CN214442831U - 一种无模铸造铸型 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无模铸造铸型，包括：薄壁壳体；铸型型腔，所述铸型型腔为所述薄壁壳体内侧形成的腔体；支撑骨架，所述支撑骨架与所述薄壁壳体的整个外壁相连接，支撑所述薄壁壳体；温控管路，所述温控管路设置于所述支撑骨架的内部空隙；浇注系统，所述浇注系统设置于所述薄壁壳体的外侧，所述浇注系统的出口端贯穿所述薄壁壳体，与所述铸型型腔连通，解决了目前大多无模铸型在形成铸件过程中热量传递速度不可控，导致难以得到满意的高质量铸件的问题。

Description

一种无模铸造铸型

技术领域

本实用新型属于铸造技术领域，特别涉及一种无模铸造铸型。

背景技术

随着科技的不断发展，现代制造业技术的高速进步，人们对铸造产品的要求也日趋增高。例如生产成本更低，资源消耗更少，制造周期更短，质量更好等综合性能更强的产品才符合人们的期望。反观传统铸造工艺，制造过程耗时耗力，开发新品周期长，工作环境恶劣，资源消耗大。而数字化无模铸造技术的产生，是计算机、自动控制、新材料、铸造等技术的融合创新，也是快速成型工艺与传统砂型工艺的结合，不需要制造模具，缩短了铸造周期，减小了资源消耗，实现了数字化快速制造。

一种无模制造技术是基于去除加工原理，在CAD模型驱动下，采用数控机床加工砂型，直接获得铸型。还有一种无模制造技术是基于离散堆积原理，由三维CAD模型直接驱动制造铸型，典型的工艺有PCM轮廓扫描喷射固化工艺，SLS高强度激光烧结技术，3D打印技术，GS覆膜树脂的技术等，这些技术里，均直接制造铸型。而铸型也是决定铸件成型的关键部件，一直是各国技术人员研究的重点。由于温度是影响铸件质量的重要因素，铸型除了最重要的成型作用之外，同时还担负着传递热量的作用，然而目前大多无模铸型并没有采取控制传递热量速度的措施，难以得到满意的高质量铸件。

实用新型内容

本实用新型提供一种无模铸造铸型，用以解决上述问题。

一种无模铸造铸型，包括：

薄壁壳体；

铸型型腔，所述铸型型腔为所述薄壁壳体内侧形成的腔体；

支撑骨架，所述支撑骨架与所述薄壁壳体的整个外壁相连接，支撑所述薄

壁壳体；

温控管路，所述温控管路设置于所述支撑骨架的内部空隙；

浇注系统，所述浇注系统设置于所述薄壁壳体的外侧，所述浇注系统的出口端贯穿所述薄壁壳体，与所述铸型型腔连通。

优选的，所述温控管路包括：

冷却管路，所述冷却管路的数量为一个或者多个，所述冷却管路设置于所述支撑骨架的内部空隙，所述冷却管路内流通冷却液；

加热管路，所述加热管路的数量为一个或者多个，所述加热管路设置于所述支撑骨架的内部空隙，所述加热管路内设置热电阻。

优选的，所述支撑骨架为蜂窝状结构或者平行筋板结构。

优选的，所述薄壁壳体、所述支撑骨架、所述浇注系统与所述温控管路采用轮廓扫描喷射固化工艺、或者激光烧结技术或者3D打印技术一体制造成型。

优选的，所述的一种无模铸造铸型，还包括：传感器8，所述传感器设置于所述薄壁壳体上，所述传感器的数量为一个或者多个，所述传感器为温度传感器。

本实用新型的工作原理和有益效果：提供了一种无模铸造铸型，包括：薄壁壳体；铸型型腔，所述铸型型腔为所述薄壁壳体内侧形成的腔体；支撑骨架，所述支撑骨架与所述薄壁壳体的整个外壁相连接，支撑所述薄壁壳体；温控管路，所述温控管路设置于所述支撑骨架的内部空隙；浇注系统，所述浇注系统设置于所述薄壁壳体的外侧，所述浇注系统的出口端贯穿所述薄壁壳体，与所述铸型型腔连通，解决了目前大多无模铸型在形成铸件过程中热量传递速度不可控，导致难以得到满意的高质量铸件的问题。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型一种实施例中一种无模铸造铸型的示意图；

图2为本实用新型另一种实施例中一种无模铸造铸型的示意图；

图中：1、薄壁壳体；2、铸型型腔；3、支撑骨架；4、温控管路；5、浇注系统；6、冷却管路；7、加热管路；8、传感器；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型实施例提供了一种无模铸造铸型，如图1所示，包括：

薄壁壳体1；

铸型型腔2，所述铸型型腔2为所述薄壁壳体1内侧形成的腔体；

支撑骨架3，所述支撑骨架3与所述薄壁壳体1的整个外壁相连接，支撑

所述薄壁壳体1；

温控管路4，所述温控管路4设置于所述支撑骨架3的内部空隙；

浇注系统5，所述浇注系统5设置于所述薄壁壳体1的外侧，所述浇注系统5的出口端贯穿所述薄壁壳体1，与所述铸型型腔2连通；

上述技术方案的工作原理为：本实用新型实施例中的无模铸造铸型主要由薄壁壳体以及与其外侧连接的支撑骨架组成，薄壁壳体内形成的铸型型腔用于浇筑金属溶液后的铸件成型，而一般的铸型，包括基于去除加工原理加工的无模铸造铸型，完全由实心的型砂组成，本实用新型实施例的无模铸型采用薄壁壳体与支撑骨架代替实心型砂，既形成了铸型型腔，而且支撑保证铸型型腔强度，实现了铸型的基本功能，并且直接利用支撑骨架的支撑骨架空隙，设置温控管路，对铸型中铸件形成过程温度进行调节；

上述技术方案的有益效果为：本实用新型实施例中的无模铸造铸型相较于一般的铸型，包括基于去除加工原理加工的铸型，首先大大节省了型砂材料，减少了资源消耗，并且中空的支撑骨架不仅对铸型型腔起到了良好的支撑作用，并且非常有利于铸件浇筑过程中的散热，加快冷却速度，并且直接利用现成的支撑骨架内的空隙，设置温控管路满布于薄壁壳体的外侧，一方面更加加快铸件凝固，缩短冷却时间，提高生产效率，促进铸件快速均衡冷却，使得铸件内晶体的分布更加均匀，改善了铸件的组织结构性能，同时支撑骨架的存在还方便了温控管路的固定，解决了目前大多无模铸型在形成铸件过程中热量传递速度不可控，导致难以得到满意的高质量铸件的问题。

在一个实施例中，所述温控管路4包括：

冷却管路6，所述冷却管路6的数量为一个或者多个，所述冷却管路6设置于所述支撑骨架3的内部空隙，所述冷却管路6内流通冷却液，冷却液为冷却水或者液氮；

加热管路7，所述加热管路7的数量为一个或者多个，所述加热管路7设置于所述支撑骨架3的内部空隙，所述加热管路7内设置热电阻；

上述技术方案的工作原理为：多条冷却管路可根据铸件冷却时的不同阶段根据需要选择性使用一条或者多条，还可以作为备用管路，在铸件形成的过程中，根据需求通过调节冷却管路中冷却液的温度以及流速，加速铸件冷却；加热管路用于铸件冷却形成后需要后期热处理，给铸件加温到500摄氏度左右进行定时保温；

上述技术方案的有益效果为：根据铸件冷却时的不同阶段根据需要选择性使用一条或者多条冷却管路，使得铸件在降温过程中晶体的形成更加均匀，得到更高质量铸件，多条冷却管路还可以作为备用管路，保证铸件的快速降温；而加热管路在给铸件进行定时保温处理时，直接利用现成铸型，节省材料，提高工作效率，使得经过后期热处理的铸件质量更高。

在一个实施例中，如图1、图2所示，所述支撑骨架3为蜂窝状结构或者平行筋板结构；可以在间隔的蜂窝中直接穿冷却管路以及加热管路，或者温控管路与支撑骨架一体成型；

上述技术方案的工作原理为：平行筋板肋片结构或者蜂窝状结构的支撑骨架支撑薄壁壳体的铸型型腔；

上述技术方案的有益效果为：相比于实心的型砂铸型，支撑骨架不仅满足了对铸件的薄壁壳体的支撑，并且为冷却管路以及加热管路的安装提供了便利，而且使得铸件的降温散热更加快速，平行筋板肋片结构，蜂窝状结构散热更好，设置温控管路更便利。

在一个实施例中，所述薄壁壳体1、所述支撑骨架3、所述温控管路4与所述浇注系统5采用轮廓扫描喷射固化工艺、或者激光烧结技术或者3D打印技术一体制造成型；

上述技术方案的工作原理为：3D打印技术是通过粘结剂将粉末材料连接成成型物体的工艺，可二维运动的机构带动喷头在计算机控制下，按照铸件模型轮廓形状有选择性的喷涂在粉末材料上，粉末材料可以选用铸造砂，陶瓷粉中的一种，等使粉末材料与液体材料进行反应而完成当前层的固化，液体材料可选择硅溶胶配合陶瓷粉，或者选择树脂及固化剂配合铸造砂粉末，每一层完成后工作台下降一定高度，铺上一层新的粉末，重复以上喷涂的工作，最终将整个零件制作完成，轮廓扫描喷射固化工艺、或者激光烧结技术也同样是在整个过程中采用离散堆积的增材制造原理，在制造过程中无论多复杂结构均可一体制造成型；

上述技术方案的有益效果为：薄壁壳体、支撑骨架、浇注系统以及温控管路一体制造成型省去了各个部分加工好后装配，提高了工作效率，并且成品精度高。

在一个实施例中，所述的一种无模铸造铸型，还包括：传感器8，所述传感器8设置于所述薄壁壳体1上，所述传感器8的数量为多个，所述传感器8为温度传感器以及压力传感器；

上述技术方案的工作原理为：腔体中金属溶液在降温形成铸件过程中，温度和压力是两个关键指标，实时掌握铸件温度，根据温度反馈和实际需求调控冷却液流动速度以及冷却液温度，而根据压力值反馈可以调节浇注速度，保证整个过程顺利进行；

上述技术方案的有益效果为：正确把握温度以控制铸件金属金相组织的形成，得铸件质量更高。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种无模铸造铸型，其特征在于，包括：

薄壁壳体(1)；

铸型型腔(2)，所述铸型型腔(2)为所述薄壁壳体(1)内侧形成的腔体；

支撑骨架(3)，所述支撑骨架(3)与所述薄壁壳体(1)的整个外壁相连接，支撑所述薄壁壳体(1)；

温控管路(4)，所述温控管路(4)设置于所述支撑骨架(3)的内部空隙；

浇注系统(5)，所述浇注系统(5)设置于所述薄壁壳体(1)的外侧，所述浇注系统(5)的出口端贯穿所述薄壁壳体(1)，与所述铸型型腔(2)连通。

2.如权利要求1所述的一种无模铸造铸型，其特征在于，所述温控管路(4)包括：

冷却管路(6)，所述冷却管路(6)的数量为一个或者多个，所述冷却管路(6)设置于所述支撑骨架(3)的内部空隙，所述冷却管路(6)内流通冷却液，

加热管路(7)，所述加热管路(7)的数量为一个或者多个，所述加热管路(7)设置于所述支撑骨架(3)的内部空隙，所述加热管路(7)内设置热电阻。

3.如权利要求1所述的一种无模铸造铸型，其特征在于，所述支撑骨架(3)为蜂窝状结构或者平行筋板结构。

4.如权利要求1所述的一种无模铸造铸型，其特征在于，所述薄壁壳体(1)、所述支撑骨架(3)、所述温控管路(4)与所述浇注系统(5)采用轮廓扫描喷射固化工艺、或者激光烧结技术或者3D打印技术一体制造成型。

5.如权利要求1所述的一种无模铸造铸型，其特征在于，还包括：传感器(8)，所述传感器(8)设置于所述薄壁壳体(1)上，所述传感器(8)的数量为一个或者多个。

6.如权利要求5所述的一种无模铸造铸型，其特征在于，所述传感器(8)为温度传感器或者压力传感器。

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