一种内嵌冷却管道的金属部件及其铸造成型装备的制作方法

本实用新型涉及合金铸造领域，尤其涉及一种内嵌冷却管道的金属部件及其铸造成型装备。

背景技术：

有些设备在工作时会产生大量的热量，若不能将热量及时有效地排出，热量会积聚起来产生高温，严重影响设备的正常工作，甚至还会毁坏设备以及缩短设备的使用寿命。目前，通常是在设备的发热元件上附着散热器将热量排走，有时还会设置风扇等辅助装置来加快空气对流，从而提升散热的效果。散热器一般为通有冷却液体的管道或夹套、散热片、冷却管道（夹套）与散热片的结合体等。由于散热器通常安装在发热元件的表面，热传递效率十分有限，并且占据着较大的空间，尤其通过外设冷却管道散热，庞大的管道系统造成空间资源的浪费，不利于设备朝着轻量化、小型化以及集成化发展。此外，在发热元件上安装散热器也是一件繁琐的工作。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的缺陷，提供了一种制造成本较低、工艺简单、适用范围广并且能够批量生产的一种内嵌冷却管道的金属部件。本实用新型所采用的技术方案是：一种内嵌冷却管道的金属部件，包括一体成型的金属部件和通入冷却液的管道，所述金属部件为工作时需要进行散热的发热元件，所述管道嵌入金属部件的内部，所述金属部件上设有与管道两端相通的冷却液入口和冷却液出口。冷却管道的表面先经过MCC或常规钝化、喷油、喷粉等方式进行预处理，能够有效解决其与金属部件的接触部位发生氧化、腐蚀等问题。

优选的，还包括与金属部件及管道一体成型的散热片，所述散热片位于金属部件的表面。

更优选的，所述散热片为多个，多个散热片之间相互平行并呈45度角排列于金属部件的表面。这样的设计能够增加热交换面积，提高热传递效率。

优选的，所述管道经过多道弯折。这样的设计能够在限定的面积范围内，延长冷却液在管道中的流动时间，从而延长热交换时间，保证良好的散热效果。

更优选的，所述管道为R形或U形或W形。

优选的，所述管道的材质能够耐受300～800℃的高温。

优选的，所述金属部件和散热片的材质为镁合金或铝合金或锌合金。

本实用新型的金属部件铸造成型工艺可为高压成型、低压成型、挤压成型、半固态成型等，根据工艺的不同采用不同的一体成型装备。

本实用新型还提供了一种铸造成型装备，用于上述一种内嵌冷却管道金属部件的一体成型，包括分流咀、前模仁、后模仁、顶针及排气板，所述前模仁固定于后模仁的上方，所述顶针固定于后模仁的下方，所述排气板设在后模仁的一侧，其特征在于，所述分流咀固定于后模仁上，分流咀上套设进料口装置，所述前模仁上开设有容纳进料口装置通过的通孔；所述前模仁的型腔内设有与所述散热片结构相适配的镶件；所述后模仁的型腔内设有管道固定装置。

优选的，所述后模仁上料汤流动的末端设有若干渣包，每个渣包对应连接排气道，所述排气道与排气板连接。将产品成型过程中的料渣排放到渣包中。

更优选的，所述排气板为波浪纹结构，包括若干个凸起条和若干个凹槽，凸条的作用是阻挡料汤外流，而气体并不受凸条的阻挡，所以此结构能够将气体顺利排出。

本使用新型的有益效果：1、冷却管道一体成型地嵌入工作时发热的金属部件内部，在有效地节约空间、减轻重量的同时保证了良好的散热效果；2、金属部件、冷却管道及散热片一体成型，散热片位于金属部件的表面，冷却管道嵌入金属部件的内部，两种散热方式结合使用，双管齐下，进一步增强散热效果；3、工艺简单，成本较低，可大批量生产；4、冷却管道的表面经过MCC等工艺的预处理，能够有效解决其与金属部件的接触部位发生氧化、腐蚀等问题。。

附图说明

图1为实施例1的一种内嵌冷却管道的金属部件。

图2为实施例2的铸造成型装备立体效果图。

图3为实施例2中铸造成型装备的前模仁结构示意图。

图4为实施例2中铸造成型装备的后模仁结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型的目的实现、功能特点及优点做进一步说明，但不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种内嵌冷却管道的金属部件，包括一体成型的金属部件1、通入冷却液的管道2和散热片3，金属部件1上设有与管道2两端相通的冷却液入口21和冷却液出口22。金属部件1为板状，其在工作时会散发大量的热量，因此需要通过散热片3和冷却管道2及时有效地将热量排出；散热片3为多个，多个散热片3之间相互平行并呈45度角排列于金属部件1的表面；管道2嵌入金属部件1的内部，并且经过多道弯折，可为U形或R形或W形等，这样的设计能够在一定的面积范围内，延长冷却液在管道2中的流动时间，从而延长热交换时间，保证良好的散热效果。

金属部件1和散热片3采用热传递效果较好的材质，可为镁合金或铝合金或锌合金等。管道2的材质可为铝或铜或钢或铁等，能够耐受300～800℃的高温。管道的尺寸参数可为：壁厚0.5mm～1.5mm，内直径为10～15mm，外直径为12～17mm，可根据实际需求做出相应的改动。

金属部件1工作时，一方面，冷却液通过入口21进入管道2，金属部件1产生的热量传导给冷却液，吸收热量后的冷却液从出口22中排出；另一方面，金属部件1产生的热量传递给位于金属部件1表面的散热片3，外界的冷空气与散热片3发生热交换，可附加风扇等辅助装置，通过风扇的抽吸作用将吸收热量后的空气释放至外界中。

本实用新型的金属部件铸造成型工艺可为高压成型、低压成型、挤压成型、半固态成型等，根据工艺的不同采用不同的一体成型装备。

实施例2

本实施例提供了一种铸造成型装备，用于实施例1中一种内嵌冷却管道金属部件的一体成型。本铸造成型装备包括分流咀4、前模仁5、后模仁6、顶针7及排气板8，由上至下依次为前模仁5、后模仁6以及顶针7；分流咀4固定于后模仁6之上，并且分流咀4上套设进料口9，所述前模仁5上开设有容纳进料口通过的通孔；前模仁5的型腔内设有与散热片3结构相适配的镶件51；后模仁6的型腔内设有管道固定装置61。

后模仁6上产品成型区料汤流动的末端设有若干渣包62，产品成型过程中产生的料渣排放至渣包62中。每个渣包62对应连接排气道63，排气道63与排气板8连接。排气板8设在后模仁6的一侧，其为波浪纹结构，包括若干个凸起条和若干个凹槽，凸条的作用是阻挡料汤外流，而气体并不受凸条的阻挡，所以此结构能够将气体顺利排出。

整个铸造工艺如下所述：

1、根据金属部件1的形状及尺寸性能参数，选择合适的冷却管道2，确定冷却管道2的形状及尺寸。本实施例的金属部件1形状为板状，冷却管道2形状为U形，具体尺寸见实施例1，冷却管道2材质能够耐受680～800℃的高温；

2、将冷却管道2表面进行MCC或常规钝化、喷油、喷粉等方式的预处理；

3、将表面经过处理后的冷却管道2固定于后模仁6的型腔中，闭合前后模仁，采用铸造合金液态填充的方式一体成型，熔融的金属液体通过进料口9进入分流咀4，再通过分流道进入型腔中；

4、产品凝固冷却后开模，利用顶针7将成型产品顶出，冷却管道2嵌入金属部件1的内部，实现无缝结合。

本实用新型应用范围广泛，可应用于汽车发动机缸体、电子通讯设备中，具有工艺简单、成本较低、可批量生产等优点。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。