半固态模锻制浆机搅拌器的制作方法

1.本发明涉及模锻领域，具体涉及一种半固态模锻制浆机搅拌器。


背景技术：

2.模锻是一种利用模具使毛坯形成锻件的锻造方式，采用模锻加工的锻件的尺寸精确，且后续的加工余量较小。传统的加工方法是先将金属材料融化成液态后，再将液态的金属材料加工出毛坯，然后再使用模具将毛坯加工成锻件，而融化的金属材料凝固后强度较大，故需要强度更大的模具以及较大的压力才能使毛坯变形，加工难度同样较大。
3.半固态压铸是一种能够在融化的金属完全凝固成固态前即可将金属材料加工形成工件的压铸方法，与传统的模锻不同，半固态压铸不需要提前制作毛坯，加工效率更高，且由于半固态压铸使用的原料为未完全凝固的金属材料，故压铸时，在金属材料的种类完全相同的情况下，金属材料的强度远低于毛坯的强度，加工的难度较低。
4.在进行半固态压铸前，随着温度的降低，液态的金属材料逐渐凝固，在此过程中需要使用搅拌杆不断对液态的金属材料进行搅拌，使金属材料中的枝晶破碎，形成一种内悬浮有一定量球状固相的浆料。在搅拌时，搅拌杆与金属材料接触，金属材料中的热量会传递至搅拌杆内，由于搅拌杆的材料内通常会混入有碳等其它杂质，这些杂质的熔点通常较低，在搅拌杆的温度升高后，这些杂质会融化混入金属材料中，使得最后制得的浆料中存在杂质，杂质会对半固态压铸制得的工件的性能造成不利影响。


技术实现要素：

5.本发明意在提供一种避免引入其它杂质的半固态模锻制浆机搅拌器，以避免对工件成型造成不利影响。
6.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：半固态模锻制浆机搅拌器，包括竖向移动单元和搅拌单元，竖向移动单元包括竖向动力件和上安装座，竖向动力件与上安装座连接并用于驱动上安装座沿竖向移动；搅拌单元包括搅拌驱动件、搅拌杆和连接块，搅拌驱动件与连接块连接并用于驱动连接块转动，连接块的底部设有开口朝下的安装槽，搅拌杆的上端与安装槽的侧壁螺纹配合，且搅拌杆的材质与浆料材质相同。
7.本方案的有益效果为：
8.1.本方案中的搅拌杆的材质与浆料相同，在使用搅拌杆对浆料进行搅拌时，即使搅拌杆融化，在材质相同的情况下，也不会向浆料中引入其它杂质，避免压铸成型的工件的性能变差。
9.2.与采用熔点高于浆料的材质相比，本方案中的搅拌杆的熔点更低，搅拌杆与浆料接触的位置会稍微融化，故使用数次后即需要对搅拌杆进行更换，本方案中的搅拌杆通过螺纹与连接块连接，搅拌杆的安装和拆卸均较为便捷，缩短搅拌杆更换需要的时间，从而提高制浆效率。
10.进一步，搅拌杆包括连接部和搅拌部，搅拌部设于连接部的下方，连接部与安装槽
侧壁螺纹配合，搅拌部的材质与浆料材质相同。
11.本方案的有益效果为：本方案中的连接部不会与浆料接触，不会向浆料内引入杂质，故连接部可采用熔点高于浆料的材质，在进行搅拌时，即使浆料中的热量通过搅拌部传递至连接部内也不会导致连接部融化，故连接部的使用寿命较长，在更换搅拌杆时，在将连接部拆下后，将融化的搅拌部从连接部上拆下后可将连接部重复使用。
12.进一步，接部的底部设有开口朝下的凹槽，搅拌部的顶部与凹槽过盈配合。
13.本方案的有益效果为：本方案中的凹槽能够对搅拌部进行定位，提高对搅拌部的安装效果。
14.进一步，搅拌杆内设有开口朝上的盲孔，盲孔上方设有进气管，进气管的下端朝向盲孔。
15.本方案的有益效果为：通过进气管向下吹出高压气体时，由于高压气体的流动速度较快，高压气体可流入盲孔内，再从盲孔的开口流出，即能够使盲孔内的气体流动，此时高压气体能够对搅拌杆进行降温，避免搅拌杆的温度升高过大导致过快融化，有效提高搅拌杆的使用寿命。
16.进一步，上安装座的下方设有下安装座，连接块与下安装座转动连接；上安装座上固定有调整动力件，调整动力件与下安装座连接并用于驱动下安装座沿竖向滑动。
17.本方案的有益效果为：本方案中可通过调整下安装座对搅拌杆的高度进行微调，另外，下安装座也能够对连接块进行限位，避免连接块发生歪斜。
18.进一步，连接块与搅拌驱动件之间设有转轴，转轴上端与搅拌驱动件连接、下端与连接块转动连接，且连接块与转轴沿转轴的轴向滑动连接；转轴上固定有定位杆，连接部上设有与定位杆相对的定位槽，定位杆的下端贯穿连接块并延伸入定位槽内，定位杆与连接块滑动连接。
19.本方案的有益效果为：当下安装座向上滑动时，使搅拌杆向上滑动，此时定位杆伸入定位槽内对搅拌杆进行定位，当搅拌驱动件驱动搅拌杆转动，对液态金属进行搅拌时，可避免搅拌杆松动。
20.进一步，搅拌杆的下端为圆台段，且圆台段底部的直径小于上端的直径。
21.本方案的有益效果为：当搅拌杆向上离开搅拌完成的浆料后，搅拌杆上附着的浆料在重力作用下沿搅拌杆向下滑动，由于搅拌杆底部的直径较小，对下滑的浆料起到汇聚的作用，使分散的浆料汇聚为液滴，方便浆料从搅拌杆底部滴落，从而减小搅拌杆上出现浆料残留。
22.进一步，搅拌杆的下端搅拌杆的下部设有倾斜面，倾斜面的下端延伸至圆台段的底部。
23.本方案的有益效果为：倾斜面的设计使得搅拌杆并非回转体，在需要拆下搅拌杆时，在搅拌杆的下方放置收集槽，并在收集槽的底部设计与搅拌杆的底部形状相同的槽，当搅拌杆的下端与槽相抵时，可避免搅拌杆转动，此时搅拌杆与连接块之间出现相对转动，从而自动将搅拌杆与连接块分离，实现搅拌杆的自动拆卸，避免完成搅拌后温度较高的搅拌杆烫伤工人。
24.进一步，倾斜面与圆台段底部的夹角小于圆台段侧壁与底部的夹角。
25.本方案的有益效果为：倾斜面的倾斜角度较大，可避免浆料过多的残留在倾斜面
上导致倾斜面变形。
26.进一步，搅拌部为铝合金材质。
27.本方案的有益效果为：在对铝合金材质的液态的金属进行搅拌时，搅拌部可避免向液态的金属内引入杂质。
附图说明
28.图1为本发明实施例1的立体示意图；
29.图2为图1中搅拌单元和竖向移动单元的左视竖向剖视图；
30.图3为本发明实施例1中将搅拌杆与桶状容器进行配合的状态示意图；
31.图4为本发明实施例2中搅拌单元和竖向移动单元的左视竖向剖视图。
具体实施方式
32.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
33.说明书附图中的附图标记包括：外壳1、桶状容器2、安装架3、第一导向杆31、竖向动力件32、高压气管33、上安装座4、调整动力件41、连接圈42、定位杆43、连接块5、转轴51、从动齿轮52、进气管53、下安装座6、转盘61、搅拌部7、圆台段71、倾斜面72、盲孔73、连接部8。
34.实施例1
35.半固态模锻制浆机搅拌器，包括机架(图中未画出)、竖向移动单元和搅拌单元，竖向移动单元包括竖向动力件32和上安装座4，机架上通过螺栓固定有安装架3，竖向动力件32通过螺栓固定在安装架3上，本实施例中的竖向动力件32采用液压缸，竖向动力件32的推杆朝下。上安装座4位于安装架3的下方，且竖向动力件32的推杆通过法兰盘与上安装座4的顶部连接，上安装座4的前后两端均通过法兰盘连接有第一导向杆31，第一导向杆31的上端向上贯穿安装架3，并与安装架3间隙配合，对上安装座4的滑动起到导向作用。
36.搅拌单元包括搅拌驱动件、搅拌杆和连接块5，上安装座4的下方设有下安装座6，连接块5位于下安装座6与上安装座4之间，连接块5的顶部焊接有转轴51，转轴51的上端沿竖向贯穿上安装座4，且转轴51与上安装座4之间设有滚针轴承，转轴51的上端通过平键连接有从动齿轮52。搅拌驱动件通过螺栓固定在上安装座4的顶部，本实施例中的搅拌驱动件采用正反转电机，搅拌驱动件的输出轴通过联轴器连接有主动轴，主动轴上通过平键连接有主动齿轮，本实施例中的主动齿轮与从动齿轮52啮合，使得搅拌驱动件驱动转轴51转动。
37.下安装座6上设有转盘61，转盘61沿竖向的截面为t形，转盘61的下端沿竖向贯穿下安装座6，且转盘61与下安装座6之间设有现有的滚针轴承，连接块5的下端沿竖向贯穿转盘61，本实施例中的连接块5与转盘61过盈配合。上安装座4上通过螺栓固定有四个挡板，四个挡板形成外壳1，对上安装座4和下安装座6之间的连接块5、转轴51等结构进行遮挡。
38.搅拌杆位于下安装座6的下方，本实施例中的搅拌杆包括上方的连接部8和下方的搅拌部7，连接块5内设有开口朝下的安装槽，连接部8的上端位于安装槽内并与安装槽螺纹配合。连接部8的底部设有开口朝下的凹槽，搅拌部7的上端位于凹槽内并与凹槽过盈配合，本实施例以浆料为铝合金为例，本实施例中的搅拌部7为与浆料相同的铝合金材质，连接部8的熔点高于搅拌部7的熔点。
39.如图2所示，搅拌部7的下端为圆台段71，圆台段71为下端直径小于上端直径的圆台状，此时搅拌部7的下端为平面，且搅拌部7下端设有倾斜面72，倾斜面72位于平面的左侧，且倾斜面72与圆台段71段底部的夹角小于圆台段71侧壁与底部的夹角。
40.本实施例中的转轴51、连接块5、转盘61、连接部8和搅拌部7同轴，连接部8和搅拌部7内设有连通的盲孔73，盲孔73的开口朝上，盲孔73上方设有进气管53，进气管53的下端沿竖向贯穿转轴51和连接块5并与转轴51和连接块5胶接，此时进气管53的下端朝向盲孔73的开口，具体的，本实施例中的进气管53与转轴51、连接块5和连接部8同轴，盲孔73偏心的设于连接部8和搅拌部7的左侧，且此时进气管53的下端偏心的与盲孔73的开口相对。进气管53的上端贯穿安装架3并与安装架3间隙配合，且进气管53的上端通过旋转接头与外界的高压气管33连通。
41.具体实施过程如下：
42.人工将盛有液态的铝合金金属的容器放置在搅拌杆的下方，然后启动竖向动力件32，竖向动力件32将上安装座4和下安装座6向下推动，使搅拌部7的下端进入容器内。然后关闭竖向动力件32、关闭搅拌驱动件，搅拌驱动件驱动转轴51转动，带动连接块5转动，使搅拌杆随着连接块5转动。与此同时，通过外界的高压气管33向进气管53内通入高压氮气，高压氮气从进气管53的下端吹出后，高压氮气的流速较快，高压氮气从盲孔73的开口流入盲孔73内，使盲孔73内的气体从进气管53左侧的空间流出，高压氮气对搅拌部7和连接部8进行降温，避免搅拌部7的温度过快升高而快速融化，延长搅拌杆的使用寿命。
43.搅拌形成浆料后，人工启动竖向动力件32，使搅拌部7向上复位，搅拌部7脱离浆料后，搅拌部7表面粘附的浆料在离心作用下从搅拌部7上脱离，避免浆料残留在搅拌部7上。
44.当搅拌杆使用数次，搅拌部7发生融化后，需要对搅拌杆进行更换，更换时人工将底部设有与搅拌部7底部形状相同的槽的桶状容器2放置在搅拌部7的下方，然后启动竖向动力件32使搅拌杆向下滑动，直到搅拌部7的底部与桶状容器2底部的槽相抵，在倾斜面的作用下，搅拌部7无法相对于桶状容器2转动，故对桶状容器2进行定位即可对搅拌杆进行定位，而不需要工人靠近搅拌杆，避免工人被烫伤。然后通过搅拌驱动件驱动连接块5转动，此时搅拌杆相对于连接块5转动，连接部8与连接块5上脱离。
45.当搅拌杆的温度降低后，人工将连接部8与搅拌部7分离，由于连接部8的熔点高于搅拌部7的熔点，故在使用时，连接部8不会熔化，所以连接部8可重复使用，不需要在每个搅拌杆上加工螺纹，减小加工难度。
46.实施例2
47.在实施例1的基础上，如图3所示，本实施例中的转轴51并非与连接块5的顶部焊接，且下安装座6不再与外壳1固定。本实施例中的转轴51的下端为矩形，连接块5的顶部设有矩形的导向通道，转轴51的下端位于导向通道内并与导向通道间隙配合。另外本实施例中的上安装座4的底部通过螺栓固定有调整动力件41，本实施例中的调整动力件41采用液压缸，调整动力件41的推杆通过法兰盘与下安装座6的顶部固定。
48.连接块5的上方设有连接圈42，连接圈42套设在转轴51上并与转轴51过盈配合，连接圈42的底部沿竖向焊接有两个定位杆43，定位杆43的下端贯穿连接块5，连接部8的顶部设有两个定位槽，且两个定位槽分别与两个定位杆43相对，当连接块5向上滑动后，定位杆43滑入定位槽内，对连接部8进行定位，在搅拌驱动件启动和关闭时，避免连接部8在惯性作
用下相对于连接块5转动，故即使搅拌驱动件的启动的转速较快时，也可避免连接部8相对于连接块5转动，避免连接部8松动。
49.对金属材料进行搅拌时，仅通过竖向动力件32将搅拌杆向下滑动；需要更换搅拌杆时，人工启动调整动力件41，使下安装座6向下滑动，使连接部8和连接块5相对于定位杆43向下滑动，并在定位杆43移动至定位槽上方后关闭调整动力件41，此时定位杆43不再对连接部8进行定位，重复上述步骤即可取下搅拌杆。当新的搅拌杆安装后，通过调整动力件41将连接块5和连接部8向上滑动即可使定位杆43再滑入定位槽内，对新的搅拌杆进行定位。除此之外，本实施例中的其它操作与实施例1相同，本实施例中不再赘述。
50.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。