CN108356228A - 含散热结构的铸造模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含散热结构的铸造模具，包括有至少两个模仁块，所述模仁块上设置有前造型面壁，全部所述模仁块的前造型面壁围成用于铸造铸件的铸件型腔，其特征在于，在至少其中一个所述模仁块上设置有凹陷腔，所述凹陷腔布置在所述前造型面壁的正后方，在所述凹陷腔内设置有多排散热板壁，所述散热板壁的根部直接连接到所述凹陷腔的腔底壁上，所述散热板壁纵横交错布置并在所述凹陷腔内形成能够引导冷媒迂回并顺序流动的蛇形冷媒通道；还包括有盖封在所述凹陷腔的腔口部上的盖板，在所述盖板上设置有冷媒输入口和冷媒输出口，所述冷媒输入口和所述冷媒输出口分别连通所述蛇形冷媒通道。这样，能够优化冷却效果。

Description

含散热结构的铸造模具

技术领域

本发明涉及一种铸造模具上的侧模，特别涉及一种含散热结构的铸造模具。

背景技术

想铸造出无缺陷的铸件，铸造过程中控制铸件厚大部位的模具温度场是极其重要的一环。因此在铸造模具上往往都配置有冷却机构。例如中国实用新型专利CN201720753325.6中公开的一种便于散热的风道盖板成型模具，包括平行设置的动模固定板和定模固定板，所述动模固定板和定模固定板互相靠近的一侧分别设有动模和定模，所述动模和定模之间形成有型腔。在所述定模上设有等间距布置的凹坑，在所述凹坑内设置有散热片，所述散热片的顶部设置有散热针。还包括有第一散热通道，所述第一散热通道的一端连接有进水管，另一端连接有出水管。所述散热片顶部的散热针插接在所述凹坑内，而所述散热片的尾部插接到所述第一散热通道内。工作时，通过进水管向第一散热通道提供冷水，所述散热片的尾部浸泡在所述第一散热通道内的冷水中。所述散热片顶部的散热针快速的将型腔处的热量传递到所述散热片的尾部，继而传递到所述第一散热通道内的冷水中，从而使所述型腔的热量快速的散失，有效地保证了铸件的成型质量。又或者,中国实用新型专利CN201620468207.6中的改进的风冷铸造车轮模具，所述风冷点设置导热装置，导热装置由换热基体4、散热片5、排风槽6、进风管3组成。工作时，通过所述进风管3向所述排风槽6吹送冷风，并通过冷风与所述散热片5、换热基体4进行热交换对铸件进行冷却出来。

发明内容

对上述两个专利中所公开的冷却机构进行多次试验、分析后发现，上述两种冷却机构的冷却效果并不理想。例如专利CN201620468207.6中的导热装置，通过所述进风管进入到所述排风槽内的气流由于缺乏有效的导向将互相碰撞而出现不规则运动，形成极其复杂的、具有不相同的流动路径的湍流。所述湍流不仅会拖缓冷却气体的整体流速而影响冷却速度，还会由于其自身所具有的无序性而成形成冷却盲区，使所述型腔的局部热节区域处于高温状态而部分热节区域处于冷却状态，冷却不均匀。

鉴于此本发明对用于铸造模具上的冷却机构作进一步的改进，所述冷却机构不仅具有优异的散热结构，还能够通过散热结构对冷媒进行有序的引导。于是本发明提出一种含散热结构的铸造模具，包括有至少两个模仁块，所述模仁块上设置有前造型面壁，全部所述模仁块的前造型面壁围成用于铸造铸件的铸件型腔，其特征在于，在至少其中一个所述模仁块上设置有凹陷腔，所述凹陷腔布置在所述前造型面壁的正后方，在所述凹陷腔内设置有多排散热板壁，所述散热板壁的根部直接连接到所述凹陷腔的腔底壁上，所述散热板壁纵横交错布置并在所述凹陷腔内形成能够引导冷媒迂回并顺序流动的蛇形冷媒通道；还包括有盖封在所述凹陷腔的腔口部上的盖板，在所述盖板上设置有冷媒输入口和冷媒输出口，所述冷媒输入口和所述冷媒输出口分别连通所述蛇形冷媒通道。

其中，所述前造型面壁是具有与所述铸件的造型结构适配设置的工作面壁体，其可以为所述模仁块自身所具有的面壁体，属于一体成形于所述模仁块上的壁体，还可以为采用分体结构并连接于所述模仁块上的薄板件。全部所述模仁块的前造型面壁围成用于铸造铸件的铸件型腔，这样，所述模仁块的前造型面壁实际上也就是所述铸件型腔的腔壁。

其中，至少其中一个所述模仁块上设置有凹陷腔。可以解读为，在其中一个所述模仁块上设置有凹陷腔，又或者在全部的所述模仁块上都设置有凹陷腔。另外，所述凹陷腔是直接设置在所述模仁块上的凹造型体，其可以通过铣刀、钻刀等机加工的方式或铸造的制造方式直接在所述模仁块的壁体上加工出凹陷状的空缺而形成。

其中，所述凹陷腔布置在所述前造型面壁的正后方。上述特征定义了所述凹陷腔与所述前造型面壁的位置关系。所述凹陷腔与所述前造型面壁前后布置，并且在前后方向上，所述凹陷腔的投影区域与所述前造型面壁重叠。这样进入到所述凹陷腔内的冷媒可以更好地对所述前造型面壁进行冷却。

其中，所述散热板壁的根部直接连接到所述凹陷腔的腔底壁上。其中，所述凹陷腔的腔底壁是与所述凹陷腔的腔口部处于相对位置上的壁部。所述散热板壁的根部与所述凹陷腔的腔底壁直接连接，可以使得所述模仁块上的热量直接传递到所述散热板壁上并能够借助具有相对大散热面积的所述散热板壁快速散失。所述散热板壁具有散热功能。

其中，所述散热板壁纵横交错布置并在所述凹陷腔内形成能够引导冷媒迂回并顺序流动的蛇形冷媒通道。所述蛇形冷媒通道是用于引导进入到所述凹陷腔内的冷媒流动的流道。进入到所述凹陷腔内的冷媒能够沿所述蛇形冷媒通道的延伸路径迂回并顺序流动。如此，进入到所述凹陷腔内的冷媒基本上都能够有序流动而具有明确的流动路径。另外，所述蛇形冷媒通道还是平躺并盘绕在所述凹陷腔的腔底壁上的冷却通道，能够引导进入到其内的冷媒贴近所述凹陷腔的腔底壁流动。

根据上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：

1.由于在至少其中一个所述模仁块上设置有凹陷腔，在所述凹陷腔内设置有多排散热板壁。这样，所述凹陷腔和散热板壁的设置大大地增加了所述模仁块的散热面积，能够加快所述模仁块的散热效率。

2.由于所述散热板壁纵横交错布置从而在所述凹陷腔内形成能够引导冷媒迂回并顺序流动的蛇形冷媒通道。这样，进入到所述凹陷腔内的冷媒能够在所述蛇形冷媒通道内有序流动。与专利CN201620468207.6中的导热装置对比，在所述蛇形冷媒通道内有序流动的冷媒流动速度更快，能够相对快速地在所述蛇形冷媒通道内流动，即所述蛇形冷媒通道具有快速的冷媒更换速度。并且在所述蛇形冷媒通道的引导下，冷媒能够有效地冷却特定的热节区，避免冷却盲区的出现。另外，所述蛇形冷媒通道平躺并盘绕在所述凹陷腔的腔底壁上，从而使进入到其内的冷媒能够大面积地对所述凹陷腔的腔底壁进行冷却处理。

据此可见，所述散热板壁不仅能够增加所述模仁块的散热面积，还能够引导冷媒进行有序的流动，从而大大地提高冷却效率。

进一步的技术方案还可以是，所述前造型面壁形成所述凹陷腔的腔底壁，所述散热板壁的根部直接连接到所述前造型面壁上。这样，所述前造型面壁上的热量可以直接传递到所述散热板壁上并能够借助具有大散热面积的所述散热板壁快速地散失到空气中，有效地提高所述前造型面壁的散热效率。

进一步的技术方案还可以是，所述蛇形冷媒通道为闭环式通道。

进一步的技术方案还可以是，所述散热板壁与所述凹陷腔的腔底壁一体成形。这样，一体成形的结构能够使所述散热板壁与所述凹陷腔的腔底壁之间形成紧密的热量传递路径，所述凹陷腔的腔底壁的热量能够更多、更快地传递到所述散热板壁上。并且，一体成形的结构一方面可以减少所述模仁块的壁厚，并增大所述模仁块的散热面积，另一方面充分利用了所述模仁块自身所具有的材料制造所述散热板壁，可以简化所述模仁块的散热结构，不需要另外增设散热器或减少散热器的设置数量，有效降低制造成本。

进一步的技术方案还可以是，所述散热板壁的顶壁面贴合所述盖板的内侧面。这样，可以减少或避免在所述冷媒流道内流动的冷媒通过所述散热板壁的顶壁面与所述盖板的内侧面之间的间隙大量地蹿跑到其他区域而在所述凹陷腔内出现短路而形成明显的湍流。

进一步的技术方案还可以是，还包括有输料管，所述输料管大致呈T型从而具有竖立布置的输料竖支管和横向布置的输料横支管，所述输料竖支管和输料横支管相互连通，在所述输料竖支管上设置有进料口，在所述输料横支管上设置有左右分置的两个出料口，所述输料竖支管连接于两个所述出料口之间的管道上；所述输料横支管容置在所述蛇形冷媒通道内从而让两个所述出料口连通所述蛇形冷媒通道，所述输料竖支管连通所述盖板的冷媒输入口并延伸到所述蛇形冷媒通道外。这样从两个所述出料口输送到所述蛇形冷媒通道内的冷媒分成两股向相反方向流动的冷媒支流，能够减少冷媒从所述冷媒输入口到所述冷媒输出口之间的流动行程量，从而也就减少了所述冷媒在流动行程范围内的热量梯度，以及进一步加快所述蛇形冷媒通道内的冷媒更换速度。

进一步的技术方案还可以是，所述冷媒输入口连通所述蛇形冷媒通道的上侧通道，所述冷媒输出口连通所述蛇形冷媒通道的下侧通道。

由于本发明具有上述特点和优点，为此可以应用到含散热结构的铸造模具，例如铸造轮毂的金属铸造模具的侧模上。

附图说明

图1是应用本发明技术方案的含散热结构的铸造模具的剖视结构示意图，为了简化视图，图中省略了相关剖面线的显示；

图2是所述模仁块1的立体结构示意图，图中在所述模仁块1上安装有所述盖板和输料管；

图3是所述模仁块1的立体结构示意图；

图4是所述模仁块1的主视方向的结构示意图；

图5是图2中的A-A方向的剖视结构示意图;

图6是所述输料管的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对应用本发明技术方案的含散热结构的铸造模具的结构作进一步的说明。

如图1所示，一种散热结构的铸造模具，包括有4个模仁块（1、1a、1b和1c）。所述模仁块（1、1a、1b和1c）上分别设置有前造型面壁（11、11a、11b和11c）。所述前造型面壁（11、11a、11b和11c）是具有与所述铸件的造型结构适配设置的工作面壁体，其为所述模仁块（1、1a、1b和1c）自身所具有的面壁体，与所述模仁块（1、1a、1b和1c）一体成形。全部所述模仁块（1、1a、1b和1c）的前造型面壁（11、11a、11b和11c）围成用于铸造铸件的铸件型腔10，这样，所述模仁块（1、1a、1b和1c）的前造型面壁（11、11a、11b和11c）实际上也就是所述铸件型腔10的腔壁。

如图2、图3、图4和图5所示，在所述模仁块1上设置凹陷腔14，所述凹陷腔14是直接设置在所述模仁块1上的凹造型体，其可以通过铣刀、钻刀等机加工的方式或铸造的制造方式直接在所述模仁块1的壁体上加工出凹陷状的空缺而形成。所述凹陷腔14布置在所述前造型面壁11的正后方，并且所述前造型面壁11形成所述凹陷腔14的腔底壁。当然在其他的实施方式中所述凹陷腔14的腔底壁与所述前造型面壁11为不同的壁体也是可行的。在所述凹陷腔14内设置有多排散热板壁12，所述散热板壁12的根部120直接连接到所述前造型面壁11上并与前造型面壁11一体成形。这样，与分体结构相比，一体成形的结构能够使所述散热板壁12与所述前造型面壁11之间形成紧密的热量传递路径，所述前造型面壁11的热量能够更多、更快地传递到所述散热板壁12上。并且，一体成形的结构一方面可以减少所述模仁块1的壁厚，增大所述模仁块1的散热面积，另一方面充分利用了所述模仁块1自身所具有的材料制造所述散热板壁12，可以简化所述模仁块1的散热结构，不需要另外增设散热器或减少所述散热器的设置数量，有效降低制造成本。当然在其他的实施方式中所述散热板壁12与所述前造型面壁11还可以采用分体结构，只是散热效果稍微逊色。

所述散热板壁12纵横交错布置从而把所述凹陷腔14分隔为多个冷媒流道（131、132、133、134），全部的冷媒流道（131、132、133、134）首尾串接连通形成能够引导冷媒a迂回并顺序流动的闭环式蛇形冷媒通道13。当然在其他的实施方式中，所述蛇形冷媒通道13还可以为开环式通道。进入到所述凹陷腔14内的冷媒将从处于上游的所述冷媒流道例如冷媒流道131流入到相邻的并位于下游的冷媒流道132内，再依次流入到冷媒流道133、冷媒流道134内，如此循渐引导，进入到所述凹陷腔14内的冷媒a能够沿所述蛇形冷媒通道13的延伸路径迂回并顺序流动。如此，进入到所述凹陷腔14内的冷媒a基本上都能够有序流动并具有明确的流动路径。与专利CN201620468207.6中的导热装置对比，在所述蛇形冷媒通道13内有序流动的冷媒流动速度更快，能够相对快速地在所述蛇形冷媒通道13内流动，即所述蛇形冷媒通道13具有快速的冷媒更换速度。并且在所述蛇形冷媒通道13的引导下，冷媒能够有效地冷却特定的热节区，避免冷却盲区的出现。另外，所述蛇形冷媒通道13平躺并盘绕在所述前造型面壁11上，从而使进入到其内的冷媒能够大面积地对所述前造型面壁11进行冷却处理。据此可见，所述散热板壁12不仅能够增加所述模仁块1的散热面积，还能够引导冷媒进行有序、大面积地对所述前造型面壁11进行冷却处理，大大地提高冷却效率。

如图2和图6所示，还包括有盖封在所述凹陷腔14的腔口部上的盖板2，所述散热板壁12的顶壁面121贴合所述的盖板2的内侧面。这样，可以减少或避免在所述冷媒流道（131、132、133、134）内流动的冷媒a通过所述散热板壁12的顶壁面与所述盖板2的内侧面之间的间隙大量地蹿跑到其他区域，而在所述凹陷腔14内出现短路而形成明显的湍流。在所述盖板2上设置有冷媒输入口（图中被输料管3遮挡而未于标记）和冷媒输出口21，所述冷媒输入口连通所述蛇形冷媒通道13的上侧通道，所述冷媒输出口21连通所述蛇形冷媒通道13的下侧通道。这样冷媒将有序地从上往下流动。

需要说明的是，在实际的应用中，所述模仁块的数量是按照铸件的结构而定的，在其他的实施方式中可以只设置两个模仁块。而所述前造型面壁还可以为独立结构的薄板件而连接于所述模仁块上，与所述模仁块之间为分体结构。当需要为全部的模仁块配置散热机构时，可以在全部的模仁块上分别设置有凹陷腔和散热板壁。

如图5和图6所示，所述铸造模具还包括有输料管3，所述输料管3大致呈T型从而具有竖立布置的输料竖支管32和横向布置的输料横支管31，所述输料竖支管32和输料横支管31相互连通，在所述输料竖支管32上设置有进料口320，在所述输料横支管31上设置有左、右分置的两个出料口（311、312），所述输料竖支管32连接于两个所述出料口（311、312）之间的管道上；所述输料横支管31容置在所述蛇形冷媒通道13内从而让两个所述出料口（311、312）连通所述蛇形冷媒通道13，所述输料竖支管32连通所述盖板2的冷媒输入口并延伸到所述蛇形冷媒通道13外。这样从两个所述出料口（311、312）输送到所述蛇形冷媒通道13内的冷媒分成两股向相反方向流动的冷媒支流，能够减少冷媒从所述冷媒输入口到所述冷媒输出口21之间的流动行程量，从而也就减少了所述冷媒a在流动行程范围内的热量梯度，以及进一步加快所述蛇形冷媒通道13内的冷媒更换速度。

Claims (7)

1.含散热结构的铸造模具，包括有至少两个模仁块，所述模仁块上设置有前造型面壁，全部所述模仁块的前造型面壁围成用于铸造铸件的铸件型腔，其特征在于，在至少其中一个所述模仁块上设置有凹陷腔，所述凹陷腔布置在所述前造型面壁的正后方，在所述凹陷腔内设置有多排散热板壁，所述散热板壁的根部直接连接到所述凹陷腔的腔底壁上，所述散热板壁纵横交错布置并在所述凹陷腔内形成能够引导冷媒迂回并顺序流动的蛇形冷媒通道；还包括有盖封在所述凹陷腔的腔口部上的盖板，在所述盖板上设置有冷媒输入口和冷媒输出口，所述冷媒输入口和所述冷媒输出口分别连通所述蛇形冷媒通道。

2.根据权利要求1所述的含散热结构的铸造模具，其特征在于，所述前造型面壁形成所述凹陷腔的腔底壁，所述散热板壁的根部直接连接到所述前造型面壁上。

3.根据权利要求1所述的含散热结构的铸造模具，其特征在于，所述蛇形冷媒通道为闭环式通道。

4.根据权利要求1所述的含散热结构的铸造模具，其特征在于，所述散热板壁与所述凹陷腔的腔底壁一体成形。

5.根据权利要求1所述的含散热结构的铸造模具，其特征在于，所述散热板壁的顶壁面贴合所述盖板的内侧面。

6.根据权利要求1至5任一项所述的含散热结构的铸造模具，其特征在于，还包括有输料管，所述输料管大致呈T型从而具有竖立布置的输料竖支管和横向布置的输料横支管，所述输料竖支管和输料横支管相互连通，在所述输料竖支管上设置有进料口，在所述输料横支管上设置有左右分置的两个出料口，所述输料竖支管连接于两个所述出料口之间的管道上；所述输料横支管容置在所述蛇形冷媒通道内从而让两个所述出料口连通所述蛇形冷媒通道，所述输料竖支管连通所述盖板的冷媒输入口并延伸到所述蛇形冷媒通道外。

7.根据权利要求1至5任一项所述的含散热结构的铸造模具，其特征在于，所述冷媒输入口连通所述蛇形冷媒通道的上侧通道，所述冷媒输出口连通所述蛇形冷媒通道的下侧通道。