一种铸造合金模具的制作方法

1.本发明涉及铸造设备技术领域，具体为一种铸造合金模具。


背景技术：

2.铸造合金模具在工业制造中不可或缺，铸造合金模具的温度对制造成品的质量和成型周期影响很大，模具的冷却水道是调节模具温度的重要结构。模具的冷却水道多设计在模具内部，通过水的循环流动降低模具的温度，是铸造设备的水循环系统构成部分之一。
3.模具冷却水道所用的冷却水需要经过滤水设备的过滤，以保证水中的杂质不会堵塞模具的冷却水道，相比于其他设备的水循环系统，冷却水流速比较快，模具内部热量也比较大，冷却水中的杂质更容易发生热沉淀。常规滤水设备更换滤芯时需要关闭水流，需要停产更换，如在生产繁忙时需要更换滤芯，则会对生产效率产生很大影响。
4.为此，提出一种铸造合金模具，将过滤设备与模具相结合，设计便于滤芯更换的结构，改善工厂更换滤芯的效率问题，保证生产效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种铸造合金模具，通过免停机换芯装置，以两个并联设计的过滤装置交替使用，实现以较低的设备成本与高效的换芯装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种铸造合金模具，包括：
8.模具，所述模具内部设有冷却水道，所述模具外壁上设有冷却水道接口；
9.支架，所述模具外部设有支架，所述支架上设有冷却水循环系统，所述支架上安装有控制器，所述支架底部安装有过滤器收集箱；
10.冷却水循环系统，所述冷却水道接口连接有管道式冷却水循环系统，所述冷却水循环系统设有用于过滤杂质的滤芯；
11.还包括：
12.免停机换芯装置，所述冷却水循环系统上设有用于自动更换滤芯的免停机换芯装置。
13.铸造合金模具采用低成本结构设计，工作时冷却水先流经免停机换芯装置，再流向模具，免停机换芯装置通过两个并联的过滤装置交替工作实现免停机换芯功能，能保证冷却水的不间断供应，使铸造合金模具可以始终处于工作状态，提升工作效率。
14.优选的，所述免停机换芯装置包括两个过滤装置，所述支架上设有两个过滤装置，两个所述过滤装置为并联关系，且两个所述过滤装置的出水口一端共同连接在冷却水道接口上，两个所述过滤装置的进水口一端共同连接在冷却水循环系统的进水口上，每个所述过滤装置的进水方向均设有电控阀门一，每个所述过滤装置的出水方向均设有电控阀门二，每个所述过滤装置上均设有用于检测滤芯寿命的检测装置，所述电控阀门与所述控制
器电性连接。
15.电控阀门的使用可以避免人工依次开合阀门的繁琐操作，工作时其中一个过滤装置正常工作，另一个过滤装置处于待机状态，需要更换滤芯时先将处于待机状态的过滤装置的冷却水流开通，再将需要更换滤芯的过滤装置的冷却水流关闭，保证冷却水的不断供应，关闭冷却水流的过滤装置完成自动换芯动作后待机，实现免停机换芯功能，检测装置可以检测滤芯寿命，配合自动免停机换芯装置，能避免铸造合金模具使用的冷却水过滤不充分。检测装置采用两个水流传感器共同配合工作，可以较为准确地检出过滤器前后的水流情况，对换芯时间的判定更为准确。
16.优选的，所述过滤装置包括过滤器阀门、过滤器外壳、滤芯、传动杆；
17.所述支架上安装有过滤器外壳，所述过滤器外壳为圆筒形，所述过滤器外壳竖直放置，且内部设有滤芯，所述过滤器外壳分别和冷却水循环系统的进出水口连接，所述过滤器外壳靠近进水口的端面安装有过滤器阀门一，所述过滤器外壳靠近出水口的端面安装有过滤器阀门二；
18.所述过滤器阀门包括过滤器阀门外壳一、过滤器阀门外壳二、闸门、防水垫，所述过滤器外壳上安装有过滤阀门外壳一，所述过滤器阀门外壳一远离过滤器外壳一侧安装有过滤阀门外壳二，所述过滤器阀门为闸门型阀门，所述过滤器阀门外壳一与过滤器阀门外壳二内转动安装有用于开关过滤器阀门的闸板，所述过滤器阀门外壳一、过滤器阀门外壳二上设有用于滤芯通过的孔；
19.两个所述过滤器阀门的闸板共同连接有传动杆，所述过滤器外壳外壁上设置有转动单元，所述转动单元和传动杆通过齿轮副连接，所述转动单元为伺服电机一。
20.圆筒形的过滤器外壳上下安装有过滤器阀门，将两个过滤器阀门打开后可以直接将使用过的滤芯推出来，圆形的通孔也方便备用滤芯的置入，过滤器外壳内直径设计比滤芯外直径小2厘米，备用滤芯置入过滤器后在没有外力作用下不会直接掉落，也能使冷却水的过滤更充分。两个阀门内闸板共同连接了传动杆，使得两个阀门可以同时开合，节省了阀门的打开时间。所述转动单元为伺服电机一，闸板行程受过滤器阀门外壳限制，闸板顶到过滤器阀门外壳内壁时，伺服电机一停止转动。
21.优选的，所述检测装置包括水流传感器一和水流传感器二，所述电控阀门一与过滤器外壳之间设有水流传感器一，所述电控阀门二与过滤器外壳之间设有水流传感器二，所述水流传感器与控制器电性连接。
22.水流量传感器采用叶轮式水流量传感器，主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。当水流过转子组件时，磁性转子转动，并且转速随着流量呈线性变化以检测水流量。当两个水流传感器中间的过滤器上吸附的杂质较多时，单位时间内两个水流传感器会检测到较为明显的差值，当单位时间内水流量差值达到控制器预设的值时，过滤装置开始工作，系统进行换芯动作。
23.优选的，所述过滤器阀门一远离过滤器的一面设有圆形滤芯暂存器，所述滤芯暂存器侧面设有侧门结构，所述滤芯暂存器顶部设有驱动单元和圆形滤芯推板，所述驱动单元为伺服电机二。
24.滤芯暂存器主要用于备用滤芯的放置，整体结构相对封闭，可以避免滤芯放置时滤芯受到灰尘等的污染。所述伺服电机二带动滤芯推板往下运动，可以将备用滤芯推入过
滤器，同时将使用过的滤芯推出过滤器，以实现自动换芯功能，滤芯推板上设置有用于限制滤芯推板运动行程的挡块。同时，该处驱动单元也可以是设有齿轮的手动摇把。
25.优选的，所述闸板的两个端面为斜切面，与其轴端面形成倾斜角度，所述过滤器阀门外壳内部腔面与所述闸板两个斜切面平行。
26.闸板通过传动杆传动进行旋转，为了保证过滤器阀门的密闭性，闸板两个端面设为斜切面。闭合旋转时，闸板按旋转方向前方的一侧是薄的一侧，另一侧就是厚的一侧，闸板闭合时与内腔吻合。闸板外形的设计可以使得闸板与防水垫间的密封性更好，同时也更容易打开。
27.优选的，所述过滤器阀门内部设有与过滤器阀门内部腔面形状相似的补偿钢片，所述闸板与过滤器阀门外壳二间设有补偿钢片，所述过滤器阀门外壳二与补偿钢片间设有弹簧，所述弹簧远离补偿钢片一侧设有弹簧垫片，所述过滤器外壳二上设有螺丝，螺丝底部与弹簧垫片接触。
28.补偿钢片在弹簧弹力的作用下压向闸板，使得闸板与开口贴合得更加紧密。同时，当使用时间长了之后，过滤器阀门内部的防水垫会出现磨损情况，在补偿钢片的压力下，可以对防水垫进行补偿，使其在轻微磨损的状态下也可以与闸板紧密贴合。
29.优选的，所述控制器顶端安装有声光式蜂鸣报警器，所述声光式蜂鸣报警器和控制器电性连接。
30.当铸造合金模具完成自动换芯动作后，备用滤芯被使用，滤芯暂存器内需要补充时，声光式蜂鸣报警器可以提示自动换芯动作完成，进而提醒工作人员将新的备用滤芯放入滤芯暂存器内。当铸造合金模具出现故障时，声光式蜂鸣报警器也可以提示工作人员进行处理。所述控制器设有触控屏与手动控制按钮，内置有控制芯片与存储芯片，能够储存并记录传感器数据，也可以记录每次滤芯更换的时间，供工作人员参考。
31.优选的，所述过滤器外壳与闸板为不锈钢材质，所述滤芯为软化树脂滤芯。
32.不锈钢材质可以避免长时间使用过滤器生锈，影响滤芯过滤效果及自动换芯功能的实现。软化树脂滤芯可以降低水的硬度，具有可以过滤颗粒、杂质、吸附有机物和去除水中余氯等的作用。同时，软化树脂滤芯还可以循环再利用，可以进一步节约成本。
33.优选的，所述过滤器阀门外壳一、过滤器阀门外壳二上用于滤芯通过的孔靠近滤芯一侧的边缘设有锥形导向槽。
34.滤芯更换时需要经过过滤器阀门，锥形导向槽的设计可以起到导向定位的作用，可以使更换滤芯时滤芯的滑动更加顺畅，在自动换芯时，也可以降低滤芯偏位和卡住的几率，保证铸造合金模具的使用稳定性。
35.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
36.1、本发明设有两个并联设计的过滤装置，通过工作时其中一个过滤装置正常工作，另一个过滤装置待机，需要更换滤芯时开启处于待机状态的过滤装置，再关闭需要更换滤芯的过滤设备，实现铸造合金模具在不停机的状态下完成滤芯的更换，保证工作效率。
37.2、现有大多数滤水设备更换滤芯麻烦，需要拆卸设备外壳或者将滤芯通过螺纹扭出更换，本发明中的过滤器的两端通孔开口设有过滤器阀门，且两个过滤器阀门闸板通过传动杆连接，可以同时开合，打开阀门后可以直接将用新的滤芯推入过滤器，新的滤芯推入的同时可以将使用过的滤芯推出，完成滤芯更换，效率更高。
38.3、本发明中的闸板两个端面设有斜切面，过滤器外壳内腔也设计有角度一样的斜面，闸板与过滤器内壳通过斜面相配合，可以使得闸板关闭时紧紧闭合，打开时也能容易打开，既能实现过滤器阀门的稳定开合，也能保证阀门的密闭性。
附图说明
39.图1为本发明的外观立体示意图；
40.图2为本发明的局部剖视图；
41.图3为图2的a部放大示意图；
42.图4为图2的b部放大示意图；
43.图5为本发明的局部剖视图；
44.图6为图5的c部放大示意图；
45.图7为闭合状态下的过滤器阀门示意图；
46.图8为过滤器阀门剖视图。
47.图中：1、模具；2、支架；3、滤芯收集箱；4、过滤器外壳；5、过滤器阀门一；501、闸板；502、补偿钢片；503、防水垫；504、弹簧垫片；505、传动杆；506、伺服电机一；6、过滤器阀门二；7、电控阀门一；8、电控阀门二；9、水流传感器一；10、水流传感器二；11、滤芯暂存器；1101、滤芯推板；1102、伺服电机二；12、控制器；13、声光式蜂鸣报警器。
具体实施方式
48.请参阅图1至图8，本发明提供一种铸造合金模具：
49.主要原理：本发明通过支架2上安装两个并联的过滤装置，控制器12和过滤器，控制器12上安装有声光式蜂鸣报警器13，过滤器的圆形过滤器外壳4两个端面安装有过滤器阀门，过滤器阀门上安装有滤芯暂存器11，滤芯暂存器11上安装有滤芯推板1101和驱动单元，过滤器两侧安装有电控阀门和水流传感器，电控阀门、水流传感器与控制器12电性连接，模具1工作时只有一个过滤装置工作，另一个过滤装置待机，当水流传感器检测到工作的过滤装置中过滤器前后的单位时间内水流量差值达到预设值时，控制器12控制电控阀门闭合，驱动单元驱动滤芯推板1101将备用滤芯推入过滤器内，同时将使用过的滤芯推出，完成自动换芯，然后进行待机，同时另一条并联的过滤装置开始工作，保证模具1不停机工作，在模具1始终进行滤水的情况下保证工作效率。
50.技术方案如下：
51.具体实施例一：
52.工作条件：正常工作状态。
53.铸造合金模具按照图1的方式安装，两个过滤装置的过滤器和过滤暂存器内都准备好滤芯的状态下，其中一个过滤装置打开电子阀门，另一个过滤装置保持闭合待机状态，水流通过管道依次经过电控阀门一7、水流传感器一9、过滤器、水流传感器二10、电控阀门二8、模具1，为防止水流传感器误判，当电子阀门打开的10秒后，水流充分经过两个水流传感器，此时控制器12开始检测两个水流传感器的数值，当过滤器中的滤芯吸附太多杂质时，处于使用状态过滤装置的两个水流传感器差值达到预设值，此时控制器12会打开另一个过滤装置的电子阀门，使另一个装置进入工作状态，另一个装置开始工作10秒后，需要更换滤
芯的过滤装置上的两个电控阀门开始闭合，电控阀门充分闭合后，滤芯暂存器11上的驱动单元开始工作，驱动单元驱动滤芯推板1101向下运动，将备用滤芯推入过滤器内，同时将使用过的滤芯推出，滤芯推板1101上有限位块防止过推，推到限位位置后滤芯推板1101向上复位，然后过滤器阀门一5与过滤器阀门二6同时闭合，至此完成自动换芯动作，使用过的滤芯会下落至滤芯收集箱3中，待回收重复利用，收集箱底部设有缓冲网，可以防止滤芯下落时碰撞损坏，自动换芯完成后声光式蜂鸣报警器13亮起，提示工作人员将新的滤芯放入滤芯暂存器11中备用，同时将使用过的滤芯回收处理，铸造合金模具长时间使用后，其过滤器阀门中的防水垫503可能会被磨损变薄，过滤器阀门内部安装的补偿钢片502在弹簧弹力的作用下，挤压闸片紧贴开口，对磨损的防水垫503起到补偿作用，可以避免防水垫503磨损后出现阀门密闭性下降的情况。
54.具体实施例二：
55.工作条件：滤芯更换频繁的工作状态。
56.正常工作状态下，本铸造合金模具设有一套模具1，当因工作需求设两套或多套模具时1，单个过滤装置工作负荷增大，滤芯使用周期变短，滤芯更换过于频繁时，控制器12会记录每一次更换滤芯的时间，并计算出平均换芯时间参考值，如果同一过滤装置连续3次更换滤芯的时间间隔较换芯时间参考值减短之后，声光式蜂鸣报警器13会亮起，提示滤芯更换时长异常，此时可以选择设置两个过滤装置同时开启，以增加滤芯使用时长，保证铸造合金模具1的工作稳定性，换芯时两个过滤装置依次更换，更换完成后两个过滤装置继续同时，由于两个过滤装置在同时使用时依次更换滤芯会导致经过模具1的水流不稳定，所以此种工作状态下需要将控制器12与模具1工作设备相连接，控制器12用于接收模具1工作设备的模具1开合按钮信号，在工件铸造完成开模取工件时再进行依次换芯的动作，避免影响生产。