一种钢球铸造装置及其生产工艺的制作方法

1.本发明涉及装置及钢球铸造技术领域，具体为一种钢球铸造装置及其生产工艺。


背景技术：

2.钢球的制造主要有铸造、锻造和轧制三种方式，其中浇铸制造成本低，灵活性高，因此得到了广泛应用，现有技术中，直接将融化后的金属溶液倾倒至每个独立的模具内部进行冷却，冷却后即可将模具打开进行取出，但是该方案中会增加对模具的需求量，整体的生产效率较低，生产量较大时需要消耗更多的时间，另一方面，浇铸时溶液的进入通道部分会产生水口，因此后期需要将水口部分进行打磨抛光处理，增加了后期打磨工艺的难度，直接将水口缩小则会导致浇铸过程缓慢，会进一步减缓生产效率，且常规的浇铸工序会产生气泡和凹凸面，良品率低。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种钢球铸造装置及其生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明浇铸效率更高，降低了对后续打磨抛光的难度，提高了生产质量。
4.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种钢球铸造装置，包括装置本体，所述装置本体包括上模具、下模具、加压机构和转动组件，所述上模具和下模具之间通过合页连接，且合页仅安装在上模具和下模具衔接的同一侧，所述上模具和下模具的内侧均开设有型腔结构，所述型腔整体呈球形，所述上模具的两端的顶部设置有上延伸板，所述加压机构安装在上延伸板的顶部，所述下模具的两端的底部安装有下延伸板，所述下延伸板的底端安装有动力总成，所述转动组件设置有多个，且每个转动组件的底端均与动力总成部分进行连接，所述动力总成的顶部穿入到下模具内侧的型腔内部，所述上模具和下模具的尺寸规格相同。
5.进一步的，所述上模具的顶端安装有缓存筒，所述缓存筒的一侧连接有分支管，所述分支管与浇铸管相连通，所述加压机构插入到每个缓存筒的内部，每个缓存筒的底端均开设有注入通道。
6.进一步的，所述注入通道的底端穿入到型腔的内部，每个所述型腔之间的间距相同。
7.进一步的，所述加压机构包括液压杆和活塞柱，所述液压杆的底端固定安装在上延伸板的表面，所述液压杆的顶端安装有压板，所述压板的底端设置有多个压杆，所述活塞柱安装在压杆的底端。
8.进一步的，所述活塞柱的底端安装有封堵杆，每个所述活塞柱均插入到相应的缓存筒内部，且封堵杆插入到注入通道的内部。
9.进一步的，所述活塞柱的表面与缓存筒的内壁相贴合，所述封堵杆的长度与注入通道的长度相同。
10.进一步的，所述动力总成包括电机和联动杆，所述电机通过使用螺丝固定安装在下延伸板的顶部，所述电机的输出端设置有驱动轴，所述驱动轴的底端安装有驱动转盘，所述联动杆安装在驱动转盘的底部，所述联动杆的两端均安装有偏心轴，所述驱动转盘通过联动杆与从动转盘相连接，所述联动杆的表面开设有套环，每个套环的顶部均安装有独立的转动组件。
11.进一步的，所述从动转盘的顶部安装有从动轴，所述从动轴的顶部安装有支撑轴承，所述支撑轴承的外圈部分嵌装在下延伸板内部。
12.进一步的，所述转动组件包括卡盘和托盘，所述卡盘的底端安装有插接杆，所述卡盘的顶部通过顶杆与托盘的底部进行连接，所述托盘安装在下模具内侧的型腔底端，所述插接杆安装在卡盘中轴线的侧边位置上。
13.一种钢球铸造生产工艺，应根据以下步骤进行：备料和材料配比，该过程中以钢、铁作为主原料，并通过增添铬铁、锰铁、钒铁进行调质；加热熔炼，将原材料投放到电炉内，升温至1600℃，直至金属熔化成液态；模型浇铸，将金属溶液浇铸到模具内侧，并静置直至其冷却；取料，直接将模具打开后取出冷却后的钢球原料；淬火和回火；打磨抛光，磨球过程中直至消除表面明显可见的气孔、夹渣、缩孔、冷隔、皱皮等铸造缺陷；检测包装，检测过程包括冲击试验以及人工观测检测。
14.本发明的有益效果：本发明的一种钢球铸造装置及其生产工艺，包括装置及其生产工艺本体，所述装置及其生产工艺本体包括上模具、下模具、浇铸管、加压机构、动力总成、转动组件、型腔、合页、下延伸板、电机、驱动轴、驱动转盘、联动杆、连接套环、偏心轴、从动转盘、从动轴、支撑轴承、插接杆、卡盘、顶杆、托盘、压板、压杆、活塞柱、封堵杆、缓存筒、分支管、上延伸板、液压杆、注入通道。
15.1.该钢球铸造装置及其生产工艺的浇铸过程中采用带有多个型腔的模具结构，在上模具的顶部增设加压机构，提高了注入速度的同时，缩小水口大小，便于后续打磨抛光工序。
16.2.该钢球铸造装置及其生产工艺在浇铸时，底部设置有转动组件，利用该旋转使内部溶液均匀分散，并减少表面凹凸不平的部分。
17.3.该钢球铸造装置及其生产工艺通过动力总成部分将每个转动组件进行联动，因此即使应用于该多型腔模具时，仍旧能够实现多型腔内产品同步转动的效果，提高了加工效率，且联动稳定性更高。
附图说明
18.图1为本发明一种钢球铸造装置的外形的结构示意图；
19.图2为本发明一种钢球铸造装置下模具部分的结构示意图；
20.图3为本发明一种钢球铸造装置转动组件部分的结构示意图；
21.图4为本发明一种钢球铸造装置加压机构部分的结构示意图；
22.图5为本发明一种钢球铸造装置型腔内部的结构示意图；
23.图6为本发明一种钢球铸造生产工艺的流程图；
24.图中：1、上模具；2、下模具；3、浇铸管；4、加压机构；5、动力总成；6、转动组件；7、型腔；8、合页；9、下延伸板；10、电机；11、驱动轴；12、驱动转盘；13、联动杆；14、连接套环；15、
偏心轴；16、从动转盘；17、从动轴；18、支撑轴承；19、插接杆；20、卡盘；21、顶杆；22、托盘；23、压板；24、压杆；25、活塞柱；26、封堵杆；27、缓存筒；28、分支管；29、上延伸板；30、液压杆；31、注入通道。
具体实施方式
25.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
26.请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种钢球铸造装置，包括装置本体，所述装置本体包括上模具1、下模具2、加压机构4和转动组件6，所述上模具1和下模具2之间通过合页8连接，且合页8仅安装在上模具1和下模具2衔接的同一侧，所述上模具1和下模具2的内侧均开设有型腔7结构，所述型腔7整体呈球形，所述上模具1的两端的顶部设置有上延伸板29，所述加压机构4安装在上延伸板29的顶部，所述下模具2的两端的底部安装有下延伸板9，所述下延伸板9的底端安装有动力总成5，所述转动组件6设置有多个，且每个转动组件6的底端均与动力总成5部分进行连接，所述动力总成5的顶部穿入到下模具2内侧的型腔7内部，所述上模具1和下模具2的尺寸规格相同，该钢球铸造装置通过将金属溶液注入到上模具1和下模具2的内部，即可进行静置使其冷却成型，使用时，需要将上阶段程序中熔化的金属溶液沿着浇铸管3进入到缓存筒27内部，通过顶部的加压机构4即可将缓存筒27内部的溶液挤压至每个型腔7内部，完成金属溶液的注入过程，静置后，由于上模具1和下模具2之间仅通过一侧的合页8进行连接，因此可以直接将下模具2进行展开，展开后即可将型腔7内部冷却后的钢球取出，完成浇铸过程。
27.本实施例，所述上模具1的顶端安装有缓存筒27，所述缓存筒27的一侧连接有分支管28，所述分支管28与浇铸管3相连通，所述加压机构4插入到每个缓存筒27的内部，每个缓存筒27的底端均开设有注入通道31，所述注入通道31的底端穿入到型腔7的内部，每个所述型腔7之间的间距相同，缓存筒27用以暂时对注入的金属溶液进行存储，当金属溶液注入到缓存筒27内后，由于底部的注入通道31狭窄，因此金属溶液通过自身重力向下流动缓慢，此时即可启动加压机构4促进金属溶液注入到型腔7内。
28.本实施例，所述加压机构4包括液压杆30和活塞柱25，所述液压杆30的底端固定安装在上延伸板29的表面，所述液压杆30的顶端安装有压板23，所述压板23的底端设置有多个压杆24，所述活塞柱25安装在压杆24的底端，所述活塞柱25的底端安装有封堵杆26，每个所述活塞柱25均插入到相应的缓存筒27内部，且封堵杆26插入到注入通道31的内部，所述活塞柱25的表面与缓存筒27的内壁相贴合，所述封堵杆26的长度与注入通道31的长度相同，浇铸过程中采用带有多个型腔7的模具结构，在上模具1的顶部增设加压机构4，利用缓存筒27将浇铸溶液进行定量存储后，即可通过加压装置注入到每个模具内部，同时将每个型腔7顶部的注入通道31缩窄，配合每个活塞柱25的底端的封堵杆26即可在提高了注入速度的同时，缩小水口大小，便于后续打磨抛光工序，是使用时，通过两段的液压杆30收缩，拉动顶部的压板23下移，利用压板23带动每个压杆24下移，进而将每个活塞柱25插入到缓存筒27内侧，借助活塞柱25将内部的溶液按压到相应的型腔7内侧。
29.本实施例，所述动力总成5包括电机10和联动杆13，所述电机10通过使用螺丝固定安装在下延伸板9的顶部，所述电机10的输出端设置有驱动轴11，所述驱动轴11的底端安装
有驱动转盘12，所述联动杆13安装在驱动转盘12的底部，所述联动杆13的两端均安装有偏心轴15，所述驱动转盘12通过联动杆13与从动转盘16相连接，所述联动杆13的表面开设有连接套环14，每个连接套环14的顶部均安装有独立的转动组件6，所述从动转盘16的顶部安装有从动轴17，所述从动轴17的顶部安装有支撑轴承18，所述支撑轴承18的外圈部分嵌装在下延伸板9内部，通过动力总成5部分将每个转动组件6进行联动，因此即使应用于该多型腔7模具时，仍旧能够实现多型腔7内产品同步转动的效果，提高了加工效率，且联动稳定性更高，动力总成5部分通过电机10驱动，电机10带动驱动轴11和驱动转盘12旋转，由于偏心轴15的连接，即可拉动整个联动杆13进行周期性转动，而联动杆13的另一端通过另一个偏心轴15与从动转盘16和从动轴17连接，实现辅助支撑和配合连动的效果，进而将联动杆13上每个转动组件6均实现传动作用。
30.本实施例，所述转动组件6包括卡盘20和托盘22，所述卡盘20的底端安装有插接杆19，所述卡盘20的顶部通过顶杆21与托盘22的底部进行连接，所述托盘22安装在下模具2内侧的型腔7底端，所述插接杆19安装在卡盘20中轴线的侧边位置上，在浇铸时，底部设置有转动组件6，通过该结构，在注入溶液初步冷却成型后启动该结构，即可缓慢带动初步硬化的钢球进行旋转，利用该旋转使内部溶液均匀分散，并减少表面凹凸不平的部分，转动时，由于底部的顶杆21围绕中心轴进行转动，因此会带动顶部的托盘22进行旋转，由于初步硬化后的钢球部分按压在托盘22山，因此即可在摩擦力的作用下带动钢球旋转，利用该旋转状态使仍旧处于高温可塑状态的表面通过旋转挤压而更加光滑。
31.本实施例还提供一种钢球铸造生产工艺，应根据以下步骤进行：备料和材料配比，该过程中以钢、铁作为主原料，并通过增添铬铁、锰铁、钒铁进行调质；加热熔炼，将原材料投放到电炉内，升温至1600℃，直至金属熔化成液态；模型浇铸，将金属溶液浇铸到模具内侧，并静置直至其冷却；取料，直接将模具打开后取出冷却后的钢球原料；淬火和回火；打磨抛光，磨球过程中直至消除表面明显可见的气孔、夹渣、缩孔、冷隔、皱皮等铸造缺陷；检测包装，检测过程包括冲击试验以及人工观测检测，通过将钢、铁等炉料利用电炉加热升温，使炉料充分熔化，在炉料熔化过程当中适量加上贵重金属合金至炉内进行化学成份调质，待铁水温度达到满足工艺规定要求后将合格铁水浇注到钢球模具中，完成浇铸工程，浇铸进行后续的淬火和回火处理，提高硬度，经过最终的检测即可进行包装。
32.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
33.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。