总重量相同，当称量筒14内的液体金属重量大于等于砝码重量时，能够将砝码滑座12拉起，且通过光栅实现第一伺服电机5的启闭操作。

伸缩管22底部外侧对称安装有连接耳，第二连接线31底端分别与连接耳连接，便于实现连接耳和第二连接线31的连接。

输送管21顶端与顶部安装架20转动连接，便于通过输送管21的转动完成对多个型壳的浇注操作。

该铸造设备的具体使用步骤为：

步骤一：将液态状的金属溶液放置在浇注筒4内部，将若干个型壳放置在铸造设备前，此时根据型壳内浇注的金属溶液的质量往砝码滑座12上放置有砝码，通过第一伺服电机5工作，传动箱6传动，进而带动第一支座2上的安装转座3以及第二支座7上的第一转臂8转动，其转动方向相反，同时第一转臂8上的第二伺服电机9工作带动转座10转动，进而对称量筒14的位置进行调整，保证浇注筒4随着安装转座3的转动倒出的液态金属全部落入称量筒14内；

步骤二：当称量筒14内的液态金属重量等于砝码重量时，此时平衡座11内的第一连接线17一端的安装转座3下降带动砝码滑座12上升，而位于砝码滑座12两侧的光栅接收信号控制第一伺服电机5停止工作，避免浇注筒4内的液态金属继续倒入称量筒14内，此时通过第三伺服电机15工作带动称量筒14快速旋转，将液态金属全部倒入浇注槽16内，此时平衡座11两边的重量不平衡，砝码滑座12下落继续挡住光栅；

步骤三：液态金属经过浇注槽16进入输送管21内部，此时通过第四伺服电机23带动主动轮24转动，通过齿轮啮合带动从动轮25和转轴27转动，进而对第二转臂26进行绕轴旋转，带动输送管21的伸缩管22处分别旋转若干个型壳的浇注口上方，且旋转时通过第五伺服电机28工作带动轴承座29上的轮盘30转动，顺时针旋转时，第二连接线31重新缠绕在轮盘30上，进而通过第二导轮32导向实现伸缩管22的收缩，当伸缩管22底部端口位于浇注口上方时，第五伺服电机28逆时针旋转，将伸缩管22底端与浇注口接合实现液态金属的浇注。

本发明通过合理设计，在熔模铸造精密铸件的铸造方法中通过铸造设备进行浇注操作时，根据型壳内浇注的金属溶液的质量往砝码滑座12上放置有砝码，当称量筒14内的液态金属重量等于砝码重量时，此时平衡座11内的第一连接线17一端的安装转座3下降带动砝码滑座12上升，而位于砝码滑座12两侧的光栅接收信号控制第一伺服电机停止工作，避免浇注筒4内的液态金属继续倒入称量筒14内，此时通过第三伺服电机15工作带动称量筒14快速旋转，将液态金属全部倒入浇注槽16内，此时平衡座11两边的重量不平衡，砝码滑座12下落继续挡住光栅，能够根据铸造铸件的具体所需液态金属进行自动称量，保证每次的浇灌液态金属的重量刚好满足一个完整铸件的铸造，降低了传统工艺中的原料损耗，降低了生产成本；

同时在进行液体金属称量前，通过第一伺服电机5工作，传动箱6传动，进而带动第一支座2上的安装转座3以及第二支座7上的第一转臂8转动，其转动方向相反，同时第一转臂8上的第二伺服电机9工作带动转座10转动，进而对称量筒14的位置进行调整，保证浇注筒4随着安装转座3的转动倒出的液态金属全部落入称量筒14内，保证倾倒过程称量筒14和浇注筒4的配合使用，避免倾倒过程中原料洒漏；

液态金属经过浇注槽16进入输送管21内部，此时通过第四伺服电机23带动主动轮24转动，通过齿轮啮合带动从动轮25和转轴27转动，进而对第二转臂26进行绕轴旋转，带动输送管21的伸缩管22处分别旋转若干个型壳的浇注口上方，且旋转时通过第五伺服电机28工作带动轴承座29上的轮盘30转动，顺时针旋转时，第二连接线31重新缠绕在轮盘30上，进而通过第二导轮32导向实现伸缩管22的收缩，当伸缩管22底部端口位于浇注口上方时，第五伺服电机28逆时针旋转，将伸缩管22底端与浇注口接合实现液态金属的浇注，能够快速完成多个铸件的浇注操作，且便于实际操作使用。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。