CN201143552Y - 冷铁式排气塞 - Google Patents

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Abstract

一种用于金属型重力模和低压模上能够加快铸件指定位置冷却速度和排出模具型腔中气体的冷铁式排气塞。它是用热作模具钢H13做钢头，在尾部铸焊“十字”型紫铜棒，在轴向周围加工宽0.15MM的排气槽。冷铁式排气塞的钢头与铸件接触，尾部“十字”型紫铜棒伸出模具与空气接触。铸件的热量从冷铁式排气塞的钢头传递到尾部的紫铜棒，紫铜棒将热量散到空气中，模具上通过加装此种冷铁式排气塞来加快铸件指定位置的冷却速度。在铸件充型过程中，模具型腔中的气体通过冷铁式排气塞轴向周围的排气槽排出，从而使铸件充型平稳减少产生卷气、欠铸等缺陷，达到提高铸件合格率的目的。

Description

冷铁式排气塞
所属技术领域
本实用新型是一种用于金属型重力模和低压模上的急冷排气装置，尤其能在模具充型过程中将型腔中的气体排出，在凝固过程中将铸件指定部位的热能快速导出，加速凝固。
背景技术
目前，公知的金属型模具所用的冷铁和排气塞是两个独立的装置。排气塞是用铜或钢等材料做成圆柱型，把端面加工成直槽或在周围加工V型竖槽，这种排气塞易堵塞，影响排气质量。还有一种是用金属(如铜、铁)及合金或非金属颗粒通过烧结工艺加工，在断面形成0.1MM左右的微孔，这种排气塞有良好的排气性和防堵塞性，但成本高。在金属型重力模和低压模上所用的冷铁，通常是用导热系数或蓄热能力比模具钢大的材质(如紫铜、铍铜等)镶嵌在模具的热节部位，使铸件与冷铁接触部位的热能快速被冷铁导出或吸收。但是对于铸造铝合金、锌合金等热作金属型模具，模具的工作温度通常在300℃～450℃，模具的型腔表面在交变热应力的作用下紫铜或铍铜材料制作的冷铁表面容易腐蚀，造成铸件表面质量下降，同时对冷铁的使用寿命也有很大影响；其次金属型模具排气能力差，为防止产生卷气、憋气欠铸、缩松等缺陷，要在铸件厚壁处和冲型的末端设计专门的急冷和排气装置，以实现急冷和排气，来提高铸件合格率(如铝合金汽车轮毂模具)。
发明内容
为了克服现有的冷铁和排气塞的不足，本实用新型提供一种冷铁式排气塞，该冷铁式排气塞不仅能让铸件与冷铁接触部位的热能快速导出，减少热节对铸件凝固的影响，提高冷铁与铸件接触表面的抗腐蚀能力，而且在充型过程中能方便地将模具型腔中的气体排出。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用热作模具钢H13做钢头，通过热处理工艺将钢头模具钢的整体硬度处理到HRC38～42，以此来提高材料的高温力学性能和热疲劳强度；在尾部铸焊“十字”型紫铜棒，尾部铜棒做成“十字”型截面，增加了铜棒与空气的接触面积，使铜棒的散热能力有较大提高；在轴向周围“十字”型截面的空位处，通过线切割加工8条宽0.15MM的排气槽，0.15MM宽的排气槽有良好的排气性和防堵塞性；排气槽采用线切割加工，其精度和质量较高，加工简便。冷铁式排气塞通过在模具指定位置加工的圆形安装孔固定在模具上，使冷铁式排气塞的钢头与铸件接触，尾部“十字”型紫铜棒伸出模具与空气接触。铸件的热量从冷铁式排气塞的钢头传递到尾部的紫铜棒，紫铜棒将热量散到空气中，通过调节紫铜棒的长度能有效地调节铸件指定位置的冷凝速度。在铸件充型过程中，模具型腔中的气体通过冷铁式排气塞轴向周围的排气槽排出，从而使铸件充型平稳减少产生卷气、欠铸等缺陷，达到提高铸件合格率的目的。
所述的冷铁式排气塞钢头与“十字”型紫铜棒连接的一端加工成倒立的梯形长方台形。“十字”型紫铜棒与钢头带倒立的梯形长方台的一端通过铸焊连接。因为紫铜的热膨胀系数大于钢头的热膨胀系数，所以采用上述连接方法能使冷铁式排气塞在高温使用过程中钢头与“十字”型紫铜棒的连接牢固，同时保证了钢头与“十字”型紫铜棒之间热量的传递效果。
本实用新型的有益效果是：可以在铸件充型过程中将模具型腔中的气体排出，铸件与钢头接触部位的热能快速导出，减少热节对铸件凝固的影响，提高铸件质量。钢头材料用热作模具钢并通过热处理强化工艺，使钢头有较强的抗腐蚀能力，大大提高了冷铁式排气塞的使用寿命。将冷铁和排气塞两个不同的装置结合成冷铁式排气塞一个部件，简化了模具上冷铁和排气塞的安装结构。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型钢头的主视图。
图2是本实用新型钢头的左视图
图3是冷铁式排气塞的主视图。
图4是冷铁式排气塞的左视图。
具体实施方式
图1是本实用新型的钢头，钢头的一端加工成倒立的梯形长方台，“十字”型紫铜棒与钢头带倒立的梯形长方台的一端通过铸焊接连接。因紫铜的热膨胀系数大于钢的热膨胀系数，所以采用上述方法连接效果好。尾部铜棒做成“十字”型，增加了与空气接触的面积，提高散热能力。在“十字”型的空位处，通过线切割加工8条宽0.15MM的排气槽。在模具充型过程中，型腔中的气体通过冷铁周围的排气线排出，利于模具的快速充型，充型后与钢头接触部位的铸件热量被紫铜棒散到空气中，铸件不直接与铜棒接触，以提高冷铁与铸件接触表面的抗腐蚀能力，调节紫铜棒的长度，能有效地调节铸件的冷凝速度。

Claims (2)

1.一种冷铁式排气塞，用热作模具钢H13做钢头，在尾部铸焊紫铜棒，在轴向周围加工排气槽，其特征是：钢头材料H13模具钢热处理硬度HRC38～42，尾部铸焊导热系数较高的“十字”截面型紫铜棒，在“十字”型截面的空位处，通过线切割加工8条宽0.15MM的排气槽。
2.根据权利要求1所述的冷铁式排气塞，其特征是：钢头的一端加工成倒立的梯形长方台形，在此端铸焊“十字”截面型紫铜棒。
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