带有循环式水冷结构的低压铝合金发动机支架铸造模具转让专利

申请号 : CN202211112408.9

文献号 : CN115178724B

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发明人 : 李盾王晓鍇李健强陈德安吴葛亮

申请人 : 上海嘉朗实业南通智能科技有限公司

摘要 :

本发明公开了带有循环式水冷结构的低压铝合金发动机支架铸造模具,所述低压铝合金发动机支架铸造模具包括上料装置和成型装置,所述成型装置设置在上料装置的上方,所述上料装置的一端设置有进气管且与外界压缩机相连接,所述上料装置的另一端设置有进料管,本发明相比于目前的低压铝合金发动机支架铸造模具增设有感温块和补偿室,通过感温块能够判断铝合金溶液是否从型腔内渗出,通过伸缩杆、活塞板和进气阀能够将补偿室内的气体输送进密封槽靠近感温块一端的间隙内,通过输送的气体一方面能够起到抑制铝合金溶液渗出的目的,进一步提高该装置的密封性能,另一方面还能达到增压的目的,使得铝合金溶液成型时更紧密。

权利要求 :

1.带有循环式水冷结构的低压铝合金发动机支架铸造模具,其特征在于:所述低压铝合金发动机支架铸造模具包括上料装置(1)和成型装置(2),所述成型装置(2)设置在上料装置(1)的上方,所述上料装置(1)包括坩埚(11)和升液管(12),所述升液管(12)设置在坩埚(11)的内部,所述成型装置(2)包括底板(21)、定模(22)、顶板(23)和动模(24),所述定模(22)设置在底板(21)的上方,所述动模(24)设置在顶板(23)靠近定模(22)的一端,所述定模(22)上开设有型腔(221),所述动模(24)靠近定模(22)的一侧设置有凸模(241),所述定模(22)的低端开设有浇注口,所述定模(22)与坩埚(11)之间通过升液管(12)和浇注口相连通,所述升液管(12)的内部靠近定模(22)的一端设置有桨叶(121),所述定模(22)的顶端开设有排气孔(229),所述底板(21)的内部设置有齿轮泵(211)和出气槽(212),所述齿轮泵(211)的进气端与排气孔(229)相连通,所述齿轮泵(211)的出气端与出气槽(212)相连通,所述齿轮泵(211)与桨叶(121)相连接,所述型腔(221)的四周设置有冷却管(224),所述冷却管(224)的一侧设置有循环制冷泵(228);

所述定模(22)上开设有卡槽(222),所述定模(22)与动模(24)之间通过卡槽(222)密封连接,所述卡槽(222)靠近型腔(221)的一端设置有感温块(225),所述感温块(225)的顶端为导热材质,所述感温块(225)的内部设置有滑杆、第一滑块(2251)和气囊(2252),所述气囊(2252)设置在感温块(225)的内部靠近型腔(221)的一端,所述第一滑块(2251)设置在感温块(225)的内部远离型腔(221)的一端且滑动安装在滑杆上,所述第一滑块(2251)与感温块(225)之间通过弹簧相连接,所述第一滑块(2251)与外界压缩机相连接,所述滑杆与外界电源相连接;

所述卡槽(222)的底面开设有密封槽(223),所述密封槽(223)上设置有密封环(2231),所述密封环(2231)的横截面为弧形结构,所述密封环(2231)的宽度小于密封槽(223)的宽度,所述动模(24)靠近密封环(2231)的一端开设有导向槽(243),所述动模(24)与定模(22)合拢时密封环(2231)的上端置于导向槽(243)内,所述密封槽(223)的下方开设有补偿室(226),所述补偿室(226)的内部设置有活塞板(2261),所述补偿室(226)的外部设置有伸缩杆(2262),所述补偿室(226)远离伸缩杆(2262)的一端与密封槽(223)相连通,所述伸缩杆(2262)的活动端与活塞板(2261)相连接,所述伸缩杆(2262)与第一滑块(2251)之间通过导线电性连接;

所述导向槽(243)的内部设置有导向杆,所述导向杆上设置有导向块(2431),所述密封环(2231)与密封槽(223)之间形成一组空腔,所述空腔的内部填充有气体,所述密封环(2231)由两种不同延展性的材质组成,其中延展性最强的材质位于密封环(2231)远离型腔(221)的一端,所述导向槽(243)的上方开设有冷却室(242)和循环室(245),所述导向槽(243)靠近凸模(241)的一侧设置有冷却块(244),所述冷却块(244)为空心结构且具有导热功能,所述冷却室(242)和循环室(245)均通过流道与冷却块(244)相连通,靠近冷却室(242)的流道上设置有第二挡板(2432),所述第二挡板(2432)上开设有通孔,所述第二挡板(2432)通过气道与导向槽(243)相连通;

所述冷却管(224)的出水端设置有温度检测装置,所述凸模(241)为导热材质,所述凸模(241)的内部开设有调节室(2411)和调节槽(2412),所述调节室(2411)的内部填充有气体且与调节槽(2412)相连通,所述调节槽(2412)的内部设置有导杆和调节块(24121),所述调节块(24121)滑动安装在导杆上,所述调节块(24121)与外界压缩机相连接。

2.根据权利要求1所述的带有循环式水冷结构的低压铝合金发动机支架铸造模具,其特征在于:所述循环室(245)包括加压室(2451)和冷凝室(2453),所述加压室(2451)与冷凝室(2453)之间设置有隔板(2452),所述隔板(2452)的中间位置处开设有节流通道,所述节流通道的内部设置有活动板(24521)和弹簧杆,所述加压室(2451)的内部设置有加压板(24511),所述加压板(24511)通过气缸活动安装在加压室(2451)的内部,所述冷凝室(2453)的内部设置有传动架(24531)、转换盒(24532)和扇叶(24533),所述扇叶(24533)设置在传动架(24531)靠近节流通道的一端,所述转换盒(24532)设置在传动架(24531)的两侧,所述转换盒(24532)的内部设置有永磁体和线圈,所述线圈通过传动架(24531)与扇叶(24533)相连接,所述冷凝室(2453)的内部还设置有制冷片,所述制冷片与线圈相连接,所述冷凝室(2453)与冷却室(242)相连通,所述加压室(2451)与冷却块(244)相连通。

3.根据权利要求2所述的带有循环式水冷结构的低压铝合金发动机支架铸造模具,其特征在于:所述加压室(2451)远离冷凝室(2453)的一侧开设有转换槽(246),所述转换槽(246)的内部设置有顶杆(2461),所述顶杆(2461)与加压板(24511)相连接,所述转换槽(246)与调节槽(2412)相连通,所述转换槽(246)与调节槽(2412)之间填充有液体。

4.根据权利要求1所述的带有循环式水冷结构的低压铝合金发动机支架铸造模具,其特征在于:所述排气孔(229)靠近型腔(221)的一端设置有第一挡板(2291),所述第一挡板(2291)的上端设置有弧形板(2292),所述弧形板(2292)远离型腔(221)的一端开设有通孔,所述第一挡板(2291)通过转轴和弹簧与排气孔(229)相连接。

说明书 :

带有循环式水冷结构的低压铝合金发动机支架铸造模具

技术领域

[0001] 本发明涉及金属铸造技术领域,具体为带有循环式水冷结构的低压铝合金发动机支架铸造模具。

背景技术

[0002] 在铝合金铸件的铸造技术中,最常见的就是低压铸造,相比于其它铸造方式,低压铸造具有铸件组织致密、表面光洁轮廓清晰等优点,目前的低压铸造方式通常是将模具安置在密封的坩埚上方,然后向坩埚中通入压缩空气,在熔融的铝合金溶液表面上造成低压力,使得熔融的铝合金溶液沿着升液管上升填充到模具的型腔内。
[0003] 目前的低压铸造模具通常会在动模的上端开设有若干组排气孔,由于熔融的铝合金溶液的温度很高,排出的气体相较于外界气体为热空气,在排气的过程中若外界空气中含水量过大,那么排出的气体与外界冷空气相遇会产生的水珠进而堵住排气孔,导致浇注期间型腔和凸模之间形成反压力,致使熔融的铝合金溶液发生波动,铸件内部形成气泡,此外,在进行连续成型过程中,由于动模和定模间存在相对滑动、型腔和凸模间存在相对滑动,长时间工作后,动模的下端与定模上端的卡槽会因为磨损而产生缝隙,若工作时型腔内的压力过大,那么型腔内的熔融的铝合金溶液极有可能从动模的下端与卡槽之间的缝隙渗出,目前的低压铸造模具基本上无法对渗出型腔的铝合金溶液进行处理,最后根据热胀冷缩的原理,在成型冷却的过程中,凸模与型腔之间的铝合金溶液会因为冷却而体积缩小,若坩埚内的压缩空气过少,后续的铝合金溶液将无法添补进铝合金溶液会因体积缩小而产生的空隙内,若坩埚内的压缩空气过多时,凸模与型腔之间的压力过大,低压铸造模具的密封性会发生损坏,目前的低压铸造模具无法根据铝合金溶液的温度实时调节坩埚内的压缩空气。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供带有循环式水冷结构的低压铝合金发动机支架铸造模具,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:带有循环式水冷结构的低压铝合金发动机支架铸造模具,所述低压铝合金发动机支架铸造模具包括上料装置和成型装置,所述成型装置设置在上料装置的上方,所述上料装置的一端设置有进气管且与外界压缩机相连接,所述上料装置的另一端设置有进料管,所述进料管上设置有密封盖,所述上料装置包括坩埚和升液管,所述升液管设置在坩埚的内部,所述成型装置包括底板、定模、顶板和动模,所述定模设置在底板的上方,所述动模设置在顶板靠近定模的一端,所述定模上开设有型腔,所述动模靠近定模的一侧设置有凸模,所述定模的低端开设有浇注口,所述定模与坩埚之间通过升液管和浇注口相连通,所述升液管的内部靠近定模的一端设置有桨叶,所述定模的顶端开设有排气孔,所述底板的内部设置有齿轮泵和出气槽,所述齿轮泵的进气端与排气孔相连通,所述齿轮泵的出气端与出气槽相连通,所述齿轮泵与桨叶相连接,所述型腔的四周设置有冷却管,所述冷却管的一侧设置有循环制冷泵。
[0006] 上料装置一方面起到固定支撑的作用,另一方面起到上料加压的作用,通过成型装置对铝合金发动机支架进行铸造成型,本发明在升液管的内部设置有桨叶,当熔融的铝合金溶液通过进料管进入到坩埚内时,通过压缩机向坩埚内注入压缩气体,在气体压力的作用下,铝合金溶液会沿着升液管上升,并带动桨叶转动,通过桨叶一方面对铝合金溶液进行缓冲,防止铝合金溶液上升速度过快产生飞溅,以至于影响成型效率,保证铝合金溶液从浇注口平稳地进入到型腔内,另一方面浇注口的直径是固定的,而桨叶的转速取决于铝合金溶液上升的速度,因此通过浇注口的直径和桨叶的转速能够得出铝合金溶液进入型腔内的量,通过桨叶和齿轮泵能够将型腔内的气体被吸出,该吸出气体的量与铝合金溶液进入型腔内的量成正比,相较于目前的排气方法,上述技术方案,能够防止排气过程中冷空气和热空气相遇产生的水珠堵住排气孔,同时铝合金溶液在进入型腔内后,液面会一直处于平衡状态,保证了工件的质量,成型的过程中,向冷却管内输送冷却水,通过冷却管和循环制冷泵能够达到循环冷却的目的,从而加快冷却速度。
[0007] 进一步的,所述定模上开设有卡槽,所述定模与动模之间通过卡槽密封连接,所述卡槽靠近型腔的一端设置有感温块,所述感温块的顶端为导热材质,所述感温块的内部设置有滑杆、第一滑块和气囊,所述气囊设置在感温块的内部靠近型腔的一端,所述第一滑块设置在感温块的内部远离型腔的一端且滑动安装在滑杆上,所述第一滑块与感温块之间通过弹簧相连接,所述第一滑块与外界压缩机相连接,所述滑杆与外界电源相连接。
[0008] 铸造过程中,凸模会伸入型腔内,动模为阶梯结构,动模的下端会和卡槽接触,通过卡槽能够达到防止泄露的目的,进而保证了工作效率,当长时间工作后,动模的下端与卡槽会因为磨损而产生缝隙,若此刻型腔内的压力过大,那么型腔内的铝合金溶液极有可能从动模的下端与卡槽之间的缝隙渗出,本发明在卡槽靠近型腔的一端设置有感温块,铝合金溶液在渗出的过程中会先流淌到感温块的上表面,由于感温块的顶端为导热材质,因此气囊受热会发生膨胀进入推动第一滑块在滑杆上移动,气囊的膨胀幅度与铝合金溶液渗出的量成相关,即铝合金溶液渗出的越多,第一滑块在滑杆上移动的距离越大,由于滑杆的电阻大于导线,因此随着第一滑块在滑杆上移动,外界压缩机接收的电流会发生对应的变化,根据电流的变化外界压缩机会调整输入到坩埚内的压缩空气,进而间接的降低型腔内的压力,延缓铝合金溶液渗出的量,当冷却成型之后,工作人员即可打开定模和动模,并对定模和动模进行维修。
[0009] 进一步的,所述卡槽的底面开设有密封槽,所述密封槽上设置有密封环,所述密封环的横截面为弧形结构,所述密封环的宽度小于密封槽的宽度,所述动模靠近密封环的一端开设有导向槽,所述动模与定模合拢时密封环的上端置于导向槽内,所述密封槽的下方开设有补偿室,所述补偿室的内部设置有活塞板,所述补偿室的外部设置有伸缩杆,所述补偿室远离伸缩杆的一端与密封槽相连通,所述伸缩杆的活动端与活塞板相连接,所述伸缩杆与第一滑块之间通过导线电性连接。
[0010] 当动模下移时,密封环会与导向槽相接触,通过密封环和导向槽能够起到双重密封的作用,进而提高了该装置的密封性能,同时由于密封环的宽度小于密封槽的宽度,因此密封槽靠近感温块的一端会存在间隙,当感温块感受到铝合金溶液渗出后,伸缩杆会控制活塞板在补偿室内移动,通过活塞板和进气阀能够将补偿室内的气体输送进密封槽靠近感温块一端的间隙内,通过输送的气体一方面能够起到抑制铝合金溶液渗出的目的,进一步提高该装置的密封性能,另一方面还能达到增压的目的,使得铝合金溶液成型时更紧密,最后输送的气体量与铝合金溶液渗出的量成正相关,防止输送的气体量过大,以至于气体进入型腔内,影响工件成型。
[0011] 进一步的,所述导向槽的内部设置有导向杆,所述导向杆上设置有导向块,所述密封环与密封槽之间形成一组空腔,所述空腔的内部填充有气体,所述密封环由两种不同延展性的材质组成,其中延展性最强的材质位于密封环远离型腔的一端,所述导向槽的上方开设有冷却室和循环室,所述导向槽靠近凸模的一侧设置有冷却块,所述冷却块为空心结构且具有导热功能,所述冷却室和循环室均通过流道与冷却块相连通,靠近冷却室的流道上设置有第二挡板,所述第二挡板上开设有通孔,所述第二挡板通过气道与导向槽相连通。
[0012] 通过上述技术方案,密封环与导向槽相接触时,导向槽与密封环之间会形成一组密封腔,当补偿室的密封失效时,渗出型腔的铝合金溶液会在密封槽靠近感温块一端的间隙内聚集,由于密封环为导热材质,因此密封环与密封槽之间形成的空腔内的空气会发生膨胀,进而使得密封环远离型腔的一端发生鼓起现象,此时导向槽与密封环之间形成的密封腔体积会减小,在气压的作用下,导向块会沿着导向杆向靠近感温块一端滑动,随着导向块的滑动,导向槽靠近感温块一端的气压会升高,进而使得第二挡板上移,当第二挡板上开设的通孔与靠近冷却室一端的流道相重叠时,冷却室内的液氨会流入到冷却块内,通过冷却块和液氨能够冷却渗出型腔内的铝合金溶液,防止开模时型腔内的铝合金溶液已冷却凝固,而密封槽靠近感温块一端间隙内的铝合金溶液未凝固,以至于影响后续工作。
[0013] 进一步的,所述冷却管的出水端设置有温度检测装置,所述凸模为导热材质,所述凸模的内部开设有调节室和调节槽,所述调节室的内部填充有气体且与调节槽相连通,所述调节槽的内部设置有导杆和调节块,所述调节块滑动安装在导杆上,所述调节块与外界压缩机相连接。
[0014] 通过上述技术方案,在成型的过程中,凸模与型腔之间的铝合金溶液会因为冷却而体积缩小,由于体积缩小的幅度与初始温度和最终温度的差值有关,因此本发明在凸模的内部开设有调节室和调节槽,当铝合金溶液进入到凸模与型腔之间时,调节室内的气体会受热膨胀进而使得调节槽内部的调节块沿着导杆上移,通过调节块上移的幅度能够判断出铝合金溶液的初始温度,当冷却管内的冷却水流速稳定时,通过冷却管出水端设置的温度检测装置能够判断出铝合金溶液某个时刻的温度,最后外界压缩机会根据两组温度的变化调整输入到坩埚内的压缩空气,进而防止输入到坩埚内的压缩空气过少,以至于后续的铝合金溶液无法添补进铝合金溶液会因体积缩小而产生的空隙内,同时也避免输入到坩埚内的压缩空气过多,以至于凸模与型腔之间的压力过大,从而对该装置的密封性造成损坏。
[0015] 进一步的,所述循环室包括加压室和冷凝室,所述加压室与冷凝室之间设置有隔板,所述隔板的中间位置处开设有节流通道,所述节流通道的内部设置有活动板和弹簧杆,所述加压室的内部设置有加压板,所述加压板通过气缸活动安装在加压室的内部,所述冷凝室的内部设置有传动架、转换盒和扇叶,所述扇叶设置在传动架靠近节流通道的一端,所述转换盒设置在传动架的两侧,所述转换盒的内部设置有永磁体和线圈,所述线圈通过传动架与扇叶相连接,所述冷凝室的内部还设置有制冷片,所述制冷片与线圈相连接,所述冷凝室与冷却室相连通,所述加压室与冷却块相连通。
[0016] 通过上述技术方案,冷却块内的液氨在冷却渗出型腔内的铝合金溶液时会气化,并通过流道进入加压室内,通过加压板和气缸能够对加压室内的气态液氨进行加压,当气态液氨被加压到一定程度后会弹簧杆无法支撑活动板,最后活动板会被打开,通过节流通道能够降低气态液氨的温度,同时流入到冷凝室内的气态液氨会带动第二扇叶旋转,通过第二扇叶能够带动线圈在转换盒内旋转,进而达到切割磁感线的作用,通过线圈、永磁体和整流器能够使得制冷片工作,从而进一步降低气态液氨的温度,由于加压室的容积大于冷凝室的容积,因此随着加压室内的气态液氨流入到冷凝室内,冷凝室内的压强会越来越大,最后气态液氨会液化并流到冷却室内,进而实现液氨循环利用的目的。
[0017] 进一步的,所述加压室远离冷凝室的一侧开设有转换槽,所述转换槽的内部设置有顶杆,所述顶杆与加压板相连接,所述转换槽与调节槽相连通,所述转换槽与调节槽之间填充有液体。
[0018] 通过上述技术方案,铝合金溶液在成型过程中,调节槽内部的调节块在气压的作用下会沿着导杆上移,由于液体具有不可压缩性,因此通过转换槽与调节槽之间填充的液体,调节块在移动的过程中能够推动顶杆移动,通过顶杆、调节块和调节室内的气体共同作用能够达到气缸的作用,相比于直接使用气缸等加压装置,本发明无需电器设备,从而使得工作更稳定。
[0019] 进一步的,所述排气孔靠近型腔的一端设置有第一挡板,所述第一挡板的上端设置有弧形板,所述弧形板远离型腔的一端开设有通孔,所述第一挡板通过转轴和弹簧与排气孔相连接。
[0020] 通过上述技术方案,在弹簧和转轴的作用下,第一挡板会远离排气孔,以使得通过弧形板上开设的通孔从排气孔内出来,方便将凸模与型腔之间的气体吸出,当铝合金溶液上升到排气孔的位置时,铝合金溶液会推动第一挡板,使得第一挡板向排气孔的方向转动,此时弧形板上开设的通孔最先进入排气孔内,进而避免铝合金溶液上升速度过快,以至于堵住弧形板上开设的通孔,当第一挡板向排气孔的方向转动到一定程度后,在桨叶和齿轮泵的作用下,排气孔内会形成负压状态,进而使得第一挡板能够紧密的堵住排气孔,便于后续铸造成型,减少余料的发生,进而提高成型质量。
[0021] 与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明相比于目前的低压铝合金发动机支架铸造模具增设有感温块和补偿室,通过感温块能够判断铝合金溶液是否从型腔内渗出,通过伸缩杆、活塞板和进气阀能够将补偿室内的气体输送进密封槽靠近感温块一端的间隙内,通过输送的气体一方面能够起到抑制铝合金溶液渗出的目的,进一步提高该装置的密封性能,另一方面还能达到增压的目的,使得铝合金溶液成型时更紧密,本发明在升液管的内部设置有桨叶,通过桨叶一方面对铝合金溶液进行缓冲,防止铝合金溶液上升速度过快产生飞溅,以至于影响成型效率,通过桨叶和齿轮泵能够将型腔内的气体被吸出,一方面防止排气过程中冷空气和热空气相遇产生的水珠堵住排气孔,另一方面使得铝合金溶液在进入型腔内后,液面会一直处于平衡状态,保证了工件的质量,本发明在导向槽的上方开设有冷却室,密封环与导向槽相接触时,导向槽与密封环之间会形成一组密封腔,当补偿室输送的气体密封失效时,渗出型腔的铝合金溶液会在密封槽靠近感温块一端的间隙内聚集,此时导向块会沿着导向杆向靠近感温块一端滑动,进而使得第二挡板上移,当第二挡板上开设的通孔与靠近冷却室一端的流道相重叠时,冷却室内的液氨会流入到冷却块内,通过冷却块和液氨能够冷却渗出型腔内的铝合金溶液,防止开模时型腔内的铝合金溶液已冷却凝固,而密封槽靠近感温块一端间隙内的铝合金溶液未凝固,以至于影响后续工作,最后本发明在凸模的内部开设有调节室和调节槽,通过调节块上移的幅度能够判断出铝合金溶液的初始温度,当冷却管内的冷却水流速稳定时,通过冷却管出水端设置的温度检测装置能够判断出铝合金溶液某个时刻的温度,最后外界压缩机会根据两组温度的变化调整输入到坩埚内的压缩空气,进而防止输入到坩埚内的压缩空气过少,以至于后续的铝合金溶液无法添补进铝合金溶液会因体积缩小而产生的空隙内,进而影响工件成型的质量。

附图说明

[0022] 附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0023] 图1是本发明的整体结构示意图;
[0024] 图2是本发明的整体剖面结构示意图;
[0025] 图3是本发明的图2中A部结构示意图;
[0026] 图4是本发明的图2中B部结构示意图;
[0027] 图5是本发明的动模和定模合模结构示意图;
[0028] 图6是本发明的图5中C部结构示意图;
[0029] 图7是本发明的铝合金溶液渗出型腔补偿室工作结构示意图;
[0030] 图8是本发明的铝合金溶液渗出型腔冷却块工作结构示意图;
[0031] 图9是本发明的凸模内部结构示意图;
[0032] 图10是本发明的循环室内部结构示意图;
[0033] 图11是本发明的图10中D部结构示意图;
[0034] 图12是本发明的循环室内的气态液氨液化结构示意图;
[0035] 图13是本发明的动模和定模合模时排气结构示意图;
[0036] 图14是本发明的图13中E部结构示意图;
[0037] 图15是本发明的铸造过程中排气孔的结构示意图。
[0038] 图中:1‑上料装置、11‑坩埚、12‑升液管、121‑桨叶、2‑成型装置、21‑底板、211‑齿轮泵、212‑出气槽、22‑定模、221‑型腔、222‑卡槽、223‑密封槽、2231‑密封环、224‑冷却管、225‑感温块、2251‑滑块、2252‑气囊、226‑补偿室、2261‑活塞板、2262‑伸缩杆、227‑输气孔、
228‑循环制冷泵、229‑排气孔、2291‑第一挡板、2292‑弧形板、23‑顶板、24‑动模、241‑凸模、
2411‑调节室、2412‑调节槽、24121‑调节块、242‑冷却室、243‑导向槽、2431‑导向块、2432‑第二挡板、244‑冷却块、245‑循环室、2451‑加压室、24511‑加压板、2452‑隔板、24521‑活动板、2453‑冷凝室、24531‑传动架、24532‑转换盒、24533‑扇叶、246‑转换槽、2461‑顶杆。

具体实施方式

[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0040] 如图1‑图15所示,带有循环式水冷结构的低压铝合金发动机支架铸造模具,低压铝合金发动机支架铸造模具包括上料装置1和成型装置2,成型装置2设置在上料装置1的上方,上料装置1的一端设置有进气管且与外界压缩机相连接,上料装置1的另一端设置有进料管,进料管上设置有密封盖,上料装置1包括坩埚11和升液管12,升液管12设置在坩埚11的内部,成型装置2包括底板21、定模22、顶板23和动模24,底板21与顶板23之间通过导向杆相连接,定模22设置在底板21的上方,动模24设置在顶板23靠近定模22的一端,定模22上开设有型腔221,动模24靠近定模22的一侧设置有凸模241,定模22的低端开设有浇注口,定模22与坩埚11之间通过升液管12和浇注口相连通,升液管12的内部靠近定模22的一端设置有桨叶121,定模22的顶端开设有排气孔229,底板21的内部设置有齿轮泵211和出气槽212,齿轮泵211的进气端与排气孔229相连通,齿轮泵211的出气端与出气槽212相连通,齿轮泵211与桨叶121相连接,型腔221的四周设置有冷却管224,冷却管224的一侧设置有循环制冷泵
228。
[0041] 上料装置1一方面起到固定支撑的作用,另一方面起到上料加压的作用,通过成型装置2对铝合金发动机支架进行铸造成型,本发明在升液管12的内部设置有桨叶121,当熔融的铝合金溶液通过进料管进入到坩埚11内时,通过压缩机向坩埚11内注入压缩气体,在气体压力的作用下,铝合金溶液会沿着升液管12上升,并带动桨叶121转动,通过桨叶121一方面对铝合金溶液进行缓冲稳流,防止铝合金溶液上升速度过快产生飞溅,以至于影响成型效率,保证铝合金溶液从浇注口平稳地进入到型腔221内,另一方面浇注口的直径是固定的,而桨叶121的转速取决于铝合金溶液上升的速度,因此通过浇注口的直径和桨叶121的转速能够得出铝合金溶液进入型腔221内的量,通过桨叶121和齿轮泵211能够将型腔221内的气体被吸出,该吸出气体的量与铝合金溶液进入型腔221内的量成正比,相较于目前的排气方法,上述技术方案,能够防止排气过程中冷空气和热空气相遇产生的水珠堵住排气孔,同时铝合金溶液在进入型腔221内后,液面会一直处于平衡状态,保证了工件的质量,成型的过程中,向冷却管224内输送冷却水,通过冷却管224和循环制冷泵228能够达到循环冷却的目的,从而加快冷却速度。
[0042] 如图2‑图8所示,定模22上开设有卡槽222,定模22与动模24之间通过卡槽222密封连接,卡槽222靠近型腔221的一端设置有感温块225,感温块225的顶端为导热材质,感温块225的内部设置有滑杆、第一滑块2251和气囊2252,气囊2252设置在感温块225的内部靠近型腔221的一端,第一滑块2251设置在感温块225的内部远离型腔221的一端且滑动安装在滑杆上,第一滑块2251与感温块225之间通过弹簧相连接,第一滑块2251通过导线与外界压缩机相连接,滑杆通过导线与外界电源相连接,滑杆的电阻大于导线。
[0043] 铸造过程中,凸模241会伸入型腔221内,动模24为阶梯结构,动模24的下端会和卡槽222接触,通过卡槽222能够达到防止泄露的目的,进而保证了工作效率,当长时间工作后,动模24的下端与卡槽222会因为磨损而产生缝隙,若此刻型腔221内的压力过大,那么型腔221内的铝合金溶液极有可能从动模24的下端与卡槽222之间的缝隙渗出,本发明在卡槽222靠近型腔221的一端设置有感温块225,铝合金溶液在渗出的过程中会先流淌到感温块
225的上表面,由于感温块225的顶端为导热材质,因此气囊2252受热会发生膨胀进入推动第一滑块2251在滑杆上移动,气囊2252内的气体膨胀幅度与铝合金溶液渗出的量成相关,即铝合金溶液渗出的越多,第一滑块2251在滑杆上移动的距离越大,由于滑杆的电阻大于导线,因此随着第一滑块2251在滑杆上移动,外界压缩机接收的电流会发生对应的变化,根据电流的变化外界压缩机会调整输入到坩埚11内的压缩空气,进而间接的降低型腔221内的压力,延缓铝合金溶液渗出的量,当冷却成型之后,工作人员即可打开定模22和动模24,并对定模22和动模24进行维修。
[0044] 如图2‑图8所示,卡槽222的底面开设有密封槽223,密封槽223上设置有密封环2231,密封环2231的横截面为弧形结构,密封环2231的宽度小于密封槽223的宽度,动模24靠近密封环2231的一端开设有导向槽243,动模24与定模22合拢时密封环2231的上端置于导向槽243内,密封槽223的下方开设有补偿室226,补偿室226的内部设置有活塞板2261,活塞板2261的一端设置有进气阀,补偿室226的外部设置有伸缩杆2262,补偿室226远离伸缩杆2262的一端与密封槽223相连通,伸缩杆2262的活动端与活塞板2261相连接,伸缩杆2262与第一滑块2251之间通过导线电性连接,定模22的侧面开设有输气孔227,输气孔227的内部设置有过滤板,输气孔227与补偿室226相连通。
[0045] 当动模24下移时,密封环2231会与导向槽243相接触,通过密封环2231和导向槽243能够起到双重密封的作用,进而提高了该装置的密封性能,同时由于密封环2231的宽度小于密封槽223的宽度,因此密封槽223靠近感温块225的一端会存在间隙,当感温块225感受到铝合金溶液渗出后,伸缩杆2262会控制活塞板2261在补偿室226内移动,通过活塞板
2261和进气阀能够将补偿室226内的气体输送进密封槽223靠近感温块225一端的间隙内,通过输送的气体一方面能够起到抑制铝合金溶液渗出的目的,进一步提高该装置的密封性能,另一方面还能达到增压的目的,使得铝合金溶液成型时更紧密,最后输送的气体量与铝合金溶液渗出的量成正相关,防止输送的气体量过大,以至于气体进入型腔221内,影响工件成型。
[0046] 如图2‑图8所示,导向槽243的内部设置有导向杆,导向杆上设置有导向块2431,密封环2231与密封槽223之间形成一组空腔,空腔的内部填充有气体,密封环2231为导热材质且由两种不同延展性的材质组成,其中延展性最强的材质位于密封环2231远离型腔221的一端,导向槽243的上方开设有冷却室242和循环室245,冷却室242的内部填充有液氨,导向槽243靠近凸模241的一侧设置有冷却块244,冷却块244为空心结构且具有导热功能,冷却室242和循环室245均通过流道与冷却块244相连通,靠近冷却室242的流道上设置有第二挡板2432,第二挡板2432上开设有通孔,第二挡板2432通过气道与导向槽243相连通。
[0047] 通过上述技术方案,密封环2231与导向槽243相接触时,导向槽243与密封环2231之间会形成一组密封腔,当补偿室226的密封失效时,渗出型腔221的铝合金溶液会在密封槽223靠近感温块225一端的间隙内聚集,由于密封环2231为导热材质,因此密封环2231与密封槽223之间形成的空腔内的空气会发生膨胀,进而使得密封环2231远离型腔221的一端发生鼓起现象,此时导向槽243与密封环2231之间形成的密封腔体积会减小,在气压的作用下,导向块2431会沿着导向杆向靠近感温块225一端滑动,随着导向块2431的滑动,导向槽243靠近感温块225一端的气压会升高,进而使得第二挡板2432上移,当第二挡板2432上开设的通孔与靠近冷却室242一端的流道相重叠时,冷却室242内的液氨会流入到冷却块244内,通过冷却块244和液氨能够冷却渗出型腔221内的铝合金溶液,防止开模时型腔221内的铝合金溶液已冷却凝固,而密封槽223靠近感温块225一端间隙内的铝合金溶液未凝固,以至于影响后续工作。
[0048] 如图2‑图10所示,冷却管224的出水端设置有温度检测装置,凸模241为导热材质,凸模241的内部开设有调节室2411和调节槽2412,调节室2411的内部填充有气体且与调节槽2412相连通,调节槽2412的内部设置有导杆和调节块24121,调节块24121滑动安装在导杆上,调节块24121通过导线与外界压缩机相连接,导杆通过导线与外界电源相连接,滑杆的电阻大于导线。
[0049] 通过上述技术方案,在成型的过程中,凸模241与型腔221之间的铝合金溶液会因为冷却而体积缩小,由于体积缩小的幅度与初始温度和最终温度的差值有关,因此本发明在凸模241的内部开设有调节室2411和调节槽2412,当铝合金溶液进入到凸模241与型腔221之间时,调节室2411内的气体会受热膨胀进而使得调节槽2412内部的调节块24121沿着导杆上移,通过调节块24121上移的幅度能够判断出铝合金溶液的初始温度,当冷却管224内的冷却水流速稳定时,通过冷却管224出水端设置的温度检测装置能够判断出铝合金溶液某个时刻的温度,最后外界压缩机会根据两组温度的变化调整输入到坩埚11内的压缩空气,进而防止输入到坩埚11内的压缩空气过少,以至于后续的铝合金溶液无法添补进铝合金溶液会因体积缩小而产生的空隙内,同时也避免输入到坩埚11内的压缩空气过多,以至于凸模241与型腔221之间的压力过大,从而对该装置的密封性造成损坏。
[0050] 如图2‑图12所示,循环室245包括加压室2451和冷凝室2453,加压室2451的容积大于冷凝室2453的容积,加压室2451与冷凝室2453之间设置有隔板2452,隔板2452的中间位置处开设有节流通道,节流通道的内部设置有活动板24521和弹簧杆,加压室2451的内部设置有加压板24511,加压板24511通过气缸活动安装在加压室2451的内部,冷凝室2453的内部设置有传动架24531、转换盒24532和扇叶24533,扇叶24533设置在传动架24531靠近节流通道的一端,转换盒24532设置在传动架24531的两侧,转换盒24532的内部设置有永磁体和线圈,线圈通过传动架24531与扇叶24533相连接,冷凝室2453的内部还设置有制冷片,制冷片通过整流器与线圈相连接,冷凝室2453与冷却室242相连通,加压室2451与冷却块244相连通。
[0051] 通过上述技术方案,冷却块244内的液氨在冷却渗出型腔221内的铝合金溶液时会气化,并通过流道进入加压室2451内,通过加压板24511和气缸能够对加压室2451内的气态液氨进行加压,当气态液氨被加压到一定程度后会弹簧杆无法支撑活动板24521,最后活动板24521会被打开,通过节流通道能够降低气态液氨的温度,同时流入到冷凝室2453内的气态液氨会带动扇叶24533旋转,通过扇叶24533能够带动线圈在转换盒24532内旋转,进而达到切割磁感线的作用,通过线圈、永磁体和整流器能够使得制冷片工作,从而进一步降低气态液氨的温度,由于加压室2451的容积大于冷凝室2453的容积,因此随着加压室2451内的气态液氨流入到冷凝室2453内,冷凝室2453内的压强会越来越大,最后气态液氨会液化并流到冷却室242内,进而实现液氨循环利用的目的。
[0052] 如图2‑图12所示,加压室2451远离冷凝室2453的一侧开设有转换槽246,转换槽246的内部设置有顶杆2461,顶杆2461与加压板24511相连接,转换槽246与调节槽2412相连通,转换槽246与调节槽2412之间填充有液体。
[0053] 通过上述技术方案,铝合金溶液在成型过程中,调节槽2412内部的调节块24121在气压的作用下会沿着导杆上移,由于液体具有不可压缩性,因此通过转换槽246与调节槽2412之间填充的液体,调节块24121在移动的过程中能够推动顶杆2461移动,通过顶杆
2461、调节块24121和调节室2411内的气体共同作用能够达到气缸的作用,相比于直接使用气缸等加压装置,本发明无需电器设备,从而使得工作更稳定。
[0054] 如图2‑图12所示,排气孔229靠近型腔221的一端设置有第一挡板2291,第一挡板2291的上端设置有弧形板2292,弧形板2292远离型腔221的一端开设有通孔,第一挡板2291通过转轴和弹簧与排气孔229相连接。
[0055] 通过上述技术方案,在弹簧和转轴的作用下,第一挡板2291会远离排气孔229,以使得通过弧形板2292上开设的通孔从排气孔229内出来,方便将凸模241与型腔221之间的气体吸出,当铝合金溶液上升到排气孔229的位置时,铝合金溶液会推动第一挡板2291,使得第一挡板2291向排气孔229的方向转动,此时弧形板2292上开设的通孔最先进入排气孔229内,进而避免铝合金溶液上升速度过快,以至于堵住弧形板2292上开设的通孔,当第一挡板2291向排气孔229的方向转动到一定程度后,在桨叶121和齿轮泵211的作用下,排气孔
229内会形成负压状态,进而使得第一挡板2291能够紧密的堵住排气孔229,便于后续铸造成型,减少余料的发生,进而提高成型质量。
[0056] 本发明的工作原理:当压缩机向坩埚11内注入压缩气体时,铝合金溶液会沿着升液管12上升,并带动桨叶121转动,通过桨叶121和齿轮泵211能够将型腔221内的气体被吸出,当铝合金溶液上升到排气孔229的位置时,铝合金溶液会推动第一挡板2291向排气孔229的方向转动,在桨叶121和齿轮泵211的作用下,排气孔229内会形成负压状态,进而使得第一挡板2291能够紧密的堵住排气孔229,铸造过程中,若型腔221内的铝合金溶液从动模
24的下端与卡槽222之间的缝隙渗出时,感温块225内部的气囊2252会受热发生膨胀进入推动第一滑块2251在滑杆上移动,通过伸缩杆2262、活塞板2261和进气阀能够将补偿室226内的气体输送进密封槽223靠近感温块225一端的间隙内,通过输送的气体一方面能够起到抑制铝合金溶液渗出的目的,另一方面还能达到增压的目的,使得铝合金溶液成型时更紧密,当补偿室226输送的气体不足以阻止铝合金溶液从动模24的下端与卡槽222之间的缝隙渗出时,渗出型腔221的铝合金溶液会在密封槽223靠近感温块225一端的间隙内聚集,并使得密封环2231远离型腔221的一端发生鼓起现象,在气压的作用下,导向块2431会沿着导向杆向靠近感温块225一端滑动,并使得导向槽243靠近感温块225一端的气压升高,进而使得第二挡板2432上移,当第二挡板2432上开设的通孔与靠近冷却室242一端的流道相重叠时,冷却室242内的液氨会流入到冷却块244内,通过冷却块244和液氨能够冷却渗出型腔221内的铝合金溶液,防止开模时型腔221内的铝合金溶液已冷却凝固,而密封槽223靠近感温块225一端间隙内的铝合金溶液未凝固,以至于影响后续工作,本发明在凸模241的内部开设有调节室2411和调节槽2412,通过调节块24121上移的幅度能够判断出铝合金溶液的初始温度,当冷却管224内的冷却水流速稳定时,通过冷却管224出水端设置的温度检测装置能够判断出铝合金溶液某个时刻的温度,最后外界压缩机会根据两组温度的变化调整输入到坩埚11内的压缩空气,进而防止输入到坩埚11内的压缩空气过少,以至于后续的铝合金溶液无法添补进铝合金溶液会因体积缩小而产生的空隙内,进而影响工件成型的质量。
[0057] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0058] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。