CN117399591B - 一种一体化成型的铝合金压铸模具及压铸工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体化成型的铝合金压铸模具及压铸工艺，涉及压铸模具技术领域，包括上模台和下模台，所述下模台的中部开设有模压槽；其特征在于，所述上模台的底部边沿固定连接有对接封闭罩，所述对接封闭罩的一侧固定连接有送风板，所述送风板的一侧开设有送风槽，所述送风板的另一侧固定连接有送风管；所述下模台的边沿固定连接有承托环，所述对接封闭罩的另一侧固定连接有排风管；本发明通过设置对接封闭罩与承托环相配合，形成封闭空间，在铝合金铸件初步成形降温后，向该封闭空间内送入惰性气体，既实现了对铝合金铸件的再次降温，也避免了带有铝合金铸件与空气接触导致表层发生氧化的问题。
Description
技术领域
本发明涉及压铸模具技术领域，具体是一种一体化成型的铝合金压铸模具及压铸工艺。
背景技术
一体化压铸，是铝合金高压铸造技术的一种，其核心在于借助大吨位压铸机，多个单独、分散的零部件得以高度集成，压铸一次成型为几个大型铝合金铸件，从而摒弃了先冲压再焊接或铆接组合的传统方式。
现有的铝合金压铸工艺，铝合金在加工过程中受热时，其材料表层的铁及其他合金元素容易与空气介质中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜，即发生氧化。而高温的铝合金铸件在氧化后会导致尺寸精度和表面光亮度恶化，具有氧化膜的淬透性差且易出现淬火软点，不便于后续的加工处理并会导致产品质量降低。因此有必要提出改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一体化成型的铝合金压铸模具及压铸工艺，以解决上述背景技术中提出现有技术的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种一体化成型的铝合金压铸模具，包括上模台和下模台，所述下模台的中部开设有模压槽，所述模压槽的内壁中部固定安装有顶出机构；所述上模台的底部边沿固定连接有对接封闭罩，所述对接封闭罩的一侧固定连接有送风板，所述送风板的一侧开设有送风槽，所述送风板的另一侧固定连接有送风管；所述下模台的边沿固定连接有承托环，所述承托环的顶部与对接封闭罩的底部对应设置，所述对接封闭罩的另一侧固定连接有排风管。
作为本发明进一步的方案：所述下模台的两侧内部固定连接有加热架，两个所述加热架的内部均固定安装有电加热管，所述两个所述加热架远离模压槽的一侧均固定连接有回热管，两个所述回热管的一端均固定连接有集热管，两个所述回热管之间固定连接有导热管，所述导热管的中部弯曲盘绕并嵌入模压槽内。
作为本发明进一步的方案：还包括用于对集热管热量进行回收利用的热能回收单元，所述热能回收单元包括换热架，所述换热架一侧固定连接有安装板，所述安装板的一侧固定连接有换热管，两个所述集热管的一端均与换热管固定连接，其中一个集热管的中部固定安装有循环水泵，所述安装板与换热架之间固定连接有导流风扇。
作为本发明进一步的方案：所述顶出机构包括顶出推杆，所述顶出推杆的输出端固定连接有顶升杆，所述顶升杆的顶部固定连接有顶升盘，所述顶升盘的中部开设有导流腔，所述导流腔的边沿固定连接有若干个雾化喷头，所述导流腔的底部固定连接有送水管，所述顶升杆的一侧开设有通槽，所述送水管的一侧由通槽穿出并与外接水泵的输出端固定连接。
一种一体化成型的铝合金压铸工艺，包括下列步骤：
步骤一：对模压槽进行预热；
步骤二：上模台和下模台合模，而后进行射料；
步骤三：对模压槽进行降温，进而实现对铝合金铸件降温；
步骤四：上模台半抬起，通过对接封闭罩对上模台与下模台的间隙进行封闭，由送风板送入惰性气体，对铝合金铸件进行降温；
步骤五：上模台抬起，顶升机构带动顶升盘上升，将铝合金铸件顶出，并由人工取出；
步骤六：通过顶升盘上的雾化喷头向模压槽内喷涂脱模剂
步骤七：顶升机构带动顶升盘复位，完成一次压铸操作。
作为本发明进一步的方案：在步骤一中，通过加热架对模压槽进行预热，同时通过设置回热管和导热管等结构，将热量导送入模压槽内部，提升预热效果。
作为本发明进一步的方案：在步骤三中，通过设置集热管和热能回收单元，将预热过程的热量回收，同时实现对铝合金铸件的缓慢降温。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置对接封闭罩与承托环相配合，形成封闭空间，在铝合金铸件初步成形降温后，向该封闭空间内送入惰性气体，既实现了对铝合金铸件的再次降温，也避免了带有余温的铝合金铸件与空气接触导致表层发生氧化的问题；
本发明通过在模压槽内嵌设导热管，满足对模压槽的预热需要，同时也可通过在导热管中流动的导热介质，辅助实现对铝合金铸件的冷却降温；且相较于直接送入低温的冷却介质的冷却操作，本申请可以实现对铝合金铸件的缓慢冷却，避免铝合金铸件骤然预冷导致的性状改变，同时配合热电转换装置对热量进行回收利用，并将收集转化电能用于装置运行，以此减少装置整体的能量消耗。
附图说明
图1为本发明模具的立体图；
图2为本发明下模台的截面图；
图3为本发明顶升盘的截面图；
图4为本发明送风槽的截面图；
图5为本发明热能回收单元的立体图；
图6为本发明工艺的流程框图。
图中：1、下模台；2、模压槽；3、上模台；7、对接封闭罩；8、承托环；9、送风板；10、送风管；11、送风槽；12、集热管；13、顶升盘；14、雾化喷头；15、顶升杆；16、送水管；17、顶出推杆；18、回热管；19、导热管；20、电加热管；21、安装板；22、换热管；23、换热架；24、导流风扇。
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。
请参阅图1-图5，本发明实施例中，一种一体化成型的铝合金压铸模具，包括上模台3和下模台1，下模台1的中部开设有模压槽2；上模台3的底部边沿固定连接有对接封闭罩7，对接封闭罩7的一侧固定连接有送风板9，送风板9的一侧开设有送风槽11，送风板9的另一侧固定连接有送风管10，送风管10的一端与外接气泵的输出端相连通，该气泵的输入端连接有惰性气体源；下模台1的边沿固定连接有承托环8，承托环8的顶部与对接封闭罩7的底部对应设置，对接封闭罩7的另一侧固定连接有排风管；通过设置对接封闭罩7与承托环8相配合，形成封闭空间，在铝合金铸件初步成形降温后，向该封闭空间内送入惰性气体，既实现了对铝合金铸件的再次降温，也避免了带有余温的铝合金铸件与空气接触导致表层发生氧化的问题；
下模台1的两侧内部固定连接有加热架，两个加热架的内部均固定安装有电加热管20；通过设置电加热架对模压槽2进行预热，降低模具与合金液料温度差，以此减少合金液料对模具的热冲击，延长模具使用寿命；
为实现对加热架热量的充分利用，两个加热架远离模压槽2的一侧均固定连接有回热管18，以此对加热架外侧的热量进行充分的收集利用，减少热能散失；
两个回热管18之间固定连接有导热管19，导热管19的中部弯曲盘绕并嵌入模压槽2内；通过在模压槽2内嵌设导热管19，满足对模压槽2的预热需要，同时也可通过在导热管19中流动的导热介质，辅助实现对铝合金铸件的冷却降温；且相较于直接送入低温的冷却介质的冷却操作，本申请的导热介质由于电加热管20以及合金液料的加热，使其本身温度较高，因此其可以实现对铝合金铸件的缓慢冷却，避免铝合金铸件骤然预冷导致的性状改变，影响合金质量；
本申请还包括用于对集热管12热量进行回收利用的热能回收单元，热能回收单元包括换热架23，换热架23一侧固定连接有安装板21，安装板21的一侧固定连接有换热管22，两个回热管18的一端均固定连接有集热管12，两个集热管12的一端均与换热管22固定连接，其中一个集热管12的中部固定安装有循环水泵；换热架23远离安装板21的一侧固定安装有热电转换装置，以此实现对热量的回收利用，其收集转化的电能用于装置运行，以此减少装置整体的能量消耗；
安装板21与换热架23之间固定连接有导流风扇24，通过设置导流风扇24，将安装板21逸散的热量所加热的空气吹向换热架23，以此提高热量回收效率。
模压槽2的内壁中部固定安装有顶出机构，顶出机构包括顶出推杆17，顶出推杆17的输出端固定连接有顶升杆15，顶升杆15的顶部固定连接有顶升盘13，顶升盘13的顶部与模压槽2的内壁底部平齐；在完成压铸后由顶出机构将模压槽2内的铝合金铸件顶出，方便拿取；
顶升盘13的中部开设有导流腔，导流腔的边沿固定连接有若干个雾化喷头14，导流腔的底部固定连接有送水管16，顶升杆15的一侧开设有通槽，送水管16的一侧由通槽穿出并与外接水泵的输出端固定连接；通过在顶升盘13上设置送水管16和雾化喷头14等结构，在顶出完成后，利用已伸出的顶升盘13同步实现对脱模剂的喷送，提高装置的实用性。在具体实施时，也可根据在下模台1或上模台3内设置多个加热架或顶出机构。
请参阅图6，本申请还提供以后一种结合上述压铸模具使用的一体化成型的铝合金压铸工艺，包括下列步骤：
步骤一：通过加热架对模压槽2进行预热，同时通过设置回热管18和导热管19等结构，将热量导送入模压槽2内部，提升预热效果；
步骤二：上模台3和下模台1合模，在合模过程中可由送风槽11送出惰性气体，而后进行射料；
步骤三：通过设置集热管12和热能回收单元，在进行冷却时，将预热过程的热量回收，同时实现对铝合金铸件的缓慢降温；
步骤四：上模台3半抬起，通过对接封闭罩7对上模台3与下模台1的间隙进行封闭，由送风板9送入惰性气体，对铝合金铸件进行降温；
步骤五：上模台3抬起，顶升机构带动顶升盘13上升，将铝合金铸件顶出，并由人工取出；
步骤六：通过顶升盘13上的雾化喷头14向模压槽2内喷涂脱模剂
步骤七：顶升机构带动顶升盘13复位，完成一次压铸操作。
本发明的模具在使用时，首先由电加热管20启动，对下模台1进行预热，电加热管20靠近模压槽2的一侧对模压槽2进行加热，远离模压槽2的一侧散失的热量由回热管18进行吸收，并由导热介质和导热管19的传导，由内部对模压槽2进行升温预热；
预热完成后电加热管20关闭，上模台3和下模台1合模，在合模过程中可由送风槽11送出惰性气体，以此驱散周围空气，减少合金液料的氧化，而后进行射料；射料完成后，循环水泵启动，带动导热管19和回热管18内的导热介质沿一侧集热管12进入换热管22，另一侧集热管12流回，实现导热介质的循环流动，进入换热管22的导热介质其中的热量经由安装板21和换热架23的导引，与热电转换装置的热端接触，利用热电转换装置转换为电能，供给模具各组件使用；随着换热的进行，导热介质的温度逐渐降低，进而实现对模压槽2的逐渐降温；
一段时间后，循环水泵停止工作；上模台3半抬起，抬起幅度满足送风槽11的高度大于下模台1顶面的高度，且对接封闭罩7的底部高度低于下模台1顶面的高度，通过对接封闭罩7对上模台3与下模台1的间隙进行封闭，由外接气泵启动，通过送风管10向送风槽11送入惰性气体，对铝合金铸件进行吹送降温；
降温完成后，上模台3抬起，顶出推杆17带动顶升杆15上升，进而带动顶升盘13上升，将铝合金铸件顶出，并由人工取出；取出后，外接水泵向送水管16送入脱模剂，再通过顶升盘13上的雾化喷头14向模压槽2内喷涂至模压槽2内，而后顶出推杆17带动顶升盘13复位，准备再次进行压铸操作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种一体化成型的铝合金压铸模具，包括上模台（3）和下模台（1），所述下模台（1）的中部开设有模压槽（2）；其特征在于，所述上模台（3）的底部边沿固定连接有对接封闭罩（7），所述对接封闭罩（7）的一侧固定连接有送风板（9），所述送风板（9）的一侧开设有送风槽（11），所述送风板（9）的另一侧固定连接有送风管（10）；所述下模台（1）的边沿固定连接有承托环（8），所述承托环（8）的顶部与对接封闭罩（7）的底部对应设置，所述对接封闭罩（7）的另一侧固定连接有排风管。
2.根据权利要求1所述的一种一体化成型的铝合金压铸模具，其特征在于，所述下模台（1）的两侧内部固定连接有加热架，两个所述加热架的内部均固定安装有电加热管（20），两个所述加热架远离模压槽（2）的一侧均固定连接有回热管（18），两个所述回热管（18）的一端均固定连接有集热管（12），两个所述回热管（18）之间固定连接有导热管（19），所述导热管（19）的中部嵌入模压槽（2）内。
3.根据权利要求2所述的一种一体化成型的铝合金压铸模具，其特征在于，还包括热能回收单元，所述热能回收单元包括换热架（23），所述换热架（23）一侧固定连接有安装板（21），所述安装板（21）的一侧固定连接有换热管（22），两个所述集热管（12）的一端均与换热管（22）固定连接，所述安装板（21）与换热架（23）之间固定连接有导流风扇（24）。
4.根据权利要求3所述的一种一体化成型的铝合金压铸模具，其特征在于，所述模压槽（2）的内壁中部固定安装有顶出机构，所述顶出机构包括顶出推杆（17），所述顶出推杆（17）的输出端固定连接有顶升杆（15），所述顶升杆（15）的顶部固定连接有顶升盘（13）。
5.根据权利要求4所述的一种一体化成型的铝合金压铸模具，其特征在于，所述顶升盘（13）的中部开设有导流腔，所述导流腔的边沿固定连接有若干个雾化喷头（14），所述导流腔的底部固定连接有送水管（16）。
6.一种根据权利要求5所述一体化成型的铝合金压铸模具的压铸工艺，其特征在于，包括下列步骤：
步骤一：对模压槽（2）进行预热；
步骤二：上模台（3）和下模台（1）合模，并进行射料；
步骤三：对模压槽（2）进行降温，进而实现对铝合金铸件降温；
步骤四：上模台（3）半抬起，通过对接封闭罩（7）对上模台（3）与下模台（1）的间隙进行封闭，由送风板（9）送入惰性气体，对铝合金铸件进行降温；
步骤五：上模台（3）抬起，顶升机构带动顶升盘（13）上升，将铝合金铸件顶出，并由人工取出；
步骤六：通过顶升盘（13）上的雾化喷头（14）向模压槽（2）内喷涂脱模剂；
步骤七：顶升机构带动顶升盘（13）复位，完成一次压铸操作。
7.根据权利要求6所述一体化成型的铝合金压铸模具的压铸工艺，其特征在于，在步骤一中，通过加热架对模压槽（2）进行预热，同时通过设置回热管（18）和导热管（19），将热量导送入模压槽（2）内部，提升预热效果。
8.根据权利要求6所述一体化成型的铝合金压铸模具的压铸工艺，其特征在于，在步骤三中，通过设置集热管（12）和热能回收单元，将预热过程的热量回收，同时实现对铝合金铸件的降温冷却。
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