專利名稱：一種組芯鑄造冷卻速度的控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造組芯工藝，特別是涉及一種組芯鑄造冷卻速度的控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
組芯鑄造工藝具有鑄件尺寸精確、表面質(zhì)量好、單一砂便于循環(huán)使用等優(yōu)點，正在被廣泛使用。但組芯鑄造與金屬型鑄造或潮模砂相比的缺點是鑄件冷卻速度慢而且不容易控制，難以實現(xiàn)順序凝固或局部快冷，難以保證局部厚大鑄件的內(nèi)在致密性。有的情況下，即使使用比較麻煩的冷鐵也不能到達理想的結(jié)果。這個缺點使得組芯鑄造工藝對質(zhì)量要求 高、形狀復(fù)雜而且局部熱節(jié)的鑄件有一定的局限，如汽車行業(yè)的鋁合金缸體缸蓋鑄件。組芯鑄造目前均采用自然冷卻方法實現(xiàn)金屬液在砂型里的凝固，但由于砂型導(dǎo)熱性差、蓄熱小、并且自身遇到金屬液還發(fā)熱，使得鑄件冷卻速度慢，而且不容易控制，難以實現(xiàn)順序凝固或局部快冷，難以保證局部厚大鑄件的內(nèi)在致密性，有的情況下，即使使用比較麻煩的冷鐵也不能到達理想的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個目的是提供一種組芯鑄造冷卻速度的控制方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種組芯鑄造冷卻速度的控制方法，將金屬液澆注在砂型中，將澆注后的砂型放入水中，使砂型內(nèi)部的鑄件在水中進行冷卻、固化。優(yōu)選地，砂型上對應(yīng)鑄件局部厚大的部位設(shè)置有冷卻通道，澆注后的砂型放入水中后，水能夠進入所述的冷卻通道內(nèi)。優(yōu)選地，砂型上對應(yīng)鑄件局部厚大部位的厚度小于砂型其余部位的厚度。優(yōu)選地，澆注后的砂型局部或全部放入水中。優(yōu)選地，控制水的溫度范圍為5(T70°C。本發(fā)明另一個目的是提供一種控制組芯鑄造冷卻速度的水冷裝置。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種控制組芯鑄造冷卻速度的水冷裝置，其包括機架、設(shè)置在所述的機架上用于儲存水的冷卻水槽，所述的冷卻水槽的上方設(shè)置有升降裝置，所述的升降裝置能夠?qū)⑸靶蛶胨龅睦鋮s水槽內(nèi)進行冷卻。優(yōu)選地，所述的升降裝置包括框體、驅(qū)動所述的框體升降的驅(qū)動部件，砂型放置在所述的框體內(nèi)進入所述的冷卻水槽內(nèi)。進一步優(yōu)選地，所述的機架上設(shè)置有砂型送入通道、送出通道，所述的送入通道、送出通道的設(shè)置在所述的冷卻水槽的兩側(cè)，砂型能夠從所述的送入通道送至所述的框體內(nèi)，能夠從所述的框體內(nèi)送至所述的送出通道。優(yōu)選地，砂型下部設(shè)置有對其進行運送的小車。
由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果
本發(fā)明利用外部物理冷卻手段一水冷，及裝置來控制組芯鑄造不同位置的冷卻速度，實現(xiàn)快速冷卻及局部快速冷卻，保證鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，使得組芯鑄造工藝可以用于大批量生產(chǎn)質(zhì)量要求高、形狀復(fù)雜而且局部熱節(jié)的鑄件，如汽車行業(yè)的鋁合金缸體缸蓋等。


附圖I為本發(fā)明中水冷裝置的示意 附圖2為本發(fā)明中砂型設(shè)置冷卻通道的示意 附圖3為本發(fā)明中設(shè)置冷卻通道砂型處于水冷裝置內(nèi)的示意圖。其中1、機架；10、送入通道；11、送出通道；2、冷卻水槽；3、升降裝置；30、框體； 31、驅(qū)動部件；4、砂型；40、冷卻通道；5、小車；6、鑄件局部厚大部位。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施案例對本發(fā)明作進一步描述
一種組芯鑄造冷卻速度的控制方法，將金屬液澆注在砂型4中，將澆注后的砂型4放入立即水中，使砂型4內(nèi)部的鑄件在水中進行冷卻、固化。水通過砂型4壁厚的砂粒之間微小孔隙，浸蝕組芯型腔表面，接觸高溫金屬液后，產(chǎn)生蒸發(fā)汽化，汽化的介質(zhì)與合金溶液直接接觸，從而通過高的冷卻速度帶走結(jié)晶潛熱，通過熱交換作用，使鑄件凝固冷卻速度加快，鑄件獲得更細的晶粒組織。這樣，通過水浸蝕組芯表面及蒸發(fā)汽化的熱交換作用帶走砂型4及鑄件下部的熱量，形成自下而上的溫度場，達到鑄件順序凝固的目的。根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、材質(zhì)及內(nèi)在組織要求的不同，可以調(diào)節(jié)水的溫度及入水深度，非常容易控制，并實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。如圖2所示砂型4上對應(yīng)鑄件局部厚大熱節(jié)的部位設(shè)置有冷卻通道40，澆注后的砂型4放入水中后，水能夠進入冷卻通道40內(nèi)，以加快鑄件局部的冷卻，冷卻通道40的開設(shè)確保砂型4內(nèi)的金屬液不會漏出。此外，也可以減小砂型4上對應(yīng)鑄件局部厚大熱節(jié)部位的厚度。上述控制方法可以單獨使用可以結(jié)合著同時使用。如圖I所示的一種實現(xiàn)上述方法的水冷裝置其包括機架I、設(shè)置在機架I上用于儲存水的冷卻水槽2，冷卻水槽2的上方設(shè)置有升降裝置3，升降裝置3能夠?qū)⑸靶?帶入冷卻水槽2內(nèi)進行冷卻。具體的說
升降裝置3包括框體30、驅(qū)動框體30升降的驅(qū)動部件31，砂型4放置在框體30內(nèi)進入冷卻水槽2內(nèi)。機架I上設(shè)置有砂型送入通道10、送出通道11，送入通道10、送出通道11的設(shè)置在冷卻水槽2的兩側(cè)，砂型4能夠從送入通道10送至框體30內(nèi)，能夠從框體30內(nèi)送至送出通道11。此外，砂型4下部設(shè)置有對其進行運送的小車5。以下具體闡述利用水冷裝置實現(xiàn)上述方法的過程
金屬液澆注在砂型4中，將澆注后的砂型4放置在小車5上，由送入通道10向冷卻水槽2輸送；框體30在驅(qū)動部件31的作用下上升至與送入通道10齊平，小車5帶動砂型4進入框體30內(nèi)；框體30在驅(qū)動部件31的作用下下降至冷卻水槽2內(nèi)，進行冷卻，砂型4的入水深度根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、材質(zhì)及內(nèi)在組織要求的不同進行控制；完成冷卻后，框體30在驅(qū)動部件31的作用下上升至與送出通道11齊平，小車5帶動砂型4離開框體30，從送出通道11輸送出去，從而實現(xiàn)自動化的生產(chǎn)。如圖3所示也可以將設(shè)置有冷卻通道的砂型4進行水冷，加快內(nèi)部鑄件的冷卻固化。 上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種組芯鑄造冷卻速度的控制方法，其特征在于將金屬液澆注在砂型中，將澆注后的砂型放入水中，使砂型內(nèi)部的鑄件在水中進行冷卻、固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種組芯鑄造冷卻速度的控制方法，其特征在于砂型上對應(yīng)鑄件局部厚大的部位設(shè)置有冷卻通道，澆注后的砂型放入水中后，水能夠進入所述的冷卻通道內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種組芯鑄造冷卻速度的控制方法，其特征在于砂型上對應(yīng)鑄件局部厚大部位的厚度小于砂型其余部位的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種組芯鑄造冷卻速度的控制方法，其特征在于澆注后的砂型局部或全部放入水中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種組芯鑄造冷卻速度的控制方法，其特征在于控制水的溫度范圍為5(T70°C。
6.一種實現(xiàn)上述任意一項權(quán)利要求所述的控制方法的裝置，其特征在于其包括機架、設(shè)置在所述的機架上用于儲存水的冷卻水槽，所述的冷卻水槽的上方設(shè)置有升降裝置，所述的升降裝置能夠?qū)⑸靶蛶胨龅睦鋮s水槽內(nèi)進行冷卻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述的升降裝置包括框體、驅(qū)動所述的框體升降的驅(qū)動部件，砂型放置在所述的框體內(nèi)進入所述的冷卻水槽內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述的機架上設(shè)置有砂型送入通道、送出通道，所述的送入通道、送出通道的設(shè)置在所述的冷卻水槽的兩側(cè)，砂型能夠從所述的送入通道送至所述的框體內(nèi)，能夠從所述的框體內(nèi)送至所述的送出通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于砂型下部設(shè)置有對其進行運送的小車。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種組芯鑄造冷卻速度的控制方法，將金屬液澆注在砂型中，將澆注后的砂型放入水中，使砂型內(nèi)部的鑄件在水中進行冷卻、固化。一種控制組芯鑄造冷卻速度的水冷裝置，其包括機架、設(shè)置在所述的機架上用于儲存水的冷卻水槽，所述的冷卻水槽的上方設(shè)置有升降裝置，所述的升降裝置能夠?qū)⑸靶蛶胨龅睦鋮s水槽內(nèi)進行冷卻。本發(fā)明利用外部物理冷卻手段—水冷，及裝置來控制組芯鑄造不同位置的冷卻速度，實現(xiàn)快速冷卻及局部快速冷卻，保證鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，使得組芯鑄造工藝可以用于大批量生產(chǎn)質(zhì)量要求高、形狀復(fù)雜而且局部熱節(jié)的鑄件，如汽車行業(yè)的鋁合金缸體缸蓋等。
文檔編號B22C9/10GK102941338SQ201210513658
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者吳勤芳, 吳偉強 申請人:蘇州明志科技有限公司