一种超长铝合金横梁低压铸造模具及其铸造方法与流程

本发明涉及铝合金铸造技术领域，更具体地说，特别涉及一种超长铝合金横梁低压铸造模具及其铸造方法。

背景技术：

随着节能减排和新旧动能转换的要求不断提高，铝合金由于其质量轻、比强度高、耐氧化腐蚀等一系列优点，在工业产品制造领域得到了广发的应用。铝合金横梁是机械设备轨道承载件，也是核心零部件，传统的横梁材质为铸铁，易腐蚀，特别是重量大，很大程度上造成产品运行过程中的高能耗，并且生产工艺为传统的木模翻砂工艺和重力铸造工艺，生产效率低、产品表面质量差、合格率低、成本高。

由于横梁产品的长度相对较长，一般产品都在2米以上，所以产品在生产过程，特别是使用传统的木模翻砂和重力铸造工艺生产过程中很容易造成产品变形，产品制造难度大，废品率很高，造成很大程度的浪费，且现有的低压铸造模具的起模装置存在起模困难，不能根据不同尺寸模具进行调节，适用范围不广的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种产品合格率高、提高生产效率、产品质量好的超长铝合金横梁低压铸造模具及其铸造方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种超长铝合金横梁低压铸造模具，包括模具本体，所述模具本体由顶模、底模和两个侧模构成，所述底模内设置有砂芯，所述砂芯经过喷涂及烘烤处理，砂芯内部设置有钢管，钢管贯通于砂芯两端表面，钢管两端位于砂芯外侧均开设有通孔，所述通孔内均插设有拉杆，拉杆表面位于钢管下方开设有螺纹孔，螺纹孔内安装有螺钉，所述拉杆上端贯通于顶模上表面，所述底模底表面两端均开设有浇注口，所述模具本体两外侧均设置有模具支架，所述模具支架包括配重底板和竖板，所述竖板固定安装在配重底板上表面，竖板内侧表面上端安装有升降机构，所述拉杆上端与升降机构连接。

优选地，所述升降机构包括支撑板、液压缸和卡箍套，所述支撑板固定安装在竖板内侧表面上端，所述液压缸固定安装在支撑板上表面，液压缸的活塞杆活动贯穿支撑板下表面，所述卡箍套位于活塞杆下端，卡箍套由两个半圆卡板活动铰接构成，卡箍套内侧表面上下端均开设有凸出环肋，所述活塞杆下端表面及拉杆上端表面均开设有环凹槽，所述卡箍套通过凸出环肋与对应位置的环凹槽卡合而将拉杆与活塞杆连接，卡箍套的两个半圆卡板通过螺栓固定连接。

优选地，所述侧模内侧表面对应于钢管位置开设有限位口，所述限位口的截面尺寸与钢管的截面尺寸相互对应。

优选地，所述配重底板底表面安装有滚轮。

优选地，所述顶模、底模及侧模均为钢制结构。

依照上述的超长铝合金横梁低压铸造模具的铸造方法，包括以下步骤：

步骤一、模具合模时，先合将两个侧模合在底模两端，并通过限位口将砂芯，再合顶模；

步骤二、连接模具支架，将拉杆通过卡箍套与液压缸的活塞杆进行固定连接；

步骤三：浇铸，将浇注口与铝合金出液设备的出液口连接，缓慢提升压力，铝液经浇注口进入模具本体的型腔，缓慢提升压力使铝液经内部浇道缓慢充满型腔，然后快速升高压力，经保压和冷却一段时间后泄掉压力；

步骤四：打开模具，启动液压缸，通过液压缸收缩活塞杆将顶模上升到合适高度，后开侧模，继续上升顶模，将铸件取出。

优选地，所述步骤三中缓慢提升压力的时间为15-20s，提升压力到0.04-0.05mpa，快速升高压力的时间3-5s，压力升高到0.06-0.07mpa，保压和冷却一段时间为300-500s。

优选地，所述步骤三中的铝液温度控制在720-730℃。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供的一种超长铝合金横梁低压铸造模具及其铸造方法，在砂芯内部添加钢管，且通过对砂芯喷涂和烘烤处理，能够很好的解决产品制造过程和热处理过程中的变形问题，并有效解决产品表面质量差、生产效率低、产品废品率高等问题，铸件冷却后，通过震动钢管能够将砂芯震碎，方便将铸件取出，且模具支架移动方便，适用于不同尺寸的模具进行起模工作，提高了起模的效率，模具支架与模具之间拆卸安装方便，适用范围广；

与传统的木模翻砂工艺和重力铸造工艺相比，本发明有效减少了树脂高污染产品的使用，减少了产品的重量和加工余量，有较强的节能降耗和环保效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种超长铝合金横梁低压铸造模具结构图；

图2是本发明的模具本体爆炸图；

图3是本发明的模具本体剖视图；

图4是图3中a处结构放大示意图。

图中：100模具本体、110顶模、120底模、121浇注口、130侧模、131限位口、140砂芯、141钢管、142拉杆、143螺钉、144通孔、200模具支架、210配重底板、220滚轮、230竖板、240支撑板、250液压缸、260活塞杆、261环凹槽、270卡箍套、271凸出环肋。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1-图4所示，本发明提供一种超长铝合金横梁低压铸造模具，包括模具本体100，模具本体100由顶模110、底模120和两个侧模130构成，底模120内设置有砂芯140，砂芯140经过喷涂及烘烤处理，喷涂料为石墨水基涂料，喷涂后进行烘烤处理，能够很好的解决产品制造过程变形与发气问题，砂芯140为树脂砂结构，砂芯140内部设置有钢管141，钢管141贯通于砂芯140两端表面，钢管141两端位于砂芯140外侧均开设有通孔144，通孔144内均插设有拉杆142，拉杆142表面位于钢管141下方开设有螺纹孔，螺纹孔内安装有螺钉143，拉杆142上端贯通于顶模11上表面，底模120底表面两端均开设有浇注口121，模具本体100两外侧均设置有模具支架200，模具支架200包括配重底板210和竖板230，竖板230固定安装在配重底板210上表面，竖板230内侧表面上端安装有升降机构，拉杆142上端与升降机构连接。

本实施例中，升降机构包括支撑板240、液压缸250和卡箍套270，支撑板240固定安装在竖板230内侧表面上端，液压缸250固定安装在支撑板240上表面，液压缸250的活塞杆260活动贯穿支撑板240下表面，卡箍套270位于活塞杆260下端，卡箍套270由两个半圆卡板活动铰接构成，卡箍套270内侧表面上下端均开设有凸出环肋271，活塞杆260下端表面及拉杆142上端表面均开设有环凹槽261，卡箍套270通过凸出环肋271与对应位置的环凹槽261卡合而将拉杆142与活塞杆260连接，卡箍套20的两个半圆卡板通过螺栓固定连接，此连接方式拆卸简单。

本实施例中，侧模130内侧表面对应于钢管141位置开设有限位口131，限位口131的截面尺寸与钢管141的截面尺寸相互对应，限位口131能够将钢管141固定在模具本体100内。

本实施例中，配重底板210底表面安装有滚轮220，方便移动模具支架200。

本实施例中，110顶模、120底模及侧模130均为钢制结构。

依照上述的超长铝合金横梁低压铸造模具的铸造方法，

实施例一、包括以下步骤：步骤一、模具合模时，先合将两个侧模130合在底模120两端，并通过限位口131将砂芯140，再合顶模110；

步骤二、连接模具支架，将拉杆142通过卡箍套270与液压缸250的活塞杆260进行固定连接；

步骤三：浇铸，将浇注口121与铝合金出液设备的出液口连接，缓慢提升压力，铝液经浇注口121进入模具本体100的型腔，缓慢提升压力使铝液经内部浇道缓慢充满型腔，然后快速升高压力，经保压和冷却一段时间后泄掉压力；

步骤四：打开模具，启动液压缸250，通过液压缸250收缩活塞杆260将顶模110上升到合适高度，后开侧模130，继续上升顶模110，将铸件取出。

步骤三中缓慢提升压力的时间为20s，提升压力到0.05mpa，快速升高压力的时间5s，压力升高到0.07mpa，保压和冷却一段时间为500s。

步骤三中的铝液温度控制在730℃。

实施例二、包括以下步骤：步骤一、模具合模时，先合将两个侧模130合在底模120两端，并通过限位口131将砂芯140，再合顶模110；

步骤二、连接模具支架，将拉杆142通过卡箍套270与液压缸250的活塞杆260进行固定连接；

步骤三：浇铸，将浇注口121与铝合金出液设备的出液口连接，缓慢提升压力，铝液经浇注口121进入模具本体100的型腔，缓慢提升压力使铝液经内部浇道缓慢充满型腔，然后快速升高压力，经保压和冷却一段时间后泄掉压力；

步骤四：打开模具，启动液压缸250，通过液压缸250收缩活塞杆260将顶模110上升到合适高度，后开侧模130，继续上升顶模110，将铸件取出，后期可以通过震动机对钢管141进行震动，能够将砂芯140震碎，方便取出铸件。

步骤三中缓慢提升压力的时间为15，提升压力到0.04，快速升高压力的时间3，压力升高到0.06，保压和冷却一段时间为300。

步骤三中的铝液温度控制在720℃。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。