本發明涉及金屬零件熔鑄領域，尤其涉及一種用于鋁合金曲軸連桿的壓鑄生產線。

背景技術：

曲軸連桿機構是一種廣泛應用于發動機、電機的傳動機構，用于實現活塞直線往復運動與曲軸旋轉運動之間的動力傳遞，其工作過程中主要承受燃燒爆發力和往復慣性力所產生的拉伸、壓縮、彎曲等高頻交變載荷，工作條件惡劣，運動狀態復雜，疲勞、磨損、震動等影響連桿的使用壽命。因此，要求連桿既要具有較高的強度和抗疲勞性能，又要具有足夠的剛性和韌性。

長久以來，國內鋁合金連桿的加工大多依賴于傳統機械加工方式，先將整體連桿毛坯鋸切為連桿體、連桿蓋兩部分，再采用磨削方式加工兩者的對合面，該加工工序繁多，效率低下，且受定位精度影響，制造的連桿承載能力與裝配精度受很大限制，因此，部分生產商開始引入連桿的壓鑄生產工藝。

壓力鑄造簡稱壓鑄，它是將熔融的液態金屬注入壓鑄機的壓射室，通過壓射沖頭的運動，使液態金屬在高壓作用下，高速通過模具澆注系統，在壓力下結晶并迅速冷卻凝固形成壓鑄件。通過引入壓鑄生產工藝，不僅極大提高了連桿的生產效率，而且通過壓鑄生產出來的連桿具有較高的裝配精度。

在壓鑄生產中，每次進行澆注前都需要通過噴涂器對模具內噴灑脫模劑和壓縮空氣，噴灑脫模劑的目的在于使得壓鑄件更加容易脫模，以防止高溫金屬液燒結到模具上而發生粘模，噴灑壓縮空氣的目的在于對模具內殘留金屬液凝塊進行清除并對模具進行一定降溫。現有噴涂器的噴嘴通常設置為朝向固定的位置，其只能朝向某些固定位置噴涂脫模劑，因而模芯內的脫模劑分布不均，且噴嘴的個數設置也十分有限，若在對內部孔腔較多的模芯進行噴涂時，難免出現難以噴涂到的死角位置，以致噴涂效果更加不理想，進而致使粘模現象較為嚴重，影響壓鑄件的產品質量。

此外，鋁合金生產中產生的非金屬夾雜大多數是氧化物，其熔點都高于鋁合金，即在鋁合金熔體中以固體存在，其比重大小不等，有不少接近于鋁合金比重，因此它們會懸浮于鋁合金熔體中。同時，在鋁合金熔煉過程中，由于鋁液的溫度比較高，大約達到750℃，在這樣的高溫下，鋁液會吸入空氣中的水蒸氣，水在高溫下會分解成氫氣和氧氣，其中氧氣和鋁液直接反應生成氧化鋁，一方面使得鑄造而成的鋁合金表面比較粗糙，另一方面在鋁合金溶液冷卻過程中，溶解度將不斷下降，隨之熔液內的氫氣也將不斷析出，當鋁合金溶液內的氫氣含量超過一定的密度時，一些來不及上浮的氫氣氣泡會隨著鋁合金熔液溫度的降低滯留在鋁合金熔液內形成微孔，也就是俗稱的“針孔”，“針孔”的形成不僅會影響鋁合金鍛面的光潔度，而且還會直接影響到鋁合金鑄件的強度和力學性能。

技術實現要素：

針對現有技術中所存在的不足，本發明提供了一種鋁合金曲軸連桿壓鑄生產線，其可根據模芯形狀自由改變噴射方向，由此保證脫模劑噴涂均勻，并有效去除鋁熔體中的固體雜質以及氫氣和氧氣等氣體，保證產品的質量。

為實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種鋁合金曲軸連桿壓鑄生產線，包括壓鑄機、安裝在壓鑄機上的噴涂裝置、用于熔煉鋁熔體的熔化保溫爐和用于將鋁熔體喂入壓鑄機的機械手，其中：

所述壓鑄機包括機架、安裝有模具的壓鑄區、設置在壓鑄區的滑動防護門、與壓鑄區相連的喂料口、用于將鋁熔體注射入壓鑄區的壓射機構以及驅動壓射機構的蓄能裝置；

所述噴涂裝置包括安裝在壓鑄機機架上的支架、垂直設于支架上的升降裝置、設于支架上的控制箱以及連接在升降裝置下方的噴涂機構，其中：所述噴涂機構包括連接在升降裝置下方的分流盒、安裝在分流盒上的多個噴頭、連接在噴頭出口的轉流器以及連接在轉流器上的金屬毛細管，所述分流盒的輸入口通過輸料管連接控制箱，所述控制箱還通過進料管連接到壓鑄機的蓄能裝置；所述噴頭噴嘴處設置防脫凸環，所述轉流器具有與噴頭噴嘴相匹配的階梯孔，所述階梯孔的出口設置多個轉流孔，所述金屬毛細管固定于轉流孔中，所述噴頭噴嘴和金屬毛細管與轉流器的連接處均設置密封結構；

所述熔化保溫爐包括爐體和除氣系統，其中所述爐體內設有熔化區、保溫區和取水區，所述保溫區與取水區之間通過陶瓷過濾板隔開，所述陶瓷過濾板豎直設置在爐體內壁的豎直插槽內且其上端通過壓板進行固定；所述除氣系統包括支架、設置在支架上的轉流室、與轉流室入口通過輸氣管連接的惰性氣源、垂直連接在轉流室出口的轉軸、連接在轉軸末端并伸入至保溫區底部的轉子以及設置在支架上并與轉軸通過傳動結構連接的第一電機，其中：所述轉流室具有圓柱形內腔且其入口和出口分別位于其頂部和底部，所述轉流室由上下兩部分通過法蘭結構組合而成，所述轉軸的頂端從轉流室的出口伸入至轉流室內部且所述轉軸的頂端設置有外徑略小于轉流室內腔內徑的圓盤狀連接盤，所述連接盤與轉流室內壁之間設置有旋轉軸密封圈，所述連接盤與轉流室底部之間設有平面軸承，所述轉軸內部具有輸氣通道且所述轉軸由上下兩段通過法蘭結構組合而成；所述轉子包括圓臺狀的轉子本體、設于轉子本體中心并連通轉子本體上下表面的連接孔、發散狀設于轉子本體下表面且的多個分流槽以及設于轉子本體下層階梯上方的葉片，其中所述連接為上大下小的階梯孔且其上部較大部分與轉軸相匹配，所述分流槽從連接孔的較小部分延伸至轉子本體下表面的外緣，所述葉片的數量與分流槽數量相同并位于分流槽出口的正上方；

所述機械手設置在熔化保溫爐的取水區與壓鑄機的喂料口之間，所述機械手包括支撐座、設置在支撐座上方的傳動箱、設置在傳動箱上方的第二電機和第三電機、安裝在傳動箱側壁的五連桿結構、設置在傳動箱側壁的接近開關以及設置在五連桿結構末端的湯斗，其中所述五連桿結構通過傳動箱內部的傳動裝置與第二電機和第三電機相連。

進一步地，所述支架包括一立柱、固定于立柱頂端的滑塊、通過水平絲桿結構安裝于滑塊上方的滑軌、連接在滑軌末端并用于驅動水平絲桿結構的伺服電機，所述升降裝置和控制箱均固定于滑軌上。

進一步地，所述升降裝置為豎直設置的氣缸，所述氣缸的氣管連接于控制箱，所述氣缸的伸縮桿朝下設置并連接在分流盒上。

進一步地，所述噴涂裝置還包括設置在支架上的導向結構，所述導向結構包括豎直地固定于支架上方的導向筒、豎直地設置在導向筒內的限位彈簧、設置在導向筒內并套在限位彈簧內的導向柱，所述導向柱的下端與分流盒連接。

進一步地，所述導向柱為兩根并分別對稱地設于氣缸的兩側，所述兩根導向柱的頂端通過水平的連接板連接，所述連接板中部開設有用于氣缸穿過的方形孔和用于輸料管穿過的圓形孔。

進一步地，所述除氣系統的傳動結構下方還設置有套在轉軸上的滾動軸承，所述滾動軸承安裝在支架的橫板上。

進一步地，所述分流槽的深度從連接孔至轉子本體下表面的外緣呈逐漸減小的布置。

進一步地，所述傳動結構包括連接在第一電機輸出的變速箱、連接在變速箱輸出的第一鏈輪、套在轉軸上的第二鏈輪以及連接第一鏈輪和第二鏈輪的傳動鏈條。

進一步地，所述旋轉軸密封圈為截面呈X字型的密封圈。

相比于現有技術，本發明具有如下有益效果：本發明通過在噴頭噴嘴前連接多個金屬毛細管，使得可以根據不同的模具模芯形狀而對金屬毛細管的形狀及出口方向進行自由塑形，脫模劑從噴頭噴嘴出來之后分流到各金屬毛細管中，即可根據預設金屬毛細管的噴出方向對模具模芯進行噴涂，從而實現對模芯內部死角位置亦可進行有效噴涂脫模劑，避免粘模現象；同時，通過陶瓷過濾板對鋁熔體中的非金屬固體雜質進行過濾，利用除氣裝置向鋁熔體中輸入惰性氣體，通過高速旋轉的轉子將惰性氣體打散成細小的氣泡，氣泡彌散到鋁液中，通過虹吸作用將鋁液中的氫氣和氧氣去除掉，從而保證了鋁熔體的純度，進而保證了鋁材產品的質量。

附圖說明

圖1為本發明的結構正視圖。

圖2為本發明所述噴涂裝置的結構正視圖。

圖3為本發明所述噴涂裝置的結構左視圖。

圖4為圖3中A部分的局部放大視圖。

圖5為本發明所述連接板的結構視圖。

圖6為本發明所述熔化保溫爐的結構視圖。

圖7為圖6中B部分的局部放大視圖。

圖8為圖6中C部分的局部放大視圖。

圖9為本發明所述轉子的結構仰視圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明中的技術方案進一步說明。

如圖1所示，本發明提出了一種鋁合金曲軸連桿壓鑄生產線，包括壓鑄機、安裝在壓鑄機上的噴涂裝置、用于熔煉鋁熔體的熔化保溫爐和用于將鋁熔體喂入壓鑄機的機械手4，其中：所述壓鑄機包括機架31、安裝有模具32的壓鑄區33、設置在壓鑄區33的滑動防護門34、與壓鑄區33相連的喂料口35、用于將鋁熔體注射入壓鑄區33的壓射機構36以及驅動壓射機構36的蓄能裝置37；

如圖2、圖3所示，所述噴涂裝置包括支架121、垂直設于支架上的升降裝置13、設置在支架121上的導向結構、設于支架上的控制箱11以及連接在升降裝置下方的噴涂機構10，其中，所述噴涂機構10包括連接在升降裝置下方的分流盒101、安裝在分流盒上的多個噴頭102、連接在噴頭出口的轉流器103以及連接在轉流器上的金屬毛細管104，所述分流盒的輸入口通過輸料管105連接控制箱11，所述控制箱11還通過進料管111連接到壓鑄機的蓄能裝置37；如圖4所示，所述噴頭102噴嘴處設置防脫凸環106，所述轉流器103具有與噴頭102噴嘴相匹配的階梯孔107，所述階梯孔107的出口設置多個轉流孔108，所述金屬毛細管104固定于轉流孔108中，所述噴頭噴嘴和金屬毛細管與轉流器的連接處均設置密封結構，由于金屬毛細管的可塑性，工人可根據不同形狀的模具模芯對金屬毛細管的出口位置及方向進行自由塑形，運作時，脫模劑和壓縮空氣從壓鑄機的蓄能裝置37經進料管進入控制箱，在控制箱的作用下，壓縮空氣和脫模劑依次經輸料管進入分流盒并分配到各噴頭，經噴頭加壓后進入轉流器的階梯孔內，最后經多個金屬毛細管從預設的噴涂方向噴出；

其中，所述支架包括一立柱121、固定于立柱121頂端的滑塊122、通過水平絲桿結構123安裝于滑塊122上方的滑軌124、連接在滑軌124末端并用于驅動水平絲桿結構123的伺服電機125，所述升降裝置和控制箱11均固定于滑軌124上；

其中，所述升降裝置13為豎直設置的氣缸，所述氣缸的氣管131連接于控制箱11，所述氣缸的伸縮桿132朝下設置并連接在分流盒101上；

其中，所述導向結構包括豎直地固定于支架上方的導向筒141、豎直地設置在導向筒141內的限位彈簧142、設置在導向筒141內并套在限位彈簧142內的導向柱143，所述導向柱143的下端與分流盒101連接；所述導向柱為兩根并分別對稱地設于氣缸的兩側，所述兩根導向柱的頂端通過水平的連接板144連接，所述連接板144中部開設有用于氣缸13穿過的方形孔145和用于輸料管105穿過的圓形孔146；

如圖6所示，所述熔化保溫爐包括爐體20和除氣系統，其中所述爐體內設有熔化區201、保溫區202和取水區203，所述保溫區202與取水區203之間通過陶瓷過濾板204隔開，所述陶瓷過濾板204豎直設置在爐體20內壁的豎直插槽205內且其上端通過壓板206進行固定，通過陶瓷過濾板204可有效去除鋁熔體內的固體雜質且其安裝和拆卸均十分方便快捷；

其中，所述除氣系統包括支架21、設置在支架21上的轉流室22、與轉流室22入口通過輸氣管23連接的惰性氣源24、垂直連接在轉流室22出口的轉軸25、連接在轉軸25末端并伸入至保溫區202底部的轉子26以及設置在支架上并與轉軸25通過傳動結構27連接的驅動電機28，其中所述轉流室22具有圓柱形內腔且其入口和出口分別位于其頂部和底部，所述轉流室22由上下兩部分通過法蘭結構組合而成；

其中，如圖7所示，所述轉軸25內部具有輸氣通道251且所述轉軸25由上下兩段通過法蘭結構組合而成，所述轉軸25的頂端從轉流室22的出口伸入至轉流室22內部且所述轉軸25的頂端設置有外徑略小于轉流室22內腔內徑的圓盤狀連接盤252，所述連接盤252與轉流室22內壁之間設置有旋轉軸密封圈221，所述旋轉軸密封圈221為截面呈X字型的密封圈221，所述連接盤252與轉流室22底部之間設有平面軸承222；

其中，如圖8、圖9所示，所述轉子包括圓臺狀的轉子本體261、設于轉子本體261中心并連通轉子本體261上下表面的連接孔262、發散狀設于轉子本體261下表面且的多個分流槽263以及設于轉子本體261下層階梯上方的葉片264，其中所述連接為上大下小的階梯孔且其上部較大部分與轉軸25相匹配，所述分流槽263從連接孔262的較小部分延伸至轉子本體261下表面的外緣，所述分流槽263的深度從連接孔262至轉子本體261下表面的外緣呈逐漸減小的布置，所述葉片264的數量與分流槽263數量相同并位于分流槽263出口的正上方，在工作時，惰性氣體從轉軸內部的輸氣通道輸入至連接孔并從多個分流槽向外擴散，由于分流槽的深度呈逐漸減小式布置，惰性氣體一部分溢出并在轉子本體下表面進行擴散，使得惰性氣體擴散更加均勻，當惰性氣體由轉子本體下表面的外緣流出后，被高速旋轉的葉片打碎成氣泡并與彌散至鋁熔體中，進而產生虹吸作用使得鋁熔體中的氫氣等被吸收到氣泡中，最終使得含有氫氣的氣泡上浮至鋁熔體表面排出；

其中，所述傳動結構27包括連接在驅動電機28輸出的變速箱271、連接在變速箱271輸出的第一鏈輪272、套在轉軸25上的第二鏈輪273以及連接第一鏈輪272和第二鏈輪273的傳動鏈條274；所述傳動結構27下方還設有套在轉軸25上并安裝在支架21橫板211上的滾動軸承29，以減小轉軸25轉動所產生的擺動進而保證轉軸25的旋轉平穩性；

如圖1所示，所述機械手設置在熔化保溫爐的取水區203與壓鑄機3的喂料口35之間，所述機械手包括支撐座41、設置在支撐座41上方的傳動箱42、設置在傳動箱42上方的第二電機43和第三電機44、安裝在傳動箱42側壁的五連桿結構45、設置在傳動箱42側壁的接近開關46以及設置在五連桿結構45末端的湯斗47，其中所述五連桿結構45通過傳動箱42內部的傳動裝置與第二電機43和第三電機44相連，所述接近開關46用于對五連桿結構45的旋轉進行限位及行程控制，以避免其超出預設行程。

本發明的工作過程為：先向熔化保溫爐投入一定鋁錠，待到其熔化并流入至保溫區之后，啟動除氣系統對鋁熔體進行除氣，經過除氣的鋁熔體經過陶瓷過濾板的濾除作用后進入取水區；然后關閉滑動防護門，并啟動噴涂裝置對壓鑄機內的模具進行噴涂脫模劑，再控制模具合攏，再啟動機械手從取水區舀取一定鋁熔體，機械手將舀取的鋁熔體倒入喂料口，再控制壓射機構將鋁熔體壓射到模具的模芯中，再經過保壓、冷卻、開模和頂出步驟，即可打開滑動防護門并取出工件；此時再關閉滑動防護門，并再次噴涂脫模劑，即可進行下一次壓鑄。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。