CN115592074A - 一种高效成型叶轮的铸造模具及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效成型叶轮的铸造模具及方法，它包括设置于垫板（9）上的龙门架（10），垫板（9）上固设有导热座（11），导热座（11）的底表面上焊接有换热盘（12），导热座（11）的顶表面上固设有模芯（6），换热盘（12）上设置有与其连通的进水口I（13）和出水口I（14）；龙门架（10）的横梁上固设有液压油缸（15），液压油缸（15）的活塞杆贯穿龙门架（10）的横梁设置，且延伸端上焊接有上模（5），上模（5）的底表面上焊接有下模（4），上模（5）上设置有连通开口的浇铸口（8），所述下模（4）的外壁上焊接有隔热筒（16）。本发明的有益效果是：结构紧凑、减轻工人工作强度、极大提高叶轮成型效率。
Description
技术领域
本发明涉及铸造模具结构的技术领域，特别是一种高效成型叶轮的铸造模具及方法。
背景技术
某叶轮的结构如图1~图2所示，它包括本体1，本体1内设置有键槽2，本体1的柱面上沿其长度方向上一体成型有多个叶片3，相邻叶片3之间的间距相等，这种叶轮是通过铸造模具浇铸而成，其结构如图3~4所示，铸造模具包括下模4和上模5，下模4内设置有型腔，型腔内且位于下模4的中心部焊接有模芯6，型腔的内壁上且沿模芯6的圆周方向焊接有多个间隔设置的成型块7，各个成型块7的外壁与模芯6的外壁之间围成浇铸腔，浇铸腔的外形与叶轮的外形相同，所述上模5盖合在下模4的顶表面以将浇铸腔封闭，上模5上设置有连通浇铸腔的浇铸口8。
利用该铸造模具成型叶轮的方法是：工人先将一定量的铝液经浇铸口8注入到浇铸腔内，铝液进入到浇铸腔内，当注入完毕后，即可在浇铸腔内成型出叶轮，当叶轮冷却到一定温度后，工人将上模5从下模4拆卸下来，而后将下模4翻转以将铸造腔内的叶轮倾倒出来，从而成型出第一个叶轮，如此重复操作，即可实现多个叶轮的成型。
然而，这种铸造模具虽然能够成型出叶轮，但是仍然存在以下技术缺陷：
I、当浇铸完叶轮后，叶轮表面温度仍然较高，因此需要等待很长一段时间，才能进行后续的取出叶轮的操作，这这无疑是降低了叶轮的生产效率。
II、当叶轮成型后，需要多个工人将具有一定重量的下模4翻到，这无疑是增加了工人的工作强度，同时增加了取出叶轮的时间，进一步的降低了叶轮的生产效率。因此，亟需一种减轻工人工作强度、极大提高叶轮成型效率的铸造模具及方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、减轻工人工作强度、极大提高叶轮成型效率的高效成型叶轮的铸造模具及方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高效成型叶轮的铸造模具，它包括设置于垫板上的龙门架，所述垫板上固设有导热座，导热座的底表面上焊接有换热盘，导热座的顶表面上固设有模芯，所述换热盘上设置有与其连通的进水口I和出水口I；
所述龙门架的横梁上固设有液压油缸，液压油缸的活塞杆贯穿龙门架的横梁设置，且延伸端上焊接有上模，上模的底表面上焊接有下模，下模的底部设置有位于模芯正上方的开口，开口的内壁上且绕其圆周方向焊接有多个成型块，上模上设置有连通开口的浇铸口，所述下模的外壁上焊接有隔热筒，隔热筒的内壁与下模的外壁形成环形腔，隔热筒上设置有与其连通的进水口II和出水口II。
所述导热座的底表面上设置有多根焊接于垫板上的支撑腿。
所述模芯的高度与下模的高度相等。
所述进水口I和出水口I均设置于换热盘的底表面上。
所述进水口II设置于出水口II的上方。
所述龙门架的横梁上固设有两个液压油缸，两个液压油缸活塞杆的作用端分别焊接于上模的两端。
所述模芯的外形与叶轮中键槽的外形相同。
该铸造模具还包括控制器，所述控制器与两个液压油缸的电磁阀经信号线电连接。
一种高效成型叶轮的方法，它包括以下步骤：
S1、工人将进水口I的一端口经软管与水泵的排水口连接，将出水口I的一端连接在回收槽内；工人将进水口II的一端口经软管与水泵的排水口连接，将出水口II的另一端连接在回收槽内；
S2、工人控制两个液压油缸的活塞杆向下运动，活塞杆带动上模向下运动，上模带动下模和成型块同步向下运动，当活塞杆完全伸出后，下模的底表面抵压在导热座的顶表面上，模芯的顶表面刚好与上模的底表面相接触，且各个成型块的外壁与模芯的外壁之间围成浇铸腔；
S3、工人先将一定量的铝液经浇铸口注入到浇铸腔内，铝液进入到浇铸腔内，当注入完毕后，即可在浇铸腔内成型出半成品叶轮，并且半成品叶轮上的热量传递给下模和导热座；
S4、半成品叶轮的冷却：工人将打开水泵，水泵将水池内的冷却水抽出，抽出后，从水泵的排水口排出来，一股冷却水顺次经进水口I、换热盘的内腔、出水口I最后回流到回收槽内，在此过程中，换热盘内的冷却水吸收掉传递到导热座上的热量，同时另一股冷却水顺次经进水口II、隔热筒的环形腔、出水口II最后回流到回收槽内，在此过程中，隔热筒内的冷却水吸收掉传递到下模上的热量，经一段时间的冷却处理后，即可实现了对半成品叶轮的冷却，即可得到成品叶轮；
S5、成品叶轮的取出：工人先控制水泵关闭，随后而后控制液压油缸的活塞杆向上缩回，活塞杆带动上模向上运动，上模带动下模和成型块向上运动，当活塞杆复位后，工人将成品叶轮从模芯上取下，以实现成品叶轮的取出；
S6、如此重复步骤S2~S5的操作，即可连续地生产出多个成品叶轮。
本发明具有以下优点：结构紧凑、减轻工人工作强度、极大提高叶轮成型效率。
附图说明
图1 为叶轮的结构示意图；
图2 为图1的俯视图；
图3 为现有车间内铸造模具的结构示意图；
图4 为图3的A-A截面示意图；
图5 为本发明的结构示意图；
图6为模芯的结构示意图；
图7为图4的俯视图；
图8为图5的B-B截面示意图；
图9 为液压油缸的活塞杆完全伸出的示意图；
图10为图9的C-C截面示意图；
图中，1-本体，2-键槽，3-叶片，4-下模，5-上模，6-模芯，7-成型块，8-浇铸口，9-垫板，10-龙门架，11-导热座，12-换热盘，13-进水口I，14-出水口I，15-液压油缸，16-隔热筒，17-进水口II，18-出水口II。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图5~图8所示，一种高效成型叶轮的铸造模具，它包括设置于垫板9上的龙门架10，所述垫板9上固设有导热座11，导热座11的底表面上焊接有换热盘12，导热座11的顶表面上固设有模芯6，模芯6的高度与下模4的高度相等，模芯6的外形与叶轮中键槽2的外形相同，所述换热盘12上设置有与其连通的进水口I13和出水口I14，进水口I13和出水口I14均设置于换热盘12的底表面上；所述龙门架10的横梁上固设有液压油缸15，液压油缸15的活塞杆贯穿龙门架10的横梁设置，且延伸端上焊接有上模5，上模5的底表面上焊接有下模4，下模4的底部设置有位于模芯6正上方的开口，开口的内壁上且绕其圆周方向焊接有多个成型块7，上模5上设置有连通开口的浇铸口8，所述下模4的外壁上焊接有隔热筒16，隔热筒16的内壁与下模4的外壁形成环形腔，隔热筒16上设置有与其连通的进水口II17和出水口II18。
如图5~图8所示，所述导热座11的底表面上设置有多根焊接于垫板9上的支撑腿。所述进水口II17设置于出水口II18的上方。所述龙门架10的横梁上固设有两个液压油缸15，两个液压油缸15活塞杆的作用端分别焊接于上模5的两端。该铸造模具还包括控制器，所述控制器与两个液压油缸15的电磁阀经信号线电连接，通过控制器能够控制两个液压油缸15的活塞杆同时向下伸出或缩回，从而方便了工人的操作，具有自动化程度高的特点。
一种高效成型叶轮的方法，它包括以下步骤：
S1、工人将进水口I13的一端口经软管与水泵的排水口连接，将出水口I14的一端连接在回收槽内；工人将进水口II17的一端口经软管与水泵的排水口连接，将出水口II18的另一端连接在回收槽内；
S2、工人控制两个液压油缸15的活塞杆向下运动，活塞杆带动上模5向下运动，上模5带动下模4和成型块7同步向下运动，当活塞杆完全伸出后，如图9~图10所示，下模4的底表面抵压在导热座11的顶表面上，模芯6的顶表面刚好与上模5的底表面相接触，且各个成型块7的外壁与模芯6的外壁之间围成浇铸腔；
S3、工人先将一定量的铝液经浇铸口8注入到浇铸腔内，铝液进入到浇铸腔内，当注入完毕后，即可在浇铸腔内成型出半成品叶轮，并且半成品叶轮上的热量传递给下模4和导热座11；
S4、半成品叶轮的冷却：工人将打开水泵，水泵将水池内的冷却水抽出，抽出后，从水泵的排水口排出来，一股冷却水顺次经进水口I13、换热盘12的内腔、出水口I14最后回流到回收槽内，在此过程中，换热盘12内的冷却水吸收掉传递到导热座11上的热量，同时另一股冷却水顺次经进水口II17、隔热筒16的环形腔、出水口II18最后回流到回收槽内，在此过程中，隔热筒16内的冷却水吸收掉传递到下模4上的热量，经一段时间的冷却处理后，即可实现了对半成品叶轮的冷却，即可得到成品叶轮；
从步骤S4可知，本铸造模具通过两种冷却途径来同时冷却半成品叶轮，相比采用空冷方式冷却，极大的缩短了半成品叶轮的冷却时间，从而极大的缩短了成型叶轮所需的时间，进而极大的提高了叶轮的生产效率。
S5、成品叶轮的取出：工人先控制水泵关闭，随后而后控制液压油缸15的活塞杆向上缩回，活塞杆带动上模5向上运动，上模5带动下模4和成型块7向上运动，当活塞杆复位后，工人将成品叶轮从模芯6上取下，以实现成品叶轮的取出；
从步骤S5可知，工人只需控制液压油缸15活塞杆的缩回，以使下模4和成型块7与成品叶轮分离，而后再由下往上将成品叶轮从模芯6上取下，即可实现将成品叶片快速取出，因此该铸造模具相比车间内的模具，无需工人通过翻转下模的方式将成品叶轮取出，而是由下往上将成品叶轮从模芯6上直接取下，不仅极大的减轻了工人的工作强度，而且还缩短了取出成品叶轮的时间，从而极大的提高了叶轮的生产效率。
S6、如此重复步骤S2~S5的操作，即可连续地生产出多个成品叶轮。
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 (9)
1.一种高效成型叶轮的铸造模具，它包括设置于垫板（9）上的龙门架（10），其特征在于：所述垫板（9）上固设有导热座（11），导热座（11）的底表面上焊接有换热盘（12），导热座（11）的顶表面上固设有模芯（6），所述换热盘（12）上设置有与其连通的进水口I（13）和出水口I（14）；
所述龙门架（10）的横梁上固设有液压油缸（15），液压油缸（15）的活塞杆贯穿龙门架（10）的横梁设置，且延伸端上焊接有上模（5），上模（5）的底表面上焊接有下模（4），下模（4）的底部设置有位于模芯（6）正上方的开口，开口的内壁上且绕其圆周方向焊接有多个成型块（7），上模（5）上设置有连通开口的浇铸口（8），所述下模（4）的外壁上焊接有隔热筒（16），隔热筒（16）的内壁与下模（4）的外壁形成环形腔，隔热筒（16）上设置有与其连通的进水口II（17）和出水口II（18）。
2.根据权利要求1所述的一种高效成型叶轮的铸造模具，其特征在于：所述导热座（11）的底表面上设置有多根焊接于垫板（9）上的支撑腿。
3.根据权利要求1所述的一种高效成型叶轮的铸造模具，其特征在于：所述模芯（6）的高度与下模（4）的高度相等。
4.根据权利要求1所述的一种高效成型叶轮的铸造模具，其特征在于：所述进水口I（13）和出水口I（14）均设置于换热盘（12）的底表面上。
5.根据权利要求1所述的一种高效成型叶轮的铸造模具，其特征在于：所述进水口II（17）设置于出水口II（18）的上方。
6.根据权利要求1所述的一种高效成型叶轮的铸造模具，其特征在于：所述龙门架（10）的横梁上固设有两个液压油缸（15），两个液压油缸（15）活塞杆的作用端分别焊接于上模（5）的两端。
7.根据权利要求1所述的一种高效成型叶轮的铸造模具，其特征在于：所述模芯（6）的外形与叶轮中键槽（2）的外形相同。
8.根据权利要求1所述的一种高效成型叶轮的铸造模具，其特征在于：该铸造模具还包括控制器，所述控制器与两个液压油缸（15）的电磁阀经信号线电连接。
9.一种高效成型叶轮的方法，采用权利要求1~8中任意一项所述高效成型叶轮的铸造模具，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、工人将进水口I（13）的一端口经软管与水泵的排水口连接，将出水口I（14）的一端连接在回收槽内；工人将进水口II（17）的一端口经软管与水泵的排水口连接，将出水口II（18）的另一端连接在回收槽内；
S2、工人控制两个液压油缸（15）的活塞杆向下运动，活塞杆带动上模（5）向下运动，上模（5）带动下模（4）和成型块（7）同步向下运动，当活塞杆完全伸出后，下模（4）的底表面抵压在导热座（11）的顶表面上，模芯（6）的顶表面刚好与上模（5）的底表面相接触，且各个成型块（7）的外壁与模芯（6）的外壁之间围成浇铸腔；
S3、工人先将一定量的铝液经浇铸口（8）注入到浇铸腔内，铝液进入到浇铸腔内，当注入完毕后，即可在浇铸腔内成型出半成品叶轮，并且半成品叶轮上的热量传递给下模（4）和导热座（11）；
S4、半成品叶轮的冷却：工人将打开水泵，水泵将水池内的冷却水抽出，抽出后，从水泵的排水口排出来，一股冷却水顺次经进水口I（13）、换热盘（12）的内腔、出水口I（14）最后回流到回收槽内，在此过程中，换热盘（12）内的冷却水吸收掉传递到导热座（11）上的热量，同时另一股冷却水顺次经进水口II（17）、隔热筒（16）的环形腔、出水口II（18）最后回流到回收槽内，在此过程中，隔热筒（16）内的冷却水吸收掉传递到下模（4）上的热量，经一段时间的冷却处理后，即可实现了对半成品叶轮的冷却，即可得到成品叶轮；
S5、成品叶轮的取出：工人先控制水泵关闭，随后而后控制液压油缸（15）的活塞杆向上缩回，活塞杆带动上模（5）向上运动，上模（5）带动下模（4）和成型块（7）向上运动，当活塞杆复位后，工人将成品叶轮从模芯（6）上取下，以实现成品叶轮的取出；
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|---|---|---|---|---|
| CN117381020A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 成都易格机械有限责任公司 | 一种异形壳体环形槽精密加工装置及方法 |
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