一種溫控型金屬鑄造裝置的製作方法

2023-06-08 04:51:56

本發明涉及金屬鑄造技術領域，具體為一種溫控型金屬鑄造裝置。

背景技術：

金屬鑄造在金屬的生產中具有舉足輕重的地位，隨著金屬材料種類和產品品種的不斷增加，應用領域的快速拓展，以及高新技術的迅猛發展和人們生活水平的日益提高，人們對金屬鑄造過程的節能降耗、短流程、高效率、低成本以及鑄坯質量的要求越來越高，目前金屬鑄造所採用的鑄型主要有冷卻鑄型、加熱鑄型，大規模產業化多採用冷卻鑄型，最終獲得的鑄坯表面往芯部的微觀組織分別為細小等軸晶、垂直於表面的柱狀晶和粗大等軸晶的鑄坯，這種工藝易形成樹枝狀晶，產生偏析、縮孔和疏鬆等缺陷，影響鑄件質量，利用加熱鑄造的方法可獲得表面光潔度好、具有連續柱狀晶，但能耗大、生產效率低。因此，開發一種節約能源、生產效率和成材率高的鑄造設備和鑄造方法，提高金屬鑄坯表面光潔度、內部緊密度，具有十分重要的意義。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種溫控型金屬鑄造裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種溫控型金屬鑄造裝置，包括盛料裝置、均勻化裝置和加熱裝置，所述均勻化裝置通過導流管連接於所述盛料裝置下方，所述加熱裝置通過螺旋型管道與所述均勻化裝置相連通，所述盛料裝置由坩堝和電磁攪拌器組成，所述坩堝的上方設置有坩堝頂蓋，所述坩堝內部設置有導熱棒，所述均勻化裝置的內部為所述螺旋型管道，所述螺旋型管道通過所述導流管和所述坩堝相連通，所述螺旋型管道的外部依次為內部保溫層、冷卻管道和外部保溫層，所述加熱裝置外部設置有滑槽，所述滑槽內設置有加熱器，所述加熱裝置的下方設置有底座，所述底座上設置有模具安放座。

優選的，所述導熱棒為高熔點金屬棒，內部為中空結構，下端為圓球面，且外部包覆耐火材料層，可以加強金屬溶液內部的散熱。

優選的，所述均勻化裝置與水平面呈15-45度傾斜夾角，最佳角度為30度夾角，有利於金屬溶液通過螺旋型管道。

優選的，所述坩堝和所述坩堝頂蓋為氧化鈣材質或氧化鎂材質，所述內部保溫層為氧化鋁陶瓷纖維層，所述外部保溫層為耐火材料，耐高溫的材料可以延長裝置的使用壽命。

優選的，所述螺旋型管道內壁設有螺旋紋，使其管道為螺旋通道，其螺旋通道為單螺旋結構，有利於金屬液體內部產生強烈的湍流，從而避免形成層流，進一步達到細化晶粒的目的。

優選的，所述加熱器採用電磁感應加熱，能夠對操作裝置的人員進行保護，而且起到節能減排的作用。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：此發明提供的溫控型金屬鑄造裝置，製備的金屬鑄件表面光澤度高、內部結構緊密、晶粒大小均勻、可塑性高、質量好，而且節約能源，簡化工藝、生產效率高，採用電磁攪拌，使得坩堝內的金屬熔液各成分混合均勻，上下溫度場分布均勻，可以提高金屬鑄件晶粒的均勻化，在坩堝的中心區域設計了導熱棒，可以加強金屬熔液內部的散熱，使溫度分布均勻，更有利於金屬晶粒的細化，加熱裝置上的滑槽可以改變加熱器的位置能夠根據實際情況有效調節加熱溫度的區間。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖；

圖2為本發明局部結構示意圖。

圖中：1—坩堝；2-坩堝頂蓋；3-電磁攪拌器；4-導熱棒；5-導流管；6-螺旋型管道；7-內部保溫層；8-冷卻管道；9-外部保護層；10-加熱器；11-滑槽；12-盛料裝置；13-均勻化裝置；14-模具安放座；15-加熱裝置；16-底座。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1-2，本發明提供一種技術方案：一種溫控型金屬鑄造裝置，包括盛料裝置、均勻化裝置和加熱裝置，均勻化裝置通過導流管連接於盛料裝置下方，加熱裝置通過螺旋型管道與均勻化裝置相連通，盛料裝置由坩堝和電磁攪拌器組成，坩堝的上方設置有坩堝頂蓋，坩堝內部設置有導熱棒，均勻化裝置的內部為螺旋型管道，螺旋型管道通過導流管和坩堝相連通，螺旋型管道的外部依次為內部保溫層、冷卻管道和外部保溫層，加熱裝置外部設置有滑槽，滑槽內設置有加熱器，加熱裝置的下方設置有底座，底座上設置有模具安放座，導熱棒為高熔點金屬棒，內部為中空結構，下端為圓球面，且外部包覆耐火材料層，均勻化裝置與水平面呈15-45度傾斜夾角，坩堝和坩堝頂蓋為氧化鈣材質或氧化鎂材質，內部保溫層為氧化鋁陶瓷纖維層，外部保溫層為耐火材料，螺旋型管道內壁設有螺旋紋，使其管道為螺旋通道，其螺旋通道為單螺旋結構，加熱器採用電磁感應加熱。

工作原理：使用該設備時首先選擇好模具放置到模具安放座14上面，然後就可以正常工作了，電磁攪拌器3包覆盛料裝置的周圍進行工作，導熱棒4為高熔點金屬棒，如鎢棒、銥棒等，導熱棒4外部包覆耐火材料層，如氧化鋁纖維布，導熱棒4內部為中空結構，中間設有隔板，隔板將內部中空管道分為兩部分，分隔開的兩部分通道只在金屬棒下端的圓球端連通，從中空管道的一半通道通入高速循環水，從另一半通道流出，以達到金屬溶液內部散熱的效果，然後金屬溶液會順著導流管5流進均勻化裝置13，螺旋型管道6內壁設有螺旋紋，其螺旋通道為單螺旋結構，有利於金屬液體內部產生強烈的湍流，從而避免形成層流，進一步達到細化晶粒的目的，然後進入加熱裝置15，可以根據實際情況調節加熱器10的位置，使金屬鑄件處於最佳塑性的溫度區間，避免牽引時內部出現微裂紋而影響鑄件的整體性能。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。