专利名称：减少铸锭内部缩松和缩孔的浇注模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种金属材料浇注技术领域的模具，具体是一种减少铸锭内部缩松和缩孔的浇注模具。
背景技术：
镁合金是目前密度最小的金属结构材料，具有高的比强度和比刚度，而且地球表 层含有丰富的镁资源。由于能源危机以及环境污染的双重压力，航天、航空汽车和电子汽 车、火车等交通领域都提出了轻量化要求，因此镁合金在上述领域有广泛的应用潜力。目前 镁合金液态成型方式主要分为压铸成型、金属模具成型、砂型成型等几种方法，但这几种成 型方法都存在一个共同缺点铸锭内部都存在大量的气孔和缩松，从而降低了镁合金的强度 以及铸锭的利用率。金属模具浇注过程中产生缩松和缩孔的原因是由于铸锭在凝固过程中 铸锭上部先凝固导致后来凝固收缩产生的气孔无法正常排出。经过对现有相关技术文献检索发现，中国专利申请号为=01277657. 2，名称为浇 注模具。该技术自述为一种浇注模具，由模具1、模具2、浇注孔3组成，在模具1或模具2 上至少设置有两个定位销4，定位销与模具为过盈配合，并且定位销高出端面，在另一模具 的相应位置设有定位孔5，定位销和定位孔为间隙配合，模具1和模具2之间设置有夹板7， 在模具内侧设置有起模槽6。该浇注模具结构简单，浇注之后容易脱模，但无法解决铸锭内 部容易产生缩松和缩孔等问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述缺点，提供一种减少铸锭内部 缩松和缩孔的浇注模具，目标是减少镁合金铸锭的内部缩松和内部缩孔等缺陷，提高镁合 金铸锭的力学性能和利用率。本实用新型是通过以下技术方案实现的本实用新型包括左模板、右模板、卡具、进水管和出水管，其中左模板的内侧端 面与右模板的内侧端面相接触，卡具的两端分别与左模板的外侧端面和右模板的外侧端面 相接触，左模板的一端与进水管相连，另一端与出水管相连，右模板的一端与进水管相连， 另一端与出水管相连。所述左模板的外侧设有若干个水平冷却水通道和若干个垂直冷却水通道，其中 各个水平冷却水通道均勻分布且相互平行，各个垂直冷却水通道均勻分布且相互平行，水 平冷却水通道的轴线和垂直冷却水通道的轴线位于同一平面内，且水平冷却水通道与垂直 冷却水通道相互交叉连通。所述右模板外侧的结构与左模板外侧的结构相同。所述的进水管与位于最下方的水平冷却水通道相连。所述的出水管与位于最上方的水平冷却水通道相连。所述水平冷却水通道上未与进水管或出水管相连的各个端口均密封。[0012]所述垂直冷却水通道的各个端口均密封。所述左模板的内侧设有倒锥形冒口、直浇道、两条横浇道和两个铸锭型腔，其中 直浇道位于倒锥形冒口的下方，并与倒锥形冒口相连，两条横浇道分别位于直浇道底部的 两侧，且各自的一端分别与直浇道相连，两条横浇道各自的另一端分别与两个铸锭型腔相 连。所述右模板内侧的结构与左模板内侧的结构相同。所述卡具的一端沿垂直于另一端的方向上设有螺纹孔。所述左模板的内侧端面上设有一个定位柱，所述右模板的内侧端面上设有一个定 位孔，定位柱的外径与定位孔的内径相匹配。工作时，首先将左模板和右模板组合成为一个完整的模具放在水平台上，通过卡 具将左模板和右模板卡紧，以保证金属熔体在浇注过程中不会从缝隙流出，并将进水管和 出水管与外界连通；然后将金属熔体从倒锥形冒口倒入模具，在金属熔体即将充满型腔时， 冷却水从进水管进入冷却水循环系统内，流经水平冷却水通道和垂直冷却水通道后从出水 管6处流出。由于冷却水在流动过程中不断吸收铸锭放出的热量，所以冷却水温度在冷却 循环系统中从下至上递增，因此铸锭冷却速度从下至上递减，从而实现铸锭从下至上定向 凝固，最终起到消除或者减少缩松和缩孔的作用。与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过在左模板外侧和右模板的外侧分 别设置循环冷却水系统，改善了铸锭在凝固过程中的温度场，从而能够有效减少铸锭在凝 固过程中产生的缩松和缩孔；另外，由于循环冷却水系统能够提高合金凝固过程中的冷却 速度，从而可以细化铸锭的显微组织。
图1是本实用新型的结构示意图；其中(a)是本实用新型的俯视图，(b)本实用新型的E-E剖面示意图；图2是左模板的结构示意图；图3是卡具的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术 方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护 范围不限于下述的实施例。如图1和图2所示，本实施例包括左模板1、右模板2、卡具3、进水管4和出水管 5，其中左模板1的内侧端面与右模板2的内侧端面相接触，卡具3的两端分别与左模板1 的外侧端面和右模板2的外侧端面相接触，左模板1的一端与进水管4相连，另一端与出水 管5相连，右模板2的一端与进水管4相连，另一端与出水管5相连。所述左模板1的外侧设有若干个水平冷却水通道6和若干个垂直冷却水通道7，其 中各个水平冷却水通道6均勻分布且相互平行，各个垂直冷却水通道7均勻分布且相互平 行，水平冷却水通道6的轴线和垂直冷却水通道7的轴线位于同一平面内，且水平冷却水通 道6与垂直冷却水通道7相互交叉连通；[0026]所述右模板2外侧的结构与左模板1外侧的结构相同。所述的进水管4与位于最下方的水平冷却水通道6相连。所述的出水管5与位于最上方的水平冷却水通道6相连。所述水平冷却水通道6上未与进水管4或出水管5相连的各个端口均密封。所述垂直冷却水通道7的各个端口均密封。所述左模板1的内侧设有倒锥形冒口 8、直浇道9、两条横浇道10和两个铸锭型腔 11，其中直浇道9位于倒锥形冒口 8的下方，并与倒锥形冒口 8相连，两条横浇道10分别 位于直浇道9底部的两侧，且各自的一端分别与直浇道9相连，两条横浇道10各自的另一 端分别与两个铸锭型腔11相连。所述右模板2内侧的结构与左模板1内侧的结构相同。所述左模板1的内侧端面上设有一个定位柱12，所述右模板2的内侧端面上设有 一个定位孔13，定位柱12的外径与定位孔13的内径相匹配。如图3所示，所述卡具3的一端沿垂直于另一端的方向上设有螺纹孔。本实施例通过在左模板1的外侧和右模板2的外侧分别设置由水平冷却水通道6 和垂直冷却水通道7组成的循环冷却水系统，改善了铸锭在凝固过程中的温度场，能够有 效减少铸锭在凝固过程中产生的缩松和缩孔，同时细化铸锭的显微组织。
权利要求一种减少铸锭内部缩松和缩孔的浇注模具，包括左模板、右模板、卡具、进水管和出水管，其中左模板的内侧端面与右模板的内侧端面相接触，卡具的两端分别与左模板的外侧端面和右模板的外侧端面相接触，左模板的一端与进水管相连，另一端与出水管相连，右模板的一端与进水管相连，另一端与出水管相连，其特征在于，左模板的外侧设有若干个水平冷却水通道和若干个垂直冷却水通道，其中各个水平冷却水通道均匀分布且相互平行，各个垂直冷却水通道均匀分布且相互平行，水平冷却水通道的轴线和垂直冷却水通道的轴线位于同一平面内，且水平冷却水通道与垂直冷却水通道相互交叉连通；所述右模板外侧的结构与左模板外侧的结构相同；所述的进水管与位于最下方的水平冷却水通道相连；所述的出水管与位于最上方的水平冷却水通道相连。
2.根据权利要求1所述的减少铸锭内部缩松和缩孔的浇注模具，其特征是，所述水平 冷却水通道中未与进水管或出水管相连的各个端口均密封。
3.根据权利要求1所述的减少铸锭内部缩松和缩孔的浇注模具，其特征是，所述垂直 冷却水通道的各个端口均密封。
4.根据权利要求1所述的减少铸锭内部缩松和缩孔的浇注模具，其特征是，所述左模 板的内侧设有倒锥形冒口、直浇道、两条横浇道和两个铸锭型腔，其中直浇道位于倒锥形 冒口的下方，并与倒锥形冒口相连，两条横浇道分别位于直浇道底部的两侧，且各自的一端 分别与直浇道相连，两条横浇道各自的另一端分别与两个铸锭型腔相连。
5.根据权利要求1所述的减少铸锭内部缩松和缩孔的浇注模具，其特征是，所述右模 板内侧的结构与左模板内侧的结构相同。
6 根据权利要求1所述的减少铸锭内部缩松和缩孔的浇注模具，其特征是，所述卡具 的一端沿垂直于另一端的方向上设有螺纹孔。
7.根据权利要求1所述的减少铸锭内部缩松和缩孔的浇注模具，其特征是，所述左模 板的内侧端面上设有一个定位柱，所述右模板的内侧端面上设有一个定位孔，定位柱的外 径与定位孔的内径相匹配。
专利摘要一种金属材料浇注技术领域的减少铸锭内部缩松和缩孔的浇注模具。本实用新型包括左模板、右模板、卡具、进水管和出水管，所述左模板的外侧设有若干个水平冷却水通道和若干个垂直冷却水通道，其中各个水平冷却水通道均匀分布且相互平行，各个垂直冷却水通道均匀分布且相互平行，水平冷却水通道的轴线和垂直冷却水通道的轴线位于同一平面内，且水平冷却水通道与垂直冷却水通道相互交叉连通；所述右模板外侧的结构与左模板外侧的结构相同；所述的进水管与位于最下方的水平冷却水通道相连；所述的出水管与位于最上方的水平冷却水通道相连。本实用新型能够有效减少铸锭在凝固过程中产生的缩松和缩孔，同时细化铸锭的显微组织。
文档编号B22D27/04GK201552280SQ20092031413
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月5日 优先权日2009年11月5日
发明者丁文江, 王锋华, 董杰, 郑兴伟, 靳丽 申请人:上海交通大学