一种法兰制造用铸造设备的制作方法

本发明属于金属加工，具体为一种法兰制造用铸造设备。

背景技术：

1、法兰，又叫法兰凸缘盘或突缘，是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接，一般采用锻造或铸造加工而成，铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的金属模或砂模空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。

2、现有法兰铸造工艺简单，铸造后的法兰由单一的金属材质制成，导致铸造后的法兰物理性能单一，因此当采用硬度高的高碳钢制成法兰，以降低法兰磨损，但是硬度高的金属材料韧性差，导致法兰在使用时边缘或表面等容易发生崩裂，同时高碳钢制成的法兰散热性差，导致法兰用于轴类连接或接触件时，容易过热，当采用韧性低的低碳钢制成法盘时，又会造成法兰容易磨损和变形，因此现有技术为了克服这种问题，一般采用在韧性低的金属表面镀上一层硬度高的金属膜，但是由于金属镀层厚度有限，造成法兰硬度与韧性分配比有限，同时也仅能获取两种材料的物理性能，而且生产成本高，效率低，此外法兰在铸造过程中，空气会进入到法兰铸模的内部，造成法兰表面产生大量的气孔，导致后续需要耗费大量的时间进行深加工，不利于大批量生产。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种法兰制造用铸造设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种法兰制造用铸造设备，包括底座,所述底座的上表面圆周等距固定安装有多个支撑座，多个所述支撑座的上表面固定安装有安装壳，所述安装壳上表面的中部固定安装有套轴，所述套轴外曲面的底部活动套接有转动座,所述底座与套轴之间设有驱轴机构，所述驱轴机构远离套轴的一侧圆周等距设有多个调层机构，所述套轴外曲面的中部固定套接有斜杆套，所述斜杆套远离套轴的一侧开设有第一斜面，所述转动座的上表面圆周等距开设有多个套孔，多个所述套孔的中部均活动套接有铸模机构，所述铸模机构包括外齿轮圈，所述外齿轮圈与套孔的上部活动套接，所述外齿轮圈的内曲面滑动套接有多个嵌块，多个所述嵌块的中部固定安装有铸壳，所述铸壳的外曲面与套孔的内曲面活动套接，所述铸壳内腔的底面圆周等距固定安装有多个孔管，多个所述孔管的中部滑动套接有模块，所述模块的外曲面与铸壳内腔的外曲面滑动接触，所述模块的内曲面与铸壳内腔的内曲面留有间隙，所述模块的上表面对称固定安装有第一固定块，所述安装壳内曲面的顶部固定安装有内齿圈，所述内齿圈与外齿轮圈相互啮合，所述驱轴机构与多个调层机构之间设有进料机构,所述驱轴机构与进料机构之间设有驱动机构。

3、优选的，所述驱轴机构包括转盘，所述转盘活动套接在底座上表面的中部，所述转盘上表面的中部固定安装有转动轴，所述转动轴的外曲面的上部和中部均固定套接有环套，所述环套与套轴内曲面滑动套接，所述环套采用耐磨材料制成，所述转动轴外曲面的底部固定套接有第一被动齿轮，所述转动轴外曲面的顶部固定安装有连接环，所述连接环的底面与套轴的顶面滑动接触，所述连接环的外曲面圆周等距固定安装有曲杆。

4、优选的，所述调层机构包括两个套环，两个所述套环与套轴滑动套接，所述斜杆套设置在两个套环的中间位置，两个所述套环的外曲面圆周等距固定安装有多个安装柱，所述安装柱内腔远离套环的一侧固定安装有第一弹性件，所述第一弹性件靠近套环的一端固定安装有推块，所述推块靠近套环的一侧开设有第二斜面，所述推块靠近套环的一侧固定安装有锥块，所述安装柱的中部滑动套接有轴杆，所述轴杆远离套环的一侧等距固定安装有多个卡板，所述卡板采用高强度材料制成，所述轴杆的顶端固定安装有顶块，所述顶块的底端固定安装有第二弹性件，所述第二弹性件的底端与安装柱的上表面固定连接，所述轴杆的底端活动套接有活动座，所述活动座底面的两侧对称固定安装有第二固定块，所述第二固定块与第一固定块固定连接，所述轴杆的中部固定套接有套管，所述套管的底部滑动套接有连管，所述连管的底部固定连接有连接壳。

5、优选的，所述进料机构包括多个熔壳，所述熔壳的输出端固定连接有高温泵，所述高温泵的输出端固定连接有导管，所述转动轴的中部活动套接有内轴，所述内轴的底端与转盘上表面的中部固定连接，所述内轴的中部固定套接有保温柱，所述保温柱与导管固定套接，所述保温柱与导管均采用隔热材料制成，所述内轴外曲面的底部固定套接有第二被动齿轮。

6、优选的，所述驱动机构包括驱动件，所述驱动件固定安装在安装壳内腔的底面，所述驱动件输出轴的顶端固定安装有第一主动齿轮，所述第一主动齿轮与第一被动齿轮相互啮合，所述驱动件输出轴的底端固定安装有第二主动齿轮，所述安装壳的底面活动套接有换向轮，所述换向轮与第二主动齿轮相互啮合，所述换向轮与第二被动齿轮相互啮合。

7、优选的，所述铸壳采用耐磨和耐热材料制成，所述铸壳采用钨合金，所述铸壳的内曲面为光滑面。

8、优选的，所述第一主动齿轮的齿数等于第二主动齿轮的齿数乘以导管的数量。

9、本发明的有益效果如下：

10、1、本发明使用时，驱动机构带动驱轴机构顺时针转动，驱轴机构带动多个调层机构顺时针转动，当调层机构与斜杆套接触时，调层机构通过第一固定块带动模块向上移动，从而实现当调层机构穿过斜杆套时，模块向上移动一个卡板的距离，同时驱动件带动进料机构逆时针转动，当穿过斜杆套的调层机构上的套管与导管接触时，断开驱动件电源，启动穿过斜杆套的调层机构正下方的高温泵，熔壳内腔熔化的金属熔液注入到铸壳内腔底面与模块底面之间，此时由于调层机构的转动方向与进料机构的转动方向相反，使得进料机构上的多个导管分别依次与穿过斜杆套的调层机构上的套管交替接触，当多个熔壳的内部填充不同的金属材料时，进料机构通过与调层机构、斜杆套和铸模机构的配合，将金属材料熔液层层填充到铸壳内腔底面与模块底面之间，从而解决单一材质的法兰物理性能单一的问题，并通过多种不同金属材料使法兰同时具有硬度、韧性和散热性等性能，同时通过调整调层机构穿过斜杆套的次数与进料机构注料的次数差，调整不同金属材料在法兰中的厚度占比，从而突出法兰重要的物理性能，削弱法兰次要性能，同时又使法兰具有多种物理性能。

11、2、本发明使用时，驱动机构带动驱轴机构转动，驱轴机构带动调层机构转动，调层机构带动铸模机构沿着转盘的轴线转动，铸模机构带动转动座转动，此时铸模机构上的外齿轮圈沿着内齿圈移动，内齿圈反向推动外齿轮圈转动，外齿轮圈通过嵌块带动铸壳转动，同时铸壳通过第一固定块和第二固定块带动活动座沿着轴杆的底部转动，从而使铸壳内腔底面与模块底面之间金属熔液中的空气在离心力的作用下从金属熔液中分离，解决成型后的法盘内部和表面存在大量气孔的问题。

技术特征：

1.一种法兰制造用铸造设备，包括底座（1）,底座（1）的上表面圆周等距固定安装有多个支撑座（2），多个支撑座（2）的上表面固定安装有安装壳（3），安装壳（3）上表面的中部固定安装有套轴（4），套轴（4）外曲面的底部活动套接有转动座（5）,其特征在于：所述底座（1）与套轴（4）之间设有驱轴机构（6），所述驱轴机构（6）远离套轴（4）的一侧圆周等距设有多个调层机构（7），所述套轴（4）外曲面的中部固定套接有斜杆套（8），所述斜杆套（8）远离套轴（4）的一侧开设有第一斜面，所述转动座（5）的上表面圆周等距开设有多个套孔，多个所述套孔的中部均活动套接有铸模机构（9），所述铸模机构（9）包括外齿轮圈（901），所述外齿轮圈（901）与套孔的上部活动套接，所述外齿轮圈（901）的内曲面滑动套接有多个嵌块（902），多个所述嵌块（902）的中部固定安装有铸壳（903），所述铸壳（903）的外曲面与套孔的内曲面活动套接，所述铸壳（903）内腔的底面圆周等距固定安装有多个孔管（904），多个所述孔管（904）的中部滑动套接有模块（905），所述模块（905）的外曲面与铸壳（903）内腔的外曲面滑动接触，所述模块（905）的内曲面与铸壳（903）内腔的内曲面留有间隙，所述模块（905）的上表面对称固定安装有第一固定块（906），所述安装壳（3）内曲面的顶部固定安装有内齿圈（907），所述内齿圈（907）与外齿轮圈（901）相互啮合，所述驱轴机构（6）与多个调层机构（7）之间设有进料机构（10）,所述驱轴机构（6）与进料机构（10）之间设有驱动机构（11）。

2.根据权利要求1所述的一种法兰制造用铸造设备，其特征在于：所述驱轴机构（6）包括转盘（601），所述转盘（601）活动套接在底座（1）上表面的中部，所述转盘（601）上表面的中部固定安装有转动轴（602），所述转动轴（602）的外曲面的上部和中部均固定套接有环套（603），所述环套（603）与套轴（4）内曲面滑动套接，所述环套（603）采用耐磨材料制成，所述转动轴（602）外曲面的底部固定套接有第一被动齿轮（604），所述转动轴（602）外曲面的顶部固定安装有连接环（605），所述连接环（605）的底面与套轴（4）的顶面滑动接触，所述连接环（605）的外曲面圆周等距固定安装有曲杆（606）。

3.根据权利要求1所述的一种法兰制造用铸造设备，其特征在于：所述调层机构（7）包括两个套环（701），两个所述套环（701）与套轴（4）滑动套接，所述斜杆套（8）设置在两个套环（701）的中间位置，两个所述套环（701）的外曲面圆周等距固定安装有多个安装柱（702），所述安装柱（702）内腔远离套环（701）的一侧固定安装有第一弹性件（703），所述第一弹性件（703）靠近套环（701）的一端固定安装有推块（704），所述推块（704）靠近套环（701）的一侧开设有第二斜面，所述推块（704）靠近套环（701）的一侧固定安装有锥块（705），所述安装柱（702）的中部滑动套接有轴杆（706），所述轴杆（706）远离套环（701）的一侧等距固定安装有多个卡板，所述卡板采用高强度材料制成，所述轴杆（706）的顶端固定安装有顶块（707），所述顶块（707）的底端固定安装有第二弹性件（708），所述第二弹性件（708）的底端与安装柱（702）的上表面固定连接，所述轴杆（706）的底端活动套接有活动座（709），所述活动座（709）底面的两侧对称固定安装有第二固定块（710），所述第二固定块（710）与第一固定块（906）固定连接，所述轴杆（706）的中部固定套接有套管（711），所述套管（711）的底部滑动套接有连管（712），所述连管（712）的底部固定连接有连接壳（713）。

4.根据权利要求2所述的一种法兰制造用铸造设备，其特征在于：所述进料机构（10）包括多个熔壳（1001），所述熔壳（1001）的输出端固定连接有高温泵（1002），所述高温泵（1002）的输出端固定连接有导管（1003），所述转动轴（602）的中部活动套接有内轴（1004），所述内轴（1004）的底端与转盘（601）上表面的中部固定连接，所述内轴（1004）的中部固定套接有保温柱（1005），所述保温柱（1005）与导管（1003）固定套接，所述保温柱（1005）与导管（1003）均采用隔热材料制成，所述内轴（1004）外曲面的底部固定套接有第二被动齿轮（1006）。

5.根据权利要求4所述的一种法兰制造用铸造设备，其特征在于：所述驱动机构（11）包括驱动件（1101），所述驱动件（1101）固定安装在安装壳（3）内腔的底面，所述驱动件（1101）输出轴的顶端固定安装有第一主动齿轮（1102），所述第一主动齿轮（1102）与第一被动齿轮（604）相互啮合，所述驱动件（1101）输出轴的底端固定安装有第二主动齿轮（1103），所述安装壳（3）的底面活动套接有换向轮（1104），所述换向轮（1104）与第二主动齿轮（1103）相互啮合，所述换向轮（1104）与第二被动齿轮（1006）相互啮合。

6.根据权利要求1所述的一种法兰制造用铸造设备，其特征在于：所述铸壳（903）采用耐磨和耐热材料制成，所述铸壳（903）采用钨合金，所述铸壳（903）的内曲面为光滑面。

7.根据权利要求5所述的一种法兰制造用铸造设备，其特征在于：所述第一主动齿轮（1102）的齿数等于导管（1003）的齿数乘以调层机构（7）的数量。

技术总结本发明属于金属加工技术领域，且公开了一种法兰制造用铸造设备，包括底座,底座的上表面圆周等距固定安装有多个支撑座，多个支撑座的上表面固定安装有安装壳，安装壳上表面的中部固定安装有套轴，套轴外曲面的底部活动套接有转动座,底座与套轴之间设有驱轴机构，驱轴机构远离套轴的一侧圆周等距设有多个调层机构，套轴外曲面的中部固定套接有斜杆套，斜杆套远离套轴的一侧开设有第一斜面。通过进料机构与调层机构、斜杆套和铸模机构之间的配合，将不同的金属材料熔液按照需求的比例层层填充到铸壳内腔底面与模块底面之间，从而解决现有铸造设备铸造的法兰物理性能单一的问题，同时也解决了铸造后的法兰表面存在大量气孔的问题。技术研发人员：李林涛,翟仁奎,王世达,朱永强受保护的技术使用者：蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11