一种锌合金自动浇铸工艺的制作方法

本发明涉及锌合金浇铸相关，尤其是指一种锌合金自动浇铸工艺。

背景技术：

1、目前，锌合金铸件已广泛应用于卫浴行业，而锌合金的铸造往往需要通过铸造模具去获得零件的结构形状，预先用其他容易成型的材料做成零件的结构形状，然后再在砂型中放入模具，于是砂型中就形成了一个和零件结构尺寸一样的空腔，再通过人工操作往该空腔中浇注流动性液体，该液体冷却凝固之后就能形成和模具形状结构完全一样的零件，最后通过人工操控模具开模后，将铸造好的锌合金铸件取出。

2、目前锌合金铸造大部分需要人的参与，由于铸造环境恶劣，操作人员如若长时间待在操作间内往往会导致燥热且不利于健康，劳动强度大，不利于提高工作效率且不利于降低人工成本。

技术实现思路

1、本发明是为了克服现有技术中因铸造环境恶劣导致操作人员劳动强度大且工作效率低的不足，提供了一种能减少劳动强度和提高工作效率的锌合金自动浇铸工艺。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种锌合金自动浇铸工艺，它包括以下步骤：

4、步骤一，将模具安装到浇铸机上并通过plc控制器将模具角度调整到20°，模具加温到240℃；

5、步骤二，通过plc控制器设定开模时间并打开模具，然后将砂芯放到模具型腔内，利用气枪清理型腔，最后模具慢慢合拢；

6、步骤三，浇铸机发送模具已合拢的信号给机器人，机器人接收到信号后，控制机械臂开始运作，并将浇铸勺伸入锌合金熔炉内并将对应量的锌液舀起，等待plc控制器发出是否浇铸的信号；

7、步骤四，当接收到浇铸信号后，机器人控制机械臂将浇铸勺对准模具上的浇道口，机械臂协同模具同步慢慢翻转，将锌液倒入到模具型腔里，直到锌液充满型腔，型腔里的气体通过排气片和溢流孔迅速排出，完成浇铸；

8、步骤五，滑轮车接收到信号滑到浇铸机旁，开模后自动顶模装置将锌合金铸件自动顺利顶出，使得锌合金铸件掉落至滑轮车上，通过滑轮车运走。通过上述步骤可知，本方案整个浇铸过程通过plc控制器内所设定的控制程序来实现控制信号的交互，并协同机器人和滑轮车来分别代替人工浇铸和铸件的搬运转移可靠性强，稳定性高，正常运行时间长；安全性高，浇铸中金属液温度极高，充分保障人员、机器人和其他财产的安全；速度快，浇铸工艺决定了操作周期时间短；精度高，保证铸件生产质量稳定；运行范围广，为提高工作效率，一般一台机器人可同时服伺多台浇铸机；交互频繁，能适应浇铸车间恶劣的生产环境；最终达到了能减少劳动强度和提高工作效率的目的，且利于节约人工成本，在浇铸生产中具有较高的实用价值，为企业实现智能制造创造有利价值。

9、作为优选，所述浇铸机上设有模架，所述模架的一侧与浇铸机转动连接，所述模架相对应的另一侧与模具可拆卸连接，所述模具包括上模和与上模相对应的下模，所述上模和下模合拢后分别形成型腔和溢流孔，所述溢流孔位于型腔的侧面且与型腔相连通，所述砂芯安装于型腔内，所述型腔的一端靠近浇铸机，所述型腔的另一端远离浇铸机，所述型腔远离浇铸机的一端设有凹槽，所述浇道口由砂芯与凹槽底部共同构成，所述浇道口位于下模上，所述自动顶模装置的数量有两个，所述上模和下模均位于两个自动顶模装置之间，两个自动顶模装置的一侧分别与模架的顶部和模架的底部可拆卸连接，两个自动顶模装置相对应的另一侧分别与上模和下模可拆卸连接。模架与浇铸机转动连接，便于机械臂协同模具同步慢慢翻转，将锌液倒入到模具型腔里，利于锌液充满型腔；溢流孔便于将型腔内的气体快速排出，提高铸件质量。

10、作为优选，所述型腔远离浇铸机的一端左右两侧均设有两块排气片，两块排气片的外侧分别与上模和下模连接，所述排气片的内侧与砂芯表面相匹配，所述下模上的排气片位于凹槽的开口端处。排气片与溢流孔能够共同将型腔内的气体快速排出，从而利于进一步提高铸件质量。

11、作为优选，所述自动顶模装置包括液压油缸一和顶模板，所述液压油缸一与模架可拆卸连接，所述液压油缸一的输出端与顶模板的一侧可拆卸连接，所述顶模板相对应的另一侧设有若干根顶针，所述顶针的一端与顶模板连接，所述顶针的另一端贯穿上模或下模后位于型腔内。开模后，两个自动顶模装置上的液压油缸一推动顶针，将型腔内的锌合金铸件自动顺利顶出，便于锌合金铸件能够顺利脱模，利于提高工作效率。

12、作为优选，所述机器人包括底座，所述底座上设有转盘，所述转盘与底座转动连接，所述转盘上设有连杆一，所述连杆一的一端与转盘可拆卸连接，所述连杆一的另一端设有连杆二，所述连杆一通过连杆二转动连接有轴座一，所述机械臂的一端与轴座一转动连接，所述机械臂的另一端与浇铸勺转动连接。机器人上各部件的转动连接处均由伺服电机进行控制，在plc控制器的控制下，使得机器人具有多方位的自由度，从而便于浇铸勺精准伸入锌合金熔炉内并将对应量的锌液舀起，同时能够对准模具上的浇道口进行浇铸工作，从而代替人工浇铸，减少劳动强度且提高工作效率。

13、作为优选，所述浇铸机包括基座，所述基座上设有支撑柱，所述支撑柱的一端与基座固定连接，所述支撑柱的另一端侧壁上设有安装箱，所述安装箱的一端与支撑柱固定连接，所述安装箱内设有伺服电机，所述伺服电机与安装箱可拆卸连接，所述伺服电机的输出端贯穿安装箱的另一端与模架连接，所述模架在伺服电机的驱动下与浇铸机转动连接。将伺服电机安装在安装箱内便于提高安全性且对伺服电机起到较好的防护作用；模架的旋转通过伺服电机起来控制，便于plc控制器通过程序进行操控，且利于提高模架转动角度的精准度。

14、作为优选，所述伺服电机的输出端上设有转动座，所述转动座包括转动环，所述模架的中心位于转动环的中心轴线上，所述转动环内设有连接块，所述连接块的边缘与转动环固定连接，所述伺服电机的输出端与连接块的中心连接，所述转动环的一端与安装箱的端部侧壁转动连接，所述转动环的另一端设有凸块和锁止轴，所述凸块的一端与转动环的一侧固定连接，所述锁止轴的一端与转动环相对应的另一侧固定连接，所述凸块的另一端设有转轴，所述凸块通过转轴与模架转动连接，所述锁止轴的另一端连接有锁头，所述模架上设有锁止槽，所述锁止槽内设有与锁头相匹配的锁止件，所述安装箱内设有液压油缸二，所述液压油缸二与安装箱可拆卸连接且位于安装箱的底部，所述伺服电机位于安装箱的顶部，所述模架上设有矩形槽，所述液压油缸二的伸缩端限位于矩形槽内，所述矩形槽的底部由上而下设有若干块均匀分布的齿条，所述液压油缸二的伸缩端上设有与齿条相啮合的齿轮，所述液压油缸二的伸缩端贯穿安装箱的另一端与齿轮转动连接。伺服电机通过转动座来带动模架的旋转，从而实现模具的翻转；同时转动座的设计利于提高模架与安装箱的连接强度；初始状态下，模架垂直于水平面，锁头位于锁止槽内且与锁止件相配合锁止以提高模架与转动座之间的连接强度及连接结构的稳定性，液压油缸的伸缩端位于矩形槽的顶部，当需要调整模具角度时，plc控制器控制液压油缸二向外伸出，模架通过转轴逐步向上翻转，锁止件动作与锁头产生分离，与此同时，由于齿轮与齿条相啮合，故齿轮产生同步转动，直至模架转动到所设定的角度后停止，从而利于浇铸勺将对应量的锌液倒入浇道口后能够顺利流入型腔内，避免其从浇道口渗出；齿轮与齿条相啮合，在便于液压油缸二伸缩带动模架转动的同时，利于提高液压油缸二的伸缩端与模架之间的附着力，同时液压油缸二的伸缩端限位于矩形槽内，便于模架在伺服电机的驱动下产生翻转，最终提高模架与安装箱的连接强度。

15、作为优选，所述锁头的形状为球形，所述锁头与锁止轴固定连接，所述锁止槽的顶侧设有限位槽，所述锁止件包括锁板，所述锁板的形状为弧形，所述锁板的一端固定有扭簧轴一，所述锁止槽的底部设有轴座二，所述轴座二的一端与锁止槽固定连接，所述锁板通过扭簧轴一与轴座二的另一端转动连接，所述轴座二上固定有限位块，所述扭簧轴一的端部设有挡块，所述挡块的一端与扭簧轴一的侧壁固定连接，所述挡块的另一端与限位块相对应，所述挡块在扭簧轴一的复位作用下产生向上旋转后与限位块相接触，所述锁板的另一端设有倾斜板，所述倾斜板与锁板固定连接，所述限位槽与锁板共同构成与锁头相匹配的锁止区，所述限位槽的开口端一侧靠近锁止槽的底部，所述限位槽开口端相对应的另一侧远离锁止槽的底部，所述倾斜板与限位槽开口端远离锁止槽底部的一侧共同形成与锁止区相连通的喇叭口。初始状态下，模架垂直于水平面，锁头限位于锁止区内，此时锁板在扭簧轴一上的扭簧作用下抱紧锁头，以提高模架与转动座之间的连接强度及连接结构的稳定性；当需要调整模具角度时，plc控制器控制液压油缸二向外伸出，模架通过转轴逐步向上翻转，同时锁头克服扭簧轴一上的扭簧作用，使得锁板向下翻转，利于锁头逐渐脱离锁止区而得到解锁，便于模具角度的调节，当锁板完全脱离锁头后，锁板继续向上旋转一定的角度使得挡块与限位块相接触得到限位；反之，当需要模具复位时，plc控制器控制液压油缸二收缩，模架通过转轴逐步向下翻转，同时锁头先与倾斜板接触并克服扭簧轴一上扭簧的作用力通过喇叭口导入锁止区内得到锁止。

16、作为优选，所述限位块位于扭簧轴一的上部，所述挡块位于限位块和倾斜板之间，所述限位块与挡块之间的夹角小于45度。这样设计使得当锁板完全脱离锁头后，锁板能够继续向上旋转一定的角度直至挡块与限位块相接触得到限位，从而便于锁止时锁板能够抱紧锁头，提高连接结构的强度和稳定性，同时又有利于模具复位时，锁头能与倾斜板接触并克服扭簧轴一上扭簧的作用力通过喇叭口导入锁止区内得到锁止。

17、作为优选，所述锁止槽的底侧设有轴座三，所述轴座三与锁止槽的开口端固定连接且位于扭簧轴一的下部，所述锁止件还包括挡板，所述挡板的一端设有扭簧轴二，所述挡板通过扭簧轴二与轴座二转动连接，所述锁板位于锁头和挡板之间，所述挡板的另一端侧壁与倾斜板相接触。挡板在扭簧轴二的作用下抵靠在倾斜板上，进一步提高了锁板抱紧锁头的效果，提高锁头与锁止槽的锁止效果。

18、本发明的有益效果是：本方案整个浇铸过程通过plc控制器内所设定的控制程序来实现控制信号的交互，并协同机器人和滑轮车来分别代替人工浇铸和铸件的搬运转移可靠性强，稳定性高，正常运行时间长；安全性高，浇铸中金属液温度极高，充分保障人员、机器人和其他财产的安全；速度快，浇铸工艺决定了操作周期时间短；精度高，保证铸件生产质量稳定；运行范围广，为提高工作效率，一般一台机器人可同时服伺多台浇铸机；交互频繁，能适应浇铸车间恶劣的生产环境，最终达到了能减少劳动强度和提高工作效率的目的，且利于节约人工成本；利于提高铸件质量；避免锌液从浇道口渗出；利于提高模架与安装箱的连接强度和稳定性。