CN217370323U - 一种空气压缩机外壳冷却水道铸造模具 - Google Patents

Abstract

一种空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，所述冷却水道铸造模具包括机壳外模具、机壳内模具和水道砂芯；所述机壳外模具和机壳内模具均由多块分体模具组成，所述机壳外模具和机壳内模具之间设有水道砂芯；所述水道砂芯为螺旋形，所述水道砂芯外侧有外模具定位支撑装置，所述水道砂芯首尾内侧上设有内模具定位装置，螺旋水道与机壳一体成型同时铸造成型，无需焊接,节省了焊接材料和焊接人工，避免了因焊接产生的漏水问题和焊接结构机座由于焊缝原因导致外观差的问题。机壳外模具和机壳内模具均由多块分体模具组成可在完成铸造成型后分体脱模拆下，更方便复杂壳体的铸造加工脱模。

Description

一种空气压缩机外壳冷却水道铸造模具

技术领域

本实用新型涉及离心空气压缩机制造领域，具体涉及一种空气压缩机外壳冷却水道铸造模具。

背景技术

铸造生产是机械制造工业中制作机械零件或者零件毛坯的重要方法。铸造是指制造铸型、熔炼金属，并将熔融金属液浇注到具有与零件形状相似的铸型型腔待其冷却凝固后，获得一定形状和性能的金属件(铸件)的方法。大多数铸件毛坯需要再经过切削加工制成机械零件。在一定工艺条件下，铸造也可以生产少削精密零件毛坯或无切削的零件。铸造成形实质上是利用熔融金属的流动性能实现成形的。

砂型铸造是以型砂为主要材料作为铸型，并依靠液态金属自身重量和流动性，在重力作用下填充铸型，进行铸件生产的工艺方法。砂型铸造是应用最广泛的一种铸造方法，其主要工序包括：制造模样，制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。

离心式空压机为了提高输出空气的压力和流量，往往采用超高转速(80000Rpm以上)的转速控制实现方式，超高速的转子也会带来散热和冷却问题。因此，空压机工作时，电机定子通电运行与转子的高速旋转均会产生大量的热量，热量聚集在空压机内部将会影响电机定子及其控制电路以及转子的运行状态，必须及时有效地实现散热。同时，散热不均匀将会使得转子产生温度梯度而出现热弯曲变形，对于高速旋转状态下的转子，热弯曲变形将会造成转子振动而使整个空压机出现振动情况，严重时，空压机结构将遭到破坏，致使空压机损坏甚至人员损伤。

针对上述问题一般采用机壳水冷方式进行换热。铝合金由于密度低，导热系数高经常被选作机壳材料。现有铝合金机壳多为铝型材并通过焊接形成水道，该种工艺只能形成沿电机轴向S型布置的水路，且焊接成本高，焊接质量不易控制。S型水路由于弯头水阻大，导致水泵功率及扬程需求高，也会使得整个水路循环管道承受更多的压力，安全系数低。且机壳造型复杂，浇筑造型脱模也十分的不便影响壳体精度。

实用新型内容

为解决上述问题本实用新型目的是提供一种空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，所述冷却水道铸造模具包括机壳外模具、机壳内模具和水道砂芯；

所述机壳外模具和机壳内模具均由多块分体模具组成，所述机壳外模具和机壳内模具之间设有水道砂芯；

所述水道砂芯为螺旋形，所述水道砂芯外侧有外模具定位支撑装置，所述外模具定位支撑装置与所述机壳外模具上的预留孔相互定位，所述水道砂芯首尾内侧上设有内模具定位装置，所述内模具定位装置与所述机壳内模具上的预留凹槽相互定位。

进一步地，所述水道砂芯两端水道部分与相邻层二水道重合，使水道砂芯两端面均为平整的圆环，提高了水道砂芯的稳定性。

进一步地，所述水道砂芯至少为三层螺旋砂芯。

进一步地，所述定位支撑装置设于所述水道砂芯外侧两侧。

进一步地，外模具定位支撑装置为中空的定位柱，所述定位柱分别固定于每层水道砂芯的两端。

进一步地，所述支撑装置长度超过所述机壳外模具的厚度。

进一步地，所述水道砂芯首尾处设有内模具定位装置，所述内模具定位装置为端面平滑的突块。

进一步地，所述机壳外模具和机壳内模具均由四块分体模具组成。

本实用新型的优势在于：

（1）螺旋水道与机壳一体成型同时铸造成型，无需焊接，铸造成型后直接进入精加工工序，相比现有螺旋水路焊接制造工艺，取消了焊接工序，节省了焊接材料和焊接人工，避免了因焊接产生的漏水问题和焊接结构机座由于焊缝原因导致外观差的问题。

（2）螺旋水道与机壳一体成型同时铸造成型结构也使得螺旋水路完全与机壳接触，达到了二者的最大接触面积，热传递效率高。

（3）机壳外模具和机壳内模具均由多块分体模具组成可在完成铸造成型后分体脱模拆下，更方便复杂壳体的铸造加工脱模。

（4）设有中空定位柱外模具定位支撑装置即可定位砂芯位置为砂芯浇筑时提供支撑力，防止低压铸造螺旋水道砂芯在压铸成型时移动，造成压铸成型失败的情况发生，也可抽取低压铸造螺旋水道砂芯产生的气体，防止铸造的铝合金水冷电机壳产生气孔，影响铝合金水冷电机壳的良率。

附图说明

图1是本实用新型的浇铸后的壳体结构图;

图2是本实用新型的水道砂芯结构图。

具体实施方式

下面通过结合附图的形式来对本实用新型的具体实施方式来做进一步的详细的说明，但以下实施例仅列举的是较优选的实施例，其仅起到解释说明的作用来帮助理解本实用新型，并不能理解为是对本实用新型作的限定。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

如图1-2所示本实用新型公开了一种空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，所述冷却水道铸造模具包括机壳外模具、机壳内模具和水道砂芯1；

所述机壳外模具和机壳内模具均由四块分体模具组成，所述机壳外模具和机壳内模具之间设有水道砂芯1；

所述水道砂芯1为螺旋形，所述水道砂芯1至少为三层螺旋砂芯，所述水道砂芯1外侧两侧设有外模具定位支撑装置2，外模具定位支撑装置2为中空的定位柱，所述定位柱分别固定于每层水道砂芯1的两端，所述外模具定位支撑装置2与所述机壳外模具上的预留孔相互定位，所述水道砂芯1首尾内侧上设有内模具定位装置3，所述内模具定位装置3为端面平滑的突块，所述内模具定位装置3与所述机壳内模具上的预留凹槽相互定位。

所述水道砂芯1两端水道部分与相邻层二水道重合，使砂芯两端面均为平整的圆环，提高了水道砂芯1的稳定性。

所述支撑装置2长度超过所述机壳外模具的厚度；

具体实施时

一种具有螺旋形水道的电机壳的铸造方法，利用砂型形成水道结构，采用重力浇铸实现，使金属液如铝合金溶液在重力作用下注入铸型。

制作砂芯：根据机壳水道结构制造如图2所示的砂芯，该砂芯要求在干燥后具有一定的强度，能够承受浇铸时金属液的冲击，且能够在机壳热处理时自动粉碎便于清理。由于砂芯是用于机壳内部水道成型，需要定位于铸造机壳的内模具与外模具之间，制作砂芯水道时在其本体上同时形成外模具定位支撑装置2和内模具定位装置3，与砂芯的外模具定位支撑装置2和内模具定位装置3位置相对应的外模具和内模具上设置有对应的通口和凹槽，定位时将支撑装置2和内模具定位装置3凹槽，便于砂芯定位。砂芯制造好后，应充分干燥，以避免铸造时大量发气影响铸造质量。

定位：将分体的机壳内模具和外模具对应组合成一个整体，进行分预热后，将砂芯置于内模具与外模具之间，利用外模具定位支撑装置2和内模具定位装置3精确定位。

浇铸：将溶化的金属液从内模具与外模具上方浇铸至内模具与外模具之间，浇铸后若发气量大，气体从外模具定位支撑装置2的中空管排出。

分模：铸造的机壳经冷却成型后将分体式的机壳内模具和外模具分别脱模拿出。

热处理及落砂：考虑到机壳需承受各种负载，且加工质量和加工效率的要求，需对机壳进行热处理，在热处理时砂芯在高温下自动粉碎从水道口及预留工艺孔处排出。所以砂芯在制作时需要考虑到机件的热处理温度，以使砂芯在该热处理温度下能够自动粉碎。

清砂：机加工后还应该做气密测试，测试合格后的产品需冲水5分钟以上保证壳体水道内的砂子完全排净。

本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，对其进行简单的组合变化都列为本实用新型的保护之内。

Claims (9)

1.一种空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，其特征在于，所述冷却水道铸造模具包括机壳外模具、机壳内模具和水道砂芯（1）；

所述机壳外模具和机壳内模具均由多块分体模具组成，所述机壳外模具和机壳内模具之间设有水道砂芯（1）；

所述水道砂芯（1）为螺旋形，所述水道砂芯（1）外侧设有外模具定位支撑装置（2），所述外模具定位支撑装置（2）与所述机壳外模具上的预留孔相互定位，所述水道砂芯（1）首尾内侧上设有内模具定位装置（3），所述内模具定位装置（3）与所述机壳内模具上的预留凹槽相互定位。

2.根据权利要求1所述的空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，其特征在于，所述水道砂芯（1）两端水道部分与相邻层二水道重合，使砂芯两端面均为平整的圆环，提高了水道砂芯（1）的稳定性。

3.根据权利要求1所述的空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，其特征在于，所述水道砂芯（1）至少为三层螺旋砂芯。

4.根据权利要求1所述的空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，其特征在于，所述定位支撑装置设于所述水道砂芯（1）外侧两侧。

5.根据权利要求1所述的空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，其特征在于，外模具定位支撑装置（2）为中空的定位柱。

6.根据权利要求5所述的空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，其特征在于，所述定位柱分别固定于每层水道砂芯（1）的两端。

7.根据权利要求1所述的空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，其特征在于，所述支撑装置（2）长度超过所述机壳外模具的厚度。

8.根据权利要求1所述的空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，其特征在于，所述水道砂芯（1）首尾处设有内模具定位装置（3），所述内模具定位装置（3）为端面平滑的突块。

9.根据权利要求1所述的空气压缩机外壳冷却水道铸造模具，其特征在于，所述机壳外模具和机壳内模具均由四块分体模具组成。

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