CN108687329A - 具备控温型芯的铸造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铸造设备领域，具体涉及了一种具备控温型芯的铸造装置，包括模具型芯、套设于模具型芯外的模具型腔、用于将模具型芯放入或抽离模具型腔的升降装置以及在模具型芯抽离于模具型腔后对模具型芯进行加热的加热线圈；模具型芯呈圆柱体结构且其内部设有一空腔，空腔内设有用于测量模具型芯的温度的热电偶。在工件的铸造加工工序前，先用加热线圈对模具型芯进行加热，感应加热加热速度快且可以精确控温，还能确保模具型芯的表面首先被加热，而热量还没有传导到模具型芯的内部，以确保在铸造工艺中模具型芯能够具有工艺所要求的冷却时间。
Description
技术领域
本发明涉及铸造设备领域，特别是涉及一种具备控温型芯的铸造装置。
背景技术
低压铸造充型前将模具和型芯进行加热的目的主要是能使金属液与模具、型芯之间达到较好的热平衡，改善铸件顺序凝固条件，使铸件凝固时的温度梯度减小，内部结晶速度均匀，提高铸件的内部质量。尤其对于电动汽车机壳这种薄壁铝合金低压铸造零件，合理的模温不但可以延缓铝合金液体与铸模腔接触界面凝固层的扩展，使薄壁低压铸件可以完整充模，避免内部局部小范围断流现象，避免不均匀冷却效应扩大,预防铸件凝固过程的缩孔缺陷发生；同时降低模具及型芯的热交变应力，提高模具使用寿命。目前在铝合金低压铸造时的模具加热方法主要有火焰加热、模温机加热并冷却和电加热装置加热等。
电动汽车机壳低压铸造模具结构的特殊性给加热方法带来了一定的难度，许多厂家不重视模具型芯的加热，压铸厂技师经常在生产之前使用液化气对模具型芯进行火焰加热，但是效果并不理想，模温很难控制，温度也难以达到均匀一致。在生产过程当中简单的采用了充型时直接以金属溶液加热模具型芯的方法，使溶液高温热能瞬间浸入包围型芯进行了热交换，造成了低压铸造顺序凝固过程液流紊乱，系统设定的温度—压力曲线难以按照事先设定的升液、充型、结壳增压和结晶增压等工艺阶段真正实现，同时容易造成型芯模具零件发生应力变形甚至开裂，影响低压铸造生产过程和产品质量。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种具备控温型芯的铸造装置，已解决现有的模具型芯无法被预先均匀加热的问题。
基于此，本发明提供了一种具备控温型芯的铸造装置，包括模具型芯、套设于所述模具型芯外的模具型腔、用于将所述模具型芯放入或抽离所述模具型腔的升降装置以及在所述模具型芯抽离于所述模具型腔后对所述模具型芯进行加热的加热线圈；所述模具型芯呈圆柱体结构且其内部设有一空腔，所述空腔内设有用于测量所述模具型芯的温度的热电偶。
作为优选的，还包括第一导套和活动地穿设于所述第一导套的第一导柱，所述第一导柱垂直于所述模具型芯的轴线，且所述加热线圈连接于所述第一导柱。
作为优选的，所述升降装置包括第二导套和活动地穿设于所述第二导套的第二导柱，所述第二导柱平行于所述模具型芯的轴线，且所述模具型芯的一端连接于所述第二导柱。
作为优选的，所述模具型腔包括底模和多个侧模，所述底模水平布置，多个所述侧模环绕地布置于所述底模的外侧。
作为优选的，还包括多个第三导套和活动地穿设于所述第三导套的第三导柱，所述第三导柱垂直于所述模具型芯的轴线，且每个所述侧模均连接于一所述第三导柱。
作为优选的，所述空腔贯通于所述模具型芯的上端面。
作为优选的，所述热电偶的数量有多个，多个所述热电偶环绕所述模具型芯的轴线设置且均匀地布设于所述空腔内。
本发明的具备控温型芯的铸造装置，模具型芯、套设于模具型芯外的模具型腔、用于将模具型芯放入或抽离模具型腔的升降装置以及在模具型芯抽离于模具型腔后对模具型芯进行加热的加热线圈，在工件的铸造加工工序前，先用加热线圈对模具型芯进行加热，感应加热加热速度快且可以精确控温，还能确保模具型芯的表面首先被加热，而热量还没有传导到模具型芯的内部，以确保在铸造工艺中模具型芯能够具有工艺所要求的冷却时间。
附图说明
图1是本发明实施例的具备控温型芯的铸造装置的整体结构示意图之一；
图2是本发明实施例的具备控温型芯的铸造装置的模具型芯结构示意图；
图3是本发明实施例的具备控温型芯的铸造装置的整体结构示意图之二；
图4是本发明实施例的具备控温型芯的铸造装置的整体结构示意图之三；
图5是本发明实施例的具备控温型芯的铸造装置的模具型芯的空腔结构示意图。
其中，1、模具型芯；11、空腔；12、热电偶；2、模具型腔；21、侧模；22、底模；3、升降装置；4、加热线圈；5、机架；51、第一导套；51a、第一导柱；52、第二导套；52a、第二导柱；53、第三导套；53a、第三导柱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
结合图1、图2和图5所示，示意性地显示了本发明的具备控温型芯的铸造装置，包括模具型芯1、模具型腔2、升降装置3以及加热线圈4。模具型腔2可拆卸地套设在模具型芯1外，升降装置3用于将模具型芯1放入或抽离模具型腔2，加热线圈4则是在模具型芯 1抽离于模具型腔2后对模具型芯1进行加热，在工件的铸造加工工序前，先用加热线圈4对模具型芯1进行电磁感应加热，使得在铸造时金属液和型芯之间达到较好的热平衡，铸件凝固时的温度梯度小，其内部结晶速度均匀，有助于提高铸件的内部质量。尤其是对于电动汽车机壳这种薄壁铝合金低压铸造零件，合理的模温(模具型芯1的温度)不但可以延缓铝合金液体与铸模腔接触界面凝固层的扩展，使薄壁低压铸件可以完整充模，避免内部局部小范围断流现象，避免不均匀冷却效应扩大,预防铸件凝固过程的缩孔缺陷发生；同时降低模具及型芯的热交变应力，提高模具使用寿命。另外，感应加热加热速度快且可以精确控温，还能确保模具型芯1的表面首先被加热，而热量还没有传导到模具型芯1的内部，以确保在铸造工艺中模具型芯1 能够具有工艺所要求的冷却时间。模具型芯1呈圆柱体结构且其内部设有一空腔11，空腔11内设有用于测量模具型芯1温度的热电偶12，实时监测模具型芯1的温度，防止模具型芯1超过规定的360℃及以上温度。
在本实施例中，模具型芯1的空腔11款同于模具型芯1的上端面，热电偶12的数量有多个，多个热电偶12环绕模具型芯1的轴线设置且均匀地布设于空腔11内。
结合图3和图4所示，该装置还包括用于承托模具型芯1、模具型腔2、升降装置3以及加热线圈4等零部件的机架5，机架5上设有第一导套51和活动地穿设于第一导套51的第一导柱51a，第一导柱51a垂直于模具型芯1的轴线，且加热线圈4连接于第一导柱51a，在第一导柱51a的牵引下，加热线圈4能够垂直于模具型芯1的轴线的方向上来回滑移。升降装置3包括设于机架5上的第二导套52和活动地穿设于第二导套52的第二导柱52a，第二导柱52a平行于模具型芯1的轴线，且模具型芯1的一端连接于第二导柱52a，在第二导柱52a的牵引下，模具型芯1能够沿其轴线上下移动，以实现其放入或抽离模具型腔2的功能。在工件铸造前，模具型芯1为已抽离模具型腔2的状态，此时第一导柱51a驱动加热线圈4移动至模具型芯1 下方，并使得加热线圈4和模具型芯1的轴线重合，模具型芯1在第二导柱52a的牵引下下降至加热线圈4内；待加热线圈4将模具型芯 1加热到预定温度后，模具型芯1在第二导柱52a的牵引下上升以从加热线圈4中抽离，加热线圈4再由第一导柱51a驱动并离开模具型芯1的运动路径，最终，第二导柱52a牵引模具型芯1至模具型腔2 内，以待工件铸造。
模具型腔2包括底模22和多个侧模21，底模22水平布置于机架5上，多个侧模21环绕地布置于底模22的外侧围，可相互分离的侧模21和底模22能够实现该装置的开模动作。相应的，机架5上设有多个第三导套53以及活动地穿设于第三导套53的第三导柱53a，第三导柱53a垂直于模具型芯1的轴线，且每个侧模21均连接于一第三导柱53a，第三导柱53a能够牵引侧模21背离底模22运动以完成开模动作。
综上所述，本发明的具备控温型芯的铸造装置，模具型芯1、套设于模具型芯1外的模具型腔2、用于将模具型芯1放入或抽离模具型腔2的升降装置3以及在模具型芯1抽离于模具型腔2后对模具型芯1进行加热的加热线圈4，在工件的铸造加工工序前，先用加热线圈4对模具型芯1进行加热，感应加热加热速度快且可以精确控温，还能确保模具型芯1的表面首先被加热，而热量还没有传导到模具型芯1的内部，以确保在铸造工艺中模具型芯1能够具有工艺所要求的冷却时间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种具备控温型芯的铸造装置，其特征在于，包括模具型芯、套设于所述模具型芯外的模具型腔、用于将所述模具型芯放入或抽离所述模具型腔的升降装置以及在所述模具型芯抽离于所述模具型腔后对所述模具型芯进行加热的加热线圈；所述模具型芯呈圆柱体结构且其内部设有一空腔，所述空腔内设有用于测量所述模具型芯的温度的热电偶。
2.根据权利要求1所述的具备控温型芯的铸造装置，其特征在于，还包括第一导套和活动地穿设于所述第一导套的第一导柱，所述第一导柱垂直于所述模具型芯的轴线，且所述加热线圈连接于所述第一导柱。
3.根据权利要求1所述的具备控温型芯的铸造装置，其特征在于，所述升降装置包括第二导套和活动地穿设于所述第二导套的第二导柱，所述第二导柱平行于所述模具型芯的轴线，且所述模具型芯的一端连接于所述第二导柱。
4.根据权利要求1所述的具备控温型芯的铸造装置，其特征在于，所述模具型腔包括底模和多个侧模，所述底模水平布置，多个所述侧模环绕地布置于所述底模的外侧。
5.根据权利要求4所述的具备控温型芯的铸造装置，其特征在于，还包括多个第三导套和活动地穿设于所述第三导套的第三导柱，所述第三导柱垂直于所述模具型芯的轴线，且每个所述侧模均连接于一所述第三导柱。
6.根据权利要求1所述的具备控温型芯的铸造装置，其特征在于，所述空腔贯通于所述模具型芯的上端面。
7.根据权利要求1所述的具备控温型芯的铸造装置，其特征在于，所述热电偶的数量有多个，多个所述热电偶环绕所述模具型芯的轴线设置且均匀地布设于所述空腔内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |