CN109365754A - 一种水冷冷却盘的整体铸造工艺 - Google Patents

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马宏超
赵彬
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    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/06—Permanent moulds for shaped castings
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种水冷冷却盘的整体铸造工艺，包括包括以下步骤：步骤一：制备支撑模具，下模板上支撑点随水冷冷却管形状加工，制备与下模板相配合的上模板；步骤二：3D打印砂模，3D打印设备分别打印出下砂模和上砂模；步骤三：盘管定位安装，将下砂模安装到下模板上，将上砂模安装到上模板上，将水冷冷却管置于下模板上的支撑点处，下砂模和上砂模装配到一起；步骤四：浇注，将铝水沿冒口浇注到砂模内，快速浇注成型；步骤五：脱模补焊，冷却后取出浇注得到的铝合金冷却盘，焊补填平铝合金冷却盘表面的凹坑；步骤六：机加工，达到设计尺寸。通过上述方式，本发明3D打印砂模结合金属支撑模具，保证水冷冷却管在一个平面上，而且定位准确。

Description

一种水冷冷却盘的整体铸造工艺
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，特别是涉及一种水冷冷却盘的整体铸造工艺。
背景技术
半导体行业中，为保证发热元件性能，需要对发热元件进行充分的冷却，通常用户将φ6mm的不锈钢管盘成一定形状，再将其整体铸造在铝合金冷却盘中，以发挥其最大冷却效果，由于不锈钢管盘好后很难处于一个平面上，存在变形和翘曲等问题，在铸造过程中，不锈钢管在砂模中不接触其四边，处于悬空状态，在铸造过程中很难保证其水平度，基于以上缺陷和不足，有必要对现有的技术予以改进。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种水冷冷却盘的整体铸造工艺，工艺简单，3D打印砂模结合金属支撑模具，保证水冷冷却管在一个平面上，而且定位准确，保证水冷冷却管在铸造到铝合金冷却盘过程中的水平度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种水冷冷却盘的整体铸造工艺，该种水冷冷却盘的整体铸造工艺包括以下步骤：
步骤一：制备支撑模具，下模板上支撑点随水冷冷却管形状加工出来，制备与下模板相配合的上模板，上模板上设有与支撑点相对的压块，上模板上设有浇注孔；
步骤二：3D打印砂模，在三维软件中建模，设计铝合金冷却盘的下砂模和上砂模，将三维设计数据输入到3D打印设备中，3D打印设备分别打印出铝合金冷却盘的下砂模和上砂模；
步骤三：盘管定位安装，将下砂模安装到下模板上，支撑点穿过下砂模，将上砂模安装到上模板上，压块穿过上砂模，将水冷冷却管置于下模板上的支撑点处，下砂模和上砂模装配到一起，此时压块压住水冷冷却管，砂模和支撑模具安装到位。
步骤四：浇注，在上模板的浇注孔处插装冒口，将铝水沿冒口浇注到砂模内，快速浇注成型；
步骤五：脱模补焊，冷却后将支持模具脱出，取出浇注得到的铝合金冷却盘，通过焊补的方法填平铝合金冷却盘因支撑模具支持形成的凹坑；
步骤六：机加工，将步骤五中焊补后的铝合金冷却盘进行机加工，达到设计尺寸。
优选的是，所述步骤一中支撑点上端设有用于卡住冷却盘的弧形卡槽。
优选的是，所述步骤三中水冷冷却管处于一个水平面上。
优选的是，所述步骤三中下模板和上模板通过螺栓紧固连接。
优选的是，所述步骤四中铝水温度为690～730。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：工艺简单，3D打印砂模结合金属支撑模具，保证水冷冷却管在一个平面上，而且定位准确，保证水冷冷却管在铸造到铝合金冷却盘过程中的水平度；
补焊能够填平铝合金冷却盘因支撑模具支持形成的凹坑；
浇注得到的铝合金冷却盘进行机加工，达到设计尺寸。
附图说明
图1为本发明实施例支撑模具和砂模的装配示意图。
图2为本发明实施例支撑模具和砂模的装配分解图。
图3为本发明实施例支撑模具和砂模的装配剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1至图3，本发明实施例包括：
一种水冷冷却盘的整体铸造工艺，该种水冷冷却盘的整体铸造工艺包括：
步骤一：制备支撑模具，下模板1上支撑点11随水冷冷却管5形状加工出来，支撑点11上端设有用于卡住冷却盘的弧形卡槽，制备与下模板1相配合的上模板2，上模板2上设有与支撑点11相对的压块21，上模板2上设有浇注孔20；
步骤二：3D打印砂模，在三维软件中建模，设计铝合金冷却盘的下砂模3和上砂模4，将三维设计数据输入到3D打印设备中，3D打印设备分别打印出铝合金冷却盘的下砂模3和上砂模4；
步骤三：盘管定位安装，将下砂模3安装到下模板1上，支撑点11穿过下砂模3，将上砂模4安装到上模板2上，压块21穿过上砂模4，将水冷冷却管5置于下模板1上的支撑点11处，下砂模3和上砂模4装配到一起，下模板和上模板通过螺栓紧固连接，此时压块21压住水冷冷却管5，水冷冷却管5处于一个水平面上砂模和支撑模具安装到位。
步骤四：浇注，在上模板2的浇注孔20处插装冒口6，将铝水沿冒口6浇注到砂模内，铝水温度为710℃，快速浇注成型；
步骤五：脱模补焊，冷却后将支持模具脱出，取出浇注得到的铝合金冷却盘，通过焊补的方法填平铝合金冷却盘因支撑模具支持形成的凹坑；
步骤六：机加工，将步骤五中焊补后的铝合金冷却盘进行机加工，达到设计尺寸。
本发明一种水冷冷却盘的整体铸造工艺，工艺简单，3D打印砂模结合金属支撑模具，保证水冷冷却管在一个平面上，而且定位准确，保证水冷冷却管在铸造到铝合金冷却盘过程中的水平度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种水冷冷却盘的整体铸造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：制备支撑模具，下模板上支撑点随水冷冷却管形状加工出来，制备与下模板相配合的上模板，上模板上设有与支撑点相对的压块，上模板上设有浇注孔；
步骤二：3D打印砂模，在三维软件中建模，设计铝合金冷却盘的下砂模和上砂模，将三维设计数据输入到3D打印设备中，3D打印设备分别打印出铝合金冷却盘的下砂模和上砂模；
步骤三：盘管定位安装，将下砂模安装到下模板上，支撑点穿过下砂模，将上砂模安装到上模板上，压块穿过上砂模，将水冷冷却管置于下模板上的支撑点处，下砂模和上砂模装配到一起，此时压块压住水冷冷却管，砂模和支撑模具安装到位；
步骤四：浇注，在上模板的浇注孔处插装冒口，将铝水沿冒口浇注到砂模内，快速浇注成型；
步骤五：脱模补焊，冷却后将支持模具脱出，取出浇注得到的铝合金冷却盘，通过焊补的方法填平铝合金冷却盘因支撑模具支持形成的凹坑；
步骤六：机加工，将步骤五中焊补后的铝合金冷却盘进行机加工，达到设计尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种水冷冷却盘的整体铸造工艺，其特征在于：所述步骤一中支撑点上端设有用于卡住冷却盘的弧形卡槽。
3.根据权利要求1所述的一种水冷冷却盘的整体铸造工艺，其特征在于：所述步骤三中水冷冷却管处于一个水平面上。
4.根据权利要求1所述的一种水冷冷却盘的整体铸造工艺，其特征在于：所述步骤三中下模板和上模板通过螺栓紧固连接。
5.根据权利要求1所述的一种水冷冷却盘的整体铸造工艺，其特征在于：所述步骤四中铝水温度为690～730。
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