阅读说明：本技术 一种金属锂锭的浇铸模具 (Casting die utensil of lithium metal spindle ) 是由 柯谣玲 于 2020-06-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种金属锂锭的浇铸模具,包括下壳体、底板、底座、上壳体和浇铸口,所述下壳体一侧的顶端安装有卡槽,所述下壳体另一侧的顶端安装有固定块,且固定块的一侧铰接有上壳体,所述上壳体一侧的底端安装有卡块,所述上壳体顶端的一侧安装有浇铸口,所述下壳体的两侧均安装有风机,所述下壳体底端的两侧均安装有支撑柱,且支撑柱的底端安装有底板,所述底板底端的两侧均安装有底座,所述底板顶端的两侧均安装有限位槽,本发明通过下壳体两侧安装的风机,启动风机,下壳体内部浇铸的热量在冷凝管的作用下,在一定程度上可实现冷却,缩短了锂锭成型的时间,节约了成本,提高了工作效率。(The invention discloses a casting die of a metal lithium ingot, which comprises a lower shell, a bottom plate, a base, an upper shell and a casting opening, wherein the top end of one side of the lower shell is provided with a clamping groove, the top end of the other side of the lower shell is provided with a fixed block, one side of the fixed block is hinged with the upper shell, the bottom end of one side of the upper shell is provided with a clamping block, one side of the top end of the upper shell is provided with the casting opening, the two sides of the lower shell are both provided with fans, the two sides of the bottom end of the lower shell are both provided with supporting columns, the bottom end of each supporting column is provided with the bottom plate, the two sides of the bottom end of the bottom plate are both provided with the base, and the two sides of the top end of the bottom plate are both provided with limiting grooves. The cost is saved, and the working efficiency is improved.)

一种金属锂锭的浇铸模具

技术领域

本发明涉及金属锂锭技术领域，具体为一种金属锂锭的浇铸模具。

背景技术

锂归于生动金属，很柔软，在氧和空气中能够自燃，锂也是一种重要的动力金属，在高能锂电池、受控热核反应中的使用使锂成为处理人类长时间动力供应的重要质料，锂工业的开展和军事工业的开展密切相关，锂锭浇铸模具是锂锭铸造过程中不可或缺的设备：

传统的浇铸模具，使用时不能高频振动，在一定程度上造成锂锭浇铸时有气孔缺陷，使锂锭的成品效率不高，影响锂锭的使用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属锂锭的浇铸模具，以解决上述背景技术中提出的浇铸模具不能高频振动的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属锂锭的浇铸模具，包括下壳体、底板、底座、上壳体和浇铸口，所述下壳体一侧的顶端安装有卡槽，所述下壳体另一侧的顶端安装有固定块，且固定块的一侧铰接有上壳体，所述上壳体一侧的底端安装有卡块，所述上壳体顶端的一侧安装有浇铸口，所述下壳体的两侧均安装有风机，所述下壳体底端的两侧均安装有支撑柱，且支撑柱的底端安装有底板，所述底板底端的两侧均安装有底座，所述底板顶端的两侧均安装有限位槽，所述下壳体的底端设置有振动结构，所述振动结构包括有伺服电机、转轴、滑动杆、限位块和连接块，所述伺服电机安装在底板内部的顶端，所述伺服电机的顶端安装有转轴，所述转轴的顶端安装有滑动杆，且滑动杆的外侧安装有限位块，所述限位块的顶端安装有连接块，所述下壳体内部的底端安装有冷凝管，所述冷凝管一侧的顶端安装有水泵，所述下壳体的内部安装有腔体，所述腔体内部的底端设置有移动结构。

优选的，所述卡块呈“J”字形设置，所述卡块与卡槽构成卡合结构。

优选的，所述移动结构包括有固定连杆、支撑块、滑槽、滑块和移动连杆，所述支撑块安装在腔体内部底端的一侧，所述支撑块的顶端铰接有固定连杆，所述固定连杆顶端的一侧安装有移动连杆，所述移动连杆的两侧均安装有滑块，所述滑块的一侧均安装有滑槽。

优选的，所述支撑块作为固定连杆的支撑点，所述支撑块与固定连杆构成旋转结构。

优选的，所述滑槽的内径大于滑块的外径，所述滑槽与滑块构成滑动结构。

优选的，所述风机均处于同一水平面内，所述风机关于下壳体的垂直中心对称分布。

优选的，所述的一种金属锂锭的浇铸模具，其特征在于：

所述下壳体外部设置有第一控制器以及第一报警器；

所述腔体内部设置有升降机构和第一温度传感器；

所述冷凝管入口处设置有电磁阀门；

其中，所述水泵、升降机构、第一温度传感器、第一报警器以及电磁阀门与所述第一控制器连接；

所述第一温度传感器用于检测所述腔体内未经过冷凝管冷却的用于浇铸的锂锭的温度，并得到第一检测温度值；

通过所述第一控制器，将所述第一检测温度值与所述腔体内部本身温度进行比较；

若所述第一检测温度值小于或等于所述腔体内部本身温度，所述第一控制器控制所述电磁阀门处于关闭状态；

否则，所述第一控制器根据第一检测温度值控制所述冷凝管入口处的电磁阀门进行打开；

所述第一温度传感器对经过所述冷凝管冷却后的锂锭进行再次检测，并得到第二检测温度值；

通过所述第一控制器，将所述第二检测温度值与预设锂锭冷却成型后的温度值进行比较；

若所述第二检测温度值大于预设锂锭冷却成型后的温度值，所述第一控

制器控制所述水泵增大工作功率，并且控制所述第一报警器进行第一报警提醒；

若所述第二检测温度值小于或等于预设锂锭冷却成型后的温度值，所述第一控制器控制所述冷凝管入口处的电磁阀门进行关闭，同时控制所述水泵停止工作；

同时所述第一控制器控制所述升降机构将冷却成型后的锂锭提升至所述下壳体的顶端，并且控制所述第一报警器进行第二报警提醒。

优选的，所述的一种金属锂锭的浇铸模具，其特征在于：

所述下壳体外部设置有第二控制器以及第二报警器；

所述腔体内部设置有第二温度传感器；

其中，所述风机、第二温度传感器以及第二报警器与所述第二控制器连接；

所述第二控制器，用于基于所述第二温度传感器检测所述腔体内部锂锭的温度信息，调整所述风机风速，包括：

根据如下公式计算所述锂锭散发的热量：

Q＝δK×C×(T₂-T₁)；

其中，Q表示所述锂锭散发的热量；δ表示所述用于浇铸的液体锂的比热容系数；K表示所述冷凝管对用于浇铸的液体锂来回的循环量；C表示所述用于浇铸的液体锂的比热容；T₁表示所述用于浇铸的液体锂在所述腔体内未振动时的温度；T₂表示所述用于浇铸的液体锂在所述腔体内振动时的温度；

基于所述锂锭散发的热量与预设锂锭散发的热量进行比较；

若所述锂锭散发的热量大于预设锂锭散发的热量，根据如下公式计算此时所述风机工作的电压值：

其中，V表示所述风机工作的电压值；Z₀表示所述风机转动时的阻抗；P表示所述风机转动时的工作功率；R表示所述风机叶片的电阻；λ表示控制风机转动的比例因子；

所述第二控制器通过控制所述风机工作的电压值，调整所述风机的工作功率，从而实现对所述风机风速的调整，同时所述第二控制器控制所述第二报警器进行第三报警提醒；

若所述锂锭散发的热量小于或等于预设锂锭散发的热量，所述第二控制器控制所述风机维持当前转速，同时所述第二控制器控制所述第二报警器进行第四报警提醒。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过底板内部顶端安装的伺服电机，启动伺服电机，转轴转动，在限位块的限位下，滑动杆带动连接块移动，从而使下壳体能高频振动，使模具内部浇铸的锂锭被振实，无气孔缺陷，提高锂锭的成品质量；

2、通过下壳体内部的底端安装的固定连杆，按压固定连杆的一侧，在支撑块的作用下，固定连杆的一侧翘起，从而使得移动连杆被顶起，滑槽带动移动连杆顺着滑块滑动，使得浇铸的锂锭容易开模；

3、通过下壳体两侧安装的风机，启动风机，下壳体内部浇铸的热量在冷凝管的作用下，在一定程度上可实现冷却，缩短了锂锭成型的时间，节约了成本，提高了工作效率。

4、通过第一温度传感器分别检测未经冷凝管处理和经过冷凝管处理后锂锭的温度，方便控制冷凝管入口处的电磁阀门进行关闭和打开操作，实现智能化，同时第一控制器控制升降机构可以实现将冷却成型后的锂锭自动提升到腔体顶端，方便锂锭的取出。

附图说明

图1为本发明的正视剖面结构示意图；

图2为本发明的振动机构局部俯视结构示意图；

图3为本发明的图1中A处放大结构示意图；

图4为本发明的移动结构局部剖面结构示意图；

图5为本发明的第一控制器连接示意图；

图6为本发明的第二控制器连接示意图。

图中：1、卡块；2、卡槽；3、下壳体；4、腔体；5、冷凝管；6、底板；7、振动结构；701、伺服电机；702、转轴；703、滑动杆；704、限位块；705、连接块；8、底座；9、限位槽；10、支撑柱；11、移动结构；1101、固定连杆；1102、支撑块；1103、滑槽；1104、滑块；1105、移动连杆；12、风机；13、水泵；14、固定块；15、上壳体；16、浇铸口。

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。

请参阅图1-4，本发明提供的一种实施例：一种金属锂锭的浇铸模具，包括下壳体3、底板6、底座8、上壳体15和浇铸口16，下壳体3一侧的顶端安装有卡槽2，下壳体3另一侧的顶端安装有固定块14，且固定块14的一侧铰接有上壳体15，上壳体15一侧的底端安装有卡块1，卡块1呈“J”字形设置，卡块1与卡槽2构成卡合结构，便于卡合；

上壳体15顶端的一侧安装有浇铸口16，下壳体3的两侧均安装有风机12，风机12均处于同一水平面内，风机12关于下壳体3的垂直中心对称分布，启动风机12，下壳体3内部浇铸的热量在冷凝管5的作用下，在一定程度上可实现冷却，缩短了锂锭成型的时间；

下壳体3底端的两侧均安装有支撑柱10，且支撑柱10的底端安装有底板6，底板6底端的两侧均安装有底座8，底板6顶端的两侧均安装有限位槽9，下壳体3的底端设置有振动结构7，振动结构7包括有伺服电机701、转轴702、滑动杆703、限位块704和连接块705，伺服电机701安装在底板6内部的顶端，伺服电机701的顶端安装有转轴702，转轴702的顶端安装有滑动杆703，且滑动杆703的外侧安装有限位块704，限位块704的顶端安装有连接块705，首先，从浇铸口16将原料倒入下壳体3内，启动伺服电机701，转轴702转动，在限位块704的限位下，滑动杆703带动连接块705移动，从而使下壳体3能高频振动，使模具内部浇铸的锂锭被振实；

下壳体3内部的底端安装有冷凝管5，冷凝管5一侧的顶端安装有水泵13，下壳体3的内部安装有腔体4，腔体4内部的底端设置有移动结构11，移动结构11包括有固定连杆1101、支撑块1102、滑槽1103、滑块1104和移动连杆1105，支撑块1102安装在腔体4内部底端的一侧，支撑块1102的顶端铰接有固定连杆1101，固定连杆1101顶端的一侧安装有移动连杆1105，移动连杆1105的两侧均安装有滑块1104，滑块1104的一侧均安装有滑槽1103，支撑块1102作为固定连杆1101的支撑点，支撑块1102与固定连杆1101构成旋转结构，便于旋转；

滑槽1103的内径大于滑块1104的外径，滑槽1103与滑块1104构成滑动结构，当锂锭成型后，按压固定连杆1101的一侧，在支撑块1102的作用下，固定连杆1101的一侧翘起，从而使得移动连杆1105被顶起，滑槽1103带动移动连杆1105顺着滑块1104滑动，卡块1与卡槽2卡合松脱，便可取出锂锭。

工作原理：使用时，该装置采用外接电源，首先，从浇铸口16将原料倒入下壳体3内，启动伺服电机701，转轴702转动，在限位块704的限位下，滑动杆703带动连接块705移动，从而使下壳体3能高频振动，使模具内部浇铸的锂锭被振实；

之后，启动风机12，下壳体3内部浇铸的热量在冷凝管5的作用下，在一定程度上可实现冷却，缩短了锂锭成型的时间；

最后，当锂锭成型后，按压固定连杆1101的一侧，在支撑块1102的作用下，固定连杆1101的一侧翘起，从而使得移动连杆1105被顶起，滑槽1103带动移动连杆1105顺着滑块1104滑动，卡块1与卡槽2卡合松脱，便可取出锂锭，最终完成金属锂锭的浇铸模具的工作。

本发明提供一种技术方案：所述的一种金属锂锭的浇铸模具，如图5所示，

所述下壳体3外部设置有第一控制器以及第一报警器；

所述腔体4内部设置有升降机构和第一温度传感器；

所述冷凝管5入口处设置有电磁阀门；

其中，所述水泵13、升降机构、第一温度传感器、第一报警器以及电磁阀门与所述第一控制器连接；

所述第一温度传感器用于检测所述腔体4内未经过冷凝管5冷却的用于浇铸的锂锭的温度，并得到第一检测温度值；

通过所述第一控制器，将所述第一检测温度值与所述腔体4内部本身温度进行比较；

若所述第一检测温度值小于或等于所述腔体4内部本身温度，所述第一控制器控制所述电磁阀门处于关闭状态；

否则，所述第一控制器根据第一检测温度值控制所述冷凝管5入口处的电磁阀门进行打开；

所述第一温度传感器对经过所述冷凝管5冷却后的锂锭进行再次检测，并得到第二检测温度值；

通过所述第一控制器，将所述第二检测温度值与预设锂锭冷却成型后的温度值进行比较；

若所述第二检测温度值大于预设锂锭冷却成型后的温度值，所述第一控

制器控制所述水泵13增大工作功率，并且控制所述第一报警器进行第一报警提醒；

若所述第二检测温度值小于或等于预设锂锭冷却成型后的温度值，所述第一控制器控制所述冷凝管5入口处的电磁阀门进行关闭，同时控制所述水泵13停止工作；

同时所述第一控制器控制所述升降机构将冷却成型后的锂锭提升至所述下壳体3的顶端，并且控制所述第一报警器进行第二报警提醒。

该实施例中，腔体内部本身温度是指在没有倒入液体锂时利用第一温度传感器检测出腔体在大气中的常温。

上述技术方案的有益效果是：通过第一温度传感器分别检测未经冷凝管处理和经过冷凝管处理后锂锭的温度，方便第一控制器控制冷凝管入口处的电磁阀门进行关闭和打开操作，实现智能化，同时当冷却完成后第一控制器控制升降机构可以实现将冷却成型后的锂锭自动提升到腔体顶端，方便锂锭的取出。

本发明提供一种技术方案：所述的一种金属锂锭的浇铸模具，如图6所示，所述下壳体3外部设置有第二控制器以及第二报警器；

所述腔体4内部设置有第二温度传感器；

其中，所述风机12、第二温度传感器以及第二报警器与所述第二控制器连接；

所述第二控制器，用于基于所述第二温度传感器检测所述腔体4内部锂锭的温度信息，调整所述风机12风速，包括：

根据如下公式计算所述锂锭散发的热量：

Q＝δK×C×(T₂-T₁)；

其中，Q表示所述锂锭散发的热量；δ表示所述用于浇铸的液体锂的比热容系数；K表示所述冷凝管5对用于浇铸的液体锂来回的循环量；C表示所述用于浇铸的液体锂的比热容；T₁表示所述用于浇铸的液体锂在所述腔体4内未振动时的温度；T₂表示所述用于浇铸的液体锂在所述腔体4内振动时的温度；

基于所述锂锭散发的热量与预设锂锭散发的热量进行比较；

若所述锂锭散发的热量大于预设锂锭散发的热量，根据如下公式计算此时所述风机12工作的电压值：

其中，V表示所述风机12工作的电压值；Z₀表示所述风机12转动时的阻抗；P表示所述风机12转动时的工作功率；R表示所述风机12叶片的电阻；λ表示控制风机转动的比例因子；

所述第二控制器通过控制所述风机12工作的电压值，调整所述风机的工作功率，从而实现对所述风机12风速的调整，同时所述第二控制器控制所述第二报警器进行第三报警提醒；

若所述锂锭散发的热量小于或等于预设锂锭散发的热量，所述第二控制器控制所述风机12维持当前转速，同时所述第二控制器控制所述第二报警器进行第四报警提醒。

上述技术方案的工作原理以及有益效果为：通过第二温度传感器以及第二控制器，实现了通过计算用于浇铸的锂锭的热量来调整风机13的转速，第二控制器控制风机13在工作时的风速大小，达到快速冷却锂锭的目的，起到了节能高效的效果，同时通过第二报警器给予报警提醒信号，方便工作人员及时查看情况。该实施例中，预设锂锭散发的热量是指在最小风速下能够冷却锂锭的温度。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。