CN117020167B - 一种高韧性自强化铝合金压铸装置及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于压铸技术领域，尤其涉及一种高韧性自强化铝合金压铸装置，包括机床和固定在机床内的下模具；一种高韧性自强化铝合金压铸的生产工艺，包括以下步骤：S1,将物料导入下模具内，通过外部液压缸带动上模具下移至下模具内，使金属物料挤压成型。本发明通过水体流动对工件进行冷却定型，水体流出后使欹器满至倾覆，水体倒出推动摆板转动，实现顶杆上移敲击顶板，促进工件与模具连接松动，涡流管导出的冷气流进入冷却管对水体进行冷却，实现水体往复利用，同时升温后的气流进入四角设置的气囊内，使其膨胀顶起顶板，结合顶杆的上下运动，加快工件松动，整体解决了传统直接顶出易造成工件损坏的问题。
Description
技术领域
本发明涉及压铸技术领域，尤其涉及一种高韧性自强化铝合金压铸装置及其生产工艺。
背景技术
压铸是一种金属铸造工艺，其特点是利用模具内腔对融化的金属施加高压，铝合金压铸产品主要用于电子、汽车、电机、家电等行业，一些高性能、高精度、高韧性的优质铝合金产品也被用于大型飞机、船舶等要求比较高的行业中。
经检索，中国专利CN116274932A公开了一种铝合金锭压铸机，包括有支撑架、转盘、环型导轨、顶出架和模具等，转盘与支撑架转动式连接，支撑架上连接有环型导轨，转盘上间隔连接有多个模具，多根顶出架均与转盘滑动连接并可上下滑动，顶出架与模具滑动连接，顶出架能够在环型导轨上转动，顶出架转动时，环型导轨会挤压顶出架往上运动将模具内成型的铝合金锭顶出；进行出料时直接将铝合金件顶出，但在铝合金件存在粘连或接触较为紧密时，不易进行顶出，容易造成装置设备出现卡住甚至卡死的问题出现。
为解决上述问题，我们提出了一种高韧性自强化铝合金压铸装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种高韧性自强化铝合金压铸装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高韧性自强化铝合金压铸装置，包括机床和固定在机床内的下模具，所述下模具内设有型腔以及滑动设置在型腔内的顶板，所述机床上固定有储水箱，所述机床下侧固定有集水槽，所述机床的下侧设有位于集水槽上侧的欹器组件；
所述欹器组件包括固定在机床下侧壁的支架，所述支架的两侧内壁均固定嵌设有轴承，两个所述轴承的内圈均固定有转轴，两个所述转轴端部之间固定有欹器，所述储水箱的下侧壁固定有位于欹器上侧的排水管，所述排水管上设置有阀门；
所述集水槽内转动安装有摆板，所述欹器位于摆板的一端上侧，所述摆板的另一端上侧设置有敲击杆，所述集水槽的内壁固定有导向板，所述敲击杆的下端滑动插设在导向板上，所述敲击杆的上端贯穿下模具的下侧壁并位于顶板的下侧；
所述机床的下侧壁固定有水泵，所述水泵的输入端与集水槽的外壁之间连接有回流管，所述水泵的输出端固定有送水管，所述送水管的端部连接有多个位于下模具内用于冷却的冷却管，所述冷却管的端部贯穿下模具外壁固定在储水箱的外壁上。
在上述的一种高韧性自强化铝合金压铸装置中，所述集水槽呈直角梯形设置，且集水槽的左端最低高度低于右端的最低高度，所述回流管位于集水槽的左端外壁上，所述集水槽的上表面与机床呈平行设置。
在上述的一种高韧性自强化铝合金压铸装置中，所述机床的下侧壁固定有液压缸，所述液压缸的驱动端竖直向上固定有贯穿下模具下侧壁设置用于将顶板顶起的顶杆。
在上述的一种高韧性自强化铝合金压铸装置中，所述型腔的边角处均固定有气囊，多个所述气囊之间通过连接管进行连接，其中两个所述气囊的外壁分别固定有进气管和出气管，所述出气管的外壁上安装有排气阀，所述进气管位于下模具外部的一端固定贯穿集水槽设置，所述集水槽的外壁上设有与进气管端部连接的冷气流发生机构。
在上述的一种高韧性自强化铝合金压铸装置中，所述冷气流发生机构包括固定在集水槽外壁上的压缩气泵和涡流管，所述压缩气泵的输出端与涡流管的进气端连接，所述涡流管的冷气流端与进气管的端部固定连接。
在上述的一种高韧性自强化铝合金压铸装置中，所述所述冷气流发生机构包括固定在集水槽外壁上的压缩气泵和降温管，所述降温管的外壁固定嵌设安装有半导体制冷片，所述降温管的一端密封设置，另一端与进气管的端部固定连接。
在上述的一种高韧性自强化铝合金压铸装置中，所述下模具的外壁固定连接有横向设置的进料管，所述进料管的外壁固定连接有竖直设置的入料管，所述机床的外壁固定连接有斜板，所述斜板的端部固定连接有电动伸缩杆,所述电动伸缩杆的驱动端固定连接有滑动插设在进料管内的推杆，所述推杆的端部外壁均匀固定连接有多个磁铁环，所述入料管的外壁转动连接有摆杆，所述摆杆的端部固定连接有位于推杆上侧的磁铁柱，所述磁铁柱与磁铁环相对一侧磁性相反，所述摆杆的外壁固定连接有朝向入料管设置的敲打杆。
一种高韧性自强化铝合金压铸的生产工艺，包括以下步骤：
S1,将物料导入下模具内，通过外部液压缸带动上模具下移至下模具内，使金属物料挤压成型；
S2,物料挤压成型过程中，水泵将集水槽底部的冷却水泵出至送水管内，再流动至冷却管内，吸附下模具内的热量，加速铝合金件的冷却定型，冷却水吸附热量后，从冷却管端部流出至储水箱内进行收集；
S3，物料冷却定型后，打开排水管上的阀门，储水箱内的水体沿着排水管流出至欹器内，欹器盛满后自动倾覆，使水体倒出冲击摆板转动，摆板的另一端往上转动，推动敲击杆上移敲击顶板，产生震动，使成型铝合金件与型腔内壁接触处松动，随着水体的不断排出，欹器连续进行倾覆工作，敲击杆不断进行敲击工作，加速成型铝合金件的脱模；
S4，铝合金件充分松动后，液压缸的驱动端伸出，顶杆上移将顶板和成型铝合金件顶起，完成铝合金件的顶出。
与现有的技术相比，本高韧性自强化铝合金压铸装置的优点在于：
1、设置欹器，通过将对模具进行冷却的水体导出至欹器内，再欹器满时倾覆，水体冲击摆板转动，并推动敲击杆上移敲击顶板，使工件与模具的接触处松动，加速脱模；
2、设置涡流管，涡流管产生的冷气流进入至进气管内进行流动，吸附集水槽内水体的热量，进而降低水体的温度，使水体可往复利用对模具进行冷却，减少了水资源的浪费，并加快了模具的定型；
3、涡流管产生的冷气流对水体进行降温后，自身温度升高，再导入至气囊内，在气流和热量的双重作用下使气囊快速膨胀，通过气囊的膨胀顶动顶板的四个边角往上移动，结合撞击杆对顶板的撞击，能加快使工件与模具连接处脱离，加速脱模，同时顶杆位于中部，气囊位于边角处设置，保证了受力平衡，避免了单独设置顶杆，边缘未受力发生不易脱离的问题；
4、设置集水槽，集水槽呈直角梯形设置，使水体堆积在集水槽的一侧，一方面不影响摆板的转动，另一端集中水体便于冷却管快速吸附水体的热量，完成水体的快速降温以及冷气流的升温工作；
综上所述，本发明通过水体流动对工件进行冷却定型，水体流出后使欹器满至倾覆，水体倒出推动摆板转动，实现顶杆上移敲击顶板，促进工件与模具连接松动，涡流管导出的冷气流进入冷却管对水体进行冷却，实现水体往复利用，同时升温后的气流进入四角设置的气囊内，使其膨胀顶起顶板，结合顶杆的上下运动，加快工件松动，整体解决了传统直接顶出易造成工件损坏的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种高韧性自强化铝合金压铸装置的外视图；
图2为本发明提出的一种高韧性自强化铝合金压铸装置中下模具底部的结构示意图；
图3为本发明提出的一种高韧性自强化铝合金压铸装置中冷气流发生机构实施例一的结构示意图；
图4为本发明提出的一种高韧性自强化铝合金压铸装置中冷气流发生机构实施例二的结构示意图。
图中：1机床、2下模具、3储水箱、4冷却管、5排水管、6支架、7转轴、8欹器、9集水槽、10摆板、11导向板、12敲击杆、13进气管、14气囊、15连接管、16出气管、17顶杆、18半导体制冷片、19送水管、20水泵、21回流管、22压缩气泵、23涡流管、24降温管、25进料管、26入料管、27推杆、28磁铁环、29摆杆、30敲打杆、31磁铁柱、32电动伸缩杆。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“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。
实施例一
参照图1-图3，一种高韧性自强化铝合金压铸装置，包括机床1和固定在机床1内的下模具2，下模具2内设有型腔以及滑动设置在型腔内的顶板，机床1上固定有储水箱3，机床1下侧固定有集水槽9，机床1的下侧设有位于集水槽9上侧的欹器组件；
欹器组件包括固定在机床1下侧壁的支架6，支架6的两侧内壁均固定嵌设有轴承，两个轴承的内圈均固定有转轴7，两个转轴7端部之间固定有欹器8，储水箱3的下侧壁固定有位于欹器8上侧的排水管5，排水管5上设置有阀门，欹器8为现有的部件，具有“水少则倾，中则正，满则覆”的功能，当储水箱3内水通过排水管5排出至欹器8使欹器8倾覆后，水体即可往下倒出与摆板10接触，冲击摆板10转动；
集水槽9呈直角梯形设置，且集水槽9的左端最低高度低于右端的最低高度，欹器8倒出的水堆积在集水槽9的最低处，避免了集水槽9内的水体与摆板10接触，保证了欹器8倒出的水始终能冲击摆板10转动，回流管21位于集水槽9的左端外壁上，集水槽9的上表面与机床1呈平行设置，集水槽9内转动安装有摆板10，欹器8位于摆板10的一端上侧，摆板10的另一端上侧设置有敲击杆12，集水槽9的内壁固定有导向板11，敲击杆12的下端滑动插设在导向板11上，敲击杆12的上端贯穿下模具2的下侧壁并位于顶板的下侧；
机床1的下侧壁固定有水泵20，水泵20的输入端与集水槽9的外壁之间连接有回流管21，水泵20的输出端固定有送水管19，送水管19的端部连接有多个位于下模具2内用于冷却的冷却管4，冷却管4的端部贯穿下模具2外壁固定在储水箱3的外壁上，机床1的下侧壁固定有液压缸，液压缸的驱动端竖直向上固定有贯穿下模具2下侧壁设置用于将顶板顶起的顶杆17，水泵20将集水槽9底部的冷却水泵出至送水管19内，再流动至冷却管4内，吸附下模具2内的热量，铝合金件定型后，打开阀门，将储水箱3内的水体排出至欹器8内，欹器8水满倾覆使水体倒出与摆板10接触，冲击摆板10转动，摆板10的另一端即可往上转动推动敲击杆12往上移动，敲击顶板，加速铝合金件与型腔连接处松动。
型腔的边角处均固定有气囊14，多个气囊14之间通过连接管15进行连接，其中两个气囊14的外壁分别固定有进气管13和出气管16，出气管16的外壁上安装有排气阀，进气管13位于下模具2外部的一端固定贯穿集水槽9设置，集水槽9的外壁上设有与进气管13端部连接的冷气流发生机构，冷气流发生机构包括固定在集水槽9外壁上的压缩气泵22和涡流管23，压缩气泵22的输出端与涡流管23的进气端连接，涡流管23的冷气流端与进气管13的端部固定连接，工件充分松动手，对集水槽9内的水体进行冷却，启动压缩气泵22，压缩气流进入涡流管23后，涡流管23为现有一端产生热气流，一端产生冷气流的设备，冷气流流出至进气管13内，由于进气管13穿过集水槽9设置，冷气流流动会将集水槽9内的热量导出，再进入至气囊14内，使气囊14膨胀，结合液压缸驱动端的伸出，将顶板往上顶起，实现铝合金件的导出，四个边角结合中心同时顶出，受力更加均衡，上移更加平稳。
下模具2的外壁固定连接有横向设置的进料管25，进料管25的外壁固定连接有竖直设置的入料管26，机床1的外壁固定连接有斜板，斜板的端部固定连接有电动伸缩杆32,电动伸缩杆32的驱动端固定连接有滑动插设在进料管25内的推杆27，推杆27的端部外壁均匀固定连接有多个磁铁环28，入料管26的外壁转动连接有摆杆29，摆杆29的端部固定连接有位于推杆27上侧的磁铁柱31，磁铁柱31与磁铁环28相对一侧磁性相反，摆杆29的外壁固定连接有朝向入料管26设置的敲打杆30，物料通过入料管26和进料管25导入至下模具2内，全导入后，启动电动伸缩杆32，电动伸缩杆32带动推杆27往前移动，磁铁环28移动至磁铁柱31的下侧时，通过之间的磁性斥力推动摆杆29往上摆动，磁铁环28远离磁铁柱31时，摆杆29自动摆下，敲打杆30敲击入料管26，使内壁粘附的物料快速下滑至进料管25内，再通过推杆27的一端将物料全部推入至下模具2内，避免物料粘附在入料管26和进料管25的内壁上。
实施例二
参照图4，与实施例一的不同之处在于：冷气流发生机构包括固定在集水槽9外壁上的压缩气泵22和降温管24，降温管24的外壁固定嵌设安装有半导体制冷片18，降温管24的一端密封设置，另一端与进气管13的端部固定连接，半导体制冷片18的制冷面位于降温管24内，压缩气泵22导出的气流经过制冷面降温后进入至进气管13内，对气流进行降温，通过气流流动即可实现集水槽9内水体降温，后续导入气囊14内使气囊14膨胀顶起顶板，进而铝合金工件的顶出。
一种高韧性自强化铝合金压铸装置的生产工艺，包括以下步骤：
S1,将物料导入下模具2内，通过外部液压缸带动上模具下移至下模具2内，使金属物料挤压成型；
S2,物料挤压成型过程中，水泵20将集水槽9底部的冷却水泵出至送水管19内，再流动至冷却管4内，吸附下模具2内的热量，加速铝合金件的冷却定型，冷却水吸附热量后，从冷却管4端部流出至储水箱3内进行收集；
S3，物料冷却定型后，打开排水管5上的阀门，储水箱3内的水体沿着排水管5流出至欹器8内，欹器8盛满后自动倾覆，使水体倒出冲击摆板10转动，摆板10的另一端往上转动，推动敲击杆12上移敲击顶板，产生震动，使成型铝合金件与型腔内壁接触处松动，随着水体的不断排出，欹器8连续进行倾覆工作，敲击杆12不断进行敲击工作，加速成型铝合金件的脱模；
S4，铝合金件充分松动后，液压缸的驱动端伸出，顶杆17上移将顶板和成型铝合金件顶起，完成铝合金件的顶出。
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 (6)
1.一种高韧性自强化铝合金压铸装置，包括机床(1)和固定在机床(1)内的下模具(2)，其特征在于，所述下模具(2)内设有型腔以及滑动设置在型腔内的顶板，所述机床(1)上固定有储水箱(3)，所述机床(1)下侧固定有集水槽(9)，所述机床(1)的下侧设有位于集水槽(9)上侧的欹器组件；
所述欹器组件包括固定在机床(1)下侧壁的支架(6)，所述支架(6)的两侧内壁均固定嵌设有轴承，两个所述轴承的内圈均固定有转轴(7)，两个所述转轴(7)端部之间固定有欹器(8)，所述储水箱(3)的下侧壁固定有位于欹器(8)上侧的排水管(5)，所述排水管(5)上设置有阀门；
所述集水槽(9)内转动安装有摆板(10)，所述欹器(8)位于摆板(10)的一端上侧，所述摆板(10)的另一端上侧设置有敲击杆(12)，所述集水槽(9)的内壁固定有导向板(11)，所述敲击杆(12)的下端滑动插设在导向板(11)上，所述敲击杆(12)的上端贯穿下模具(2)的下侧壁并位于顶板的下侧；
所述机床(1)的下侧壁固定有水泵(20)，所述水泵(20)的输入端与集水槽(9)的外壁之间连接有回流管(21)，所述水泵(20)的输出端固定有送水管(19)，所述送水管(19)的端部连接有多个位于下模具(2)内用于冷却的冷却管(4)，所述冷却管(4)的端部贯穿下模具(2)外壁固定在储水箱(3)的外壁上；
所述下模具(2)的外壁固定连接有横向设置的进料管(25)，所述进料管(25)的外壁固定连接有竖直设置的入料管(26)，所述机床(1)的外壁固定连接有斜板，所述斜板的端部固定连接有电动伸缩杆(32),所述电动伸缩杆(32)的驱动端固定连接有滑动插设在进料管(25)内的推杆(27)，所述推杆(27)的端部外壁均匀固定连接有多个磁铁环(28)，所述入料管(26)的外壁转动连接有摆杆(29)，所述摆杆(29)的端部固定连接有位于推杆(27)上侧的磁铁柱(31)，所述磁铁柱(31)与磁铁环(28)相对一侧磁性相反，所述摆杆(29)的外壁固定连接有朝向入料管(26)设置的敲打杆(30)。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性自强化铝合金压铸装置，其特征在于，所述机床(1)的下侧壁固定有液压缸，所述液压缸的驱动端竖直向上固定有顶杆(17)，所述顶杆(17)贯穿下模具(2)的下侧壁且用于将顶板顶起。
3.根据权利要求1所述的一种高韧性自强化铝合金压铸装置，其特征在于，所述型腔的边角处均固定有气囊(14)，多个所述气囊(14)之间通过连接管(15)进行连接，其中两个所述气囊(14)的外壁分别固定有进气管(13)和出气管(16)，所述出气管(16)的外壁上安装有排气阀，所述进气管(13)位于下模具(2)外部的一端固定贯穿集水槽(9)设置，所述集水槽(9)的外壁上设有与进气管(13)端部连接的冷气流发生机构。
4.根据权利要求3所述的一种高韧性自强化铝合金压铸装置，其特征在于，所述冷气流发生机构包括固定在集水槽(9)外壁上的压缩气泵(22)和涡流管(23)，所述压缩气泵(22)的输出端与涡流管(23)的进气端连接，所述涡流管(23)的冷气流端与进气管(13)的端部固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种高韧性自强化铝合金压铸装置，其特征在于，所述所述冷气流发生机构包括固定在集水槽(9)外壁上的压缩气泵(22)和降温管(24)，所述降温管(24)的外壁固定嵌设安装有半导体制冷片(18)，所述降温管(24)的一端密封设置，另一端与进气管(13)的端部固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种高韧性自强化铝合金压铸装置的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1,将物料导入下模具(2)内，通过外部液压缸带动上模具下移至下模具(2)内，使金属物料挤压成型；
S2,物料挤压成型过程中，水泵(20)将集水槽(9)底部的冷却水泵出至送水管(19)内，再流动至冷却管(4)内，吸附下模具(2)内的热量，加速铝合金件的冷却定型，冷却水吸附热量后，从冷却管(4)端部流出至储水箱(3)内进行收集；
S3，物料冷却定型后，打开排水管(5)上的阀门，储水箱(3)内的水体沿着排水管(5)流出至欹器(8)内，欹器(8)盛满后自动倾覆，使水体倒出冲击摆板(10)转动，摆板(10)的另一端往上转动，推动敲击杆(12)上移敲击顶板，产生震动，使成型铝合金件与型腔内壁接触处松动，随着水体的不断排出，欹器(8)连续进行倾覆工作，敲击杆(12)不断进行敲击工作，加速成型铝合金件的脱模；
S4，铝合金件充分松动后，液压缸的驱动端伸出，顶杆(17)上移将顶板和成型铝合金件顶起，完成铝合金件的顶出。
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