CN104959580B - 铸造模具的冷却装置及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铸造模具的冷却装置，包括砂型、砂芯、芯骨、塑料泡沫；所述砂芯插入所述砂型；所述砂型内在铸件厚壁处设置所述塑料泡沫；所述芯骨放置于所述砂芯内；所述塑料泡沫在浇注时汽化形成冷却通道，该冷却通道与所述芯骨连通；所述塑料泡沫含有至少两个S型构造的塑料泡沫及设置在所述铸件中部的塑料泡沫；所述铸件中部的塑料泡沫与所述芯骨连通。本发明浇注时塑料泡沫发生汽化，然后形成的通道与芯骨构成冷却通道。浇注完成后，向冷却通道内吹冷空气，让铸件快速冷却。本发明冷却时使铸件内外冷却均匀一致，且大大缩短了保温时间，进而缩短了工期，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及铸造模具领域，具体涉及铸造模具的冷却装置及其应用。
背景技术
铸件浇注后要在砂型中保温一段时间，凝固冷却到一定温度后方能开箱。保温时间太短铸件内部会产生较大内应力致使铸件变形、裂纹；太长则延长生产周期，占用场地。以往，铸造模具在模具的内部具有制冷剂通路，其调节模具温度，以使填充的熔融金属恰当地冷却凝固来获得良好的成型品。
铸件保温时间取决于铸件重量、复杂程度、壁厚、材质等因素。对于重且厚大的铸件，其内腔空间小，散热慢，在砂型中自然冷却大约需要160小时才能达到适宜的打箱温度。这样会长时间占用场地，拖长工期。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种铸造模具的冷却装置，向冷却装置的冷却通道内吹冷空气，让铸件快速冷却。
为解决以上技术问题，本发明提供的第一方面的技术方案是铸造模具的冷却装置，包括砂型、砂芯、芯骨、塑料泡沫；
所述砂芯插入所述砂型；所述砂型内在铸件厚壁处设置所述塑料泡沫；所述芯骨放置于所述砂芯内；
所述塑料泡沫在浇注时汽化形成冷却通道，该冷却通道与所述芯骨连通。
进一步地，所述塑料泡沫含有至少两个S型构造的塑料泡沫及设置在所述铸件中部的塑料泡沫。
进一步地，所述铸件中部的塑料泡沫与所述芯骨连通。
进一步地，所述芯骨采用钢管制作，其直径为40-100mm，至少设置一个。
进一步地，所述芯骨上均匀设置有3-6排的孔，该孔的直径大小为8-10mm。
进一步地，所述芯骨表面缠绕草绳。
进一步地，所述塑料泡沫为条状，其截面大小为40×40-60×60mm2。
进一步地，所述塑料泡沫与铸件壁的吃砂量不小于50mm。
本申请还提供第二方面的技术方案，即前述任一所述的铸造模具的冷却装置在铸造重且厚大的铸件的应用。
进一步地，所述铸件的重量不小于10吨，壁厚为150-350mm。
本申请的首要改进之处为在砂型内设置塑料泡沫。浇注时砂型温度可达到500-1000℃，塑料泡沫在360℃左右发生汽化，该塑料泡沫汽化后形成的通道与砂芯内的芯骨构成冷却通道。浇注完成后，铸件表面凝固成一定厚度的刚性外壳后，向冷却通道内吹冷空气，让铸件快速冷却。
本申请的有益效果是：
用于形成冷却通道的塑料泡沫是生活中易得材料，应用方便，效率高；
本申请铸造模具的冷却装置，其结构简单、成本低，塑料泡沫预埋在砂型中，提高了砂型的空间利用率；
铸件浇注完成后，向冷却通道吹冷空气，使铸件内外冷却均匀一致，且大大缩短了保温时间，进而缩短了工期，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明铸造模具的冷却装置结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的右视图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明是将塑料泡沫设置在砂型中，浇注时塑料泡沫发生汽化，该塑料泡沫汽化后形成的通道与砂芯内的芯骨构成冷却通道，向冷却通道内吹冷空气，让铸件快速冷却。
实施例1—现有铸件模具冷却装置
铸件浇注后要在砂型中保温一段时间，凝固冷却到一定温度后方能开箱。现有铸件浇注后采用自然冷却直到达到适宜的打箱温度。
实施例2—本发明铸件模具冷却装置
参见图1、2、3，本发明实施例所描述的是一种铸造模具的冷却装置，铸造模具的冷却装置，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内在铸件厚壁处设置塑料泡沫4，芯骨3放置于砂芯2内。塑料泡沫4在浇注时汽化形成冷却通道，该冷却通道与芯骨3连通。
本实施例中，在砂芯2内设置的芯骨3有2个，其中，芯骨3为直径为60mm的钢管，该钢管上均匀设置有4排且直径大小为9mm的圆孔。另外在芯骨3的表面缠绕草绳。塑料泡沫4为截面积大小为50×50mm2的条状结构，其围绕铸件在砂型1内从左到右设置两个S型构造的塑料泡沫，可以增加冷却区域受冷面积。另外在铸件中部设置一直线型的塑料泡沫，该直线型的塑料泡沫与芯骨3连通。其中，塑料泡沫4与铸件壁的吃砂量不小于50mm。
本发明中，S型和直线型塑料泡沫的设置，其S型的设置增加了冷却区域，直线型的设置加速了冷风在构成的冷却通道的快速流通，以加快冷却。
将上述的铸造模具的冷却装置应用在铸造重且厚大的铸件的冷却中，其中，所述铸件的重量不小于10吨，壁厚为150-350mm。从冒口5将铸液浇入，浇注时砂型1温度可达到500至1000℃，塑料泡沫4在360℃左右气化分解，形成消失模通道，该通道与芯骨3形成冷却通道。浇注完成，铸件表面凝固成一定厚度的刚性外壳后，向芯骨3及消失模通道内从冷风入口A、B、C吹冷空气，冷空气从热气出口D、E、F出来，不断地吹入冷空气，加快铸件的冷却。
分别将上述实施例1-2所述的铸件模具的冷却装置应用于12吨重、200mm壁厚的铸件的冷却，并测定铸件冷却所需要的时间、铸件质量，所得数据表1。
表1—检测结果
| 实验对象 | 铸件质量 | 冷却用时(小时) |
| 实施例1 | 铸件有部分变形、有裂纹 | 160 |
| 实施例2 | 铸件无变形、无裂纹 | 20 |
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.铸造模具的冷却装置，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；所述砂型内在铸件厚壁处设置所述塑料泡沫；所述芯骨放置于所述砂芯内；
所述塑料泡沫含有至少两个S型构造的塑料泡沫及设置在所述铸件中部的塑料泡沫，所述铸件中部的塑料泡沫与所述芯骨连通，所述塑料泡沫在浇注时汽化形成冷却通道，所述铸件中部的冷却通道与所述芯骨连通。
2.根据权利要求1所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述芯骨采用钢管制作，其直径为40-100mm，至少设置一个。
3.根据权利要求2所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述芯骨上均匀设置有3-6排的孔，该孔的直径大小为8-10mm。
4.根据权利要求1所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述芯骨表面缠绕草绳。
5.根据权利要求1所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述塑料泡沫为条状，其截面大小为40×40-60×60mm2。
6.根据权利要求1所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述塑料泡沫与铸件壁的吃砂量不小于50mm。
7.权利要求1-6任一所述的铸造模具的冷却装置在铸造重且厚大的铸件的应用。
8.根据权利要求7的应用，其特征在于，所述铸件的重量不小于10吨，壁厚为150-350mm。
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