CN102962435A - 组芯铸造冷却速度的控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组芯铸造冷却速度的控制方法，将金属液浇注在砂型中，向砂型上对应铸件局部厚大的部位进行气流或水雾喷洒，加速砂型内部的铸件的冷却、固化。一种控制组芯铸造冷却速度的气流或水雾喷射装置，其包括框架、气流或水雾发生装置以及喷射装置，所述的气流或水雾发生装置与所述的喷射装置相连通，所述的喷射装置能够对放置在所述的框架内的砂型进行喷射。本发明利用外部物理冷却手段—气流或水雾喷射，及装置来控制组芯铸造不同位置的冷却速度，实现快速冷却及局部快速冷却，保证铸件的内在质量，使得组芯铸造工艺可以用于大批量生产质量要求高、形状复杂而且局部热节的铸件，如汽车行业的铝合金缸体缸盖等。
Description
技术领域
本发明涉及铸造组芯工艺，特别是涉及一种组芯铸造冷却速度的控制方法及装置。
背景技术
组芯铸造工艺具有铸件尺寸精确、表面质量好、单一砂便于循环使用等优点，正在被广泛使用。但组芯铸造与金属型铸造或潮模砂相比的缺点是铸件冷却速度慢而且不容易控制，难以实现顺序凝固或局部快冷，难以保证局部厚大铸件的内在致密性。有的情况下，即使使用比较麻烦的冷铁也不能到达理想的结果。这个缺点使得组芯铸造工艺对质量要求高、形状复杂而且局部热节的铸件有一定的局限，如汽车行业的铝合金缸体缸盖铸件。
组芯铸造目前均采用自然冷却方法实现金属液在砂型里的凝固，但由于砂型导热性差、蓄热小、并且自身遇到金属液还发热，使得铸件冷却速度慢，而且不容易控制，难以实现顺序凝固或局部快冷，难以保证局部厚大铸件的内在致密性，有的情况下，即使使用比较麻烦的冷铁也不能到达理想的结果。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种组芯铸造冷却速度的控制方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种组芯铸造冷却速度的控制方法，将金属液浇注在砂型中，向砂型上对应铸件局部厚大的部位进行气流或水雾喷洒，加速砂型内部的铸件的冷却、固化。
优选地，砂型上对应铸件局部厚大的部位设置有冷却通道。
优选地，砂型上对应铸件局部厚大部位的厚度小于砂型其余部位的厚度。
优选地，气流的风压为320~1500Pa；水雾的喷射压为5~7bar。
优选地，气流风量为10000~20000m
3
/h；水雾的喷洒量10~30kg/min。
本发明的另一个目的是提供一种控制组芯铸造冷却速度的气流或水雾喷射装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种控制组芯铸造冷却速度的气流或水雾喷射装置，其包括框架、气流或水雾发生装置以及喷射装置，所述的气流或水雾发生装置与所述的喷射装置相连通，所述的喷射装置能够对放置在所述的框架内的砂型进行喷射。
优选地，所述的喷射装置包括有若干个喷头，所述的喷头能够对准放置在所述的框架内的砂型进行喷射。
优选地，所述的气流或水雾发生装置及喷射装置设置有多组，多组所述的气流或水雾发生装置及喷射装置设置在所述的框架的四周或下部。
优选地，所述的框架内设置有用于固定砂型的夹持部件。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明利用外部物理冷却手段—气流或水雾喷射，及装置来控制组芯铸造不同位置的冷却速度，实现快速冷却及局部快速冷却，保证铸件的内在质量，使得组芯铸造工艺可以用于大批量生产质量要求高、形状复杂而且局部热节的铸件，如汽车行业的铝合金缸体缸盖等。
附图说明
附图1为本发明中气流或水雾喷射装置的示意图；
附图2为本发明中砂型设置冷却通道的示意图；
附图3为本发明中设置冷却通道砂型处于气流或水雾喷射装置内的示意图。
其中：1、框架；2、气流或水雾发生装置；3、喷射装置；30、喷头；4、砂型；40、冷却通道；5、夹持部件；6、铸件局部厚大部位。
具体实施方式
下面结合附图及实施案例对本发明作进一步描述：
一种组芯铸造冷却速度的控制方法，将金属液浇注在砂型中，向砂型上对应铸件局部厚大热节的部位进行气流或水雾喷洒，加速砂型内部的铸件的冷却、固化，达到局部快速冷却的效果，避免热节形成的铸件宿松缺陷，并且通过调节气流量及水雾量来控制冷却速度，其中：气流的风压为320~1500Pa、气流风量为10000~20000m
3
/h；水雾的喷射压为5~7bar、水雾的喷洒量10~30kg/min。
如图2所示：砂型4上对应铸件局部厚大热节的部位设置有冷却通道40，浇注后的砂型4放入水中后，水能够进入冷却通道40内，以加快铸件局部的冷却，冷却通道40的开设确保砂型4内的金属液不会漏出。此外，也可以减小砂型4上对应铸件局部厚大热节部位的厚度。
上述控制方法可以单独使用可以结合着同时使用。
如图1所示的一种实现上述方法的气流或水雾喷射装置：其包括框架1、气流或水雾发生装置2以及喷射装置3，气流或水雾发生装置2与喷射装置3相连通，喷射装置3能够对放置在框架1内的砂型4进行喷射。
喷射装置3包括有若干个喷头30，喷头30能够对准放置在框架1内的砂型4进行喷射。
在本实施例中：气流或水雾发生装置2及喷射装置3设置有多组，多组气流或水雾发生装置2及喷射装置3设置在框架1的四周或下部。
此外，框架1内设置有用于固定砂型4的夹持部件5。
以下具体阐述利用气流或水雾喷射装置实现上述方法的过程：
金属液浇注在砂型4中，将砂型4放置在框架1内通过夹持部件5进行夹持，启动气流或水雾发生装置2以及喷射装置3，气流或水雾通过喷头30喷射至砂型4上，并且通过调节气流量及水雾量来控制冷却速度。
如图3所示：也可以将设置有冷却通道的砂型4进行气流或水雾喷射，加快内部铸件的冷却固化。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1. 一种组芯铸造冷却速度的控制方法，其特征在于：将金属液浇注在砂型中，向砂型上对应铸件局部厚大的部位进行气流或水雾喷洒，加速砂型内部的铸件的冷却、固化。
2. 根据权利要求1所述的组芯铸造冷却速度的控制方法，其特征在于：砂型上对应铸件局部厚大的部位设置有冷却通道。
3. 根据权利要求1所述的组芯铸造冷却速度的控制方法，其特征在于：砂型上对应铸件局部厚大部位的厚度小于砂型其余部位的厚度。
4. 根据权利要求1所述的组芯铸造冷却速度的控制方法，其特征在于：气流的风压为320~1500Pa；水雾的喷射压为5~7bar。
5. 根据权利要求1所述的组芯铸造冷却速度的控制方法，其特征在于：气流风量为10000~20000m3/h；水雾的喷洒量10~30kg/min。
6. 一种实现上述任意一项权利要求所述的控制方法的装置，其特征在于：其包括框架、气流或水雾发生装置以及喷射装置，所述的气流或水雾发生装置与所述的喷射装置相连通，所述的喷射装置能够对放置在所述的框架内的砂型进行喷射。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述的喷射装置包括有若干个喷头，所述的喷头能够对准放置在所述的框架内的砂型进行喷射。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述的气流或水雾发生装置及喷射装置设置有多组，多组所述的气流或水雾发生装置及喷射装置设置在所述的框架的四周或下部。
9. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述的框架内设置有用于固定砂型的夹持部件。
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2012
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