一种新型组合式水冷模具的制作方法

本实用新型涉及一种水冷模具，具体涉及一种真空熔炼炉、敞开式熔炼炉等浇注钢液或合金液冷却用水冷模具。广泛适用于储氢合金、钒铝合金、磁性材料合金、中间合金等各种金属液体冷却成型，能够实现高温金属液体快速冷却。

背景技术：

目前，真空熔炼炉、敞开式熔炼炉等浇注钢液或合金液冷却用模具一般使用水冷圆盘，或密封固定式水冷模具，这两种方式导热效果差，位于中心位置金属液体，热交换效率偏低。因此通常采用延长冷却时间来实现所需出炉温度，设备生产周期偏长。通常水冷模具底部先与合金液接触，模具底部最容易腐蚀，模具底部腐蚀后整个模具就得报废。因此现有水冷模具冷却时间长，设备产能低，金属疏松料偏多，产品合格率偏低，模具使用寿命偏低，维修成本增加等缺点。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种新型组合式水冷模具，用作真空熔炼炉、敞开式熔炼炉等钢液或合金液冷却用水冷模具。通过冷却水通过模具壁并持续流动，对模具内的高温金属液体进行热交换带走金属液体热量，使得金属液体固化，同时使用可更换的底板，提高模具的使用寿命.

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种新型组合式水冷模具，其特征在于，主要包括无缝钢管、边水道、边水道封板、进水口、出水口及活动件，所述无缝钢管自下而上一字齐平摆放并焊接为一体，所述无缝钢管为两组且平行设置，所述边水道为两个且背向水平对放，所述无缝钢管两端伸入边水道空腔内与边水道组成一个长方形框体，所述无缝钢管与边水道接触位置满焊密封，所述边水道封板将两个边水道密封焊接，所述边水道封板底端设置进水口焊接进水接头，所述边水道封板顶端设置出水口焊接出水接头，在两个边水道内部水平方向每隔3-5根无缝钢管间左右交替焊接隔水板，使得水流按照“S”曲型线路自下而上行走，所述活动件主要包括底板、顶板、连接件及紧固件，所述活动件的底板在上、顶板在下，通过连接件及紧固件可拆卸式地设置在无缝钢管与边水道所形成的长方形框体底部。

进一步地，所述底板为中空的紫铜扁管，两端设置进出水管，所述底板与边水道接触面设置长条凸台使得边水道底端紧密卡在凸台两边，使用过程中，防止底板左右松动。

进一步地，所述边水道封板外侧的中上部位置焊接有支杆固定块，支杆穿过支杆固定块设置在边水道封板上。

进一步地，所述支杆上还可安装轴承，可使模具在模具架上快速平行移动。

进一步地，所述顶板为1-2块L型铁板，L型顶板短边与边水道封板焊接，另外一端使用左旋“U”型连接件与边水道封板上设置的活动件固定板通过螺丝紧固连接，所述顶板底部设有2-3个用于调节底板与无缝钢管间隙的紧固件。通过松紧紧固件螺杆调节底板与无缝钢管的间隙，也可在紧固件与底板之间加装1块扁铁，增加受力面积，防止紧固过紧造成紫铜管内凹变形。所述顶板可平行焊接两块铁板，提高其抗弯曲强度，避免在使用紧固件时造成的变形影响。

进一步地，所述边水道封板上的进、出水口可设置多个，所述进、出水口一端焊接在边水道封板上，另外一端带丝牙外接，端面上开O型槽，安装密封圈，使用带内牙的连接头将软管与进出水口密封连接。

进一步地，所述无缝钢管两端伸入边水道空腔内的长度为2-3mm。

有益效果：通过将模具制作成长方形，将合金液均匀隔开，实现匀速降温，大大降低金属液体由液态向固态转化过程产生的气泡或疏松料；模板底部为活动可更换部分，实现更换损坏底板，其他部位可继续使用，提高维修效率，降低模具使用成本；将传统底板更换为可拆卸式的紫铜扁管，优于铁管传热速率，提高模具水耐腐蚀性，延长使用寿命；通过增加多路进水及出水，加大水流量，加快热交换效率，缩短金属液体冷却时间，提高设备产能，优化金属质量。

附图说明

图1是本实用新型一种新型组合式水冷模具的结构示意图；

图2是本实用新型一种新型组合式水冷模具侧面组合示意图；

图3是本实用新型一种新型组合式水冷模具外部侧视图；

图4是本实用新型一种新型组合式水冷模具底部活动件连接示意图；

图5是本实用新型一种新型组合式水冷模具底板示意图；

图中：1、无缝钢管，2、边水道，3、边水道封板，4、支杆，5、支杆固定块，6、 隔水板，7、 进水口，8、 出水口，9、 顶板，10、底板，11、紧固件，12、连接件，13、活动件固定板，14、平台，15、凸台，16、紧固件。

具体实施方式

一种新型组合式水冷模具，主要包括无缝钢管1、边水道2、边水道封板3、进水口7、出水口8及活动件，所述无缝钢管1自下而上一字齐平摆放并焊接为一体，所述无缝钢管1为两组，所述边水道2为两个且背向水平对放，所述两组无缝钢管1平行设置，两端伸入边水道2空腔内与边水道2组成一个长方形框体，所述无缝钢管1与边水道2接触位置满焊密封，所述两个边水道2的外侧使用边水道封板3密封焊接，所述边水道封板3底端设置进水口7焊接进水接头，所述边水道封板3顶端设置出水口8焊接出水接头，在两个边水道2内部水平方向每隔3-5根无缝钢管间左右交替焊接隔水板6，使得水流按照“S”曲型线路自下而上行走，所述活动件主要包括底板10、顶板9、连接件12及紧固件11、16，所述活动件的底板10在上、顶板9在下设置，底板10及顶板9通过连接件12及紧固件11、16可拆卸式地设置在长方形框体底部。所述底板10为中空的紫铜扁管两端设置进、出水管，所述底板10与边水道2接触面设置长条凸台15使得边水道底端紧密卡在凸台15两边。所述边水道封板3外侧的中上部位置焊接有支杆固定块5，支杆4穿过支杆固定块5设置在边水道封板3上。所述支杆4上还可安装轴承，可使模具在模具架上快速平行移动。所述顶板9为1-2块L型铁板，L型顶板9短边与边水道封板3焊接，另外一端使用左旋“U”型连接件12与边水道封板3上设置的活动件固定板13通过紧固件12紧固连接，所述顶板9底部设有2-3个用于调节底板与无缝钢管间隙的紧固件16。通过松紧紧固件螺杆调节底板与无缝钢管的间隙，也可在紧固件16与底板10之间加装1块扁铁，增加受力面积，防止紧固过紧造成紫铜管内凹变形。所述顶板9可平行焊接两块铁板，提高其抗弯曲强度，避免在使用紧固件时造成的变形影响。所述边水道封板上的进、出水口7、8可设置多个，一端焊接在边水道封板3上，另外一端带丝牙外接，端面上开O型槽，安装密封圈，使用带内牙的连接头将软管与进出水口密封连接。

实施例：

水冷模具组装：将两个边水道2，背向而立，将数个无缝钢管1自下而上一字齐平摆放，焊接为一体，焊两组，焊好的两组无缝钢管1平行设置，无缝钢管1两端分别深入边水道2空腔内约2-3mm，无缝钢管1与边水道2接触位置满焊密封。在两个边水道内部每隔3-5根无缝钢管平焊一个隔水板6，左右两边边水道内部的隔水板交替焊接，如：第3根钢管的左边边水道内焊一个隔水板，第6根钢管的右边边水道内焊一个隔水板，第9根左边边水道内焊一个隔水板……以此类推,使得水流按照“S”型曲线路自下而上行走。使用边水道封板3将两个边水道外侧密封焊接，在边水道封板底端预留口焊接进水口7，边水道封板顶端预留口焊接出水口8。通过增减隔水板来实现出水口在边水道上的左右侧位置。支杆4穿过支杆固定块5，对称焊接在边水道封板两边，位置可根据模具架高度调整。

在进水口另一侧边水道封板底部焊接活动件固定板13，活动件固定板中心带孔或“U”型槽。底板10为中空的紫铜扁管，其两头封堵焊接进、出水管，底板10两端向下铣出3-4mm平台14，中间形成一个凸台15，两个边水道2底端紧密卡在底板10的凸台上。底板10底部为L型顶板9，底板10上的进、出水管一端穿过L型顶板上预留的上下活动长条“0”型槽，另外一端穿过左旋“U”型连接件12。连接件12上下两个水平面预留圆孔，通过紧固件11将活动件固定板13、底板10、顶板9固定在一起。顶板9短边与边水道封板2焊接。通过紧固连接件12、顶板底部两个紧固件16调节底板平面15与底端无缝钢管1接触面的间隙至贴紧。

更换损坏的底板：松开紧固件11、16，取出紫铜底板10，安装新的紫铜底板10，使用紧固件11、16重新固定后可继续使用。

新型模具主要尺寸举例：无缝钢管长度a长680mm，水冷模板总高度b高560cm，总宽度c宽780mm，支杆固定块至模板顶端高度d高200mm,底板进、出水接管长度e长50mm,底端紧固件至边水道封板水平距离f长230mm，进出水口内径38mm。无缝钢管根数、长度可根据所需要调整，与之相关的边水道、底板、边水道封板、进、出水口等做相应调整。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术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做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的保护范围。