一种用于车辆履带的合金钢铸造方法转让专利

申请号 : CN202310552329.8

文献号 : CN116274883B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 张志高郭中贵陈书山李亮亮徐风云杨刚李晓芳田俊敏曹彦雪段艳春

申请人 : 山西中设华晋铸造有限公司

摘要 :

本发明涉及铸造技术领域,尤其涉及一种用于车辆履带的合金钢铸造方法,包括,步骤S1,进行铸造砂箱的合模,并对铸造砂箱进行固定;步骤S2,检测浇注口内的合金钢水的实时液位高度,对倾斜板的实时倾斜角度进行调整;步骤S3,根据实时液位高度计算目标倾斜角度,确定是否启动振荡板进行振荡;步骤S4,启动冷气环进行冷却,并确定是否对冷气环的移动速度进行调整。本发明通过浇注口内的合金钢水的实时液位高度确定合金钢水的充型速度,并对应的控制倾斜板进行倾斜,辅助合金钢水进行充型,避免出现铸造缺陷,通过冷气环进行辅助冷却,准确地控制型腔内合金钢水的凝固顺序,避免出现内应力,提高了车辆履带板的铸造质量。

权利要求 :

1.一种用于车辆履带的合金钢铸造方法,其特征在于,包括,

步骤S1,将上型模具砂箱与下型模具砂箱进行合模并固定,形成铸造砂箱,并将铸造砂箱固定在辅助铸造装置的倾斜板上;

步骤S2,将合金钢水以预设浇注速度从浇注口倒入已经合模完成的所述铸造砂箱,并检测浇注口内的合金钢水的实时液位高度,通过设置中控模块根据合金钢水的实时液位高度确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整;

步骤S3,通过所述中控模块根据合金钢水的实时液位高度计算目标倾斜角度,并将所述倾斜板的最大倾斜角度与目标倾斜角度进行对比,确定是否启动设置在所述倾斜板下部的振荡板进行振荡;

步骤S4,在合金钢水全部倒入所述铸造砂箱时,所述中控模块将控制所述振荡板停止振荡,并启动设置在倾斜板上的冷气环,以铸造砂箱的冒口的一端向浇注口的一端移动,中控模块根据获取的合金钢水浇注的实际浇注时长对所述冷气环的移动速度进行调整,在冷气环移动经过浇注口时,完成履带板的铸造;

所述辅助铸造装置包括所述倾斜板、所述振荡板以及所述中控模块,倾斜板的一端通过固定转节与振荡板的一端相连,所述固定转节用以支撑倾斜板进行转动,所述倾斜板的另一端通过液压支杆与所述振荡板的另一端相连,所述液压支杆用以通过升降调整倾斜板的实时倾斜角度,液压支杆一侧设置有限位杆,限位杆与所述固定转节高度相等,用以对倾斜板进行水平限位,冒口位于铸造砂箱上端面靠近固定转节的一端,浇注口位于铸造砂箱上端面远离固定转节的一端,所述中控模块用以调节各部件的工作状态;所述倾斜板表面设置有若干固定扣,用以固定所述铸造砂箱,倾斜板两端设置有滑槽,滑槽一端设置有冷气环,所述冷气环沿着滑槽平行于铸造砂箱的方向移动,用以对所述倾斜板表面固定的铸造砂箱进行冷却;所述冷气环为半圆形片状,冷气环两端设置有移动轮,所述移动轮能够卡合在所述倾斜板两端的滑槽中,冷气环在处于滑槽一端时能够以移动轮的轴向为轴进行转动;在所述步骤S2中,所述中控模块内设置有合金钢水浇注的标准液位高度范围与所述倾斜板的预设标准倾斜角度,中控模块能够通过浇注口内的液位器获取浇注口内的实时液位高度,并根据标准液位高度范围对实时液位高度进行判定,若浇注口内合金钢水的实时液位高度低于标准液位高度范围,所述中控模块将获取所述倾斜板的实时倾斜角度进行判定,以确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整;

若浇注口内合金钢水的实时液位高度在标准液位高度范围内,所述中控模块将控制液压支杆伸出或收缩,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为预设标准倾斜角度;

若浇注口内合金钢水的实时液位高度高于标准液位高度范围,所述中控模块将获取所述倾斜板的实时倾斜角度进行判定,以确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整;

所述中控模块内设置有调平倾斜角度,所述中控模块在实时液位高度低于标准液位高度范围时,将获取当前所述倾斜板的实时倾斜角度并进行判定,若所述倾斜板的实时倾斜角度小于等于调平倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆收缩,直至倾斜板达到限位杆处,将倾斜板的实时倾斜角度调整为零,使倾斜板为水平状态;

若所述倾斜板的实时倾斜角度大于调平倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆收缩,减小倾斜板的实时倾斜角度;

其中,Cs’=Cs×(Hs/Hi),Cs为当前所述倾斜板的实时倾斜角度,Cs’为调整后所述倾斜板的实时倾斜角度,Hs为浇注口内合金钢水的实时液位高度,Hi为标准液位高度范围内的最小液位高度;

所述中控模块内设置有所述倾斜板的最大倾斜角度,中控模块在实时液位高度高于标准液位高度范围时,中控模块将根据实时液位高度计算所述倾斜板的目标倾斜角度,并根据最大倾斜角度对目标倾斜角度进行判定,若计算的目标倾斜角度未超出最大倾斜角度,所述中控模块将根据目标倾斜角度对当前所述倾斜板的实时倾斜角度进行判定,以确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整;

若计算的目标倾斜角度已超出最大倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆伸长,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为最大倾斜角度,并控制所述振荡板启动;

其中,Cr=(Cb×Hs)/(Hi+Ha)/2,Cr为所述中控模块计算的目标倾斜角度,Cb为预设标准倾斜角度,Hi为标准液位高度范围内的最小液位高度,Ha为标准液位高度范围内的最大液位高度;

所述中控模块在目标倾斜角度未超出最大倾斜角度时,将获取所述倾斜板的实时倾斜角度,并将实时倾斜角度与目标倾斜角度进行对比,若所述倾斜板的实时倾斜角度低于目标倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆伸长,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为目标倾斜角度;

若所述倾斜板的实时倾斜角度不低于目标倾斜角度,所述中控模块不对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整。

2.根据权利要求1所述的用于车辆履带的合金钢铸造方法,其特征在于,所述中控模块内设置有所述振荡板的初始振荡频率,中控模块在目标倾斜角度已超出最大倾斜角度时,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为最大倾斜角度,并以初始振荡频率控制所述振荡板启动,并根据计算的目标倾斜角度与最大倾斜角度对振荡板的初始振荡频率进行调整;

其中,Zc’=Zc+[Zc×(Cr‑Ca)/Cr],Zc’为所述振荡板调整后的振荡频率,Zc为所述振荡板的初始振荡频率,Cr为所述中控模块计算的目标倾斜角度,Ca为所述中控模块计算的最大倾斜角度。

3.根据权利要求1所述的用于车辆履带的合金钢铸造方法,其特征在于,在所述步骤S4中,所述中控模块内设置有所述冷气环的初始移动速度,中控模块内还设置有标准浇注时长范围,在合金钢水全部倒入所述铸造砂箱时,中控模块控制所述振荡板停止振荡,并控制所述冷气环旋转至与所述滑槽垂直方向,以初始移动速度沿所述滑槽方向移动。

4.根据权利要求3所述的用于车辆履带的合金钢铸造方法,其特征在于,所述中控模块内设置有标准浇注时长范围,在合金钢水全部倒入所述铸造砂箱时,所述中控模块将获取实际浇注时长,并根据标准浇注时长范围对实际浇注时长进行判定,若实际浇注时长在标准浇注时长范围内,所述中控模块不对所述冷气环的移动速度进行调整;

若实际浇注时长不在标准浇注时长范围内,所述中控模块将根据实际浇注时长对所述冷气环的移动速度进行调整;

其中,Vc’=Vc×[1+(Ti/2+Ta/2‑Ts)/(Ti/2+Ta/2)],Vc’为所述冷气环调整后的移动速度,Vc为所述冷气环的初始移动速度,Ts为合金钢水全部倒入所述铸造砂箱的实际浇注时长,Ti为标准浇注时长范围内的最小时长,Ta为标准浇注时长范围内的最大时长。

说明书 :

一种用于车辆履带的合金钢铸造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及铸造技术领域,尤其涉及一种用于车辆履带的合金钢铸造方法。

背景技术

[0002] 车辆履带多用于重型工程机械车辆,能够提供较高的地面的附着力,便于重型工程机械车辆的工程作业,常见的有挖掘机、推土机、履带起重机、摊铺机等,车辆履带是由主动轮驱动、围绕着主动轮、负重轮、诱导轮和托带轮的柔性链环,柔性链环是由若干履带板相互连接组成,而履带板作为一种易损件,必须具有较高的质量要求,因此履带板制造工艺就变得尤为重要。
[0003] 中国专利公开号:CN108907090A,公开了一种高锰钢履带板的铸造工艺,其技术点是通过设计履带板的加强处以及调整履带板各位置厚度实现减少裂纹产生,从而提高生产的履带板的强度,由此可见,在现有的履带板铸造工艺中,缺乏对铸造成型过程的精细化控制,导致履带板铸造质量差,造成了重型工程机械的履带使用寿命普遍较短的现象。

发明内容

[0004] 为此,本发明提供一种用于车辆履带的合金钢铸造方法,用以克服现有技术中对铸造成型过程的精细化控制导致履带板铸造质量较差的问题。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供一种用于车辆履带的合金钢铸造方法,包括,[0006] 步骤S1,将上型模具砂箱与下型模具砂箱进行合模并固定,形成铸造砂箱,并将铸造砂箱固定在辅助铸造装置的倾斜板上;
[0007] 步骤S2,将合金钢水以预设浇注速度从浇注口倒入已经合模完成的所述铸造砂箱,并检测所述浇注口内的合金钢水的实时液位高度,通过设置中控模块根据合金钢水的实时液位高度确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整;
[0008] 步骤S3,通过所述中控模块根据合金钢水的实时液位高度计算目标倾斜角度,并将所述倾斜板的最大倾斜角度与目标倾斜角度进行对比,确定是否启动设置在所述倾斜板下部的振荡板进行振荡;
[0009] 步骤S4,在合金钢水全部倒入所述铸造砂箱时,所述中控模块将控制所述振荡板停止振荡,并启动设置在倾斜板上的冷气环,以铸造砂箱的冒口的一端向所述浇注口的一端移动,中控模块根据获取的合金钢水浇注的实际浇注时长对所述冷气环的移动速度进行调整,在冷气环移动经过所述浇注口时,完成履带板的铸造。
[0010] 进一步地,所述辅助铸造装置包括所述倾斜板、所述振荡板以及所述中控模块,倾斜板的一端通过固定转节与振荡板的一端相连,所述固定转节用以支撑倾斜板进行转动,所述倾斜板的另一端通过液压支杆与所述振荡板的另一端相连,所述液压支杆用以通过升降调整倾斜板的实时倾斜角度,液压支杆一侧设置有限位杆,所述限位杆与所述固定转节高度相等,用以对倾斜板进行水平限位,所述中控模块用以调节各部件的工作状态。
[0011] 进一步地,所述倾斜板表面设置有若干固定扣,用以固定所述铸造砂箱,倾斜板两端设置有滑槽,滑槽一端设置有冷气环,所述冷气环能够沿所述滑槽进行水平移动,用以对所述倾斜板表面固定的铸造砂箱进行冷却;所述冷气环为半圆形片状,冷气环两端设置有移动轮,所述移动轮能够卡合在所述倾斜板两端的滑槽中,冷气环在处于滑槽一端时能够以移动轮的轴向为轴进行转动。
[0012] 进一步地,在所述步骤S2中,所述中控模块内设置有合金钢水浇注的标准液位高度范围与所述倾斜板的预设标准倾斜角度,中控模块能够通过浇注口内的液位器获取所述浇注口内的实时液位高度,并根据标准液位高度范围对实时液位高度进行判定,[0013] 若所述浇注口内合金钢水的实时液位高度低于标准液位高度范围,所述中控模块将获取所述倾斜板的实时倾斜角度进行判定,以确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整;
[0014] 若所述浇注口内合金钢水的实时液位高度在标准液位高度范围内,所述中控模块将控制所述液压支杆伸出或收缩,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为预设标准倾斜角度;
[0015] 若所述浇注口内合金钢水的实时液位高度高于标准液位高度范围,所述中控模块将获取所述倾斜板的实时倾斜角度进行判定,以确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整。
[0016] 进一步地,所述中控模块内设置有调平倾斜角度,所述中控模块在实时液位高度低于标准液位高度范围时,将获取当前所述倾斜板的实时倾斜角度并进行判定,[0017] 若所述倾斜板的实时倾斜角度小于等于调平倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆收缩,直至倾斜板达到所述限位杆处,将倾斜板的实时倾斜角度调整为零,使倾斜板为水平状态;
[0018] 若所述倾斜板的实时倾斜角度大于调平倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆收缩,减小倾斜板的实时倾斜角度;
[0019] 其中,Cs’=Cs×(Hs/Hi),Cs为当前所述倾斜板的实时倾斜角度,Cs’为调整后所述倾斜板的实时倾斜角度,Hs为所述浇注口内合金钢水的实时液位高度,Hi为标准液位高度范围内的最小液位高度。
[0020] 进一步地,所述中控模块内设置有所述倾斜板的最大倾斜角度,中控模块在实时液位高度高于标准液位高度范围时,中控模块将根据实时液位高度计算所述倾斜板的目标倾斜角度,并根据最大倾斜角度对目标倾斜角度进行判定,
[0021] 若计算的目标倾斜角度未超出最大倾斜角度,所述中控模块将根据目标倾斜角度对当前所述倾斜板的实时倾斜角度进行判定,以确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整;
[0022] 若计算的目标倾斜角度已超出最大倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆伸长,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为最大倾斜角度,并控制所述振荡板启动;
[0023] 其中,Cr=(Cb×Hs)/(Hi+Ha)/2,Cr为所述中控模块计算的目标倾斜角度,Cb为预设标准倾斜角度,Hi为标准液位高度范围内的最小液位高度,Ha为标准液位高度范围内的最大液位高度。
[0024] 进一步地,所述中控模块在目标倾斜角度未超出最大倾斜角度时,将获取所述倾斜板的实时倾斜角度,并将实时倾斜角度与目标倾斜角度进行对比,
[0025] 若所述倾斜板的实时倾斜角度低于目标倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆伸长,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为目标倾斜角度;
[0026] 若所述倾斜板的实时倾斜角度不低于目标倾斜角度,所述中控模块不对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整。
[0027] 进一步地,所述中控模块内设置有所述振荡板的初始振荡频率,中控模块在目标倾斜角度已超出最大倾斜角度时,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为最大倾斜角度,并以初始振荡频率控制所述振荡板启动,并根据计算的目标倾斜角度与最大倾斜角度对振荡板的初始振荡频率进行调整;
[0028] 其中,Zc’=Zc+[Zc×(Cr‑Ca)/Cr],Zc’为所述振荡板调整后的振荡频率,Zc为所述振荡板的初始振荡频率,Cr为所述中控模块计算的目标倾斜角度,Ca为所述中控模块计算的最大倾斜角度。
[0029] 进一步地,在所述步骤S4中,所述中控模块内设置有所述冷气环的初始移动速度,中控模块内还设置有标准浇注时长范围,在合金钢水全部倒入所述铸造砂箱时,中控模块控制所述振荡板停止振荡,并控制所述冷气环旋转至与所述滑槽垂直方向,以初始移动速度沿所述滑槽方向移动。
[0030] 进一步地,所述中控模块内设置有标准浇注时长范围,在合金钢水全部倒入所述铸造砂箱时,所述中控模块将获取实际浇注时长,并根据标准浇注时长范围对实际浇注时长进行判定,
[0031] 若实际浇注时长在标准浇注时长范围内,所述中控模块不对所述冷气环的移动速度进行调整;
[0032] 若实际浇注时长不在标准浇注时长范围内,所述中控模块将根据实际浇注时长对所述冷气环的移动速度进行调整;
[0033] 其中,Vc’=Vc×[1+(Ti/2+Ta/2‑Ts)/(Ti/2+Ta/2)],Vc’为所述冷气环调整后的移动速度,Vc为所述冷气环的初始移动速度,Ts为合金钢水全部倒入所述铸造砂箱的实际浇注时长,Ti为标准浇注时长范围内的最小时长,Ta为标准浇注时长范围内的最大时长。
[0034] 与现有技术相比,本发明的有益效果在于,通过将带有履带板型腔的铸造砂箱固定在辅助铸造装置上进行辅助铸造,以一个定量的预设浇注速度进行履带板的浇注,并根据浇注口内的合金钢水的实时液位高度进行判定,能够确定合金钢水的充型速度,并对应的控制倾斜板进行倾斜,一方面能够利用合金钢水的重力作用辅助合金钢水进行快速充型,另一方面又能够保障铸造砂箱内不会出现封闭气体区域,避免出现铸造缺陷,同时通过设置的振荡板对铸造砂箱进行振荡,也能够保障铸造砂箱内排气正常,同时又保障了合金钢水充型完全,通过设置的冷气环,从砂箱的先充型一侧向后充型的一侧移动,进行辅助冷却,准确地控制型腔内合金钢水的凝固顺序,避免在合金钢水凝固的过程中出现内应力,极大程度地提高了车辆履带板的铸造质量。
[0035] 尤其,通过在倾斜板的一端设置固定转节,使倾斜板能够以固定转节为中心进行旋转,从而实现倾斜的目的,同时,固定转节设置在倾斜板的一端,能够在浇注倾斜中,保障铸造砂箱内合金钢水的最大程度稳定,减小钢水对铸造砂箱内型腔壁的冲击,通过设置液压支杆通过伸缩调整倾斜板与铸造砂箱的倾斜角度,实现了控制简单、倾斜角度易调节,并且在压支杆一侧设置限位杆,限制倾斜板的水平状态,避免所述倾斜板出现负角度倾斜,而造成的铸造缺陷。
[0036] 尤其,通过设置半圆形片状的冷气环,对铸造砂箱的局部进行冷气或是加快空气流速方式的降温冷却,其实则为一个动态的冷铁,但由于合金钢水温度过高,其对铸造砂箱的热影响较大,使用传统冷铁虽然能够对局部的履带板进行定向冷却,却难以精准地控制对热影响较大的铸造砂箱内的合金钢水的顺序冷却,而通过设置可以移动的冷气环能够准确地控制型腔内合金钢水的凝固顺序,避免在合金钢水凝固的过程中出现内应力,进一步提高铸造质量。
[0037] 进一步地,通过在中控模块内设置浇注口内合金钢水的标准液位高度范围,根据实际工艺生产中的铸造体积,以及预设的浇注速度进行相应设定即可,对浇注过程中,浇注口内合金钢水的实时液位高度进行判定,实际上,浇注口设置高于浇注流道,在浇注过程中合金钢水不应存留在浇注口内部,但由于履带板为长条结构的整体铸造,水平铸造中充型速度较低,而立式铸造中,合金钢水对底部的砂型压力大,会导致履带板铸造不均匀的问题,因此在水平式的浇注过程中,可能出现浇注口内部存在合金钢水存留的情况,因此通过判定实时液位高度能够确定型腔内合金钢水的充型情况,并进行对应的调整,保障铸造质量。
[0038] 进一步地,通过在中控模块内设置调平倾斜角度,避免在倾斜板的倾斜角度较低,或是对倾斜板的倾斜角测量不准确的情况下进行的非必要调节,因此在实时倾斜角度小于等于调平倾斜角度,直接将其一次性调整为水平状态,减少倾斜板的调整次数,能够有效的保障铸造砂箱型腔内合金钢水的温度,进一步保障了履带板的铸造质量。
[0039] 尤其,在需要调整的目标倾斜角度已经超出了倾斜板的最大倾斜角度时,通过启动振荡板继续提高合金钢水的充型速度,通过准确的控制合金钢水的充型速度,能够较高程度上保障铸造砂箱内合金钢水温度的均匀性,便于对合金钢水的凝固控制,提高履带板铸造的控制精度。
[0040] 进一步地,通过冷气环,从砂箱的先充型一侧向后充型的一侧移动,进行辅助冷却,准确地控制型腔内合金钢水的凝固顺序,并根据实际浇注时长对应的调整冷气环的移动速度,避免在合金钢水凝固的过程中出现内应力,同时,冷气环的初始移动速度也应根据铸造工艺中的合金钢水温度已经冷却凝固速度对应设置,从而能够保障车辆履带板的铸造质量。

附图说明

[0041] 图1为本发明实施例所述用于车辆履带的合金钢铸造方法的流程图;
[0042] 图2为本发明实施例所述辅助铸造装置结构示意图;
[0043] 图3为本发明实施例所述冷气环的结构示意图;
[0044] 图4为本发明实施例所述铸造砂箱的截面示意图;
[0045] 图5为本发明实施例所述完成切割履带板的示意图。

具体实施方式

[0046] 为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
[0047] 下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
[0048] 请参阅图1所示,其为本发明实施例所述用于车辆履带的合金钢铸造方法的流程图,本实施例公开一种用于车辆履带的合金钢铸造方法,包括,
[0049] 步骤S1,将上型模具砂箱与下型模具砂箱进行合模并固定,形成铸造砂箱,并将铸造砂箱固定在辅助铸造装置的倾斜板上;
[0050] 步骤S2,将合金钢水以预设浇注速度从浇注口倒入已经合模完成的所述铸造砂箱,并检测所述浇注口内的合金钢水的实时液位高度,通过设置中控模块根据合金钢水的实时液位高度确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整;
[0051] 步骤S3,通过所述中控模块根据合金钢水的实时液位高度计算目标倾斜角度,并将所述倾斜板的最大倾斜角度与目标倾斜角度进行对比,确定是否启动设置在所述倾斜板下部的振荡板进行振荡;
[0052] 步骤S4,在合金钢水全部倒入所述铸造砂箱时,所述中控模块将控制所述振荡板停止振荡,并启动设置在倾斜板上的冷气环,以铸造砂箱的冒口的一端向所述浇注口的一端移动,中控模块根据获取的合金钢水浇注的实际浇注时长对所述冷气环的移动速度进行调整,在冷气环移动经过所述浇注口时,完成履带板的铸造。
[0053] 通过将带有履带板型腔的铸造砂箱固定在辅助铸造装置上进行辅助铸造,以一个定量的预设浇注速度进行履带板的浇注,预设的浇注速度根据实际铸造履带板的铸造体积,以及合金钢水的温度等工艺参数进行设定,以实际的工艺参数为准即可,在本实施例中仅需要要求预设浇注速度为定量,不能够在浇注中途发生较大改变;根据浇注口内的合金钢水的实时液位高度进行判定,能够确定合金钢水的充型速度,并对应的控制倾斜板进行倾斜,一方面能够利用合金钢水的重力作用辅助合金钢水进行快速充型,另一方面又能够保障铸造砂箱内不会出现封闭气体区域,避免出现铸造缺陷,同时通过设置的振荡板对铸造砂箱进行振荡,也能够保障铸造砂箱内排气正常,同时又保障了合金钢水充型完全,通过设置的冷气环,从砂箱的先充型一侧向后充型的一侧移动,进行辅助冷却,准确地控制型腔内合金钢水的凝固顺序,避免在合金钢水凝固的过程中出现内应力,极大程度地提高了车辆履带板的铸造质量。
[0054] 请继续参阅图2与图3所示,其中,图2为本发明实施例所述辅助铸造装置结构示意图,图3为本发明实施例所述冷气环的结构示意图,包括,倾斜板1、固定扣101、滑槽102、冷气环103、移动轮104、振荡板2、固定转节3、液压支杆4、限位杆5、铸造砂箱6、浇注口601、冒口602;
[0055] 具体而言,所述辅助铸造装置包括所述倾斜板、所述振荡板以及所述中控模块,倾斜板的一端通过固定转节与振荡板的一端相连,所述固定转节用以支撑倾斜板进行转动,所述倾斜板的另一端通过液压支杆与所述振荡板的另一端相连,所述液压支杆用以通过升降调整倾斜板的实时倾斜角度,液压支杆一侧设置有限位杆,所述限位杆与所述固定转节高度相等,用以对倾斜板进行水平限位,所述中控模块用以调节各部件的工作状态。
[0056] 通过在倾斜板的一端设置固定转节,使倾斜板能够以固定转节为中心进行旋转,从而实现倾斜的目的,同时,固定转节设置在倾斜板的一端,能够在浇注倾斜中,保障铸造砂箱内合金钢水的最大程度稳定,减小钢水对铸造砂箱内型腔壁的冲击,通过设置液压支杆通过伸缩调整倾斜板与铸造砂箱的倾斜角度,实现了控制简单倾斜角度易调节,并且在压支杆一侧设置限位杆,限制倾斜板的水平状态,避免所述倾斜板出现负角度倾斜,而造成的铸造缺陷。
[0057] 具体而言,所述倾斜板表面设置有若干固定扣,用以固定所述铸造砂箱,倾斜板两端设置有滑槽,滑槽一端设置有冷气环,所述冷气环能够沿所述滑槽进行水平移动,用以对所述倾斜板表面固定的铸造砂箱进行冷却;所述冷气环为半圆形片状,冷气环两端设置有移动轮,所述移动轮能够卡合在所述倾斜板两端的滑槽中,冷气环在处于滑槽一端时能够以移动轮的轴向为轴进行转动。
[0058] 通过设置半圆形片状的冷气环,对铸造砂箱的局部进行冷气或是加快空气流速方式的降温冷却,其实则为一个动态的冷铁,但由于合金钢水温度过高,其对铸造砂箱的热影响较大,使用传统冷铁虽然能够对局部的履带板进行定向冷却,却难以精准地控制对热影响较大的铸造砂箱内的合金钢水的顺序冷却,而通过设置可以移动的冷气环能够准确地控制型腔内合金钢水的凝固顺序,避免在合金钢水凝固的过程中出现内应力,进一步提高铸造质量。
[0059] 具体而言,在所述步骤S2中,所述中控模块内设置有合金钢水浇注的标准液位高度范围与所述倾斜板的预设标准倾斜角度,中控模块能够通过浇注口内的液位器获取所述浇注口内的实时液位高度,并根据标准液位高度范围对实时液位高度进行判定,[0060] 若所述浇注口内合金钢水的实时液位高度低于标准液位高度范围,所述中控模块将获取所述倾斜板的实时倾斜角度进行判定,以确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整;
[0061] 若所述浇注口内合金钢水的实时液位高度在标准液位高度范围内,所述中控模块将控制所述液压支杆伸出或收缩,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为预设标准倾斜角度;
[0062] 若所述浇注口内合金钢水的实时液位高度高于标准液位高度范围,所述中控模块将获取所述倾斜板的实时倾斜角度进行判定,以确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整。
[0063] 通过在中控模块内设置浇注口内合金钢水的标准液位高度范围,根据实际工艺生产中的铸造体积,以及预设的浇注速度进行相应设定即可,对浇注过程中,浇注口内合金钢水的实时液位高度进行判定,实际上,浇注口设置高于浇注流道,在浇注过程中合金钢水不应存留在浇注口内部,但由于履带板为长条结构的整体铸造,水平铸造中充型速度较低,而立式铸造中,合金钢水对底部的砂型压力大,会导致履带板铸造不均匀的问题,因此在水平式的浇注过程中,可能出现浇注口内部存在合金钢水存留的情况,因此通过判定实时液位高度能够确定型腔内合金钢水的充型情况,并进行对应的调整,保障铸造质量。
[0064] 具体而言,所述中控模块内设置有调平倾斜角度,所述中控模块在实时液位高度低于标准液位高度范围时,将获取当前所述倾斜板的实时倾斜角度并进行判定,[0065] 若所述倾斜板的实时倾斜角度小于等于调平倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆收缩,直至倾斜板达到所述限位杆处,将倾斜板的实时倾斜角度调整为零,使倾斜板为水平状态;
[0066] 若所述倾斜板的实时倾斜角度大于调平倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆收缩,减小倾斜板的实时倾斜角度;
[0067] 其中,Cs’=Cs×(Hs/Hi),Cs为当前所述倾斜板的实时倾斜角度,Cs’为调整后所述倾斜板的实时倾斜角度,Hs为所述浇注口内合金钢水的实时液位高度,Hi为标准液位高度范围内的最小液位高度。
[0068] 通过在中控模块内设置调平倾斜角度,避免在倾斜板的倾斜角度较低,或是对倾斜板的倾斜角测量不准确的情况下进行的非必要调节,因此在实时倾斜角度小于等于调平倾斜角度,直接将其一次性调整为水平状态,减少倾斜板的调整次数,能够有效的保障铸造砂箱型腔内合金钢水的温度,进一步保障了履带板的铸造质量。
[0069] 具体而言,所述中控模块内设置有所述倾斜板的最大倾斜角度,中控模块在实时液位高度高于标准液位高度范围时,中控模块将根据实时液位高度计算所述倾斜板的目标倾斜角度,并根据最大倾斜角度对目标倾斜角度进行判定,
[0070] 若计算的目标倾斜角度未超出最大倾斜角度,所述中控模块将根据目标倾斜角度对当前所述倾斜板的实时倾斜角度进行判定,以确定是否对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整;
[0071] 若计算的目标倾斜角度已超出最大倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆伸长,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为最大倾斜角度,并控制所述振荡板启动;
[0072] 其中,Cr=(Cb×Hs)/(Hi+Ha)/2,Cr为所述中控模块计算的目标倾斜角度,Cb为预设标准倾斜角度,Hi为标准液位高度范围内的最小液位高度,Ha为标准液位高度范围内的最大液位高度。
[0073] 在中控模块内设置的最大倾斜角度为液压支杆的设定支撑范围,跟实际使用的调整设备相关,同时,在选择控制倾斜角度的设备时,根据铸造砂箱或铸件的长度对应设置最大倾斜角度,倾斜铸造实际的最大倾斜角度一般设定不超过三十五度,以控制合金钢水对铸造砂箱的压力,保障铸件质量。
[0074] 具体而言,所述中控模块在目标倾斜角度未超出最大倾斜角度时,将获取所述倾斜板的实时倾斜角度,并将实时倾斜角度与目标倾斜角度进行对比,
[0075] 若所述倾斜板的实时倾斜角度低于目标倾斜角度,所述中控模块将控制所述液压支杆伸长,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为目标倾斜角度;
[0076] 若所述倾斜板的实时倾斜角度不低于目标倾斜角度,所述中控模块不对所述倾斜板的实时倾斜角度进行调整。
[0077] 具体而言,所述中控模块内设置有所述振荡板的初始振荡频率,中控模块在目标倾斜角度已超出最大倾斜角度时,将所述倾斜板的实时倾斜角度调整为最大倾斜角度,并以初始振荡频率控制所述振荡板启动,并根据计算的目标倾斜角度与最大倾斜角度对振荡板的初始振荡频率进行调整;
[0078] 其中,Zc’=Zc+[Zc×(Cr‑Ca)/Cr],Zc’为所述振荡板调整后的振荡频率,Zc为所述振荡板的初始振荡频率,Cr为所述中控模块计算的目标倾斜角度,Ca为所述中控模块计算的最大倾斜角度;
[0079] 在需要调整的目标倾斜角度已经超出了倾斜板的最大倾斜角度时,通过启动振荡板继续提高合金钢水的充型速度,通过准确的控制合金钢水的充型速度,能够较高程度上保障铸造砂箱内合金钢水温度的均匀性,便于对合金钢水的凝固控制,提高履带板铸造的控制精度。
[0080] 具体而言,在所述步骤S4中,所述中控模块内设置有所述冷气环的初始移动速度,中控模块内还设置有标准浇注时长范围,在合金钢水全部倒入所述铸造砂箱时,中控模块控制所述振荡板停止振荡,并控制所述冷气环旋转至与所述滑槽垂直方向,以初始移动速度沿所述滑槽方向移动。
[0081] 具体而言,所述中控模块内设置有标准浇注时长范围,在合金钢水全部倒入所述铸造砂箱时,所述中控模块将获取实际浇注时长,并根据标准浇注时长范围对实际浇注时长进行判定,
[0082] 若实际浇注时长在标准浇注时长范围内,所述中控模块不对所述冷气环的移动速度进行调整;
[0083] 若实际浇注时长不在标准浇注时长范围内,所述中控模块将根据实际浇注时长对所述冷气环的移动速度进行调整;
[0084] 其中,Vc’=Vc×[1+(Ti/2+Ta/2‑Ts)/(Ti/2+Ta/2)],Vc’为所述冷气环调整后的移动速度,Vc为所述冷气环的初始移动速度,Ts为合金钢水全部倒入所述铸造砂箱的实际浇注时长,Ti为标准浇注时长范围内的最小时长,Ta为标准浇注时长范围内的最大时长。
[0085] 通过冷气环,从砂箱的先充型一侧向后充型的一侧移动,进行辅助冷却,准确地控制型腔内合金钢水的凝固顺序,并根据实际浇注时长对应的调整冷气环的移动速度,避免在合金钢水凝固的过程中出现内应力,同时,冷气环的初始移动速度也应根据铸造工艺中的合金钢水温度已经冷却凝固速度对应设置,从而能够保障车辆履带板的铸造质量。
[0086] 请继续参阅图4与图5所示,其中,图4为本发明实施例所述铸造砂箱的截面示意图,图5为本发明实施例所述完成切割履带板的示意图,包括上型模具砂箱603、下型模具砂箱604;
[0087] 其中,在铸造砂箱内的铸件完成冷却后,将上型模具砂箱与下型模具砂箱进行拆模,取出铸件后进行矫正与清理,并根据履带板的实际工艺尺寸进行打孔切割,完成切割履带板的制造。
[0088] 至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
[0089] 以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。