CN114226694A - 一种铸造模具冷却装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铸造模具技术领域，尤其是涉及一种铸造模具冷却装置及其使用方法，包括底座，所述底座上固定连接有防护壳和制冷水箱，所述防护壳中转动连接有支撑轴，且防护壳的底部设置有与支撑轴相配合的驱动机构，所述支撑轴的上端固定连接有下模具，且下模具上连接有上模具，所述防护壳的两侧内壁均开设有导水腔，且两个导水腔之间固定连通有导水板，所述支撑轴与导水板转动连接，两个所述导水腔上均固定连通有多个喷头。本发明可以在铸模的过程中，利用冷水对模具进行及时的冷却降温，加快液体的冷却定型，以提高生产效率，同时，本发明可以使得冷水得到循环利用，避免了水资源的浪费。
Description
技术领域
本发明属于铸造模具技术领域，尤其是涉及一种铸造模具冷却装置及其使用方法。
背景技术
铸造模具是指为了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，然后再在模具的空腔中浇注流动性液体，该液体冷却凝固之后就能形成所需结构形状的零件了，铸造模具是铸造工艺中重要的一环。
目前，铸造模具在注入熔融的金属液体后，一般只能，依靠自然冷却进行散热，以实现液体的冷却凝固，但是这种方式冷却效果较差，一般需要耗费较多的时间进行冷却，大大影响了生产效率。
为此，我们提出一种铸造模具冷却装置及其使用方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种铸造模具冷却装置及其使用方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种铸造模具冷却装置，包括底座，所述底座上固定连接有防护壳和制冷水箱，所述防护壳中转动连接有支撑轴，且防护壳的底部设置有与支撑轴相配合的驱动机构，所述支撑轴的上端固定连接有下模具，且下模具上连接有上模具，所述防护壳的两侧内壁均开设有导水腔，且两个导水腔之间固定连通有导水板，所述支撑轴与导水板转动连接，两个所述导水腔上均固定连通有多个喷头，所述防护壳上固定连接有支架，且支架上设置有气缸，所述气缸的输出端固定连接有锁定盒，所述锁定盒中转动连接有转轴，且转轴的下端贯穿锁定盒并与上模具固定连接，所述锁定盒中设置有与转轴相配合的锁定机构，所述制冷水箱的两侧内壁均嵌设有半导体制冷板，所述制冷水箱中密封滑动连接有活塞板，且活塞板的下端注入有冷水，所述制冷水箱中转动连接有往复丝杠，且往复丝杠与活塞板螺纹连接，所述制冷水箱上固定连接有控制盒，且往复丝杠的上端延伸至控制盒中设置，所述控制盒中设置有与往复丝杠相配合的控制机构，所述控制盒在设置有与控制机构相配合的导电机构，且导电机构与两个半导体制冷板电性连接，所述制冷水箱通过排水管与其中一个导水腔连通，且制冷水箱通过吸水管与防护壳连通。
在上述的一种铸造模具冷却装置及其使用方法中，所述驱动机构由固定盒、主动锥齿轮、从动锥齿轮和驱动电机组成，所述固定盒固定设置于防护壳的底部，且支撑轴的下端延伸至固定盒中设置并与从动锥齿轮固定套接，所述主动锥齿轮转动设置于固定盒中，且主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合，所述主动锥齿轮的传动轴与驱动电机传动连接。
在上述的一种铸造模具冷却装置及其使用方法中，所述锁定机构由第一齿轮、第二齿轮和电推杆组成，所述第一齿轮固定套接于转轴上，所述锁定盒中滑动连接有支撑板，且第二齿轮固定设置于支撑板上，所述第二齿轮可与第一齿轮相啮合，所述电推杆设置于锁定盒的一侧侧壁上，且电推杆的输出端贯穿锁定盒并与支撑板固定连接。
在上述的一种铸造模具冷却装置及其使用方法中，所述控制机构由第一同步轮、第二同步轮、同步带和控制电机组成，所述第二同步轮固定套接于往复丝杠上，所述第一同步轮转动设置于控制盒中，且第二同步轮和第一同步轮之间通过同步带传动，所述第一同步轮的传动轴与控制电机传动连接。
在上述的一种铸造模具冷却装置及其使用方法中，所述导电机构由U形磁块、固定块和线圈，所述U形磁块与第一同步轮同轴固定连接，所述固定块固定设置于控制盒中，且线圈嵌设于固定块上，所述线圈位于U形磁块两侧边之间，且线圈与两个半导体制冷板串联。
在上述的一种铸造模具冷却装置及其使用方法中，所述上模具的下端周列固定连接有多个插块，且下模具上开设有与插块相配合的插槽。
在上述的一种铸造模具冷却装置及其使用方法中，所述吸水管和排水管上均设置有单向阀。
一种铸造模具冷却装置的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、首先将熔融的金属液体，通过上模具上的进料管注入上模具和下模具所形成的空腔中，随后，启动控制电机和驱动电机，控制电机会带动第一同步轮转动在同步带和第二同步轮的传动下，往复丝杠会跟随第一同步轮同步转动，随着往复丝杠的不断转动，使得活塞板会往复上下滑动；
S2、当活塞板下滑时，会挤压下侧的冷水，使得冷水可以通过排水管注入其中一个导水腔中，在导水板的作用下，使得两个导水腔中均可以进入冷水，进入的冷水会通过各个喷头喷向上模具和下模具的表面进行冷却降温，当活塞板上滑时，活塞板的下侧空间会增大，会形成负压，使得吸水管可以将防护壳中吸收了热量的水重新吸取至制冷水箱中；
S3、U形磁块会配合第一同步轮同步转动，进而使得线圈可以不断切割U形磁块上的磁感线，产生电流，为两个半导体制冷板供电，使得半导体制冷板可以进行制冷，进而使得重新进入制冷水箱中的水可以再次得到冷却，如此往复循环，使得冷水在对上模具和下模具进行冷却降温的同时，可以使得冷水得到循环利用；
S4、驱动电机启动后会带动主动锥齿轮转动，在从动锥齿轮的传动下，主动锥齿轮会带动支撑轴转动，在转轴的配合下，支撑轴会带动上模具和下模具转动，使得上模具和下模具的各个位置均可以得到喷头喷出的冷水作用，零件冷却成型后，控制电推杆，使得电推杆通过支撑板推动第二齿轮与第一齿轮啮合，实现转轴的锁定，随后，控制气缸，使得气缸的输出端拉动上模具上升，挡上模具完全远离下模具后，即可将冷却成型的零件取出。
与现有的技术相比，本发明的有益效果在于：通过设置的控制机构，可以调控往复丝杠转动，进而使得往复丝杠可以带动活塞板往复滑动，进而使得制冷水箱可以往复向防水壳中注入冷水，且可以将吸收了热量的水重新抽吸至制冷水箱中制冷，使得冷水可以实现水循环，进而在提高对上模具和下模具冷却的效果的同时，可以节省水资源，通过设置的导电机构，可以配合控制机构的动作生产电流，为半导体制冷板进行供电，以避免外接电源的繁琐，通过设置的驱动机构，可以调控支撑轴转动，进而使得支撑轴可以带动模具进行转动，使得模具的各个位置均可以得到喷头喷洒的冷水作用，进行降温，通过设置的锁定机构，可以在需要移除上模具时，锁定转轴，进而避免上模具随意转动。
综上所述：通过本发明的设计，可以在铸模的过程中，利用冷水对模具进行及时的冷却降温，加快液体的冷却定型，以提高生产效率，同时，本发明可以使得冷水得到循环利用，避免了水资源的浪费。
附图说明
图1是本发明提供的一种铸造模具冷却装置及其使用方法的整体结构示意图；
图2是本发明提供的一种铸造模具冷却装置及其使用方法的防护壳的正视透视结构示意图；
图3是本发明提供的一种铸造模具冷却装置及其使用方法的制冷水箱的正视透视结构示意图；
图4是本发明提供的一种铸造模具冷却装置及其使用方法的驱动机构的结构示意图；
图5是本发明提供的一种铸造模具冷却装置及其使用方法的锁定盒的正视透视结构示意图；
图6是本发明提供的一种铸造模具冷却装置及其使用方法的控制盒的正视透视结构示意图；
图7为图2中A处的放大结构示意图。
图中：1底座、2防护壳、3制冷水箱、4支撑轴、5驱动机构、51固定盒、52主动锥齿轮、53从动锥齿轮、54驱动电机、6下模具、7上模具、8导水腔、9导水板、10喷头、11支架、12气缸、13锁定盒、14转轴、15锁定机构、151第一齿轮、152第二齿轮、153电推杆、16半导体制冷板、17活塞板、18往复丝杠、19控制盒、20控制机构、201第一同步轮、202第二同步轮、203同步带、204控制电机、21导电机构、211U形磁块、212固定块、213线圈、22排水管、23吸水管、24支撑板、25插块、26插槽、27单向阀。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
如图1-7所示，一种铸造模具冷却装置，包括底座1，底座1上固定连接有防护壳2和制冷水箱3，防护壳2中转动连接有支撑轴4，且防护壳2的底部设置有与支撑轴4相配合的驱动机构5，驱动机构5由固定盒、主动锥齿轮52、从动锥齿轮53和驱动电机54组成，固定盒51固定设置于防护壳2的底部，且支撑轴4的下端延伸至固定盒51中设置并与从动锥齿轮53固定套接，主动锥齿轮52转动设置于固定盒51中，且主动锥齿轮52与从动锥齿轮53相啮合，主动锥齿轮52的传动轴与驱动电机54传动连接，通过设置的主动锥齿轮52和从动锥齿轮53的传动配合，便于驱动电机54驱动支撑轴4转动。
支撑轴4的上端固定连接有下模具6，且下模具6上连接有上模具7，上模具7的下端周列固定连接有多个插块25，且下模具6上开设有与插块25相配合的插槽26，插块25和插槽26的配合，可以提高上模具7和下模具6对接的紧密性，防护壳2的两侧内壁均开设有导水腔8，且两个导水腔8之间固定连通有导水板9，支撑轴4与导水板9转动连接，两个导水腔8上均固定连通有多个喷头10，防护壳2上固定连接有支架11，且支架11上设置有气缸12，气缸12的输出端固定连接有锁定盒13，锁定盒13中转动连接有转轴14，且转轴14的下端贯穿锁定盒13并与上模具7固定连接，锁定盒13中设置有与转轴14相配合的锁定机构15，锁定机构15由第一齿轮151、第二齿轮152和电推杆153组成，第一齿轮151固定套接于转轴14上，锁定盒13中滑动连接有支撑板24，且第二齿轮152固定设置于支撑板24上，第二齿轮152可与第一齿轮151相啮合，电推杆153设置于锁定盒13的一侧侧壁上，且电推杆153的输出端贯穿锁定盒13并与支撑板24固定连接，通过设置的电推杆153，可以控制第二齿轮152和第一齿轮151啮合或分离，进而实现转轴14的锁定或解锁。
制冷水箱3的两侧内壁均嵌设有半导体制冷板16，制冷水箱3中密封滑动连接有活塞板17，且活塞板17的下端注入有冷水，制冷水箱3中转动连接有往复丝杠18，且往复丝杠18与活塞板17螺纹连接，制冷水箱3上固定连接有控制盒19，且往复丝杠18的上端延伸至控制盒19中设置，控制盒19中设置有与往复丝杠18相配合的控制机构20，控制机构20由第一同步轮201、第二同步轮202、同步带203和控制电机204组成，第二同步轮202固定套接于往复丝杠18上，第一同步轮201转动设置于控制盒19中，且第二同步轮202和第一同步轮201之间通过同步带203传动，第一同步轮201的传动轴与控制电机204传动连接，通过设置的第一同步轮201和第二同步轮202的传动配合，便于控制电机204驱动往复丝杠18转动。
控制盒19在设置有与控制机构20相配合的导电机构21，且导电机构21与两个半导体制冷板16电性连接，导电机构21由U形磁块211、固定块212和线圈213，U形磁块211与第一同步轮201同轴固定连接，固定块212固定设置于控制盒19中，且线圈213嵌设于固定块212上，线圈213位于U形磁块211两侧边之间，且线圈213与两个半导体制冷板16串联，通过设置的U形磁块211，使得U形磁块211可以跟随第一同步轮201同步转动，进而使得线圈213可以不断切割U形磁块211上的磁感线，使得线圈213可以产生电流为两个半导体制冷板16供电，避免了外接电源的繁琐，制冷水箱3通过排水管22与其中一个导水腔8连通，且制冷水箱3通过吸水管23与防护壳2连通，吸水管23和排水管22上均设置有单向阀27，排水管22上的单向阀27设置，使得排水管22只能进行排水作业，吸水管23上的单向阀27使得吸水管23只能进行吸水作业。
现对本发明的操作原理做如下描述：
使用本装置时，首先将熔融的金属液体，通过上模具7上的进料管注入上模具7和下模具6所形成的空腔中，随后，启动控制电机204和驱动电机54，控制电机204会带动第一同步轮201转动在同步带203和第二同步轮202的传动下，往复丝杠18会跟随第一同步轮201同步转动，随着往复丝杠18的不断转动，使得活塞板17会往复上下滑动，当活塞板17下滑时，会挤压下侧的冷水，使得冷水可以通过排水管22注入其中一个导水腔8中，在导水板9的作用下，使得两个导水腔8中均可以进入冷水，进入的冷水会通过各个喷头10喷向上模具7和下模具6的表面进行冷却降温。
当活塞板17上滑时，活塞板17的下侧空间会增大，会形成负压，使得吸水管23可以将防护壳2中吸收了热量的水重新吸取至制冷水箱3中，U形磁块211会配合第一同步轮201同步转动，进而使得线圈213可以不断切割U形磁块211上的磁感线，产生电流，为两个半导体制冷板16供电，使得半导体制冷板16可以进行制冷，进而使得重新进入制冷水箱3中的水可以再次得到冷却，如此往复循环，使得冷水在对上模具7和下模具6进行冷却降温的同时，可以使得冷水得到循环利用，以节省水资源。
驱动电机54启动后会带动主动锥齿轮52转动，在从动锥齿轮53的传动下，主动锥齿轮52会带动支撑轴4转动，在转轴14的配合下，支撑轴4会带动上模具7和下模具6转动，使得上模具7和下模具6的各个位置均可以得到喷头10喷出的冷水作用，零件冷却成型后，控制电推杆153，使得电推杆153通过支撑板24推动第二齿轮152与第一齿轮151啮合，实现转轴14的锁定，随后，控制气缸12，使得气缸12的输出端拉动上模具7上升，挡上模具7完全远离下模具6后，即可将冷却成型的零件取出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
Claims (8)
1.一种铸造模具冷却装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上固定连接有防护壳(2)和制冷水箱(3)，所述防护壳(2)中转动连接有支撑轴(4)，且防护壳(2)的底部设置有与支撑轴(4)相配合的驱动机构(5)，所述支撑轴(4)的上端固定连接有下模具(6)，且下模具(6)上连接有上模具(7)，所述防护壳(2)的两侧内壁均开设有导水腔(8)，且两个导水腔(8)之间固定连通有导水板(9)，所述支撑轴(4)与导水板(9)转动连接，两个所述导水腔(8)上均固定连通有多个喷头(10)，所述防护壳(2)上固定连接有支架(11)，且支架(11)上设置有气缸(12)，所述气缸(12)的输出端固定连接有锁定盒(13)，所述锁定盒(13)中转动连接有转轴(14)，且转轴(14)的下端贯穿锁定盒(13)并与上模具(7)固定连接，所述锁定盒(13)中设置有与转轴(14)相配合的锁定机构(15)，所述制冷水箱(3)的两侧内壁均嵌设有半导体制冷板(16)，所述制冷水箱(3)中密封滑动连接有活塞板(17)，且活塞板(17)的下端注入有冷水，所述制冷水箱(3)中转动连接有往复丝杠(18)，且往复丝杠(18)与活塞板(17)螺纹连接，所述制冷水箱(3)上固定连接有控制盒(19)，且往复丝杠(18)的上端延伸至控制盒(19)中设置，所述控制盒(19)中设置有与往复丝杠(18)相配合的控制机构(20)，所述控制盒(19)在设置有与控制机构(20)相配合的导电机构(21)，且导电机构(21)与两个半导体制冷板(16)电性连接，所述制冷水箱(3)通过排水管(22)与其中一个导水腔(8)连通，且制冷水箱(3)通过吸水管(23)与防护壳(2)连通。
2.根据权利要求1所述的一种铸造模具冷却装置，其特征在于，所述驱动机构(5)由固定盒、主动锥齿轮(52)、从动锥齿轮(53)和驱动电机(54)组成，所述固定盒(51)固定设置于防护壳(2)的底部，且支撑轴(4)的下端延伸至固定盒(51)中设置并与从动锥齿轮(53)固定套接，所述主动锥齿轮(52)转动设置于固定盒(51)中，且主动锥齿轮(52)与从动锥齿轮(53)相啮合，所述主动锥齿轮(52)的传动轴与驱动电机(54)传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种铸造模具冷却装置，其特征在于，所述锁定机构(15)由第一齿轮(151)、第二齿轮(152)和电推杆(153)组成，所述第一齿轮(151)固定套接于转轴(14)上，所述锁定盒(13)中滑动连接有支撑板(24)，且第二齿轮(152)固定设置于支撑板(24)上，所述第二齿轮(152)可与第一齿轮(151)相啮合，所述电推杆(153)设置于锁定盒(13)的一侧侧壁上，且电推杆(153)的输出端贯穿锁定盒(13)并与支撑板(24)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种铸造模具冷却装置，其特征在于，所述控制机构(20)由第一同步轮(201)、第二同步轮(202)、同步带(203)和控制电机(204)组成，所述第二同步轮(202)固定套接于往复丝杠(18)上，所述第一同步轮(201)转动设置于控制盒(19)中，且第二同步轮(202)和第一同步轮(201)之间通过同步带(203)传动，所述第一同步轮(201)的传动轴与控制电机(204)传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种铸造模具冷却装置，其特征在于，所述导电机构(21)由U形磁块(211)、固定块(212)和线圈(213)，所述U形磁块(211)与第一同步轮(201)同轴固定连接，所述固定块(212)固定设置于控制盒(19)中，且线圈(213)嵌设于固定块(212)上，所述线圈(213)位于U形磁块(211)两侧边之间，且线圈(213)与两个半导体制冷板(16)串联。
6.根据权利要求1所述的一种铸造模具冷却装置，其特征在于，所述上模具(7)的下端周列固定连接有多个插块(25)，且下模具(6)上开设有与插块(25)相配合的插槽(26)。
7.根据权利要求1所述的一种铸造模具冷却装置，其特征在于，所述吸水管(23)和排水管(22)上均设置有单向阀(27)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种铸造模具冷却装置的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、首先将熔融的金属液体，通过上模具(7)上的进料管注入上模具和下模具所形成的空腔中，随后，启动控制电机(204)和驱动电机(54)，控制电机(204)会带动第一同步轮(201)转动在同步带(203)和第二同步轮(202)的传动下，往复丝杠(18)会跟随第一同步轮(201)同步转动，随着往复丝杠(18)的不断转动，使得活塞板(17)会往复上下滑动；
S2、当活塞板(17)下滑时，会挤压下侧的冷水，使得冷水可以通过排水管(22)注入其中一个导水腔(8)中，在导水板(9)的作用下，使得两个导水腔(8)中均可以进入冷水，进入的冷水会通过各个喷头(10)喷向上模具(7)和下模具(6)的表面进行冷却降温，当活塞板(17)上滑时，活塞板(17)的下侧空间会增大，会形成负压，使得吸水管(23)可以将防护壳(2)中吸收了热量的水重新吸取至制冷水箱(3)中；
S3、U形磁块(211)会配合第一同步轮(201)同步转动，进而使得线圈(213)可以不断切割U形磁块(211)上的磁感线，产生电流，为两个半导体制冷板(16)供电，使得半导体制冷板(16)可以进行制冷，进而使得重新进入制冷水箱(3)中的水可以再次得到冷却，如此往复循环，使得冷水在对上模具(7)和下模具进行冷却降温的同时，可以使得冷水得到循环利用；
S4、驱动电机(54)启动后会带动主动锥齿轮(52)转动，在从动锥齿轮(53)的传动下，主动锥齿轮(52)会带动支撑轴(4)转动，在转轴(14)的配合下，支撑轴(4)会带动上模具(7)和下模具(6)转动，使得上模具(7)和下模具(6)的各个位置均可以得到喷头(10)喷出的冷水作用，零件冷却成型后，控制电推杆(153)，使得电推杆(153)通过支撑板(24)推动第二齿轮(152)与第一齿轮(151)啮合，实现转轴(14)的锁定，随后，控制气缸(12)，使得气缸(12)的输出端拉动上模具(7)上升，挡上模具(7)完全远离下模具(6)后，即可将冷却成型的零件取出。
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2021
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