一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置的制作方法

本发明涉及铸造设备，具体为一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置。

背景技术：

1、在铸造生产过程中，铸件凝固时的冷却速度与均匀性直接影响铸件的内部质量和机械性能。若冷却速度过快或不均匀，铸件内部易因收缩受阻产生热裂缺陷，降低出品率。

2、目前，铸型冷却控制装置中的上模板与下模板通常开设有用于容纳铸件的成型腔，部分模板内部还设有供冷却介质流过的冷却腔，以实现对铸件的快速冷却。然而，现有装置普遍存在以下不足：其一，喷淋头与温度传感器通常固定安装于模具外部，无法根据模板实际厚度自适应调节伸出长度以主动贴合不同规格的模板表面，导致温度采集存在滞后和偏差，喷淋冷却的针对性和及时性不足，自适应能力差；其二，模板不同区域因结构差异存在较薄和较厚区域，较薄区域散热快、较厚区域散热慢，二者温差较大，而现有装置无法根据各区域的实时温差进行独立的自适应感温调节，难以实现均匀冷却；其三，现有冷却装置的冷却方式多为外部注入式冷却，即冷却水从外部管路注入模具内部或喷淋于模板表面，管路布置复杂，且注入压力不稳定易导致冷却不均匀。

3、所以需要一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置，包括底座，所述底座开设凹槽，所述底座边角垂直分别安装垂直布置的支撑杆，所述支撑杆顶部与顶板连接，所述顶板和底座之间对称设置自适应感温冷却组件，两个所述自适应感温冷却组件分别安装振动组件，位于上端的所述自适应感温冷却组件底部安装上模板，位于下端的所述自适应感温冷却组件顶部安装下模板；

2、上端的所述自适应感温冷却组件顶部与液压缸输出端连接，下端的所述自适应感温冷却组件两侧与振动组件接触。

3、进一步的，上下端的所述自适应感温冷却组件结构相同，下端的所述自适应感温冷却组件包括安装座，所述安装座对称开设两个进水孔，所述进水孔与安装座开设蓄水腔连通，所述蓄水腔上端内壁呈水平横向排列安装有多个电控喷头，所述电控喷头穿过蓄水腔上端与第一外套杆下端连接，所述第一外套杆内圈滑动连接有滑杆喷头，所述安装座上端位置对称开设排水槽，当冷却水经所述进水孔进入蓄水腔后，作用于所述第一外套杆内的水压推动滑杆喷头沿其内壁向上滑动，使所述滑杆喷头的顶端伸出并与所述下模板的下表面抵接。

4、进一步的，水平横向排列的多个电控喷头之间排列有多个第二外套杆，所述第二外套杆下端与蓄水腔连通，所述第二外套杆内圈与温度传感器滑动连接，当冷却水经进水孔进入蓄水腔后，水压推动所述第二外套杆内的温度传感器沿其内壁向上滑动，能够致使所述温度传感器的顶端与下模板的底面抵接。

5、进一步的，所述振动组件包括对称设置的水压马达，所述水压马达之间传动连接转杆两端，所述转杆对称设置转动凸轮，所述转杆与支撑块转动连接，所述支撑块下端与底座表面连接，所述底座还设置有排水硬管，所述排水硬管与对称设置的排水软管连通，所述排水软管注水传动于水压马达输入端，水压马达出水端通过排水软管连通安装座的进水孔，同时所述水压马达转动作用于转杆和转动凸轮，转动凸轮转动与安装座侧壁接触。

6、进一步的，所述安装座、下模板、上模板的边角位置均开设穿孔，所述穿孔内均滑动套设同频稳定杆。

7、进一步的，所述同频稳定杆上端和液压缸的上端连接有滑动板，所述滑动板与顶板开设的滑槽滑动连接。

8、进一步的，所述转动凸轮外圈开设环形槽，所述环形槽两侧内壁转动连接多个转子。

9、进一步的，所述底座凹槽的下端内壁呈水平横向排列安装有多个垂直布置的牛眼轴承，所述凹槽四周内壁连接多个伸缩弹性件一端，所述伸缩弹性件另一端连接直角块外角一侧，所述直角块内角与下端的安装座底角卡接。

10、进一步的，所述滑杆喷头输出端外圈呈环形开设多个斜向孔，所述滑杆喷头输出端面呈环形开设多个水平槽。

11、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

12、（1）本发明通过设置上下对称布置的自适应感温冷却组件，利用高压冷却水同时推动滑杆喷头和温度传感器滑动伸出，使滑杆喷头和温度传感器分别与上模板和下模板的表面主动贴合抵接，保证温度传感器能够实时精准采集模板温度、滑杆喷头能够近距离定点喷淋冷却，温度传感器将采集到的模板温度反馈至控制系统，控制系统根据预设温度阈值独立调节上下端电控喷头的开口大小，实现上下模独立的自适应闭环冷却控制，有效解决了传统冷却装置冷却不均匀、无法根据模板实际温度实时调节冷却强度的问题，显著防止铸件因冷却不均导致的热裂缺陷，大幅提高铸件出品率。

13、（2）本发明通过设置由水压马达、转杆、转动凸轮和转子组成的振动组件，利用冷却水排水驱动水压马达旋转，带动转动凸轮上的多个转子与安装座侧壁周期性接触分离，形成高频振动并传递至上下模板及型腔内铸造液，使铸造液在凝固前被均匀晃动、气泡充分排出、型腔被完全填满；并且在后续喷淋冷却过程中振动持续作用，辅助铸件按预设冷却曲线均匀凝固，有效改善铸件内部组织致密性，进一步提升铸件成型质量。

14、（3）本发明通过在底座凹槽下端内壁安装牛眼轴承，对振动过程中的安装座底部形成滚动支撑，有效减小滑动摩擦阻力，保证振动传递的顺畅性和方向一致性；同时通过伸缩弹性件配合直角块对安装座底角形成弹性支撑，吸收振动余量并提高共振频率，使上下模板之间的型腔被均匀充分填满的效果得到大幅提升，确保铸件成型质量。

1.一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)开设凹槽，所述底座(1)边角垂直分别安装垂直布置的支撑杆(2)，所述支撑杆(2)顶部与顶板(3)连接，所述顶板(3)和底座(1)之间对称设置自适应感温冷却组件(5)，两个所述自适应感温冷却组件(5)分别安装振动组件(4)，位于上端的所述自适应感温冷却组件(5)底部安装上模板(7)，位于下端的所述自适应感温冷却组件(5)顶部安装下模板(6)；

2.根据权利要求1所述的一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置，其特征在于：上下端的所述自适应感温冷却组件(5)结构相同，下端的所述自适应感温冷却组件(5)包括安装座(51)，所述安装座(51)对称开设两个进水孔(511)，所述进水孔(511)与安装座(51)开设蓄水腔(512)连通，所述蓄水腔(512)上端内壁呈水平横向排列安装有多个电控喷头(52)，所述电控喷头(52)穿过蓄水腔(512)上端与第一外套杆(53)下端连接，所述第一外套杆(53)内圈滑动连接有滑杆喷头(54)，所述安装座(51)上端位置对称开设排水槽(513)，当冷却水经所述进水孔(511)进入蓄水腔(512)后，作用于所述第一外套杆(53)内的水压推动滑杆喷头(54)沿其内壁向上滑动，使所述滑杆喷头(54)的顶端伸出并与所述下模板(6)的下表面抵接；位于上端的所述安装座(51)的进水孔(511)直接连通有排水软管(91)。

3.根据权利要求2所述的一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置，其特征在于：水平横向排列的多个电控喷头(52)之间排列有多个第二外套杆(55)，所述第二外套杆(55)下端与蓄水腔(512)连通，所述第二外套杆(55)内圈与温度传感器(56)滑动连接，当冷却水经进水孔(511)进入蓄水腔(512)后，水压推动所述第二外套杆(55)内的温度传感器(56)沿其内壁向上滑动，能够致使所述温度传感器(56)的顶端与下模板(6)的底面抵接。

4.根据权利要求2所述的一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置，其特征在于：所述振动组件(4)包括对称设置的水压马达(41)，所述水压马达(41)之间传动连接转杆(42)两端，所述转杆(42)对称设置转动凸轮(43)，所述转杆(42)与支撑块(44)转动连接，所述支撑块(44)下端与底座(1)表面连接，所述底座(1)还设置有排水硬管(9)，所述排水硬管(9)与对称设置的排水软管(91)连通，所述排水软管(91)注水传动于水压马达(41)输入端，水压马达(41)出水端通过排水软管(91)连通安装座(51)的进水孔(511)，同时所述水压马达(41)转动作用于转杆(42)和转动凸轮(43)，转动凸轮(43)转动与安装座(51)侧壁接触。

5.根据权利要求2所述的一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置，其特征在于：所述安装座(51)、下模板(6)、上模板(7)的边角位置均开设穿孔，所述穿孔内均滑动套设同频稳定杆(10)。

6.根据权利要求5所述的一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置，其特征在于：所述同频稳定杆(10)上端和液压缸(8)的上端连接有滑动板(11)，所述滑动板(11)与顶板(3)开设的滑槽(31)滑动连接。

7.根据权利要求4所述的一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置，其特征在于：所述转动凸轮(43)外圈开设环形槽，所述环形槽两侧内壁转动连接多个转子(431)。

8.根据权利要求2所述的一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置，其特征在于：所述底座(1)凹槽的下端内壁呈水平横向排列安装有多个垂直布置的牛眼轴承(102)，所述凹槽四周内壁连接多个伸缩弹性件(103)一端，所述伸缩弹性件(103)另一端连接直角块(104)外角一侧，所述直角块(104)内角与下端的安装座(51)底角卡接。

9.根据权利要求2所述的一种防止铸件热裂缺陷的铸型冷却控制装置，其特征在于：所述滑杆喷头(54)输出端外圈呈环形开设多个斜向孔(541)，所述滑杆喷头(54)输出端面呈环形开设多个水平槽(542)。