CN115383090A - 一种铸件浇铸模具的自动化预热系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于浇铸模具技术领域，尤其为一种铸件浇铸模具的自动化预热系统，包括上模和下模，所述上模和下模内部均设有预热结构，所述预热结构由上下连接设置的热水预热结构和蒸汽预热结构组成；所述上模和下模上均设有与热水预热结构内部连通的进液口和出液口，所述进液口和出液口上连接有冷热水输送系统；所述上模和下模上均设有与蒸汽预热结构内部连通的蒸汽进口和蒸汽出口，所述蒸汽进口和蒸汽出口上连接有蒸汽输送系统。本发明通过将外部介质输送系统与模具内部预热结构进行高度结合，形成水预热和蒸汽预热一体的复合预热系统，能够在浇铸前快速提升模具温度，避免因底注而容易形成的铸件残缺类缺陷，保证铸件质量以及生产效率。

Description

一种铸件浇铸模具的自动化预热系统

技术领域

本发明涉及浇铸模具技术领域，具体为一种铸件浇铸模具的自动化预热系统。

背景技术

浇铸成型又称（静态）铸塑，是将已准备好的浇铸原料注人模具中使其固化，获得与模具型腔相似的制品。浇铸成型的原料可以是单体、经初步聚合或缩聚的浆状物或聚合物与单体的溶液等。固化过程中通常发生聚合或缩聚反应。

模具温度会影响产品的外表质量、活动性、收缩率、注塑周期和变形情况。当外部环境温度较低时，为避免浇铸质量受模具温差影响，通常需要对模具进行预热，使流体具有较好的流动性，避免因底注而容易形成的铸件残缺类缺陷，得到轮廓清晰的铸件，同时保证模具快速生产。传统的模具预热方式是采用电加热、热水或蒸汽加热方式，但单一预热方式普遍存在预热速度慢、效果较差的缺陷，其预热结构与模具结合度不高，缺乏结构稳定的，能够相辅相成的复合型自动化模具预热系统，满足模具的自动预热与铸件的快速冷却成型需求。

因此我们提出了一种铸件浇铸模具的自动化预热系统来解决上述问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种铸件浇铸模具的自动化预热系统，解决了单一模具预热方式普遍存在预热速度慢、效果较差的缺陷，其预热结构与模具结合度不高，缺乏结构稳定的，能够相辅相成的复合型自动化模具预热系统，满足模具的自动预热与铸件的快速冷却成型需求的问题。

（二）技术方案

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种铸件浇铸模具的自动化预热系统，包括上模和下模，所述上模和下模内部均设有预热结构，所述预热结构由上下连接设置的热水预热结构和蒸汽预热结构组成；

所述上模和下模上均设有与热水预热结构内部连通的进液口和出液口，所述进液口和出液口上连接有冷热水输送系统；

所述上模和下模上均设有与蒸汽预热结构内部连通的蒸汽进口和蒸汽出口，所述蒸汽进口和蒸汽出口上连接有蒸汽输送系统；

所述上模和下模上均设有与蒸汽预热结构内部连通的冷凝水出口，两个冷凝水出口上分别连接一个冷凝水输送管道。

进一步地，所述热水预热结构包括传热板，所述传热板内设有S形铜制弯管，所述铜制弯管的介质进口和介质出口分别与进液口和出液口连通。

进一步地，所述蒸汽预热结构包括第一锥形腔和第二锥形腔，所述第一锥形腔的底部通过竖向通孔与第二锥形腔上下连通，所述第一锥形腔的介质进口和介质出口分别与蒸汽进口和蒸汽出口连通，所述冷凝水出口与第二锥形腔的底部连通。

进一步地，所述冷热水输送系统包括储水箱、第一水泵、热交换器、冷却器和第二水泵，所述储水箱的出水口通过供水管道与进液口连接，所述第一水泵和热交换器依次串联于供水管道上，所述供水管道上对应热交换器的进水端和出水端上分别安装有一个第一控制阀门，所述供水管道上对应热交换器的进水端和出水端之间连接有支管，所述冷却器串联于支管上，所述支管上对应冷却器的进水端和出水端上分别安装有一个第二控制阀门，所述储水箱的进水口通过第一回水管与出液口连接，所述第二水泵串联于第一回水管上。

进一步地，所述蒸汽输送系统包括蒸汽器、蒸汽泵、冷凝器和第三水泵，所述蒸汽器的排汽口通过蒸汽管道与蒸汽进口连接，所述蒸汽泵串联于蒸汽管道上，所述蒸汽器的进液口通过第二回水管与蒸汽出口连接，所述冷凝器和第三水泵依次串联于第二回水管上。

进一步地，所述冷凝水输送管道远离冷凝水出口的一端连接有冷凝水箱。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种铸件浇铸模具的自动化预热系统，具备以下有益效果：

1、本发明，通过设计热水预热结构与冷热水输送系统组合以及蒸汽预热结构与蒸汽输送系统组合，将外部介质输送系统与模具内部预热结构进行高度结合，形成水预热和蒸汽预热一体的复合预热系统，能够在浇铸前快速提升模具温度，使型腔流动性好，避免因底注而容易形成的铸件残缺类缺陷，保证铸件质量以及生产效率。

2、本发明，水预热和蒸汽预热两者相辅相成，满足模具预热需求的同时，在铸件冷却成型阶段，由冷热水输送系统向热水预热结构内输送冷却水，在对模具进行降温的同时，使滞留于模具内的蒸汽遇冷产生液化作用，利用液化后的水与模具本身进行热交换，带走模具的部分热量，进而起到辅助铸件冷却的作用，进一步提高铸件成型速度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中冷热水输送系统与上模的连接结构示意图；

图3为本发明中蒸汽输送系统与上模的连接结构示意图；

图4为本发明中上模与下模在合模状态下的剖视图。

图中：1、上模；2、下模；3、热水预热结构；301、传热板；302、铜制弯管；4、蒸汽预热结构；401、第一锥形腔；402、第二锥形腔；403、竖向通孔；5、进液口；6、出液口；7、冷热水输送系统；701、储水箱；702、第一水泵；703、热交换器；704、冷却器；705、第二水泵；706、供水管道；707、第一控制阀门；708、支管；709、第二控制阀门；710、第一回水管；8、蒸汽进口；9、蒸汽出口；10、蒸汽输送系统；1001、蒸汽器；1002、蒸汽泵；1003、冷凝器；1004、第三水泵；1005、蒸汽管道；1006、第二回水管；11、冷凝水出口；12、冷凝水输送管道；13、冷凝水箱。

具体实施方式

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。

实施例

如图1-4所示，本发明一个实施例提出的一种铸件浇铸模具的自动化预热系统，包括上模1和下模2，上模1和下模2内部均设有预热结构，预热结构由上下连接设置的热水预热结构3和蒸汽预热结构4组成。

上模1和下模2上均设有与热水预热结构3内部连通的进液口5和出液口6，进液口5和出液口6上连接有冷热水输送系统7，冷热水输送系统7配合热水预热结构3能够在进行浇铸前，为上模1和下模2的导热结构内通入热水，对上模1和下模2进行预热，避免由于温差过大导致浇铸件表面产生花丝，铸件出现尺寸公差大的缺陷；待浇铸完成后，通过向上模1和下模2的导热结构内注入冷水，能够使上模1和下模2温度快速下降，加速铸件冷却。

上模1和下模2上均设有与蒸汽预热结构4内部连通的蒸汽进口8和蒸汽出口9，蒸汽进口8和蒸汽出口9上连接有蒸汽输送系统10；蒸汽输送系统10配合蒸汽预热结构4能够在进行浇铸前，为蒸汽预热结构4腔体内提供蒸汽，利用蒸汽对上模1和下模2进行预热，且在完成浇铸后，配合注入蒸汽预热结构4内的冷水，蒸汽遇冷在腔壁上凝结成水珠，水珠滴落并汇聚在腔体底部，对上模1和下模2进行快速降温，进一步缩短铸件成型时间。

上模1和下模2上均设有与蒸汽预热结构4内部连通的冷凝水出口11，两个冷凝水出口11上分别连接一个冷凝水输送管道12；冷凝水输送管道12用于向外部输送蒸汽冷凝液。

在上述实施例中，工作时，首先通过冷热水输送系统7向上模1和下模2的导热结构内通入热水，对上模1和下模2进行预热，同时通过蒸汽输送系统10为蒸汽预热结构4腔体内提供蒸汽，利用蒸汽对上模1和下模2进行预热，采用双重预热方式使模具温度快速上升，保证模具的快速生产；预热完成后，停止蒸汽输送和热水输送；在浇铸完成后，利用冷热水输送系统7向上模1和下模2的导热结构内注入冷水，热水预热结构3起到导冷作用，对模具进行降温，此时，模具腔体内滞留的蒸汽遇冷液化，液化后的水通过冷凝水输送管道12排出，同时液化后的水还能起到热交换的目的，带走模具的部分热量，进而起到辅助模具冷却的作用，使铸件快速冷却成型。

如图4所示，在一些实施例中，热水预热结构3包括传热板301，传热板301内设有S形铜制弯管302，铜制弯管302的介质进口和介质出口分别与进液口5和出液口6连通；工作时，由冷热水输送系统7向模具内输送热水或冷水，铜制弯管302内输送热水或冷水，热水或冷水经进液口5进入铜制弯管302内，铜制弯管302具有良好的导热性，将热量导入传热板301内，由传热板301将热量传导至模具本身，达到模具升温或降温的目的，热水或冷水经出液口6排出，最后管道回送至系统内进行储存。

在上述实施例中，传热板301由直板部分和两端翻折板部分组成，这种结构设计能够增大与模具本体之间的接触面积，能够使导热、导冷速度更快。

如图4所示，在一些实施例中，蒸汽预热结构4包括第一锥形腔401和第二锥形腔402，第一锥形腔401的底部通过竖向通孔403与第二锥形腔402上下连通，第一锥形腔401的介质进口和介质出口分别与蒸汽进口8和蒸汽出口9连通，冷凝水出口11与第二锥形腔402的底部连通；工作时，由蒸汽输送系统10向第一锥形腔401内输送蒸汽，第一锥形腔401内的蒸汽通过竖向通孔403进入第二锥形腔402内，锥形腔体结构设计利于进行排水，且第一锥形腔401和第二锥形腔402的设置增加了蒸汽与模具本体之间的接触面积，达到快速升温模具的目的；在蒸汽遇冷液化后，冷凝水通过冷凝水出口11向外排出，冷凝水出口11的位置与第二锥形腔402的底部水平高度齐平，能够避免冷凝水滞留在腔体内部，影响对模具的预热。

在上述实施例中，第一锥形腔401包括锥形腔部分和两端斜向上延伸部分，第二锥形腔402同样包括锥形腔部分和两端斜向上延伸部分，该结构设计能够使模具更为快速均匀受热。

如图2所示，在一些实施例中，冷热水输送系统7包括储水箱701、第一水泵702、热交换器703、冷却器704和第二水泵705，储水箱701的出水口通过供水管道706与进液口5连接，第一水泵702和热交换器703依次串联于供水管道706上，供水管道706上对应热交换器703的进水端和出水端上分别安装有一个第一控制阀门707，供水管道706上对应热交换器703的进水端和出水端之间连接有支管708，冷却器704串联于支管708上，支管708上对应冷却器704的进水端和出水端上分别安装有一个第二控制阀门709，储水箱701的进水口通过第一回水管710与出液口6连接，第二水泵705串联于第一回水管710上；当需要对模具进行预热时，首先控制前后两个第一控制阀门707开启，第二控制阀门709关闭，再通过第一水泵702进行抽水，将储水箱701内的常温水通过供水管道706抽送至热交换器703内进行热交换，使常温水快速升温，升温后的水管道输送至进液口5内，后通入热水预热结构3的铜制弯管302内，利用传热板301将热水热量快速传导至模具本身，达到模具预热目的；当需要对模具进行降温，使铸件快速冷却成型时，首先控制前后两个第一控制阀门707关闭，第二控制阀门709开启，将抽出的常温水管道输送至冷却器704内，对常温水进行降温处理，产生的低温水管道输送至铜制弯管302内，利用传热板301进行导冷，使模具快速降温，进而促使铸件快速成型，提高浇铸的工作效率；在模具浇铸与降温过程中，停止蒸汽输送，滞留于模具内的蒸汽遇冷产生液化作用，液化后的水通过冷凝水输送管道12排出，同时带走模具的部分热量，进而起到辅助铸件冷却的作用，进一步提高铸件成型速度；热水或冷水通过出液口6排出至第一回水管710内，在第二水泵705的泵送作用下，将热水或冷水回送至储水箱701内，实现预热水及冷却水的闭式循环。

如图3所示，在一些实施例中，蒸汽输送系统10包括蒸汽器1001、蒸汽泵1002、冷凝器1003和第三水泵1004，蒸汽器1001的排汽口通过蒸汽管道1005与蒸汽进口8连接，蒸汽泵1002串联于蒸汽管道1005上，蒸汽器1001的进水口通过第二回水管1006与蒸汽出口9连接，冷凝器1003和第三水泵1004依次串联于第二回水管1006上；蒸汽器1001即蒸汽发生器，工作时，启动蒸汽泵1002，将蒸汽器1001产生的蒸汽通过蒸汽管道1005输送至蒸汽进口8内，蒸汽经蒸汽进口8进入第一锥形腔401内，进入第一锥形腔401内的蒸汽通过通过竖向通孔403进入第二锥形腔402内，在大面积的接触下，快速提升模具温度；蒸汽通过蒸汽出口9排出，并通过第二回水管1006排至冷凝器1003内，冷凝器1003起到冷凝蒸汽的作用，冷凝后的冷凝水在第三水泵1004的作用下，管道回送至蒸汽器1001内，实现蒸汽预热的闭式循环控制。

如图1所示，在一些实施例中，冷凝水输送管道12远离冷凝水出口11的一端连接有冷凝水箱13；通过设置冷凝水箱13，能够对经冷凝水输送管道12排出的冷凝水进行集中储存。

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。

Claims (6)

1.一种铸件浇铸模具的自动化预热系统，包括上模（1）和下模（2），其特征在于：所述上模（1）和下模（2）内部均设有预热结构，所述预热结构由上下连接设置的热水预热结构（3）和蒸汽预热结构（4）组成；

所述上模（1）和下模（2）上均设有与热水预热结构（3）内部连通的进液口（5）和出液口（6），所述进液口（5）和出液口（6）上连接有冷热水输送系统（7）；

所述上模（1）和下模（2）上均设有与蒸汽预热结构（4）内部连通的蒸汽进口（8）和蒸汽出口（9），所述蒸汽进口（8）和蒸汽出口（9）上连接有蒸汽输送系统（10）；

所述上模（1）和下模（2）上均设有与蒸汽预热结构（4）内部连通的冷凝水出口（11），两个冷凝水出口（11）上分别连接一个冷凝水输送管道（12）。

2.根据权利要求1所述的一种铸件浇铸模具的自动化预热系统，其特征在于：所述热水预热结构（3）包括传热板（301），所述传热板（301）内设有S形铜制弯管（302），所述铜制弯管（302）的介质进口和介质出口分别与进液口（5）和出液口（6）连通。

3.根据权利要求1所述的一种铸件浇铸模具的自动化预热系统，其特征在于：所述蒸汽预热结构（4）包括第一锥形腔（401）和第二锥形腔（402），所述第一锥形腔（401）的底部通过竖向通孔（403）与第二锥形腔（402）上下连通，所述第一锥形腔（401）的介质进口和介质出口分别与蒸汽进口（8）和蒸汽出口（9）连通，所述冷凝水出口（11）与第二锥形腔（402）的底部连通。

4.根据权利要求1所述的一种铸件浇铸模具的自动化预热系统，其特征在于：所述冷热水输送系统（7）包括储水箱（701）、第一水泵（702）、热交换器（703）、冷却器（704）和第二水泵（705），所述储水箱（701）的出水口通过供水管道（706）与进液口（5）连接，所述第一水泵（702）和热交换器（703）依次串联于供水管道（706）上，所述供水管道（706）上对应热交换器（703）的进水端和出水端上分别安装有一个第一控制阀门（707），所述供水管道（706）上对应热交换器（703）的进水端和出水端之间连接有支管（708），所述冷却器（704）串联于支管（708）上，所述支管（708）上对应冷却器（704）的进水端和出水端上分别安装有一个第二控制阀门（709），所述储水箱（701）的进水口通过第一回水管（710）与出液口（6）连接，所述第二水泵（705）串联于第一回水管（710）上。

5.根据权利要求1所述的一种铸件浇铸模具的自动化预热系统，其特征在于：所述蒸汽输送系统（10）包括蒸汽器（1001）、蒸汽泵（1002）、冷凝器（1003）和第三水泵（1004），所述蒸汽器（1001）的排汽口通过蒸汽管道（1005）与蒸汽进口（8）连接，所述蒸汽泵（1002）串联于蒸汽管道（1005）上，所述蒸汽器（1001）的进液口通过第二回水管（1006）与蒸汽出口（9）连接，所述冷凝器（1003）和第三水泵（1004）依次串联于第二回水管（1006）上。

6.根据权利要求1所述的一种铸件浇铸模具的自动化预热系统，其特征在于：所述冷凝水输送管道（12）远离冷凝水出口（11）的一端连接有冷凝水箱（13）。

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