权利要求
1.一种金属型
铝合金低压铸造装置，包括底座(1)，所述底座(1)的顶部分别固定连接有坩埚(11)和支撑柱(3)，所述支撑柱(3)的顶部固定连接有支撑台(2)，所述坩埚(11)的侧壁连通有注气管(12)，所述支撑台(2)的顶部固定连接有底模(21)，所述底模(21)的前后对称设置有两个呈半圆的侧模(22)，两个所述侧模(22)的顶部设有上模(23)，所述坩埚(11)的顶部固定连接有升液管(13)，所述升液管(13)的端部贯穿支撑台(2)位于底模(21)的上端面，其特征在于：
所述底座(1)的顶部固定连接有冷却机构(4)，其中所述冷却机构(4)包括固定在底座(1)顶部的常温水箱(41)和制冷水箱(42)，所述常温水箱(41)与侧模(22)之间通过管道相连通，所述制冷水箱(42)的顶部设有驱动组件(43)，所述制冷水箱(42)的一侧固定连接有金属软管(44)，所述金属软管(44)的端部与侧模(22)相连通;
当所述驱动组件(43)向上运动时，用以对常温水箱(41)内冷却液抽取，冷却液通过管道注入侧模(22)内初步降温，侧模(22)内冷却液通过金属软管(44)输送至制冷水箱(42)内冷却降温;
当所述驱动组件(43)向下运动时，用以将侧模(22)内冷却液通过管道抽取输送至常温水箱(41)内，制冷水箱(42)内冷却液通过金属软管(44)注入至侧模(22)内再次降温。
2.根据权利要求1所述的一种金属型铝合金低压铸造装置，其特征在于，所述底座(1)顶部固定连接有保温桶(5)，所述保温桶(5)用以对坩埚(11)进行包覆保温。
3.根据权利要求2所述的一种金属型铝合金低压铸造装置，其特征在于，所述保温桶(5)的内部开设有保温腔(51)，所述保温腔(51)的内部固定连接有螺旋管(52)，所述螺旋管(52)的端部固定连接有连接管(53)，所述连接管(53)端部相连通有三通阀(54)，所述三通阀(54)固定在金属软管(44)的表面。
4.根据权利要求1所述的一种金属型铝合金低压铸造装置，其特征在于，两个所述侧模(22)的内部均设置有降温机构(6)，所述降温机构(6)用以对侧模(22)内壁进行散热。
5.根据权利要求1所述的一种金属型铝合金低压铸造装置，其特征在于，两个所述侧模(22)的环形外侧面均竖直等距固定有若干个圆弧形结构的散热板(61)，且散热板(61)均贯穿至侧模(22)内部，两个所述侧模(22)内部远离散热板(61)的环形内壁上均竖直等距固定连接有若干个圆弧形结构的缓流板(62)，所述缓流板(62)与散热板(61)之间相互交错形成有折弯冷却通道(63)。
6.根据权利要求1所述的一种金属型铝合金低压铸造装置，其特征在于，所述底座(1)的顶部固定连接有L支架(24)，所述L支架(24)的内顶壁固定连接有气缸一(25)，所述气缸一(25)的输出端固定连接上模(23)上方，所述支撑台(2)的侧壁固定连接有气缸二(26)，所述气缸二(26)的输出端固定连接有连接板(27)，所述连接板(27)固定在侧模(22)的侧壁。
7.根据权利要求6所述的一种金属型铝合金低压铸造装置，其特征在于，所述连接板(27)的内侧固定连接有齿条(28)，所述齿条(28)的表面啮合连接有齿轮(29)，所述齿轮(29)固定在三通阀(54)的正上方。
8.根据权利要求1所述的一种金属型铝合金低压铸造装置，其特征在于，所述驱动组件(43)包括通过轴承转动在活塞板二(432)内部的往复丝杆(431)，所述往复丝杆(431)的表面设有活塞板二(432)，所述活塞板二(432)滑动在制冷水箱(42)内壁，所述往复丝杆(431)的顶部固定连接有正时带轮一(433)，所述支撑台(2)的内底壁通过驱动部转动连接有正时带轮二(434)，所述正时带轮二(434)和正时带轮一(433)之间通过皮带啮合转动。
9.根据权利要求1所述的一种金属型铝合金低压铸造装置，其特征在于，所述制冷水箱(42)的内部滑动连接有活塞板一(421)，所述活塞板一(421)的顶部固定连接有制冷机(422)。
10.一种金属型铝合金低压铸造的方法，包括权利要求1所述的一种金属型铝合金低压铸造装置，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1、注液：首先将融化后的铝液放入坩埚(11)内部，然后通过注气管(12)将气体注入坩埚(11)内部，以此来将底座(1)内部铝液在低压气体下上升进入升液管(13)内，然后升液管(13)将上升的铝液注入底模(21)、侧模(22)和上模(23)组成的预热的模腔内部成型;
S2、冷却定型：通过常温水箱(41)和制冷水箱(42)的设置下，可以分别对常温水箱(41)和制冷水箱(42)内均注入冷却液，常温水箱(41)内冷却液温度高于制冷水箱(42)内冷却液温度，在驱动组件(43)驱动下，可以将常温水箱(41)内壁冷却液输送至侧模(22)内进行冷却定型，而侧模(22)内冷却液则通过金属软管(44)输送至制冷水箱(42)内进行冷却降温;
S3、脱模：待铝合金铸件成型后，将底模(21)上两个侧模(22)之间相互远离，且上模(23)向上远离底模(21)，以此来将成型后的铝合金铸件脱模工作。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及低压铸造技术领域，尤其涉及一种金属型铝合金低压铸造装置。
背景技术
[0002]低压铸造是指铸型一般安置在密封的坩埚上方，坩埚中通入压缩空气，在熔融金属的表面上造成低压力(0.06～0.15MPa)，使金属液由升液管上升填充铸型和控制凝固的铸造方法，低压铸造法的雏形可以追溯到上世纪初，利用低压铸造法所具有的材料利用率高、容易实现注汤自动化等优点，以汽车部件为中心，逐步确立了轻合金铸件的主要铸造法的牢固地位;铝合金是工业中应用最广泛的一类
有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求也日益增多。
[0003]现有的铝合金铸件在模具成型过程中，大多数需要通过冷却液进行降温定型，由于零下的冷却液直接注入模具内，虽然能快速对模具内铸件进行快速降温处理，因过快冷却速度可能导致模具表面出现裂纹或变形问题，进一步降低了模具的使用寿命以及铸件的质量。
发明内容
[0004]本发明的目的是为了解决现有技术中以上问题，而提出的一种金属型铝合金低压铸造装置。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种金属型铝合金低压铸造装置，包括底座，所述底座的顶部分别固定连接有坩埚和支撑柱，所述支撑柱的顶部固定连接有支撑台，所述坩埚的侧壁连通有注气管，所述支撑台的顶部固定连接有底模，所述底模的前后对称设置有两个呈半圆的侧模，两个所述侧模的顶部设有上模，所述坩埚的顶部固定连接有升液管，所述升液管的端部贯穿支撑台位于底模的上端面，所述底座的顶部固定连接有冷却机构，其中所述冷却机构包括固定在底座顶部的常温水箱和制冷水箱，所述常温水箱与侧模之间通过管道相连通，所述制冷水箱的顶部设有驱动组件，所述制冷水箱的一侧固定连接有金属软管，所述金属软管的端部与侧模相连通;当所述驱动组件向上运动时，用以对常温水箱内冷却液抽取，冷却液通过管道注入侧模内初步降温，侧模内冷却液通过金属软管输送至制冷水箱内冷却降温;当所述驱动组件向下运动时，用以将侧模内冷却液通过管道抽取输送至常温水箱内，制冷水箱内冷却液通过金属软管注入至侧模内再次降温。
[0006]优选的，所述底座顶部固定连接有保温桶，所述保温桶用以对坩埚进行包覆保温。
[0007]优选的，所述保温桶的内部开设有保温腔，所述保温腔的内部固定连接有螺旋管，所述螺旋管的端部固定连接有连接管，所述连接管端部相连通有三通阀，所述三通阀固定在金属软管的表面。
[0008]优选的，两个所述侧模的内部均设置有降温机构，所述降温机构用以对侧模内壁进行散热。
[0009]优选的，两个所述侧模的环形外侧面均竖直等距固定有若干个圆弧形结构的散热板，且散热板均贯穿至侧模内部，两个所述侧模内部远离散热板的环形内壁上均竖直等距固定连接有若干个圆弧形结构的缓流板，所述缓流板与散热板之间相互交错形成有折弯冷却通道。
[0010]优选的，所述底座的顶部固定连接有L支架，所述L支架的内顶壁固定连接有气缸一，所述气缸一的输出端固定连接上模上方，所述支撑台的侧壁固定连接有气缸二，所述气缸二的输出端固定连接有连接板，所述连接板固定在侧模的侧壁。
[0011]优选的，所述连接板的内侧固定连接有齿条，所述齿条的表面啮合连接有齿轮，所述齿轮固定在三通阀的正上方。
[0012]优选的，所述驱动组件包括通过轴承转动在活塞板内部的往复丝杆，所述往复丝杆的表面设有活塞板，所述活塞板滑动在制冷水箱内壁，所述往复丝杆的顶部固定连接有正时带轮一，所述支撑台的内底壁通过驱动部转动连接有正时带轮二，所述正时带轮二和正时带轮一之间通过皮带啮合转动。
[0013]优选的，所述制冷水箱的内部滑动连接有浮板，所述浮板的顶部固定连接有制冷机。
[0014]一种金属型铝合金低压铸造的方法，主要包括以下步骤：
S1、注液：首先将融化后的铝液放入坩埚内部，然后通过注气管将气体注入坩埚内部，以此来将底座内部铝液在低压气体下上升进入升液管内，然后升液管将上升的铝液注入底模、侧模和上模组成的预热的模腔内部成型;
S2、冷却定型：通过常温水箱和制冷水箱的设置下，可以分别对常温水箱和制冷水箱内均注入冷却液，常温水箱内冷却液温度高于制冷水箱内冷却液温度，在驱动组件驱动下，可以将常温水箱内壁冷却液输送至侧模内进行冷却定型，而侧模内冷却液则通过金属软管输送至制冷水箱内进行冷却降温;
S3、脱模：待铝合金铸件成型后，将底模上两个侧模之间相互远离，且上模向上远离底模，以此来将成型后的铝合金铸件脱模工作。
[0015]与现有技术相比，本发明提供了一种金属型铝合金低压铸造装置，具备以下有益效果：
1、该金属型铝合金低压铸造装置，通过常温水箱、制冷水箱、驱动组件和金属软管之间的配合下，可以对侧模内部注入温和的冷却液，温和冷却液缓慢冷却速度降温处理，通过此种的设置下，有助于减少模具因温差过大而产生的应力和变形问题，并且有助于保持产品的尺寸精度和表面光洁度，提高产品质量，防止了过快冷却速度可能导致模具表面出现裂纹或变形问题，进一步延长了模具的使用寿命以及铸件的质量。
[0016]2、该金属型铝合金低压铸造装置，通过保温腔、螺旋管、连接管和三通阀之间的配合下，可以在脱模完毕后可以对模具预热处理，通过此种方式的设置，实现了预热模具可以降低铝液的粘度，提高其流动性，使其更容易填充模具的模腔内细小部分和复杂结构内，同时可以减少铝液与模具之间的温差，从而减少因温差过大而产生的热应力，降低铸件出现裂纹、变形等缺陷的风险，并且预热后的模具可以更快地达到工作状态，减少生产准备时间，提高生产效率。
[0017]3、该金属型铝合金低压铸造装置，通过散热板、缓流板和折弯冷却通道之间的配合下，在冷却液注入模具内时可以延长流通速度，通过此种方式的设置，实现了可以更加均匀的对模具进行降温处理，防止模具冷却速度过快无法及时均匀吸附铸件表面温度问题，进一步提高了铸件成型的速度。
[0018]该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明有助于减少模具因温差过大而产生的应力和变形问题，并且有助于保持产品的尺寸精度和表面光洁度，提高产品质量，防止了过快冷却速度可能导致模具表面出现裂纹或变形问题，进一步延长了模具的使用寿命以及铸件的质量。
附图说明
[0019]图1为本发明提出的一种金属型铝合金低压铸造装置的立体结构示意图;
图2为本发明提出的一种金属型铝合金低压铸造装置的半剖结构示意图;
图3为本发明提出的一种金属型铝合金低压铸造装置的剖开结构示意图;
图4为本发明提出的一种金属型铝合金低压铸造装置的俯视结构示意图;
图5为本发明提出的一种金属型铝合金低压铸造装置的左侧结构示意图;
图6为本发明提出的一种金属型铝合金低压铸造装置的结构示意图;
图7为本发明提出的一种金属型铝合金低压铸造装置的驱动组件结构示意图;
图8为本发明提出的一种金属型铝合金低压铸造装置的制冷水箱结构示意图。
[0020]图中：1、底座;11、坩埚;12、注气管;13、升液管;2、支撑台;21、底模;22、侧模;23、上模;24、L支架;25、气缸一;26、气缸二;27、连接板;28、齿条;29、齿轮;3、支撑柱;4、冷却机构;41、常温水箱;42、制冷水箱;421、活塞板一;422、制冷机;43、驱动组件;431、往复丝杆;432、活塞板二;433、正时带轮一;434、正时带轮二;44、金属软管;5、保温桶;51、保温腔;52、螺旋管;53、连接管;54、三通阀;6、降温机构;61、散热板;62、缓流板;63、折弯冷却通道。
具体实施方式
[0021]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。
[0022]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。
[0023]在一个实施方式中，参照图1-图8，一种金属型铝合金低压铸造装置，包括底座1，底座1的顶部分别固定连接有坩埚11和支撑柱3，支撑柱3的顶部固定连接有支撑台2，坩埚11的侧壁连通有注气管12，支撑台2的顶部固定连接有底模21，底模21的前后对称设置有两个呈半圆的侧模22，两个侧模22的顶部设有上模23，坩埚11的顶部固定连接有升液管13，升液管13的端部贯穿支撑台2位于底模21的上端面，底座1的顶部固定连接有冷却机构4，其中冷却机构4包括固定在底座1顶部的常温水箱41和制冷水箱42，常温水箱41与侧模22之间通过管道相连通，制冷水箱42的顶部设有驱动组件43，制冷水箱42的一侧固定连接有金属软管44，金属软管44的端部与侧模22相连通;当驱动组件43向上运动时，用以对常温水箱41内冷却液抽取，冷却液通过管道注入侧模22内初步降温，侧模22内冷却液通过金属软管44输送至制冷水箱42内冷却降温;当驱动组件43向下运动时，用以将侧模22内冷却液通过管道抽取输送至常温水箱41内，制冷水箱42内冷却液通过金属软管44注入至侧模22内再次降温，底座1的顶部固定连接有L支架24，L支架24的内顶壁固定连接有气缸一25，气缸一25的输出端固定连接上模23上方，支撑台2的侧壁固定连接有气缸二26，气缸二26的输出端固定连接有连接板27，连接板27固定在侧模22的侧壁，连接板27的内侧固定连接有齿条28，齿条28的表面啮合连接有齿轮29，齿轮29固定在三通阀54的正上方，驱动组件43包括通过轴承转动在活塞板432内部的往复丝杆431，往复丝杆431的表面设有活塞板432，活塞板432滑动在制冷水箱42内壁，往复丝杆431的顶部固定连接有正时带轮一433，支撑台2的内底壁通过驱动部转动连接有正时带轮二434，正时带轮二434和正时带轮一433之间通过皮带啮合转动，制冷水箱42的内部滑动连接有浮板421，浮板421的顶部固定连接有制冷机422。
[0024]采用这样的方案，通过冷却机构4向侧模22内部注入温和的冷却液，在温和冷却液作用下，有助于减少模具因温差过大而产生的应力和变形问题，并且有助于保持产品的尺寸精度和表面光洁度，提高产品质量，防止了过快冷却速度可能导致模具表面出现裂纹或变形问题，进一步延长了模具的使用寿命以及铸件的质量。
[0025]具体工作时，首先将熔融的铝液注入坩埚11内部，随后通过注气管12将压缩气体输入坩埚11内部，在铝液表面形成压力，使铝液经过升液管13进入由底模21、两个侧模22以及上模23组成的预热模腔内;
待模腔内的铸件成型过程中，通过冷却机构4可以对侧模22内进行注入冷却液，以此来加快对模腔内的铸件成型效率;
通过常温水箱41上方的驱动组件43的驱动下，驱动部带动正时带轮二434的转动下，可以在皮带作用下,依次带动正时带轮一433和往复丝杆431同步旋转，在往复丝杆431的旋转下可以将活塞板432在常温水箱41内部向上运动，在活塞板432向上运动时，可以将常温水箱41内常温的冷却液挤压注入侧模22内部，通过常温冷却液注入侧模22内部可以温和对模具组成的铸件初步降温处理，而侧模22内部原有的冷却液会通过金属软管44输送至制冷水箱42内部，通过制冷水箱42内部浮板421顶部制冷机422驱动下，可以对制冷水箱42注入的冷却液进行制冷处理;
在往复丝杆431表面的活塞板432向下运动时，会将侧模22内冷却液抽取至常温水箱41内，制冷水箱42内通过金属软管44可以将冷却后的冷却液注入侧模22内进行再次降温处理，在活塞板432在往复丝杆431表面往复运动下，可以持续对侧模22内进行降温处理，在连续温和缓慢的降温下，有助于减少模具因温差过大而产生的应力和变形问题，并且有助于保持产品的尺寸精度和表面光洁度，提高产品质量，防止了过快冷却速度可能导致模具表面出现裂纹或变形问题，进一步延长了模具的使用寿命以及铸件的质量。
[0026]待模腔内的铸件成型后，停止输送压缩气体，使得升液管13内的铝液回流至坩埚11内，随后启动L支架24上的气缸一25进行驱动，以此来带动上模23进行上升远离底模21，同时两个气缸二26驱动下，可以带动连接板27固定的侧模22向一侧进行移动，以此来将两个侧模22相互远离，从而将成型后的铸件完成脱模工作。
[0027]补充说明，该驱动部为伺服电机，该常温水箱41底部设置有泄气孔。
[0028]在一个实施方式中，参照图2和图3，底座1顶部固定连接有保温桶5，保温桶5用以对坩埚11进行包覆保温，保温桶5的内部开设有保温腔51，保温腔51的内部固定连接有螺旋管52，螺旋管52的端部固定连接有连接管53，连接管53端部相连通有三通阀54，三通阀54固定在金属软管44的表面。
[0029]采用这样的方案，在保温桶5的设置下，可以对坩埚11的四周进行包覆，以此来对坩埚11进行保温，从而延缓坩埚11外部热量的散发。
[0030]具体工作时，通过保温桶5包覆在坩埚11，以此来对坩埚11表面进行保温处理，然后在通过保温桶5内部保温腔51的开设下，可以将螺旋管52安装在保温腔51内部，通过坩埚11散热的可以以此传递至保温桶5和螺旋管52内部，在热量传递下可以将螺旋管52内的冷却液进行加热到几十度温度，通过连接管53可以将螺旋管52内部加热后的冷却液注入三通阀54内部，当三通阀54进行切换时，
脱模时，在气缸二26带动连接板27向一侧进行位移，连接板27同步带动齿条28进行位移，通过齿条28的位移下可以转动齿轮29，由于齿轮29固定在三通阀54上，以此将三通阀54阀口进行切换，将三通阀54与螺旋管52内冷却液流通，相反三通阀54与制冷水箱42内冷却液进行封堵，从而可以将加热后的冷却液通过金属软管44注入侧模22内，以此通过几十度温度冷却液对侧模22内进行预热处理，便于预热的侧模22合模后，当再次进行注入铝液时，预热模具可以降低铝液的粘度，提高其流动性，使其更容易填充模具的模腔内细小部分和复杂结构内，同时可以减少铝液与模具之间的温差，从而减少因温差过大而产生的热应力，降低铸件出现裂纹、变形等缺陷的风险，并且预热后的模具可以更快地达到工作状态，减少生产准备时间，提高生产效率。
[0031]在一个实施方式中，参照图6，两个侧模22的内部均设置有降温机构6，降温机构6用以对侧模22内壁进行散热，两个侧模22的环形外侧面均竖直等距固定有若干个圆弧形结构的散热板61，且散热板61均贯穿至侧模22内部，两个侧模22内部远离散热板61的环形内壁上均竖直等距固定连接有若干个圆弧形结构的缓流板62，缓流板62与散热板61之间相互交错形成有折弯冷却通道63。
[0032]采用这样的方案，在降温机构6的设置下，当外界冷却液注入至侧模22内时，可以延长冷却液在侧模22内的时间，通过时间的延长下循环流动冷却液对模腔内的铸件进行冷却，提高了铸件成型的速度，从而提高生产效率。
[0033]具体工作时，通过散热板61和缓流板62竖直等距离固定在侧模22内，当冷却液进入侧模22内部时，会以此经过散热板61和折弯冷却通道63之间形成折弯冷却通道63内，从而可以延长冷却液在侧模22内部时，对模腔内的铸件进行冷却，进一步提高了铸件成型的速度，并且在散热板61的设置下，也可以将侧模22表面的温度进行传递至外界进行散热。
[0034]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
说明书附图(8)
声明：
“金属型铝合金低压铸造装置及方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：江苏恒高精密成型科技有限公司
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2025年03月21日 ~ 23日 
