[發明專利]一種制備金屬固液混合物的裝置和方法

在審

• 申請號: 202110505698.2
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113059144A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 顧成義;郭洪民;沈華賓;顧海娟;李秀勇
• 申請（專利權）人: 江蘇海宇機械有限公司
• 主分類號: B22D27/08
• 分類號: B22D27/08;B22D33/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 張陽

本發明公開了一種制備金屬固液混合物的裝置，包括振動臺，振動臺上設有固定架，固定架上分別設有傾轉電機和傾轉軸，傾轉電機帶動傾轉軸轉動，傾轉軸通過背板固定連接傾轉框，傾轉框內側底部設有液壓千斤頂，液壓千斤頂上部連接用于固定料筒的移動模，傾轉框內側上部設有用于固定坩堝的固定模。本裝置通過振動臺帶動熔體在盛料坩堝內劇烈震動，在此過程中利用振動提供動力破碎枝晶，從而大大地提高了固液混合物晶粒細化程度。同時處理方法為外部處理，不會對熔體內部造成污染。

技術領域

本發明涉及金屬鑄造領域，特別是一種制備金屬固液混合物的裝置和方法。

背景技術

半固態成形一般包括兩種方式，即流變成形和觸變成型。但由于觸變成形存在工藝流程長、生產成本高等缺點，國內外學術界與企業界都將研究重點著眼于流變成形工藝上。目前流變成形一般包括機械攪拌法、單輥旋轉法、電磁旋轉法、超聲振動法、直流脈沖等半固態固液混合物制備方法，但由于這些工藝在熔體轉移時并非水平轉移，表面存在湍流，因此進入金屬模的熔體經常會出現卷氣，從而產生氣孔。

重力鑄造是指將熔化的金屬溶液在重力作用下澆入模具的型腔中通過結晶凝固形成鑄件的工藝，也稱重力澆鑄。現有技術中，成型澆鑄模具比較單一，多采用直上直下的澆鑄通道，澆鑄時充型速度快，沖刷力大，易產生噴濺，澆道內氣體來不及排出，同時在型腔底部會產生沖擊力，對成型會造成一定影響，冷卻后由于澆鑄鐵水時產生的廢氣、廢料不能有效的排出導致鋼鐵成型后表面粗糙度較大，影響鑄件的質量。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種制備金屬固液混合物的裝置和方法。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種制備金屬固液混合物的裝置，包括振動臺，振動臺上設有固定架，固定架上分別設有傾轉電機和傾轉軸，傾轉電機帶動傾轉軸轉動，傾轉軸通過背板固定連接傾轉框，傾轉框內側底部設有液壓千斤頂，液壓千斤頂上部連接用于固定料筒的移動模，傾轉框內側上部設有用于固定坩堝的固定模。

本發明中，傾轉框為U型結構。

本發明中，移動模和固定模位于同一軸線。

本發明中，所述固定架包括位于傾轉軸底部的連接桿，連接桿中部設有對傾轉框3限位的豎直限位板。

本發明中，所述傾轉軸通過傾轉軸承連接在傾轉框上端，傾轉軸上設有傾轉齒輪，傾轉電機連接傾轉電機齒輪，傾轉電機齒輪通過蝸桿連接到傾轉齒輪從而帶動傾轉軸轉動。

本發明中，所述振動臺由振動電機帶動振動。

本發明中，所述固定模包括固定模框架，固定模框架內一側設有一組固定模液壓缸，固定模液壓缸連接到固定模推桿，固定模推桿外側設有第一固定槽，固定模框架內另一側設有第二固定槽。

本發明中，所述移動模包括移動模框架，移動模框架內一側設有一組移動模液壓缸，移動模液壓缸連接到移動模推桿，移動模推桿外側設有第三固定槽，移動模框架內另一側設有第四固定槽。

本發明中還公開了一種制備金屬固液混合物的方法，包括下述步驟：

步驟1：加熱金屬至融化后倒入料筒內；

步驟2：將料筒固定在移動模內，將坩堝倒置固定在固定模內。

步驟3：控制液壓千斤頂抬升使料筒與坩堝緊密配合；

步驟4：開啟傾轉電機，帶動傾轉框傾轉180度；

步驟5：啟動振動電機進行振動，使金屬液在坩堝中不停振動，獲得半固態固液混合物。

本發明中，步驟4中傾轉角速度為0.35rad/s。