一种液压油缸合金部件加工用真空铸造机的制作方法

1.本发明涉及真空铸造技术领域，具体为一种液压油缸合金部件加工用真空铸造机。


背景技术：

2.真空铸造机是集物料熔炼、真空装置、砂型处理装置、冷却处理、浇铸系统等为一体的真空处理装置，其主要是通过真空装置将整个系统抽成低压状态，使金属在接近真空的状态下完成熔炼、浇铸，有助于熔炼物料中的气体含量降低，防止金属氧化，提高铸件品质。
3.在对液压油缸合金部件进行真空铸造时，大多采用感应炉对合金进行熔炼，感应炉是通过在坩埚炉的外侧缠绕感应线圈，使通过其内的高频交变电流在周围形成交变磁场，使位于坩埚炉内的物料自身在交变磁场中产生电势，形成涡流，完成加热熔化。
4.但是现有的感应炉，直接将多个金属物料投入坩埚炉内，这使得物料只能依靠自身产生的涡流进行缓慢的加热熔化，熔炼速度慢，在物料熔融成液体后，其内的杂质气化以及金属内本身存在的气体被熔融物料积压在内部，导致气体挥发缓慢，气体的挥发不充分，使得铸件的品质不理想。


技术实现要素：

5.针对背景技术中提出的现有真空铸造感应电炉在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种液压油缸合金部件加工用真空铸造机，具备磁铁层受交变磁场影响带动坩埚炉高频振动、坩埚炉带动内部物料高频振动混合、坩埚炉倾斜使物料倾斜，提高物料的磁通量，加强涡流、重力球同步转动振动、挤压板高速振动使其撞击物料、物料受到多方位的振动源提供的振动波而发生内部振动波撞击、挤压板的转向使四个空间的空间大小不断变化、物料溢出小空间形成薄片流动状，使内部积压的气体快速排出的优点，解决了上述背景技术中提出熔炼速度慢、混合速度慢、物料内气体挥发不理想的技术问题。
6.本发明提供如下技术方案：一种液压油缸合金部件加工用真空铸造机，包括炉壳，所述炉壳的中部开设有活动腔ⅰ，所述炉壳的顶部开设有均布的喷气通道，所述喷气通道内活动套接有撞击柱，所述活动腔ⅰ的底端中心铰接有铰接球，所述铰接球的顶部铰接有磁铁层，所述磁铁层的顶端固定连接有坩埚炉，所述坩埚炉的外侧固定套接有保温层，所述保温层的外侧缠绕有感应线圈，所述坩埚炉内开设有熔池腔，所述熔池腔的底部固定连接有对称的固定隔板，所述熔池腔的底部中心活动套接有转动辊，所述转动辊的外侧固定连接有对称的挤压板，所述转动辊的底部固定连接有连接杆，所述连接杆的一端固定连接有重力球，所述坩埚炉的底部开设有活动腔ⅱ。
7.优选的，所述撞击柱设有限位密封凸起，所述喷气通道与高压喷气装置接通，并形成回路，所述高压喷气装置受到程序控制。
8.优选的，所述磁铁层和坩埚炉的连接处固定套接有水冷盘管，所述水冷盘管与冷
却系统接通。
9.优选的，所述感应线圈与保温层的间隙大于十厘米，所述感应线圈与交变电路接通，所述感应线圈内为空心结构，且与冷却系统接通。
10.优选的，所述挤压板的底端和远离转动辊的一端均与熔池腔的内壁贴合。
11.优选的，所述转动辊的底部贯穿至活动腔ⅱ内，所述转动辊的底部固定套接有限位环，所述限位环的顶端与活动腔ⅱ的顶端贴合，所述限位环的顶端进行密封处理。
12.本发明具备以下有益效果：1、本发明通过设计的铰接球、坩埚炉、磁铁层、感应线圈，使感应线圈在通行交变电流形成交变磁场时，磁铁层受到交变磁场的吸引和排斥而存在靠近和远离交变磁场的趋势，同时由于铰接球的限制，使得磁铁层通过铰接球带动坩埚炉发生快速的晃动，从而使熔池腔内部的合金物料在高频晃动下快速均匀混合。
13.2、本发明通过设计的铰接球、坩埚炉、磁铁层、感应线圈、重力球、转动辊、挤压板，使坩埚炉在高频晃动时向一侧倾斜，使熔池腔内的物料快速晃动，提高单位时间内切割磁场的频率，同时物料与磁场的交错面积增大，从而增大磁通量，加强涡流，加快物料熔融，同时使得重力球同步向倾斜方向转动，并做同步的高频晃动，使得其通过转动辊带动挤压板对熔池腔内的物料进行高频挤压，使得软化物料受力形变，并对熔融物料进行高频震荡，与坩埚炉提供的振动碰撞交错，再次提高物料的快速混合。
14.3、本发明通过设计的喷气通道、撞击柱、挤压板、固定隔板，使智能程序按照设定，在一定时间间隔内通过喷气通道喷射高压气体，使撞击柱撞击倾斜的坩埚炉，使坩埚炉受力向另一侧倾斜，从而使重力球再次转动，使挤压板在转动辊的带动下向另一侧转动，从而使挤压板和固定隔板形成的空间大小出现间歇式变化，使形变的软化物料在这个过程中倾斜，使其与交变磁场的交错面积增大，增大磁通量，加强涡流，从而加快物料熔融，同时使熔融物料从逐渐变小的小空间，受到挤压板的挤压而从上方溢出向逐渐变大的空间，使得熔融物料在挤压板和固定隔板上形成流动状态，从而增大熔融物料铺开的面积，减小其厚度，使其内的气化杂质在低压环境下能快速的分离。
附图说明
15.图1为本发明炉壳结构示意图；图2为本发明感应线圈结构示意图；图3为本发明坩埚炉结构示意图；图4为本发明撞击柱结构分布示意图。
16.图中：1、炉壳；2、活动腔ⅰ；201、喷气通道；3、撞击柱；4、铰接球；5、磁铁层；6、坩埚炉；7、熔池腔；8、保温层；9、感应线圈；10、水冷盘管；11、固定隔板；12、转动辊；121、限位环；13、挤压板；14、活动腔ⅱ；15、连接杆；16、重力球。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1至图4，一种液压油缸合金部件加工用真空铸造机，包括炉壳1，炉壳1的中部开设有活动腔ⅰ2，炉壳1的顶部开设有均布的喷气通道201，喷气通道201内活动套接有撞击柱3，撞击柱3设有限位密封凸起，喷气通道201与高压喷气装置接通，并形成回路，高压喷气装置受到程序控制，使坩埚炉6在倾斜状态下，将挤压撞击柱3使其缩入喷气通道201内，当程序设定的间隔时间到后，高压喷气装置能喷出高压气体作用于撞击柱3，使撞击柱3推动坩埚炉6向另一侧倾斜。
19.参阅图2至图3，活动腔ⅰ2的底端中心铰接有铰接球4，铰接球4的顶部铰接有磁铁层5，磁铁层5的顶端固定连接有坩埚炉6，二者的连接处固定套接有水冷盘管10，水冷盘管10与冷却系统接通，使水冷盘管10对磁铁层5进行降温处理，避免高温导致磁铁层5消磁，使得磁铁层5无法与交变磁场进行交互，完成坩埚炉6的高频振动。
20.参阅图2至图4，坩埚炉6的外侧固定套接有保温层8，保温层8的外侧缠绕有感应线圈9，感应线圈9与保温层8的间隙大于十厘米，使坩埚炉6能有足够的空间进行不同方向的倾斜移动，感应线圈9与交变电路接通，使交变电流在感应线圈9中流动，在线圈周围形成交变磁场，使熔池腔7内的合金物料在交变磁场下产生感应电势，形成涡流，进行加热熔化，感应线圈9内为空心结构，且与冷却系统接通，使感应线圈9冷却，避免过热熔化。
21.参阅图3至图4，坩埚炉6内开设有熔池腔7，熔池腔7的底部固定连接有对称的固定隔板11，熔池腔7的底部中心活动套接有转动辊12，转动辊12的外侧固定连接有对称的挤压板13，挤压板13的底端和远离转动辊12的一端均与熔池腔7的内壁贴合，使挤压板13和固定隔板11形成四个熔化空间，使挤压板13在重力球16的带动下进行高速振动，使挤压板13对四个空间内的物料进行挤压撞击，使四个空间内的物料形变、振动，配合坩埚炉6对物料提供的高频振动，在物料内部产生不同方向的振动波碰撞，加快物料的快速混合，同时在挤压板13的多次换向转动中，使得四个空间中原先的大空间逐渐减小，原先的小空间逐渐增大，使得减小的空间内的熔融物料在挤压板13快速挤压与自身的高频振动下从挤压板13和固定隔板11的顶端溢出，使溢出的熔融物料在隔板上形成膜片状进入增大的空间中，使熔融物料中的气化杂质在低压环境下快速挥发。
22.参阅图3至图4，坩埚炉6的底部开设有活动腔ⅱ14，转动辊12的底部贯穿至活动腔ⅱ14内，转动辊12的底部固定套接有限位环121，限位环121的顶端与活动腔ⅱ14的顶端贴合，限位环121的顶端进行密封处理，限制转动辊12的位置，避免泄漏，转动辊12的底部固定连接有连接杆15，连接杆15的一端固定连接有重力球16，使坩埚炉6在转动倾斜的过程中，重力球16在重力下也能向倾斜方向移动，使其带动转动辊12进行同步转动，使挤压板13同步转动，并且重力球16在坩埚炉6的高频振动下，会在一定范围内进行快速的往复转动，使挤压板13同步进行快速的转动，对四个空间内的物料进行处理，重力球16、连接杆15、转动辊12、限位环121、挤压板13、固定隔板11均非金属材料，且都耐高温，避免重力球16、连接杆15、转动辊12、限位环121、挤压板13、固定隔板11产生涡流，在高温下熔化的问题。
23.本发明的使用方法（工作原理）如下：首先，根据实际情况对高压气体喷入喷气通道201的时间间隔做出设定，接着将物料在真空状态下投入熔池腔7底部由固定隔板11和挤压板13形成的四个空间中，并向感应线圈9通入交变电流，同时冷却系统启动，使冷却水在感应线圈9中流动对其进行冷却处理，
使冷却水在水冷盘管10内流动，对磁铁层5进行降温处理，此时的坩埚炉6，在重力影响下向一侧倾斜，坩埚炉6的顶部靠在活动腔ⅰ2的顶部，且与其中一个撞击柱3贴合，此处的撞击柱3在坩埚炉6的挤压下缩入此处的喷气通道201内，同时重力球16向倾斜方向移动，使其通过连接杆15带动转动辊12同步转动，使挤压板13转动并挤压转动方向空间内的物料，另外两个空间的体积增大，此时的挤压板13受到未熔化物料的影响而导致转动幅度变化不大；然后，感应线圈9内的交变电流使熔池腔7内的物料周围形成交变磁场，并形成涡流，逐渐发热熔化，此时交变磁场由于磁场方向的快速变化，对磁铁层5存在吸引与排斥，使得磁铁层5有靠近和远离交变磁场的趋势，使铰接球4接收这种趋势而带动坩埚炉6快速振动，使四个空间内的物料受同步振动，同时，重力球16在振动下进行往复晃动，使得挤压板13进行往复转动，使挤压板13对物料进行高频撞击，使物料单位时间内切割磁场的频率提高，然后，物料在涡流影响下逐渐软化，此时挤压板13的撞击将使得软化物料形变，当设定的喷气时间到后，高压气体喷入撞击柱3缩入的喷气通道201内，使高压气体通过撞击柱3推动坩埚炉6以铰接球4为铰接点向另一侧倾斜，使重力球16同步转动，使挤压板13同步转动，使四个空间原先的小空间逐渐变大，原先的大空间逐渐变小，使其中形变的物料发生倾斜，使物料与交变磁场的切割面积，从而加强涡流效果；最后，当四个空间内的物料完全熔化后，振动的坩埚炉6和振动的挤压板13，使熔融物料获得多个方向的振动源影响而在内部发生高频撞击振动，使合金物料快速混合，当坩埚炉6再次向另一侧倾斜时，挤压板13的再次转动，使得四个空间中原先的大空间逐渐减小，原先的小空间逐渐增大，使得减小的空间内的熔融物料在挤压板13快速挤压与自身的高频振动下从挤压板13和固定隔板11的顶端溢出，使溢出的熔融物料在隔板上形成膜片状进入增大的空间中，使熔融物料中的气化杂质在低压环境下快速挥发，然后，当合金熔化混合达标后，进行保温处理，在真空环境下进行后续的铸造即可。
24.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
25.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。