鑄造模具的冷卻裝置及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鑄造模具領域，具體涉及鑄造模具的冷卻裝置及其應用。
【背景技術】
[0002] 鑄件澆注后要在砂型中保溫一段時間，凝固冷卻到一定溫度后方能開箱。保溫時 間太短鑄件內部會產生較大內應力致使鑄件變形、裂紋；太長則延長生產周期，占用場地。 以往，鑄造模具在模具的內部具有制冷劑通路，其調節模具溫度，以使填充的熔融金屬恰當 地冷卻凝固來獲得良好的成型品。
[0003] 鑄件保溫時間取決于鑄件重量、復雜程度、壁厚、材質等因素。對于重且厚大的鑄 件，其內腔空間小，散熱慢，在砂型中自然冷卻大約需要160小時才能達到適宜的打箱溫 度。這樣會長時間占用場地，拖長工期。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本申請提供一種鑄造模具的冷卻裝置，向冷卻裝置的冷卻通道內吹冷 空氣，讓鑄件快速冷卻。
[0005] 為解決以上技術問題，本發明提供的第一方面的技術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；所述砂型內在鑄件厚壁處設置所述塑料泡沫；所述芯骨 放置于所述砂芯內；
[0007] 所述塑料泡沫在澆注時汽化形成冷卻通道，該冷卻通道與所述芯骨連通。
[0008] 進一步地，所述塑料泡沫含有至少兩個S型構造的塑料泡沫及設置在所述鑄件中 部的塑料泡沫。
[0009] 進一步地，所述鑄件中部的塑料泡沫與所述芯骨連通。
[0010] 進一步地，所述芯骨采用鋼管制作，其直徑為40-100mm，至少設置一個。
[0011] 進一步地，所述芯骨上均勻設置有3-6排的孔，該孔的直徑大小為8-10mm。
[0012] 進一步地，所述芯骨表面纏繞草繩。
[0013] 進一步地，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] 本申請還提供第二方面的技術方案，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用。
[0016] 進一步地，所述鑄件的重量不小于10噸，壁厚為150-350_。
[0017] 本申請的首要改進之處為在砂型內設置塑料泡沫。澆注時砂型溫度可達到 500-1000°C，塑料泡沫在360°C左右發生汽化，該塑料泡沫汽化后形成的通道與砂芯內的芯 骨構成冷卻通道。澆注完成后，鑄件表面凝固成一定厚度的剛性外殼后，向冷卻通道內吹冷 空氣，讓鑄件快速冷卻。
[0018] 本申請的有益效果是：
[0019] 用于形成冷卻通道的塑料泡沫是生活中易得材料，應用方便，效率高；
[0020] 本申請鑄造模具的冷卻裝置，其結構簡單、成本低，塑料泡沫預埋在砂型中，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，使鑄件內外冷卻均勻一致，且大大縮短了 保溫時間，進而縮短了工期，提高了生產效率。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明鑄造模具的冷卻裝置結構示意圖；
[0023] 圖2為圖1的俯視圖；
[0024] 圖3為圖1的右視圖。
【具體實施方式】
[0025] 為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實 施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0026] 本發明是將塑料泡沫設置在砂型中，澆注時塑料泡沫發生汽化，該塑料泡沫汽化 后形成的通道與砂芯內的芯骨構成冷卻通道，向冷卻通道內吹冷空氣，讓鑄件快速冷卻。
[0027] 實施例1 一現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間，凝固冷卻到一定溫度后方能開箱。現有鑄 件澆注后采用自然冷卻直到達到適宜的打箱溫度。
[0029] 實施例2-本發明鑄件模具冷卻裝置
[0030] 參見圖1、2、3,本發明實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內在鑄件厚壁處 設置塑料泡沫4,芯骨3放置于砂芯2內。塑料泡沫4在澆注時汽化形成冷卻通道，該冷卻 通道與芯骨3連通。
[0031] 本實施例中，在砂芯2內設置的芯骨3有2個，其中，芯骨3為直徑為60mm的鋼管， 該鋼管上均勻設置有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的條狀結構，其圍繞鑄件在砂型1內從左到右設置兩個S 型構造的塑料泡沫，可以增加冷卻區域受冷面積。另外在鑄件中部設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] 本發明中，S型和直線型塑料泡沫的設置，其S型的設置增加了冷卻區域，直線型 的設置加速了冷風在構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，澆注時砂型1溫度可達 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 從冷風入口 A、B、C吹冷空氣，冷空氣從熱氣出口 D、E、F出來，不斷地吹入冷空氣，加快鑄件 的冷卻。
[0034] 分別將上述實施例1-2所述的鑄件模具的冷卻裝置應用于12噸重、200mm壁厚的 鑄件的冷卻，并測定鑄件冷卻所需要的時間、鑄件質量，所得數據表1。
[0035] 表1-檢測結果
[0036]
[0037] 以上僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式不應視為對 本發明的限制，本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本技術領域的 普通技術人員來說，在不脫離本發明的精神和范圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改 進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
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；所述砂型內在鑄件厚壁處設置所述塑料泡沫；所述芯骨放置 于所述砂芯內； 所述塑料泡沫在澆注時汽化形成冷卻通道，該冷卻通道與所述芯骨連通。2. 根據權利要求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S型構造的塑料泡沫及設置在所述鑄件中部的塑料泡沫。3. 根據權利要求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. 根據權利要求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，至少設置一個。5. 根據權利要求2所述的鑄造模具的冷卻裝置，其特征在于，所述芯骨上均勻設置有 3-6排的孔，該孔的直徑大小為8-10mm〇6. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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用。10. 根據權利要求9的應用，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】本發明公開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；所述砂型內在鑄件厚壁處設置所述塑料泡沫；所述芯骨放置于所述砂芯內；所述塑料泡沫在澆注時汽化形成冷卻通道，該冷卻通道與所述芯骨連通；所述塑料泡沫含有至少兩個S型構造的塑料泡沫及設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。本發明澆注時塑料泡沫發生汽化，然后形成的通道與芯骨構成冷卻通道。澆注完成后，向冷卻通道內吹冷空氣，讓鑄件快速冷卻。本發明冷卻時使鑄件內外冷卻均勻一致，且大大縮短了保溫時間，進而縮短了工期，提高了生產效率。
【IPC分類】B22D30/00
【公開號】CN104959580
【申請號】CN201510439824
【發明人】涂建華
【申請人】樂山沙灣天華機械制造有限責任公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月23日