鑄造模具的冷卻裝置及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鑄造模具領(lǐng)域，具體涉及鑄造模具的冷卻裝置及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 鑄件澆注后要在砂型中保溫一段時(shí)間，凝固冷卻到一定溫度后方能開(kāi)箱。保溫時(shí) 間太短鑄件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力致使鑄件變形、裂紋；太長(zhǎng)則延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，占用場(chǎng)地。 以往，鑄造模具在模具的內(nèi)部具有制冷劑通路，其調(diào)節(jié)模具溫度，以使填充的熔融金屬恰當(dāng) 地冷卻凝固來(lái)獲得良好的成型品。
[0003] 鑄件保溫時(shí)間取決于鑄件重量、復(fù)雜程度、壁厚、材質(zhì)等因素。對(duì)于重且厚大的鑄 件，其內(nèi)腔空間小，散熱慢，在砂型中自然冷卻大約需要160小時(shí)才能達(dá)到適宜的打箱溫 度。這樣會(huì)長(zhǎng)時(shí)間占用場(chǎng)地，拖長(zhǎng)工期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鑄造模具的冷卻裝置，向冷卻裝置的冷卻通道內(nèi)吹冷 空氣，讓鑄件快速冷卻。
[0005] 為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的第一方面的技術(shù)方案是鑄造模具的冷卻裝 置，包括砂型、砂芯、芯骨、塑料泡沫；
[0006] 所述砂芯插入所述砂型；所述砂型內(nèi)在鑄件厚壁處設(shè)置所述塑料泡沫；所述芯骨 放置于所述砂芯內(nèi)；
[0007] 所述塑料泡沫在澆注時(shí)汽化形成冷卻通道，該冷卻通道與所述芯骨連通。
[0008] 進(jìn)一步地，所述塑料泡沫含有至少兩個(gè)S型構(gòu)造的塑料泡沫及設(shè)置在所述鑄件中 部的塑料泡沫。
[0009] 進(jìn)一步地，所述鑄件中部的塑料泡沫與所述芯骨連通。
[0010] 進(jìn)一步地，所述芯骨采用鋼管制作，其直徑為40-100mm，至少設(shè)置一個(gè)。
[0011] 進(jìn)一步地，所述芯骨上均勻設(shè)置有3-6排的孔，該孔的直徑大小為8-10mm。
[0012] 進(jìn)一步地，所述芯骨表面纏繞草繩。
[0013] 進(jìn)一步地，所述塑料泡沫為條狀，其截面大小為40 X 40-60 X 60mm2。
[0014] 進(jìn)一步地，所述塑料泡沫與鑄件壁的吃砂量不小于50mm。
[0015] 本申請(qǐng)還提供第二方面的技術(shù)方案，即前述任一所述的鑄造模具的冷卻裝置在鑄 造重且厚大的鑄件的應(yīng)用。
[0016] 進(jìn)一步地，所述鑄件的重量不小于10噸，壁厚為150-350_。
[0017] 本申請(qǐng)的首要改進(jìn)之處為在砂型內(nèi)設(shè)置塑料泡沫。澆注時(shí)砂型溫度可達(dá)到 500-1000°C，塑料泡沫在360°C左右發(fā)生汽化，該塑料泡沫汽化后形成的通道與砂芯內(nèi)的芯 骨構(gòu)成冷卻通道。澆注完成后，鑄件表面凝固成一定厚度的剛性外殼后，向冷卻通道內(nèi)吹冷 空氣，讓鑄件快速冷卻。
[0018] 本申請(qǐng)的有益效果是：
[0019] 用于形成冷卻通道的塑料泡沫是生活中易得材料，應(yīng)用方便，效率高；
[0020] 本申請(qǐng)鑄造模具的冷卻裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，塑料泡沫預(yù)埋在砂型中，提高 了砂型的空間利用率；
[0021] 鑄件澆注完成后，向冷卻通道吹冷空氣，使鑄件內(nèi)外冷卻均勻一致，且大大縮短了 保溫時(shí)間，進(jìn)而縮短了工期，提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為本發(fā)明鑄造模具的冷卻裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2為圖1的俯視圖；
[0024] 圖3為圖1的右視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0026] 本發(fā)明是將塑料泡沫設(shè)置在砂型中，澆注時(shí)塑料泡沫發(fā)生汽化，該塑料泡沫汽化 后形成的通道與砂芯內(nèi)的芯骨構(gòu)成冷卻通道，向冷卻通道內(nèi)吹冷空氣，讓鑄件快速冷卻。
[0027] 實(shí)施例1 一現(xiàn)有鑄件模具冷卻裝置
[0028] 鑄件澆注后要在砂型中保溫一段時(shí)間，凝固冷卻到一定溫度后方能開(kāi)箱?，F(xiàn)有鑄 件澆注后采用自然冷卻直到達(dá)到適宜的打箱溫度。
[0029] 實(shí)施例2-本發(fā)明鑄件模具冷卻裝置
[0030] 參見(jiàn)圖1、2、3,本發(fā)明實(shí)施例所描述的是一種鑄造模具的冷卻裝置，鑄造模具的冷 卻裝置，包括砂型1、砂芯2、芯骨3、塑料泡沫4。砂芯2插入砂型1，砂型1內(nèi)在鑄件厚壁處 設(shè)置塑料泡沫4,芯骨3放置于砂芯2內(nèi)。塑料泡沫4在澆注時(shí)汽化形成冷卻通道，該冷卻 通道與芯骨3連通。
[0031] 本實(shí)施例中，在砂芯2內(nèi)設(shè)置的芯骨3有2個(gè)，其中，芯骨3為直徑為60mm的鋼管， 該鋼管上均勻設(shè)置有4排且直徑大小為9mm的圓孔。另外在芯骨3的表面纏繞草繩。塑料 泡沫4為截面積大小為50X 50mm2的條狀結(jié)構(gòu)，其圍繞鑄件在砂型1內(nèi)從左到右設(shè)置兩個(gè)S 型構(gòu)造的塑料泡沫，可以增加冷卻區(qū)域受冷面積。另外在鑄件中部設(shè)置一直線型的塑料泡 沫，該直線型的塑料泡沫與芯骨3連通。其中，塑料泡沫4與鑄件壁的吃砂量不小于50mm。
[0032] 本發(fā)明中，S型和直線型塑料泡沫的設(shè)置，其S型的設(shè)置增加了冷卻區(qū)域，直線型 的設(shè)置加速了冷風(fēng)在構(gòu)成的冷卻通道的快速流通，以加快冷卻。
[0033] 將上述的鑄造模具的冷卻裝置應(yīng)用在鑄造重且厚大的鑄件的冷卻中，其中，所述 鑄件的重量不小于10噸，壁厚為150-350_。從冒口 5將鑄液澆入，澆注時(shí)砂型1溫度可達(dá) 到500至1000°C，塑料泡沫4在360°C左右氣化分解，形成消失模通道，該通道與芯骨3形 成冷卻通道。澆注完成，鑄件表面凝固成一定厚度的剛性外殼后，向芯骨3及消失模通道內(nèi) 從冷風(fēng)入口 A、B、C吹冷空氣，冷空氣從熱氣出口 D、E、F出來(lái)，不斷地吹入冷空氣，加快鑄件 的冷卻。
[0034] 分別將上述實(shí)施例1-2所述的鑄件模具的冷卻裝置應(yīng)用于12噸重、200mm壁厚的 鑄件的冷卻，并測(cè)定鑄件冷卻所需要的時(shí)間、鑄件質(zhì)量，所得數(shù)據(jù)表1。
[0035] 表1-檢測(cè)結(jié)果
[0036]
[0037] 以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì) 本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改 進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 鑄造模具的冷卻裝置，其特征在于，包括砂型、砂芯、芯骨、塑料泡沫； 所述砂芯插入所述砂型；所述砂型內(nèi)在鑄件厚壁處設(shè)置所述塑料泡沫；所述芯骨放置 于所述砂芯內(nèi)； 所述塑料泡沫在澆注時(shí)汽化形成冷卻通道，該冷卻通道與所述芯骨連通。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造模具的冷卻裝置，其特征在于，所述塑料泡沫含有至少 兩個(gè)S型構(gòu)造的塑料泡沫及設(shè)置在所述鑄件中部的塑料泡沫。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑄造模具的冷卻裝置，其特征在于，所述鑄件中部的塑料 泡沫與所述芯骨連通。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造模具的冷卻裝置，其特征在于，所述芯骨采用鋼管制作， 其直徑為40-100mm，至少設(shè)置一個(gè)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鑄造模具的冷卻裝置，其特征在于，所述芯骨上均勻設(shè)置有 3-6排的孔，該孔的直徑大小為8-10mm〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造模具的冷卻裝置，其特征在于，所述芯骨表面纏繞草繩。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造模具的冷卻裝置，其特征在于，所述塑料泡沫為條狀，其 截面大小為40 X 40-60 X 60mm2。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造模具的冷卻裝置，其特征在于，所述塑料泡沫與鑄件壁 的吃砂量不小于50mm。9. 權(quán)利要求1-8任一所述的鑄造模具的冷卻裝置在鑄造重且厚大的鑄件的應(yīng)用。10. 根據(jù)權(quán)利要求9的應(yīng)用，其特征在于，所述鑄件的重量不小于10噸，壁厚為 15〇-350mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種鑄造模具的冷卻裝置，包括砂型、砂芯、芯骨、塑料泡沫；所述砂芯插入所述砂型；所述砂型內(nèi)在鑄件厚壁處設(shè)置所述塑料泡沫；所述芯骨放置于所述砂芯內(nèi)；所述塑料泡沫在澆注時(shí)汽化形成冷卻通道，該冷卻通道與所述芯骨連通；所述塑料泡沫含有至少兩個(gè)S型構(gòu)造的塑料泡沫及設(shè)置在所述鑄件中部的塑料泡沫；所述鑄件中部的塑料泡沫與所述芯骨連通。本發(fā)明澆注時(shí)塑料泡沫發(fā)生汽化，然后形成的通道與芯骨構(gòu)成冷卻通道。澆注完成后，向冷卻通道內(nèi)吹冷空氣，讓鑄件快速冷卻。本發(fā)明冷卻時(shí)使鑄件內(nèi)外冷卻均勻一致，且大大縮短了保溫時(shí)間，進(jìn)而縮短了工期，提高了生產(chǎn)效率。
【IPC分類】B22D30/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104959580
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510439824
【發(fā)明人】涂建華
【申請(qǐng)人】樂(lè)山沙灣天華機(jī)械制造有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月23日