一种工程机械铸造件的一体化成型设备及工艺的制作方法

本发明涉及工程机械铸造成型，具体为一种工程机械铸造件的一体化成型设备及工艺。

背景技术：

1、工程机械铸造件是各类工程装备与作业机械中的核心基础零部件，其种类涵盖行走系统、传动系统、工作装置等多个关键部位的结构件与功能件，典型例如挖掘机履带板及链轨节、装载机铲齿、拖拉机传动箱体及桥壳、收割机切割器动刀片及护刃器等，上述铸造件的质量直接决定了工程机械的整体作业可靠性与服役寿命，铸造是工程机械铸造件最主要且应用最为广泛的成型工艺，其基本过程为：先根据铸件形状制备砂型，再将熔融液注入砂型的型腔，待金属液冷却凝固后，经落砂清理获得铸件；在农机领域，铸造件同样占据着举足轻重的地位，农机铸造件（如犁铧、旋耕刀、链轮、接头等）是农业机械的核心零部件，其质量直接关系到农机的作业可靠性和使用寿命；在整个铸造流程中，浇注是决定铸件质量的核心环节，即通过将熔融金属液注入型腔，使其在型腔中冷却凝固形成所需形状的铸件；

2、目前，农机铸造件的浇注作业多采用人工倾倒浇注方式，具体操作时，操作人员将盛有熔融液的浇包运送至砂型上方，通过手动翻转浇包使金属液经浇口杯注入型腔，待目测型腔充满后停止倾倒，在这种方式下，浇注重量的控制完全依赖于操作人员的经验和目测判断，而同一操作人员在不同批次操作中，由于手臂施力稳定性、注意力集中程度等因素的影响，浇包翻转速度的均匀性和停止倾倒的时机均难以保持一致；不同操作人员之间，由于经验积累和操作习惯的差异，对浇包翻转幅度的控制更是因人而异，这种个体差异导致浇注重量不可避免地出现偏差，即浇注量过少会导致型腔充填不满，形成浇不足缺陷，甚至造成铸件报废；浇注量过多则造成金属液浪费，且多余的金属液需在后续工序中切除，增加加工成本；为此，我们提出一种工程机械铸造件的一体化成型设备及工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种工程机械铸造件的一体化成型设备及工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工程机械铸造件的一体化成型设备，包括合模机构，设置在合模机构一侧的输送机构，且输送机构上放置有多个待浇注的型砂，输送机构一端还设置有落砂辊筒，并在输送机构上设置有机架，以及在机架上固定安装有储液桶，机架内部固定安装有置入套筒，置入套筒内部滑动安装有称量套筒，称量套筒与置入套筒内壁之间连接有弹簧部，并在称量套筒外壁固定安装有触碰杆架，置入套筒内壁固定安装有触发按钮和多个感应元件，触发按钮与触碰杆架接触，且多个感应元件位于触碰杆架的运动轨迹上；机架上转动安装有主轴，并在机架上设置有用于驱动主轴转动的传动部件，并在主轴上固定安装有至少两个支架，每个支架一端均固定安装有承接钢管，且承接钢管顶部固定安装有钢制漏斗，在承接钢管外壁固定安装有保温层。

3、优选的，称量套筒底部固定安装有出液套筒，出液套筒进料口与称量套筒出料口连通，并在出液套筒底部固定安装有压板，且压板上滑动安装有钢制滑轴，且钢制滑轴顶部固定安装有环形堵块，钢制滑轴外壁固定安装有挡板。

4、优选的，钢制滑轴底端嵌入有钢珠，在钢制滑轴下方设置有承接盘，并在承接盘上固定安装有作用凸块，作用凸块包括倾斜区域和顶起区域，当钢珠与顶起区域接触时，环形堵块与称量套筒出料口接触。

5、优选的，机架内壁固定安装有支撑套筒，支撑套筒轴线与主轴轴线的重合，且支撑套筒内壁与主轴内壁不接触，并在支撑套筒上滑动安装有移动盘架，移动盘架上转动安装有支撑盘架，支撑盘架与承接盘之间通过固定杆架连接，机架内壁固定安装有多个导向轴体以及套设在导向轴体上的弹簧本体，弹簧本体与移动盘架连接。

6、优选的，移动盘架底部固定安装有电磁铁一，在电磁铁一上方设置有磁性盘架，磁性盘架内壁嵌入有多个滚珠，且移动盘架外壁开设有多个弧形滑槽，滚珠与弧形滑槽一一对应，磁性盘架上固定安装有多个限位轴体，限位轴体与支撑盘架滑动连接，且磁性盘架与支撑盘架之间连接有多个套设在限位轴体上的复位弹簧。

7、优选的，机架侧壁还固定安装有连接板架，并在连接板架上固定安装有驱动马达，以及在驱动马达输出端固定安装有转轴，其中转轴上滑动安装有清理套筒，清理套筒底部固定安装有收集盘架，收集盘架由磁性材料制成，以及在转轴上固定安装有电磁铁二，电磁铁二通电以对收集盘架产生相斥作用力。

8、优选的，清理套筒外壁固定安装有多个卡框，每个卡框内均设置有刮刀，且每个卡框上均设置有多个安装槽，刮刀上安装有多个滑轴部，滑轴部在安装槽内限位滑动，安装槽内还嵌入有橡胶，滑轴部与橡胶接触。

9、优选的，环形堵块的外径大于称量套筒出料口的孔径，环形堵块的外径等于出液套筒进料口的孔径。

10、优选的，钢制漏斗内壁固定安装有拦截滤盘。

11、一种工程机械铸造件的一体化成型设备的成型工艺，具体包括以下步骤：

12、s1、合模机构将成型的型砂转运至输送机构上，输送机构将型砂向落砂辊筒方向输送，型砂输送至承接钢管下方时，钢制滑轴底部的钢珠与承接盘上的作用凸块的顶起区域接触，环形堵块与称量套筒出料口内壁接触，承接钢管位于出液套筒正下方，称量套筒外壁的触碰杆架与触发按钮接触；

13、s2、根据铸造农机部件的需求量，储液桶向称量套筒内注入熔融液，称量套筒重量增加并在置入套筒内下降，触碰杆架离开触发按钮；当称量套筒内的熔融液达到该批次需求量时，触碰杆架与对应的感应元件接触，感应元件控制储液桶停止注液，称量套筒下降过程中，称量套筒对环形堵块施加作用力，环形堵块带动钢制滑轴下降，钢制滑轴通过作用凸块带动承接盘、固定杆架、支撑盘架及移动盘架同步下降；

14、s3、电磁铁一通电，对磁性盘架产生相斥作用力，磁性盘架上升并经滚珠与弧形滑槽的配合，带动支撑盘架和承接盘转动，作用凸块离开钢制滑轴底部的钢珠；钢制滑轴在重力作用下下降，环形堵块离开称量套筒出料口，挡板与压板接触限位，称量套筒内的熔融液经出液套筒流入钢制漏斗，经拦截滤盘过滤后进入承接钢管并注入型砂；

15、s4、随着熔融液流出，称量套筒重量减小，在弹簧部作用下上升复位，触碰杆架与触发按钮接触，称量套筒内熔融液输送完成；电磁铁一断电，复位弹簧推动磁性盘架下降，滚珠沿弧形滑槽复位，承接盘反向转动复位，作用凸块的倾斜区域推动钢制滑轴底部的钢珠使钢制滑轴上升，环形堵块重新与称量套筒出料口接触；

16、s5、重复s1至s4完成多次浇注后，传动部件驱动主轴转动，主轴通过支架带动承接钢管转动，使用过的承接钢管转动至转轴正上方，另一承接钢管转动至出液套筒正下方；电磁铁二通电，对收集盘架产生相斥作用力，清理套筒上升使刮刀进入承接钢管内部，驱动马达驱动转轴转动，清理套筒带动刮刀转动，刮刀在离心力作用下径向伸出并与承接钢管内壁接触，对内壁进行清理，清理完成后电磁铁二断电，清理套筒下降复位；

17、s6、输送机构将浇注完成后的型砂输送至落砂辊筒，落砂辊筒对型砂进行破碎，使型砂与成型铸造件分离。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1、本发明通过置入套筒内部滑动安装的称量套筒、触碰杆架、多个感应元件与弹簧部的协同配合，当储液桶向称量套筒内注入熔融液时，称量套筒随液量增加逐步下降，触碰杆架依次触发不同高度的感应元件，实现不同农机铸造件所需浇注重量的精确控制，解决了人工倾倒浇注中浇注重量偏差大、浇不足或金属液浪费的问题，显著提高了铸造件的成品率并降低了材料成本；

20、2、本发明通过承接盘上的作用凸块、钢制滑轴底端的钢珠、电磁铁一、磁性盘架及弧形滑槽的协同配合，当称量套筒下降时钢珠与顶起区域接触使环形堵块封堵出料口，电磁铁一通电后磁性盘架沿弧形滑槽转动带动承接盘偏移，钢制滑轴在重力作用下自动下降开启出料口实现浇注，复位后倾斜区域推动钢珠使环形堵块重新封堵，实现了称量、注液与封堵的全自动循环，无需人工干预，大幅提升了铸造作业的连续性和自动化程度；

21、3、本发明通过传动部件驱动主轴带动多个承接钢管步进转动，配合电磁铁二驱动的清理套筒升降以及刮刀在离心力作用下的径向伸出，当某一承接钢管使用完毕后自动切换至备用承接钢管，同时使用过的承接钢管转动至清理工位进行内壁刮削清理，实现了承接钢管的不停机交替使用与在线自动清理，有效避免了因内壁附着凝固金属而导致的浇注质量波动，保证了长时间连续铸造作业的稳定性和铸件质量的一致性。