带冷却器的金属铸造模具的制作方法

本实用新型涉及铸造技术领域，具体地指一种带冷却器的金属铸造模具。

背景技术：

铸造是将溶熔的金属液注入准备好的模具型腔后冷却成型的技术。当金属液进入模具型腔后，由于产品结构——主要是指铸件各个部分壁厚的不均匀性，以及模具结构的原因——壁厚、接触面的大小、散热条件等的影响，致使铸件不同部位的温度不一样。铸件的厚大部位在冷却过程中易出现缩孔、缩松类缺陷。即使在铸件冷却过程中厚大部位没有出现影响到产品质量的缺陷，要等待产品冷却到正常的脱模温度的时间相对拉长，从而延长生产节拍。因此，迫切需要针对这类部位采取特殊的措施，平衡铸型温度场，希望能够实现顺序凝固的温度场，确保产品质量，提高生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种带冷却器的金属铸造模具，能够加快金属铸件的厚大部位的冷却、平衡铸型温度场。

为实现上述目的，本实用新型所设计的带冷却器的金属铸造模具，所述金属铸造模具内设置有贴近所述金属铸造模具内铸件的热节部位的冷却器，所述冷却器内设有冷却水管道，所述冷却水管道的入水口和出水口分别连接至所述金属铸造模具所属的金属铸造设备的冷却系统相连接。

作为优选方案，所述冷却器镶接在所述金属铸造模具内且设置在所述铸件的热节部位的外侧。

作为优选方案，所述冷却水管道以平面方式布置，所述冷却水管道自所述入水口以往返弯折的形式连通至所述出水口。

作为优选方案，所述冷却水管道自所述入水口以圆环形式连通至所述出水口。

作为优选方案，所述冷却水管道自所述入水口以螺旋形式连通至所述出水口。

作为优选方案，所述冷却水管道为嵌入在镶接在所述金属铸造模具上的冷却板内的铜管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的带冷却器的金属铸造模具在铸件的热节部位设置冷却器连接传热，通过接触强制冷却而带走热节部位热量，从而使铸件满足顺序凝固温度场的原理，减少缺陷产品损失，可有效地提高产品质量；冷却器采用水冷方式，且采用设备的冷却系统的冷却水作为冷却介质，简化了整体结构，充分利用系统资源。

附图说明

图1为本实用新型第一优选实施例的带冷却器的金属铸造模具的俯视结构示意图。

图2为沿图1中的A-A方向的剖视结构示意图。

图3为本实用新型第二优选实施例的带冷却器的金属铸造模具的俯视结构示意图。

图4为沿图3中的B-B方向的剖视结构示意图。

图5为本实用新型第三优选实施例的带冷却器的金属铸造模具的俯视结构示意图。

图6为沿图5中的C-C方向的剖视结构示意图。

图中各部件标号如下：金属铸造模具10、冷却器20(其中，水冷却管道21、进水口22、出水口23、冷却板24)。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

为了解决上述技术问题，本实用新型利用CAE(Computer Aided Engineering，计算机辅助工程)分析金属铸件在自然冷却过程中铸型温度场后，在金属铸件的铸型温度场温度高的部位(厚大易出现缺陷的部位、热节部位)的金属铸造模具上镶接冷却器，利用金属铸造设备提供的冷却控制系统调节冷却强度，形成顺序凝固的温度场。

请参阅图1和图2，其为本实用新型第一优选实施例的带冷却器的金属铸造模具的结构示意图，金属铸造模具10内设置有冷却器20，冷却器20贴近金属铸造模具10内铸件30的热节部位的冷却器20，从而为铸件30的厚大易出现缺陷的部位降温。更具体地，冷却器20镶接在金属铸造模具10内且设置在铸件30的热节部位的外侧。

冷却器20内设有冷却水管道21，冷却水管道21的入水口22和出水口23分别连接至金属铸造模具10所属的金属铸造设备的冷却系统相连接，利用金属铸造设金属铸造模具10备的冷却系统的冷却水为金属铸造模具10内铸件30的铸型温度场的高温区降温。

在图示实施例中，冷却水管道21以平面方式布置在冷却板24内再镶接至金属铸造模具10。冷却水管道21自入水口22以往返弯折波浪形的形式连通至出水口23，适用于金属铸造模具10内铸件30的热节部位的外侧表面为平面时进行冷却降温。冷却水管道21嵌入在冷却板24内，冷却板24与金属铸造模具10的贴合面可随形设置。冷却器20采用预埋孔镶整体铜管(冷却水管21)结构，增强防漏水性能。

请参阅图3和图4，其为本实用新型第二优选实施例的带冷却器的金属铸造模具的结构示意图，金属铸造模具10的结构与第一优选实施例中大体相同，主要的不同之处在于在图示实施例中，冷却水管道21自所述入水口22以圆环形式连通至所述出水口23，适用于金属铸造模具10内铸件30的的热节部位的的外侧表面为圆周面时进行冷却降温。当圆周面的轴向长度较大时，可据需要在轴向累积环形的冷却水管道，从而保证圆周面轴向的冷却均匀。

请参阅图5和图6，其为本实用新型第三优选实施例的带冷却器的结构示意图，金属铸造模具10的结构与第二优选实施例中大体相同，主要的不同之处在于在图示实施例中，冷却水管道21自所述入水口22以螺旋形式连通至所述出水口23，适用于金属铸造模具10内铸件30的的热节部位的的外侧表面为圆周面且轴向长度较长时进行冷却降温。

需指出的是，金属铸造模具10内铸件30的铸型温度场的高温区的外侧表面为其它异形表面时，冷却水管道21自入水口22到出水口23的路径可根据需要进行设计和调整。此外，冷却板24可设计为通用化形式，可快速镶入金属铸造模具10中使用。

本实用新型的带冷却器的金属铸造模具根据铸造工艺CAE的结果，在金属铸件厚大部位易出现缩松区的金属铸造模具部位设计镶入式冷却器，将冷却管道与金属铸造设备的冷却系统相连接，检验冷却管路的密闭性，试生产时调整合理的冷却开启时间、延时长度、冷却液的压力参数，满足产品要求时固化参数。进行金属铸件铸造生产时，冷却器作用在金属铸造模具上，让金属铸件的厚大部位的热量通过与之紧密连接的冷却器冷却，获得希望的冷却速度，从而使铸件达到整体顺序凝固的目的，满足顺序凝固温度场的原理，达到消除产品厚大部位内部缩松、缩孔缺陷的目的，特别适用于金属模低压和重力铸造。

与现有技术相比较，本实用新型的带冷却器的金属铸造模具至少具有以下优点：

(1)在铸件的热节部位(厚大部位、铸型温度场的高温区、易出现缺陷的部位)设置冷却器与模具特定部位连接传热，通过接触强制冷却而带走热节部位热量，从而使产品满足顺序凝固温度场的原理，减少缺陷产品损失，可有效地提高产品质量。

(2)冷却器采用水冷方式，且采用设备的冷却系统的冷却水作为冷却介质，简化了整体结构，充分利用系统资源。

(3)冷却器中冷却板可进行通用化设计，扩大了使用范围，增加适用性。

(4)冷却器采用预埋孔镶整体铜管结构，增强了防漏水性能。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。