砂型-金属型通用低压铸造机

朱 亮，陈 峰，康敬乐，孙玉霞，吴俊建，杨建国，赵 鹏，郝兆勇

(1.国机铸锻机械有限公司，山东济南 250306；2.苏美达股份有限公司，江苏南京 210018；3.上海德佩安全技术有限公司，上海 201499)

近几年来，随着新能源汽车的快速发展，汽车轻质化已成为重要课题，铝合金铸件在汽车工业中所占比重日益增大。金属型低压铸造技术的进步以及该技术的成功应用使铝合金铸件的生产得到了空前发展。低压铸造是指通过在密闭容器中形成的气压压迫金属液进入铸型，完成充型及凝固的过程而获得铸件的一种铸造方法[1，2]。低压铸造根据所用的铸型可分为砂型低压铸造和金属型低压铸造。

1 砂型-金属型通用低压铸造机设备研发背景

目前，针对砂型低压铸造和金属型低压铸造工艺均有专用的低压铸造机，但未有通用型低压铸造机。

金属型低压铸造机结构形式多为主机固定，保温炉可升降移动。在工作状态时，由于保温炉需要频繁移动，会导致加热元件易损坏且存在电源接头松动、电缆破损漏电等安全隐患。若将保温炉沉入地坑内，地坑面积过大且须敞开造成基础施工土方量的增加，还增大了操作人员跌落的安全隐患，同时保温炉固定安装在升降移动机构上，导致炉体维修、加料不便。另外，对于采用多种工艺（砂型、金属型等）且中小批量生产的厂家，两种低压铸造机均需采购，造成不便和浪费。

本低压铸造机针对现有技术存在的缺点，不仅能够实现低压铸造主机升降移动的安全平稳可靠，还能实现砂型铸造与金属型铸造的快速转换。

2 设备结构及技术要求

砂型-金属型通用低压铸造机，主要由坩埚炉、砂型铸造工作台面、陶瓷升液管装置、升降移送机构以及固定在升降移送机构上的四立柱式低压铸造主机等组成。

图1 砂型—金属型通用低压铸造机

图2 四立柱式低压铸造主机

图3 升降移送机构

低压铸造主机包括静模板、设置在静模板上的四个抽芯器和四个导柱以及在静模板上方的开合模机构。

升降移送机构包括车架、液压马达、升降组件、导向装置、减速机、齿条、两对导向轮，其中滚轮固定在车架底部，两对导向轮设置在车架一侧抱住导轨。车架外侧垂直安装减速机，减速机轴与齿轮直连，齿条固定在安装板上；齿轮与齿条啮合实现传动。即通过减速机驱动，齿轮齿条传动，四个滚轮从动，两对导向轮导向，实现升降移送机构及低压铸造主机在水平轨道上精确平稳的移动。

在进行砂型低压铸造时，低压铸造主机移出浇注工位，再将砂箱放置在砂型铸造工作台面，压紧放置在陶瓷升液管上沿处的密封垫实现密封。

在进行金属型低压铸造时，模具安装在静模板上，低压铸造主机移入浇注工位。升降移送机构下降带动安装在静模板上的模具下降，压紧放置在陶瓷升液管上沿处的密封垫实现自动密封。

砂型低压铸造与金属型低压铸造通用一个陶瓷升液管装置，安装在砂型铸造工作台面上，通过低压铸造主机移入移出即可实现砂型铸造与金属型铸造的快速转换。通过减速机驱动，齿轮齿条传动，四个滚轮从动，两对导向轮导向，实现设置在升降移送机构上的低压铸造主机在水平轨道上移动平稳，精确定位。采用导向杆导向、液压马达驱动蜗轮蜗杆升降机升降实现低压铸造主机升降平稳。

3 结论

（1）本砂型-金属型低压铸造机，实现了在同一浇注工位，砂型低压铸造与金属型低压铸造的安全快速转换，同时低压铸造主机能够安全平稳的移动至保温炉上方。

（2）由于升降机蜗轮蜗杆啮合传动、并由刚性轴连接使得升降具有良好的同步性，保证了主机下降时，静模板与陶瓷升液装置上平面保持平行，从而确保砂型或金属型与升液管口的可靠密封。

（3）保温炉固定，使得炉体维修、加料更加方便快捷，减少了地坑面积，减小了基础施工的土方量，降低了操作人员跌落的危险，消除了保温炉加热元件易损坏及电源接头松动、电缆破损漏电等安全隐患。