專利名稱：一種四自由度振動(dòng)鑄造機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振動(dòng)鑄造設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種四自由度振動(dòng)鑄造機(jī)，可實(shí)現(xiàn)鑄型 三個(gè)平移和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)共四個(gè)空間自由度的振動(dòng)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外金屬鑄造工藝中所用的激振裝置有多種類型，如偏心塊式、電磁激振 式、液壓振動(dòng)臺(tái)、鋸齒形振動(dòng)波形的發(fā)生裝置和超聲波激振裝置等，但是所有機(jī)械式激裝置 的振動(dòng)自由度都是1-2個(gè)，且液壓振動(dòng)臺(tái)成本較高。傳統(tǒng)的激振裝置使用時(shí)都通過壓縮彈 簧或彈簧板支撐鑄型，鑄型的部分自由度受到約束，且由于激振裝置的振動(dòng)自由度少，僅僅 依靠提高振動(dòng)幅度和強(qiáng)度來(lái)提高振動(dòng)效果的能力有限，已不能滿足生產(chǎn)實(shí)際的需求。而對(duì) 于一些型腔復(fù)雜、液態(tài)金屬流動(dòng)性差和鑄件質(zhì)量要求高的鑄型，迫切需要采用多自由度的 振動(dòng)鑄造機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能實(shí)現(xiàn)三維移動(dòng)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)共四個(gè)自 由度的振動(dòng)鑄造機(jī)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，一種四自由度振動(dòng)鑄造機(jī)，由砂斗、上平臺(tái)、懸臂架、承重架、L型支架、拉簧、振動(dòng) 電機(jī)、振動(dòng)電機(jī)固定裝置和底座組成，其特征在于，所述振動(dòng)電機(jī)固定裝置與四個(gè)L型支架 固連，四個(gè)L型支架的長(zhǎng)端與上平臺(tái)通過螺栓連接，四個(gè)L型支架的短端分別通過四根拉簧 懸掛在懸臂架上，懸臂架通過所述的承重架固定在所述的底座上，所述振動(dòng)電機(jī)固定裝置 呈矩形，每個(gè)側(cè)邊上分別安裝兩個(gè)振動(dòng)電機(jī)，能夠使得鑄造機(jī)產(chǎn)生水平面內(nèi)X、Y方向的振 動(dòng)，以及圍繞上平臺(tái)中心且垂直水平面的Z軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，上平臺(tái)底面安裝兩個(gè)振動(dòng)電機(jī)， 能夠使鑄造機(jī)產(chǎn)生Z方向的振動(dòng)。所述的振動(dòng)電機(jī)固定裝置的四個(gè)側(cè)邊上的振動(dòng)電機(jī)安裝孔為長(zhǎng)腰型孔，振動(dòng)電機(jī) 的安裝位置可調(diào)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配、調(diào)整、維護(hù)簡(jiǎn)單易行，不僅可以使振動(dòng)鑄造機(jī)的最大運(yùn)動(dòng) 自由度增加到四個(gè)，而且通過改變振動(dòng)電機(jī)的安裝位置、工作狀態(tài)和調(diào)整振動(dòng)電機(jī)偏心塊 的夾角使得振動(dòng)鑄造機(jī)獲得不同的振動(dòng)自由度數(shù)、激振力和振動(dòng)幅度，使砂斗中的鑄型獲 得合適的振動(dòng)激勵(lì)，從而改善鑄件的質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明的主視圖；圖2為本發(fā)明的左視圖；圖3為本發(fā)明的振動(dòng)電機(jī)固定裝置上振動(dòng)電機(jī)布置圖；圖4為本發(fā)明的振動(dòng)電機(jī)固定裝置上另一種振動(dòng)電機(jī)布置圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體實(shí)施例和圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖1和圖2所示，一種四自由度振動(dòng)鑄造機(jī)，由砂斗1、上平臺(tái)2、懸臂架3、承重 架9、L型支架6、拉簧5、Z向振動(dòng)電機(jī)4、X向振動(dòng)電機(jī)11、Y向振動(dòng)電機(jī)12、振動(dòng)電機(jī)固定 裝置8和底座7組成。其中，砂斗1和上平臺(tái)2通過螺栓固連，振動(dòng)電機(jī)固定裝置8與四個(gè) L型支架6固連，四個(gè)L型支架6的長(zhǎng)端與上平臺(tái)2通過螺栓固連，四個(gè)L型支架6的短端 分別通過四根完全相同的拉簧5懸掛在前后兩側(cè)的懸臂架3上，四根拉簧5相對(duì)于上平臺(tái)2 的幾何中心對(duì)稱布置，兩個(gè)懸臂架3分別焊接在前后兩側(cè)的承重架9上，承重架9焊接(或 用螺栓固定)在底座7上，每側(cè)承重架9的數(shù)量根據(jù)上平臺(tái)2側(cè)邊的長(zhǎng)度和上平臺(tái)2上面 的額定工作載荷來(lái)確定。上平臺(tái)2底面安裝兩個(gè)Z向振動(dòng)電機(jī)4，且Z向振動(dòng)電機(jī)4相對(duì)于 上平臺(tái)2的幾何中心對(duì)稱布置，Z向振動(dòng)電機(jī)4兩端留有足夠的操作空間，便于拆卸安全罩 和調(diào)節(jié)振動(dòng)電機(jī)的偏心塊。如圖3所示，振動(dòng)電機(jī)固定裝置8呈矩形，每個(gè)側(cè)邊上分別安裝兩個(gè)振動(dòng)電機(jī)，其 中，X側(cè)邊上安裝X向振動(dòng)電機(jī)11，Y側(cè)邊上安裝Y向振動(dòng)電機(jī)12，且振動(dòng)電機(jī)固定裝置8 的四個(gè)側(cè)邊上振動(dòng)電機(jī)的安裝孔10為長(zhǎng)腰型孔，使振動(dòng)電機(jī)的安裝位置可調(diào)。此外，振動(dòng) 電機(jī)固定裝置8上安裝的X向振動(dòng)電機(jī)11和Y向振動(dòng)電機(jī)12上下兩端必須保留足夠的操 作空間，便于拆卸振動(dòng)電機(jī)的安全罩和調(diào)節(jié)振動(dòng)電機(jī)的偏心塊。工作時(shí)，先將鑄型固定在砂斗1內(nèi)，在鑄型的四周填滿保溫砂，然后根據(jù)鑄件的材 料、形狀、數(shù)量和上平臺(tái)2上的總負(fù)載量等參數(shù)確定振動(dòng)的自由度數(shù)、參振電機(jī)臺(tái)數(shù)、激振 力大小、振動(dòng)幅度和振動(dòng)時(shí)間等參數(shù)，再選擇各振動(dòng)電機(jī)的工作狀態(tài)和調(diào)節(jié)振動(dòng)電機(jī)偏心 塊的夾角。根據(jù)所澆注金屬的特性和鑄件形狀等確定起振時(shí)刻，啟動(dòng)振動(dòng)鑄造機(jī)使鑄型獲 得合適的激振，增強(qiáng)液態(tài)金屬的流動(dòng)性，使晶粒細(xì)化并均勻分布，減少縮孔，消除鑄造應(yīng)力， 從而改善鑄件質(zhì)量。振動(dòng)完成后，關(guān)閉振動(dòng)電機(jī)，使鑄型在砂斗中保持一段時(shí)間，然后再取 出鑄型，清理鑄件。Z向振動(dòng)電機(jī)4用于產(chǎn)生Z方向的振動(dòng)，X向振動(dòng)電機(jī)11用于產(chǎn)生X方向振動(dòng)電 機(jī)，Y向振動(dòng)電機(jī)12用于產(chǎn)生Y方向的振動(dòng)?？梢酝ㄟ^調(diào)整振動(dòng)電機(jī)固定裝置8上振動(dòng)電 機(jī)的安裝位置或改變振動(dòng)電機(jī)的工作狀態(tài)(開或停)，產(chǎn)生繞過上平臺(tái)中心且垂直于水平 面的Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，在圖3所示振動(dòng)電機(jī)布置時(shí)，保持振動(dòng)電機(jī)122和114工作，振動(dòng)電機(jī)123、 113、124、121、111、112停止，則可產(chǎn)生繞Z軸的擺振，或者如圖4所示，將振動(dòng)電機(jī)固定裝置 8上的振動(dòng)電機(jī)都安裝在對(duì)角處，同側(cè)兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)緊靠布置，且與對(duì)面?zhèn)日駝?dòng)電機(jī)呈近似 中心對(duì)稱布置，相鄰兩側(cè)邊上的振動(dòng)電機(jī)保持最大距離布置，這種布置方式也可產(chǎn)生繞Z 軸方向的擺振。本發(fā)明最多可實(shí)現(xiàn)沿Χ、Υ、Ζ方向的直線往復(fù)振動(dòng)和繞Z軸方向的擺振四個(gè) 自由度的振動(dòng)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種四自由度振動(dòng)鑄造機(jī)，由砂斗、上平臺(tái)、懸臂架、承重架、L型支架、拉簧、振動(dòng)電 機(jī)、振動(dòng)電機(jī)固定裝置和底座組成，其特征在于所述砂斗和上平臺(tái)通過螺栓固連，所述振 動(dòng)電機(jī)固定裝置與四個(gè)L型支架固連，四個(gè)L型支架的長(zhǎng)端與上平臺(tái)通過螺栓連接，四個(gè)L 型支架的短端分別通過四根拉簧懸掛在所述的懸臂架上，懸臂架通過所述的承重架固定在 所述的底座上，所述振動(dòng)電機(jī)固定裝置呈矩形，每個(gè)側(cè)邊上分別安裝兩個(gè)振動(dòng)電機(jī)，能夠使 得鑄造機(jī)產(chǎn)生水平面內(nèi)X、Y方向的振動(dòng)，以及圍繞上平臺(tái)中心且垂直水平面的Z軸方向的 轉(zhuǎn)動(dòng)，上平臺(tái)底面安裝兩個(gè)振動(dòng)電機(jī)，能夠使鑄造機(jī)產(chǎn)生Z方向的振動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四自由度振動(dòng)鑄造機(jī)，其特征在于所述的振動(dòng)電機(jī)固 定裝置的四個(gè)側(cè)邊上的振動(dòng)電機(jī)安裝孔為長(zhǎng)腰型孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及振動(dòng)鑄造設(shè)備領(lǐng)域，由砂斗、上平臺(tái)、懸臂架、承重架、L型支架、拉簧、振動(dòng)電機(jī)、振動(dòng)電機(jī)固定裝置和底座組成，砂斗和上平臺(tái)通過螺栓固連，振動(dòng)電機(jī)固定裝置與四個(gè)L型支架固連，四個(gè)L型支架的長(zhǎng)端與上平臺(tái)通過螺栓連接，四個(gè)L型支架的短端分別通過拉簧懸掛在懸臂架上，懸臂架通過承重架固定在底座上，振動(dòng)電機(jī)固定裝置每個(gè)側(cè)邊上分別安裝兩個(gè)振動(dòng)電機(jī)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不僅可以使振動(dòng)鑄造機(jī)的最大運(yùn)動(dòng)自由度增加到四個(gè)，而且通過改變振動(dòng)電機(jī)的安裝位置、工作狀態(tài)和調(diào)整振動(dòng)電機(jī)偏心塊的夾角使得振動(dòng)鑄造機(jī)獲得不同的振動(dòng)自由度數(shù)、激振力和振動(dòng)幅度，使砂斗中的鑄型獲得合適的振動(dòng)激勵(lì)，從而改善鑄件的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B22D27/08GK102069178SQ20111002737
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者勞鳳喜, 沈豫浙, 王巖, 王成軍, 王磊, 馬履中 申請(qǐng)人:王成軍