本发明涉及金属成型设备技术领域，特别涉及一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法。
背景技术：
金属结构件就是用金属为原材料制做成的可组合的标准工件，使用它可以用简单的安装方法，快速完成装配工作，常用的金属结构件以钢结构件使用最为广泛。在金属结构件加工过程中常常需要对加工胚体进行成型加工，砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。有冷法和热法两种覆膜工艺：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。用于铸钢件、铸铁件。
在金属件的加工过程中通常需要用到成型装置，但是成型完成后的金属件需要冷却才能使用，由于冷却的时间较长，成型的时间也较长，且在冷却时金属件常与模具的内壁粘连，不方便取出，容易破坏金属件的完整性，使用效果不好。
针对以上问题，对现有装置进行了改进，提出了一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法，操作人员将冷却腔中注满冷却水，将储砂腔中注满砂，将金属放置在外壳体的内部，使其与覆砂层贴合，开启正反转电机工作，第一锥齿轮与正反转电机的输出端连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮垂直啮合连接，即可带动第一锥齿轮和第二锥齿轮转动，螺纹套固定安装在下压件的外表面，丝杆与螺纹套螺纹贯穿连接，且一端与限位块固定连接，另一端与第二锥齿轮固定连接，当正反转电机正方向旋转时，第二锥齿轮可带动螺纹套和下压件进行下压，使得下压件带动下压头堵住通孔，并与外壳体的上表面贴合，使得外壳体内部的空气被压缩，当正反转电机反向转动时，下压件抬起，定位柱固定安装在下压件的下端，橡胶活塞设置在定位柱的外表面，且与通孔相匹配，下压头可抬起，使得外壳体的内部形成负压，由于外壳体内部的气压需要平衡，而此时冷却腔中的冷却水可通过管道注入外壳体的内部，冷却水的温度与金属件进行热交换，便于金属件的冷却，解决了背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置，包括底座、模具组件和下压组件，底座的上端设置有模具组件，下压组件活动安装在模具组件的上端，底座包括电机腔、储砂腔、冷却腔、内腔、传动机构、脱模机构和喷砂机构，电机腔设置在底座的内部，储砂腔设置在底座的上端，冷却腔设置在储砂腔的内部，内腔设置在冷却腔的内部，传动机构设置在电机腔的内部，脱模机构设置在内腔的内部，喷砂机构的一端设置在储砂腔的内部；
模具组件包括外壳体、覆砂层、隔板、通孔和固定耳，外壳体设置在底座的上端，覆砂层加工在外壳体的内壁，隔板设置在外壳体的内部，通孔与隔板贯穿连接，固定耳固定安装在外壳体的两端；
下压组件包括下压件、驱动机构和下压头，驱动机构设置在下压件的外表面，下压头固定安装在下压件的下端。
进一步地，冷却腔包括溢流孔、凹槽和管道，溢流孔加工在冷却腔的内部，且与内腔相通，凹槽加工在冷却腔的上端，外壳体设置在凹槽的上端，管道加工在凹槽的上端，且与冷却腔与外壳体相通。
进一步地，传动机构包括正反转电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、连杆和第三锥齿轮，正反转电机设置在电机腔的内部，第一锥齿轮与正反转电机的输出端连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮垂直啮合连接，连杆的一端与第一锥齿轮固定连接，另一端与第三锥齿轮固定连接。
进一步地，喷砂机构包括喷砂管、出砂管、真空泵和喷头，喷砂管的一端设置在储砂腔的内部，出砂管设置在喷砂管的上端，另一端固定安装有喷头，且设置在外壳体的内部，真空泵设置在出砂管的上端。
进一步地，脱模机构包括第四锥齿轮、螺纹杆和顶盘，第四锥齿轮与第三锥齿轮垂直啮合连接，螺纹杆的一端与第四锥齿轮螺纹贯穿连接，另一端与顶盘固定连接。
进一步地，外壳体包括槽体、联动盘和穿孔，槽体加工在外壳体的下端，联动盘设置在槽体的内部，且与覆砂层连接，顶盘与联动盘相匹配，穿孔加工在外壳体的下端，且与管道连接。
进一步地，驱动机构包括螺纹套、丝杆和限位块，螺纹套固定安装在下压件的外表面，丝杆与螺纹套螺纹贯穿连接，且一端与限位块固定连接，另一端与第二锥齿轮固定连接。
进一步地，下压头包括定位柱和橡胶活塞，定位柱固定安装在下压件的下端，橡胶活塞设置在定位柱的外表面，且与通孔相匹配。
本发明提出的另一种技术方案：提供一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置的实施方法，包括以下步骤：
s1：操作人员将冷却腔中注满冷却水，将储砂腔中注满砂；
s2：将金属放置在外壳体的内部，并开启正反转电机工作；
s3：下压件带动下压头堵住通孔，下压件与外壳体的上端贴合；
s4：开启真空泵使得储砂腔中的砂从喷头喷出，将其包覆在金属的外表面；
s5：开启正反转电机使其反向转动，下压件带动下压头逐渐抬起，冷却腔中的冷却水通过管道注入外壳体的内部对金属件进行冷却；
s6：下压件完全抬起，冷却工作即可结束，便于金属件成型工作的完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明提出的一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法，操作人员将冷却腔中注满冷却水，将储砂腔中注满砂，将金属放置在外壳体的内部，使其与覆砂层贴合，开启正反转电机工作，第一锥齿轮与正反转电机的输出端连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮垂直啮合连接，即可带动第一锥齿轮和第二锥齿轮转动，螺纹套固定安装在下压件的外表面，丝杆与螺纹套螺纹贯穿连接，且一端与限位块固定连接，另一端与第二锥齿轮固定连接，当正反转电机正方向旋转时，第二锥齿轮可带动螺纹套和下压件进行下压，使得下压件带动下压头堵住通孔，并与外壳体的上表面贴合，使得外壳体内部的空气被压缩，当正反转电机反向转动时，下压件抬起，定位柱固定安装在下压件的下端，橡胶活塞设置在定位柱的外表面，且与通孔相匹配，下压头可抬起，使得外壳体的内部形成负压，由于外壳体内部的气压需要平衡，而此时冷却腔中的冷却水可通过管道注入外壳体的内部，冷却水的温度与金属件进行热交换，便于金属件的冷却。
2.本发明提出的一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法，正反转电机继续反向转动，连杆的一端与第一锥齿轮固定连接，另一端与第三锥齿轮固定连接，即可使得第一锥齿轮可带动第二锥齿轮和第三锥齿轮转动，第四锥齿轮与第三锥齿轮垂直啮合连接，即可使得第四锥齿轮旋转，螺纹杆的一端与第四锥齿轮螺纹贯穿连接，另一端与顶盘固定连接，第四锥齿轮旋转时可带动顶盘的向上活动，从而使得联动盘可将金属件顶出外壳体的外端，便于脱模，即当正反转电机工作时，可同触发下压件向上活动和顶盘的顶出活动，减少了运行成本，使用效果好，下压件完全抬起，冷却工作即可结束，便于金属件成型工作的完成。
3.本发明提出的一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法，喷砂管的一端设置在储砂腔的内部，出砂管设置在喷砂管的上端，另一端固定安装有喷头，且设置在外壳体的内部，真空泵设置在出砂管的上端，开启真空泵工作，使得储砂腔内部的砂通过喷头向外壳体内部喷砂，便于金属件的覆砂，正反转电机继续反向转动，下压件抬起，当下压头完全从通孔中抬起时，外壳体内部的气压恢复正常，冷却水重新回到冷却腔中，成型装置恢复初始状态，便于下一个金属件的成型。
附图说明
图1为本发明具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法的整体结构示意图；
图2为本发明具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法的剖视图；
图3为本发明具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法的顶盘工作状态图；
图4为本发明具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法的冷却腔结构示意图；
图5为本发明具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法的下压件下压工作状态图；
图6为本发明具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法的外壳体结构示意图；
图7为本发明具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法的外壳体下端结构示意图；
图8为本发明具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法的下压组件结构示意图。
图中：1、底座；11、电机腔；12、储砂腔；13、冷却腔；131、溢流孔；132、凹槽；133、管道；14、内腔；15、传动机构；151、正反转电机；152、第一锥齿轮；153、第二锥齿轮；154、连杆；155、第三锥齿轮；16、脱模机构；161、第四锥齿轮；162、螺纹杆；163、顶盘；17、喷砂机构；171、喷砂管；172、出砂管；173、真空泵；174、喷头；2、模具组件；21、外壳体；211、槽体；212、联动盘；213、穿孔；22、覆砂层；23、隔板；24、通孔；25、固定耳；3、下压组件；31、下压件；32、驱动机构；321、螺纹套；322、丝杆；323、限位块；33、下压头；331、定位柱；332、橡胶活塞。
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。
参阅图1和图2，一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置，包括底座1、模具组件2和下压组件3，底座1的上端设置有模具组件2，下压组件3活动安装在模具组件2的上端，底座1包括电机腔11、储砂腔12、冷却腔13、内腔14、传动机构15、脱模机构16和喷砂机构17，电机腔11设置在底座1的内部，储砂腔12设置在底座1的上端，冷却腔13设置在储砂腔12的内部，内腔14设置在冷却腔13的内部，传动机构15设置在电机腔11的内部，脱模机构16设置在内腔14的内部，喷砂机构17的一端设置在储砂腔12的内部，操作人员将冷却腔13中注满冷却水，将储砂腔12中注满砂，将金属放置在外壳体21的内部，使其与覆砂层22贴合；模具组件2包括外壳体21、覆砂层22、隔板23、通孔24和固定耳25，外壳体21设置在底座1的上端，覆砂层22加工在外壳体21的内壁，隔板23设置在外壳体21的内部，通孔24与隔板23贯穿连接，固定耳25固定安装在外壳体21的两端；下压组件3包括下压件31、驱动机构32和下压头33，驱动机构32设置在下压件31的外表面，下压头33固定安装在下压件31的下端。
参阅图5和图8，传动机构15包括正反转电机151、第一锥齿轮152、第二锥齿轮153、连杆154和第三锥齿轮155，正反转电机151设置在电机腔11的内部，第一锥齿轮152与正反转电机151的输出端连接，开启正反转电机151工作，第二锥齿轮153与第一锥齿轮152垂直啮合连接，即可带动第一锥齿轮152和第二锥齿轮153转动，连杆154的一端与第一锥齿轮152固定连接，另一端与第三锥齿轮155固定连接，即可使得第一锥齿轮152可带动第二锥齿轮153和第三锥齿轮155转动，驱动机构32包括螺纹套321、丝杆322和限位块323，螺纹套321固定安装在下压件31的外表面，丝杆322与螺纹套321螺纹贯穿连接，且一端与限位块323固定连接，另一端与第二锥齿轮153固定连接，当正反转电机151正方向旋转时，第二锥齿轮153可带动螺纹套321和下压件31进行下压，使得下压件31带动下压头33堵住通孔24，并与外壳体21的上表面贴合，使得外壳体21内部的空气被压缩，便于成品的成型。
参阅图6，喷砂机构17包括喷砂管171、出砂管172、真空泵173和喷头174，喷砂管171的一端设置在储砂腔12的内部，出砂管172设置在喷砂管171的上端，另一端固定安装有喷头174，且设置在外壳体21的内部，真空泵173设置在出砂管172的上端，开启真空泵173工作，使得储砂腔12内部的砂通过喷头174向外壳体21内部喷砂，便于金属件的覆砂。
参阅图5和图7，外壳体21包括槽体211、联动盘212和穿孔213，槽体211加工在外壳体21的下端，联动盘212设置在槽体211的内部，且与覆砂层22连接，顶盘163与联动盘212相匹配，穿孔213加工在外壳体21的下端，且与管道133连接，脱模机构16包括第四锥齿轮161、螺纹杆162和顶盘163，第四锥齿轮161与第三锥齿轮155垂直啮合连接，螺纹杆162的一端与第四锥齿轮161螺纹贯穿连接，另一端与顶盘163固定连接，正反转电机151转动可使得第四锥齿轮161旋转，螺纹杆162的一端与第四锥齿轮161螺纹贯穿连接，另一端与顶盘163固定连接，第四锥齿轮161旋转时可带动顶盘163的向下活动，从而使得顶盘163远离联动盘212，便于使得联动盘212上端的金属件成型，当正反转电机151反向旋转时，第四锥齿轮161旋转时可带动顶盘163的向上活动，从而使得联动盘212可将金属件顶出外壳体21的外端，便于脱模，下压件31完全抬起，冷却工作即可结束，便于金属件成型工作的完成即当正反转电机151工作时，可同触发下压件31的活动和顶盘163的活动，减少了运行成本，使用效果好。
参阅图3、图4和图8，冷却腔13包括溢流孔131、凹槽132和管道133，溢流孔131加工在冷却腔13的内部，且与内腔14相通，凹槽132加工在冷却腔13的上端，外壳体21设置在凹槽132的上端，管道133加工在凹槽132的上端，且与冷却腔13与外壳体21相通，下压头33包括定位柱331和橡胶活塞332，定位柱331固定安装在下压件31的下端，橡胶活塞332设置在定位柱331的外表面，且与通孔24相匹配，当正反转电机151反向转动时，下压件31抬起，定位柱331固定安装在下压件31的下端，下压头33可抬起，使得外壳体21的内部形成负压，由于外壳体21内部的气压需要平衡，而此时冷却腔13中的冷却水可通过管道133注入外壳体21的内部，冷却水的温度与金属件进行热交换，便于金属件的冷却，正反转电机151继续反向转动，下压件31抬起，当下压头33完全从通孔24中抬起时，外壳体21内部的气压恢复正常，冷却水重新回到冷却腔13中，成型装置恢复初始状态，便于下一个金属件的成型。
为了进一步更好的解释说明上述实施例，本发明还提供了一种实施方案，一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置的实施方法，包括以下步骤：
步骤一：操作人员将冷却腔13中注满冷却水，将储砂腔12中注满砂；
步骤二：将金属放置在外壳体21的内部，并开启正反转电机151工作；
步骤三：下压件31带动下压头33堵住通孔24，下压件31与外壳体21的上端贴合；
步骤四：开启真空泵173使得储砂腔12中的砂从喷头174喷出，将其包覆在金属的外表面；
步骤五：开启正反转电机151使其反向转动，下压件31带动下压头33逐渐抬起，冷却腔13中的冷却水通过管道133注入外壳体21的内部对金属件进行冷却；
步骤六：下压件31完全抬起，冷却工作即可结束，便于金属件成型工作的完成。
综上所述：本发明提出的一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置及其实施方法，操作人员将冷却腔13中注满冷却水，将储砂腔12中注满砂，将金属放置在外壳体21的内部，使其与覆砂层22贴合，喷砂管171的一端设置在储砂腔12的内部，出砂管172设置在喷砂管171的上端，另一端固定安装有喷头174，且设置在外壳体21的内部，真空泵173设置在出砂管172的上端，开启真空泵173工作，使得储砂腔12内部的砂通过喷头174向外壳体21内部喷砂，便于金属件的覆砂，开启正反转电机151工作，第一锥齿轮152与正反转电机151的输出端连接，第二锥齿轮153与第一锥齿轮152垂直啮合连接，即可带动第一锥齿轮152和第二锥齿轮153转动，螺纹套321固定安装在下压件31的外表面，丝杆322与螺纹套321螺纹贯穿连接，且一端与限位块323固定连接，另一端与第二锥齿轮153固定连接，当正反转电机151正方向旋转时，第二锥齿轮153可带动螺纹套321和下压件31进行下压，使得下压件31带动下压头33堵住通孔24，并与外壳体21的上表面贴合，使得外壳体21内部的空气被压缩，当正反转电机151反向转动时，下压件31抬起，定位柱331固定安装在下压件31的下端，橡胶活塞332设置在定位柱331的外表面，且与通孔24相匹配，下压头33可抬起，使得外壳体21的内部形成负压，由于外壳体21内部的气压需要平衡，而此时冷却腔13中的冷却水可通过管道133注入外壳体21的内部，冷却水的温度与金属件进行热交换，便于金属件的冷却，正反转电机151继续反向转动，连杆154的一端与第一锥齿轮152固定连接，另一端与第三锥齿轮155固定连接，即可使得第一锥齿轮152可带动第二锥齿轮153和第三锥齿轮155转动，第四锥齿轮161与第三锥齿轮155垂直啮合连接，即可使得第四锥齿轮161旋转，螺纹杆162的一端与第四锥齿轮161螺纹贯穿连接，另一端与顶盘163固定连接，第四锥齿轮161旋转时可带动顶盘163的向上活动，从而使得联动盘212可将金属件顶出外壳体21的外端，便于脱模，即当正反转电机151工作时，可同触发下压件31向上活动和顶盘163的顶出活动，减少了运行成本，使用效果好，下压件31完全抬起，冷却工作即可结束，便于金属件成型工作的完成，正反转电机151继续反向转动，下压件31抬起，当下压头33完全从通孔24中抬起时，外壳体21内部的气压恢复正常，冷却水重新回到冷却腔13中，成型装置恢复初始状态，便于下一个金属件的成型。
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披露的技术范围内，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。
1.一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置，包括底座（1）、模具组件（2）和下压组件（3），底座（1）的上端设置有模具组件（2），下压组件（3）活动安装在模具组件（2）的上端，其特征在于：底座（1）包括电机腔（11）、储砂腔（12）、冷却腔（13）、内腔（14）、传动机构（15）、脱模机构（16）和喷砂机构（17），电机腔（11）设置在底座（1）的内部，储砂腔（12）设置在底座（1）的上端，冷却腔（13）设置在储砂腔（12）的内部，内腔（14）设置在冷却腔（13）的内部，传动机构（15）设置在电机腔（11）的内部，脱模机构（16）设置在内腔（14）的内部，喷砂机构（17）的一端设置在储砂腔（12）的内部；
模具组件（2）包括外壳体（21）、覆砂层（22）、隔板（23）、通孔（24）和固定耳（25），外壳体（21）设置在底座（1）的上端，覆砂层（22）加工在外壳体（21）的内壁，隔板（23）设置在外壳体（21）的内部，通孔（24）与隔板（23）贯穿连接，固定耳（25）固定安装在外壳体（21）的两端；
下压组件（3）包括下压件（31）、驱动机构（32）和下压头（33），驱动机构（32）设置在下压件（31）的外表面，下压头（33）固定安装在下压件（31）的下端。
2.如权利要求1所述的一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置，其特征在于：冷却腔（13）包括溢流孔（131）、凹槽（132）和管道（133），溢流孔（131）加工在冷却腔（13）的内部，且与内腔（14）相通，凹槽（132）加工在冷却腔（13）的上端，外壳体（21）设置在凹槽（132）的上端，管道（133）加工在凹槽（132）的上端，且与冷却腔（13）与外壳体（21）相通。
3.如权利要求1所述的一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置，其特征在于：传动机构（15）包括正反转电机（151）、第一锥齿轮（152）、第二锥齿轮（153）、连杆（154）和第三锥齿轮（155），正反转电机（151）设置在电机腔（11）的内部，第一锥齿轮（152）与正反转电机（151）的输出端连接，第二锥齿轮（153）与第一锥齿轮（152）垂直啮合连接，连杆（154）的一端与第一锥齿轮（152）固定连接，另一端与第三锥齿轮（155）固定连接。
4.如权利要求1所述的一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置，其特征在于：喷砂机构（17）包括喷砂管（171）、出砂管（172）、真空泵（173）和喷头（174），喷砂管（171）的一端设置在储砂腔（12）的内部，出砂管（172）设置在喷砂管（171）的上端，另一端固定安装有喷头（174），且设置在外壳体（21）的内部，真空泵（173）设置在出砂管（172）的上端。
5.如权利要求1所述的一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置，其特征在于：脱模机构（16）包括第四锥齿轮（161）、螺纹杆（162）和顶盘（163），第四锥齿轮（161）与第三锥齿轮（155）垂直啮合连接，螺纹杆（162）的一端与第四锥齿轮（161）螺纹贯穿连接，另一端与顶盘（163）固定连接。
6.如权利要求1所述的一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置，其特征在于：外壳体（21）包括槽体（211）、联动盘（212）和穿孔（213），槽体（211）加工在外壳体（21）的下端，联动盘（212）设置在槽体（211）的内部，且与覆砂层（22）连接，顶盘（163）与联动盘（212）相匹配，穿孔（213）加工在外壳体（21）的下端，且与管道（133）连接。
7.如权利要求1所述的一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置，其特征在于：驱动机构（32）包括螺纹套（321）、丝杆（322）和限位块（323），螺纹套（321）固定安装在下压件（31）的外表面，丝杆（322）与螺纹套（321）螺纹贯穿连接，且一端与限位块（323）固定连接，另一端与第二锥齿轮（153）固定连接。
8.如权利要求1所述的一种具有覆砂冷却机构的金属成型装置，其特征在于：下压头（33）包括定位柱（331）和橡胶活塞（332），定位柱（331）固定安装在下压件（31）的下端，橡胶活塞（332）设置在定位柱（331）的外表面，且与通孔（24）相匹配。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的具有覆砂冷却机构的金属成型装置的实施方法，其特征在于：包括以下步骤：
s1：操作人员将冷却腔（13）中注满冷却水，将储砂腔（12）中注满砂；
s2：将金属放置在外壳体（21）的内部，并开启正反转电机（151）工作；
s3：下压件（31）带动下压头（33）堵住通孔（24），下压件（31）与外壳体（21）的上端贴合；
s4：开启真空泵（173）使得储砂腔（12）中的砂从喷头（174）喷出，将其包覆在金属的外表面；
s5：开启正反转电机（151）使其反向转动，下压件（31）带动下压头（33）逐渐抬起，冷却腔（13）中的冷却水通过管道（133）注入外壳体（21）的内部对金属件进行冷却；
s6：下压件（31）完全抬起，冷却工作即可结束，金属成型工作完成。
技术总结