CN112276003A - 一种阀门浇注成型降温工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀门浇注成型降温工艺，它主要解决了现有技术中阀门浇注成型加工效率低的问题，1)将型砂干燥处理后，并将其分成两份，分别为第一型砂和第二型砂；2)将第一型砂填充于砂型模具内，并在砂型模具内埋设冷却装置；3)通过冲压工艺将一金属板压铸成型与零件结构相适配的导热板；4)将导热板盖设于砂型模具的第一型砂上；5)将其余第二型砂与粘结剂混合均匀，在将混合后的第二型砂和粘结剂均匀覆盖于导热板的上表面上固化形成模腔；6)将液体金属浇注与模腔内，待得浇注完成后，开启水泵将冷却水泵入到导水管和散热管上将导热板上的热量快速排出，提高模腔内液体金属的凝固。

Description

一种阀门浇注成型降温工艺

技术领域

本发明涉及一种阀门浇注成型降温工艺。

背景技术

阀门在整个管道中起到举足轻重的作用。根据阀门的使用工况主要应用铸造和锻造成型工艺，不同的成型工艺对阀门直接影响着阀门的使用强度，良好的成型工艺可以使阀门的使用寿命大大提高。

铸造成型工艺也称为浇注成型工艺，是将液体金属浇注到具有与零件形状相适应的铸型空腔中，待其凝固后以获得一定形状尺寸的表面质量的零件或毛坯的方法。该种浇注成型工艺中，在金属液体浇注完成后等待自然降温凝固的时间较长，往往会通过模具上设置冷却装置用于快速降温，从而提高加工效率，但是，阀门加工厂内90％的浇注成型工艺中是采用砂型铸造，而铸造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂，最常用的铸造砂是硅质砂，其导热效果差，使得设置的冷却装置的使用效果不佳，造成阀门的加工效率低。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提供一种阀门浇注成型降温工艺，它主要解决了现有技术中阀门浇注成型加工效率低的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种阀门浇注成型降温工艺，包括以下步骤：

1)将型砂干燥处理后，并将其分成两份，分别为第一型砂和第二型砂；

2)将第一型砂填充于砂型模具内，并在砂型模具内埋设冷却装置，所述冷却装置包括沿水平分布设置的导水管以及沿竖直方向分布设置的若干根散热管，所述散热管的下端与导水管连通，所述导水管均有进水口和出水口，所述进水口处设有水泵；

3)通过冲压工艺将一金属板压铸成型与零件结构相适配的导热板，并在该导热板上设置第一安装孔和填料口；

4)将导热板盖设于砂型模具的第一型砂上，通过第一安装孔与散热管的上端锁紧连接，使得散热管与导热板形成热传递，并将第二型砂通过填料口填料，使其填充与导热板与第一型砂之间的间隙，并保持导热板处于水平状态；

5)将其余第二型砂与粘结剂混合均匀，在将混合后的第二型砂和粘结剂均匀覆盖于导热板的上表面上固化形成模腔，并放入坭芯，该第二型砂和粘结剂覆盖的厚度为2cm～5cm；

6)将液体金属浇注与模腔内，待得浇注完成后，开启水泵将冷却水泵入到导水管和散热管上将导热板上的热量快速排出，提高模腔内液体金属的凝固。

进一步的，所述散热管为一直通管件。

进一步的，所述冷却装置还包括加速散热管内冷却水流动的泵送装置，所述泵送装置包括设于导水管下侧的壳体，所述壳体内可转动地设有驱动以及驱动曲轴转动的驱动电机，所述曲轴的中轴线与导水管的中轴线平行，所述曲轴上设有连杆，所述连杆的上端铰接有活塞杆，所述活塞杆的上端穿过导水管延伸至散热管内，所述活塞杆上位于散热管的一端设有活塞，所述活塞上设有第一通水孔，所述活塞的侧面设有密封圈，其抵靠于散热管的内表面上，所述活塞的行径长度尺寸小于三分之一的散热管长度尺寸。

进一步的，所述散热管的中部与导水管连通设置有连接管，所述连接管上设有单向阀。

进一步的，所述活塞包括活塞本体，所述活塞本体的中部设有供活塞杆穿过的第一通孔，各所述第一通水孔环设于第一通孔的周侧，所述活塞本体的下表面上且位于第一通水孔的外周侧设有环形槽，所述环形槽上嵌设连接有连接筒，所述连接筒的下端向内延伸设有凸沿，所述连接筒内设有阀片，所述阀片的厚度尺寸小于连接筒的长度尺寸，所述阀片的中部设有供活塞杆穿过的第二通孔，所述第二通孔与活塞杆间隙配合实现阀片的滑动，所述阀片上设有第二通水孔，各所述第一通水孔与第二通水孔错位设置。

进一步的，所述散热管的上端套设有由具有导热性的金属材料支撑的连接套，所述连接套上焊接有连接片，所述连接片上设有第二安装孔，该连接片抵靠于导热板的下表面，通过螺栓穿过第一安装孔和第二安装孔实现固定连接。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本阀门浇注成型降温工艺，通过设置导热板，并将砂型模具内的型砂分隔开，位于导热板上侧的型砂与粘结剂混合固化，从而保持液体金属的浇注成型效果，同时位于导热板下侧的型砂未与粘结剂混合，能够起到支撑作用，保持型腔和导热板的平衡，并且能够实现无损重复利用，降低生产成本，形成未粘结状的砂型，其中间夹杂着空气能够较好的传递热量，在浇注中，液体金属所蕴含的热量快速传导至导热板并被其吸收，其中一部分热量传递至下侧的型砂中，另一部分通过与散热管连接进行传递，同时传递于下侧型砂中的热量，通过空气以及型砂与散热管的侧壁充分接触，实现快速热交换，通过冷却装置将其热量排出，从而大大提高型砂模具的降温效率，进而提高阀门浇注成型加工效率，通过导热板设置成与零件结构相似，并且位于导热板上侧的第二型砂和粘结剂覆盖的厚度为2cm～5cm，使得零件传递至导热板的速度相同，从而保持零件各位置的散热均匀，避免因不规则结构，而造成部分散热效果差，形成热聚集，而降低零件质量问题的出现，提高产品合格率；进一步的，散热管为一直通管件，与以往盘旋连通的散热管相比，其降低空间的利用率，能够在不规则结构中极大的延伸至不易散热区域，实现快速降温；进一步的，泵送装置的工作原理是：通过驱动电机驱动曲轴的转动，从而通过连杆带动活塞杆实现活塞运动，使得活塞杆上的活塞作用于散热管内的冷却水，通过活塞上设置的第一通水孔，在活塞向内挤压冷却水时其通过第一通水孔排出到导水管内，并通过水泵排出，在活塞向外运动时，由于散热管内的压强较小，导水管中的冷却水通过第一通水孔进入到散热管内，实现散热管的冷却水的快速更换，极大的促进热交换，实现快速降温；进一步的，设置的连接管能够提高散热管内的冷却水的快速流动，进一步提高更替速度；进一步的，活塞在向内挤压冷区水时，冷却水通过第一通水孔由内向外排出，从而推动阀片远离活塞本体，使得第一通水孔、活塞本体与阀片之间的间隙和第二通水孔形成流通道，有利于冷却水的排出，活塞在向外运动时，阀片抵靠与活塞本体的下表面，使得第一通水孔、第二通水孔关闭，冷却水通过连接管排出散热管内，使得散热管内的冷却水能够充分的排出，提高散热效率；进一步的，设置的连接片能够实现快速传导热。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是图1中B处的局部放大图；

图4是图3中C处的局部放大图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明实施例为：

一种阀门浇注成型降温工艺，包括以下步骤：

1)将型砂干燥处理后，并将其分成两份，分别为第一型砂和第二型砂；

2)将第一型砂填充于砂型模具1内，并在砂型模具1内埋设冷却装置2，参考图1、图2、图3与图4所示，所述冷却装置2包括沿水平分布设置的导水管21、沿竖直方向分布设置的三根散热管22以及加速散热管22内冷却水流动的泵送装置23，所述散热管22的外表面上设有散热翅片3，从而加快散热管22的热交换效率，所述散热管22为一直通管件，所述散热管22的上端套设有由具有导热性的金属材料支撑的连接套4，所述连接套4上焊接有连接片5，设置的连接片5能够实现快速传导热，所述连接片5上设有第二安装孔6，所述散热管22的下端与导水管21连通，所述导水管21均有进水口211和出水口212，所述进水口211处设有水泵24，所述散热管22的中部与导水管21连通设置有连接管25，所述连接管25上设有单向阀26，设置的连接管25能够提高散热管22内的冷却水的快速流动，进一步提高更替速度；

所述泵送装置23包括设于导水管21下侧的壳体231，所述壳体231内可转动地设有驱动以及驱动曲轴232转动的驱动电机233，所述曲轴232的中轴线与导水管21的中轴线平行，所述曲轴232上设有连杆234，所述连杆234的上端铰接有活塞杆235，所述活塞杆235的上端穿过导水管21延伸至散热管22内，所述活塞杆235上位于散热管22的一端设有活塞236，所述活塞236上设有第一通水孔7，所述活塞236的侧面设有密封圈8，其抵靠于散热管22的内表面上，所述活塞236的行径长度尺寸小于三分之一的散热管22长度尺寸，泵送装置23的工作原理是：通过驱动电机233驱动曲轴232的转动，从而通过连杆234带动活塞杆235实现活塞236运动，使得活塞杆235上的活塞236作用于散热管22内的冷却水，通过活塞236上设置的第一通水孔7，在活塞236向内挤压冷却水时其通过第一通水孔7排出到导水管21内，并通过水泵24排出，活塞236向外运动时，由于散热管22内的压强较小，导水管21中的冷却水通过第一通水孔7进入到散热管22内，实现散热管22的冷却水的快速更换，极大的促进热交换，实现快速降温；

所述活塞236包括活塞本体11，所述活塞本体11的中部设有供活塞杆235穿过的第一通孔12，各所述第一通水孔7环设于第一通孔12的周侧，所述活塞本体11的下表面上且位于第一通水孔7的外周侧设有环形槽13，所述环形槽13上嵌设连接有连接筒14，所述连接筒14的下端向内延伸设有凸沿15，所述连接筒14内设有阀片16，所述阀片16的厚度尺寸小于连接筒14的长度尺寸，所述阀片16的中部设有供活塞杆235穿过的第二通孔17，所述第二通孔17与活塞杆235间隙配合实现阀片16的滑动，所述阀片16上设有第二通水孔18，各所述第一通水孔7与第二通水孔18错位设置，活塞236在向内挤压冷却水时，冷却水通过第一通水孔7由内向外排出，从而推动阀片16远离活塞本体11，使得第一通水孔7、活塞本体11与阀片16之间的间隙和第二通水孔18形成流通道，有利于冷却水的排出，活塞236在向外运动时，阀片16抵靠与活塞本体11的下表面，使得第一通水孔7、第二通水孔18关闭，冷却水通过连接管25排入散热管22内，使得散热管22内的冷却水能够充分的排出，提高散热效率；

3)通过冲压工艺将一金属板压铸成型与零件结构相适配的导热板9，并在该导热板9上设置第一安装孔10和填料口20；

4)将导热板9盖设于砂型模具1的第一型砂上，所述连接片5抵靠于导热板6的下表面，通过螺栓穿过第一安装孔10和第二安装孔6实现固定连接，使得散热管22与导热板9形成热传递，并将第二型砂通过填料口20填料，使其填充与导热板9与第一型砂之间的间隙，并保持导热板9处于水平状态；

5)将其余第二型砂与粘结剂混合均匀，在将混合后的第二型砂和粘结剂均匀覆盖于导热板9的上表面上固化形成模腔30，并放入坭芯，该第二型砂和粘结剂覆盖的厚度为3cm；

6)将液体金属浇注与模腔30内，待得浇注完成后，开启水泵24将冷却水泵入到导水管21和散热管22上将导热板9上的热量快速排出，提高模腔30内液体金属的凝固。

本发明的工作方式是：本阀门浇注成型降温工艺，通过设置导热板9，并将砂型模具1内的型砂分隔开，位于导热板9上侧的型砂40与粘结剂混合固化，从而保持液体金属的浇注成型效果，同时位于导热板9下侧的型砂50未与粘结剂混合，能够起到支撑作用，保持型腔30和导热板9的平衡，并且能够实现无损重复利用，降低生产成本，形成未粘结状的砂型50，其中间夹杂着空气能够较好的传递热量，在浇注中，液体金属所蕴含的热量快速传导至导热板9并被其吸收，其中一部分热量传递至下侧的型砂50中，另一部分通过与散热管22连接进行传递，同时传递于下侧的型砂50中的热量，通过空气以及型砂与散热管22的侧壁充分接触，实现快速热交换，通过冷却装置2将其热量排出，从而大大提高型砂模具1的降温效率，进而提高阀门浇注成型加工效率，通过导热板9设置成与零件结构相似，并且位于导热板9上侧的第二型砂和粘结剂覆盖的厚度为3cm，使得零件传递至导热板9的速度相同，从而保持零件各位置的散热均匀，避免因不规则结构(如图1中A处)，而造成部分散热效果差，形成热聚集，而降低零件质量问题的出现，提高产品合格率；散热管22为一直通管件，与以往盘旋连通的散热管22相比，其降低空间的利用率，能够在不规则结构(如图1中A处)中极大的延伸至不易散热区域，实现快速降温。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种阀门浇注成型降温工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)将型砂干燥处理后，并将其分成两份，分别为第一型砂和第二型砂；

2)将第一型砂填充于砂型模具内，并在砂型模具内埋设冷却装置，所述冷却装置包括沿水平分布设置的导水管以及沿竖直方向分布设置的若干根散热管，所述散热管的下端与导水管连通，所述导水管均有进水口和出水口，所述进水口处设有水泵；

3)通过冲压工艺将一金属板压铸成型与零件结构相适配的导热板，并在该导热板上设置第一安装孔和填料口；

4)将导热板盖设于砂型模具的第一型砂上，通过第一安装孔与散热管的上端锁紧连接，使得散热管与导热板形成热传递，并将第二型砂通过填料口填料，使其填充与导热板与第一型砂之间的间隙，并保持导热板处于水平状态；

5)将其余第二型砂与粘结剂混合均匀，在将混合后的第二型砂和粘结剂均匀覆盖于导热板的上表面上固化形成模腔，并放入坭芯，该第二型砂和粘结剂覆盖的厚度为2cm～5cm；

6)将液体金属浇注与模腔内，待得浇注完成后，开启水泵将冷却水泵入到导水管和散热管上将导热板上的热量快速排出，提高模腔内液体金属的凝固。

2.根据权利要求1所述的阀门浇注成型降温工艺，其特征在于：所述散热管为一直通管件。

3.根据权利要求2所述的阀门浇注成型降温工艺，其特征在于：所述冷却装置还包括加速散热管内冷却水流动的泵送装置，所述泵送装置包括设于导水管下侧的壳体，所述壳体内可转动地设有驱动以及驱动曲轴转动的驱动电机，所述曲轴的中轴线与导水管的中轴线平行，所述曲轴上设有连杆，所述连杆的上端铰接有活塞杆，所述活塞杆的上端穿过导水管延伸至散热管内，所述活塞杆上位于散热管的一端设有活塞，所述活塞上设有第一通水孔，所述活塞的侧面设有密封圈，其抵靠于散热管的内表面上，所述活塞的行径长度尺寸小于三分之一的散热管长度尺寸。

4.根据权利要求1或2或3所述的阀门浇注成型降温工艺，其特征在于：所述散热管的中部与导水管连通设置有连接管，所述连接管上设有单向阀。

5.根据权利要求4所述的阀门浇注成型降温工艺，其特征在于：所述活塞包括活塞本体，所述活塞本体的中部设有供活塞杆穿过的第一通孔，各所述第一通水孔环设于第一通孔的周侧，所述活塞本体的下表面上且位于第一通水孔的外周侧设有环形槽，所述环形槽上嵌设连接有连接筒，所述连接筒的下端向内延伸设有凸沿，所述连接筒内设有阀片，所述阀片的厚度尺寸小于连接筒的长度尺寸，所述阀片的中部设有供活塞杆穿过的第二通孔，所述第二通孔与活塞杆间隙配合实现阀片的滑动，所述阀片上设有第二通水孔，各所述第一通水孔与第二通水孔错位设置。

6.根据权利要求5所述的阀门浇注成型降温工艺，其特征在于：所述散热管的上端套设有由具有导热性的金属材料支撑的连接套，所述连接套上焊接有连接片，所述连接片上设有第二安装孔，该连接片抵靠于导热板的下表面，通过螺栓穿过第一安装孔和第二安装孔实现固定连接。

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