[发明专利]一种用于金属半固态搅拌铸造的搅拌头

说明书

一种用于金属半固态搅拌铸造的搅拌头，涉及一种铸造的搅拌头，一种用于金属半固态搅拌铸造的搅拌头，其特征在于，所述搅拌头包括阶梯式搅拌轴、上层下推式60°桨叶倾斜式直叶搅拌桨、下层上推式60°桨叶倾斜式直叶搅拌桨；上层下推式桨叶通过螺纹联接的方式装配在阶梯式搅拌轴上，以上轴肩定位；下层上推式桨叶也通过螺纹联接的方式装配在阶梯式搅拌轴上，并以下轴肩定位；阶梯轴顶部与延长轴底部通过螺纹连接，延长轴上配有齿形叶。该搅拌头布置合理、混合效率高，具备主轴冷却功能，能够降低电机主轴温度，有效的保护电机，配备投料器以及保护气体通道，方便安全投料并可减少熔体表面的氧化几率。

技术领域

本发明涉及一种铸造的搅拌头，特别是涉及一种用于金属半固态搅拌铸造的搅拌头。

背景技术

搅拌铸造工艺是在液态金属的凝固过程中进行强烈的搅拌，使普通铸造易于形成的树枝晶网络骨架被打碎而形成分散的颗粒状组织形态，从而制成半固态金属液，然后将其压铸成坯料或铸件，搅拌铸造制备的合金一般称为非枝晶组织合金。采用该技术生产的产品具有高质量、高性能和高合金化的特点，与普通液态铸造相比具有许多明显的特点：铸件的凝固收缩减小，铸件尺寸精度高、外观质量好，减少了机械加工量，并且消除了常规铸件中的柱状晶和粗大树枝晶。该技术除了应用于制造军事装备以外，还广泛应用在汽车制造中。通常该工艺采用的传统搅拌设备为下压式单桨搅拌杆与调速电机进行装配后固定于支撑架上，此类设备不利于半固态金属枝晶的破碎以及弥散相的均匀分散，而且由于电机与搅拌杆直接连接，会导致熔体的热量直接传导至电机主轴，从而降低电机寿命。传统搅拌设备进行半固态复合搅拌时，很难使半固态金属液形成完整而复杂的流场，因此需要提高搅拌速度，但搅拌速度的提高会导致带入过多的空气，使铸件内气泡过多，形成明显缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于金属半固态搅拌铸造的搅拌头，该搅拌头布置合理、混合效率高，具备主轴冷却功能，能够降低电机主轴温度，有效的保护电机，配备投料器以及保护气体通道，方便安全投料并可减少熔体表面的氧化几率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于金属半固态搅拌铸造的搅拌头，所述搅拌头包括阶梯式搅拌轴、上层下推式60°桨叶倾斜式直叶搅拌桨、下层上推式60°桨叶倾斜式直叶搅拌桨；上层下推式桨叶通过螺纹联接的方式装配在阶梯式搅拌轴上，以上轴肩定位；下层上推式桨叶也通过螺纹联接的方式装配在阶梯式搅拌轴上，并以下轴肩定位；阶梯轴顶部与延长轴底部通过螺纹连接，延长轴上配有齿形叶；延长轴的顶部通过联轴器与电机主轴相连，电机与机壳通过机壳底部的四个螺栓进行连接，机壳端盖的四个螺纹孔装配支架，其底部的四个稳定杆装配泵壳；延长轴的齿形叶与泵壳组成齿轮泵，泵壳的一侧配有一对进出冷却液的管道，泵壳的另一侧配有连接筋板装配投料器，投料器与保护气体管道焊接在一起。

所述的一种用于金属半固态搅拌铸造的搅拌头，所述上桨叶与下桨叶装配到阶梯搅拌轴上。

所述的一种用于金属半固态搅拌铸造的搅拌头，所述整个搅拌头安装到延长轴上。

所述的一种用于金属半固态搅拌铸造的搅拌头，所述搅拌头为空间交错式排列方式。

所述的一种用于金属半固态搅拌铸造的搅拌头，所述延长轴上装配有齿轮叶片与泵壳组成的齿轮泵。

本发明的优点与效果是：

1本发明上层下推式搅拌桨在工作时能够在液面附近快速形成合理的涡流，使弥散相更容易进入连续相中，减少了弥散相的氧化与污染；下层上推式搅拌桨能够使下层流速较低的半固态液体形成环流，减小下层流域死区的形成；同时，两桨叶中间形成交汇流，更利于上下两层半固态液体的交换，促进弥散相的分散，从而在整个三层非等速交汇涡流中，能够使弥散相更均匀的分散于连续相中；

2本发明投料器方便了在搅拌过程中安全的加入弥散相，焊接在投料器上的保护气体管道能够通入惰性保护气体，从而降低熔体表面的氧化率；