铸型的制作方法

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种铸型。

背景技术：

在铸件冷却成形过程中，不同部位在不同的阶段有不同的传热需求，如在凝固阶段需要自下而上的顺序冷却，此外，厚大的部位需要提高冷却速度，薄壁部位需要降低冷却速度，以实现均衡凝固，从而保证铸件致密且缩孔缩松缺陷少，然而在现有的铸造工艺中，一般铸型为单一材质，如砂型应用最为普遍，此外还有金属型、陶瓷型等，铸型单一的结构使得铸型冷却作用单一，铸件的冷却速度不受控制，从而使得铸件容易产生缩孔缩松、裂纹等缺陷以及大的残余应力和变形。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种铸型，其能够满足铸件成形过程中不同部位的传热需求，使得铸件的局部冷却速度受到控制，提高铸件质量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种铸型，其包括壁部，壁部围成用于供铸件成形的型腔，壁部的内部设有至少一个中空腔，各中空腔填充有填充物，其中，各中空腔的填充物的传热性能与铸件的邻近所述中空腔的部位要求的冷却速度相适应。

在一实施例中，中空腔为多个；壁部的内部还设有至少一个间隔部，各间隔部将相邻两个中空腔沿高度方向间隔开。

在一实施例中，壁部还设有至少一个注入孔，各注入孔设置于壁部的外侧并与对应的中空腔连通；所述铸型还包括密封件，密封件密封设置于各注入孔中。

在一实施例中，各注入孔由壁部的外侧向下倾斜延伸。

在一实施例中，填充物可为具有高传热性能的粉体材料或颗粒状材料。

在一实施例中，具有高传热性能的颗粒状材料可为钢丸或铁丸。

在一实施例中，填充物可为具有低传热性能的粉体材料或颗粒状材料。

在一实施例中，具有低传热性能的粉体材料为珍珠岩粉。

在一实施例中，所述铸型经由3d打印成形。

在一实施例中，所述铸型的材质选自型砂或金属粉末。

本发明的有益效果如下：

在根据本发明的铸型中，壁部的设计满足了铸件成形过程中不同部位的传热需求，实现了铸件的局部冷却速度的控制，有效地减少了铸件在成形过程中缩孔、缩松缺陷以及残余应力和变形，改善了铸件的凝固组织，提高了铸件的尺寸精度和性能。

附图说明

图1是根据本发明的铸型的局部剖视图，其中，各中空腔内填充有填充物。

图2是根据本发明的铸型的局部剖视图，其中，各中空腔内未填充有填充物。

其中，附图标记说明如下：

1壁部14注入孔

11型腔f填充物

12中空腔h高度方向

13间隔部

具体实施方式

附图示出本发明的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本发明。

根据本发明的铸型包括壁部1。所述铸型还包括密封件(未示出)。

参照图1和图2，壁部1包括型腔11和至少一个中空腔12。壁部1还包括至少一个间隔部13和至少一个注入孔14。

型腔11由壁部1围成并用于供铸件成形。壁部1的内部设有至少一个中空腔12，各中空腔12填充有填充物f，其中，各中空腔12的填充物f的传热性能与铸件的邻近所述中空腔12的部位要求的冷却速度相适应，即，在成形过程中，铸件的某个部位要求加快冷却速度时，在与该部位相邻的中空腔12内填充传热效果好(高传热性能)的材料；若铸件的某个部位要求降低冷却速度时，在与该部位相邻的中空腔12内填充传热效果弱(即保温效果好)的材料。

在壁部1设置至少一个中空腔12，且各中空腔12的填充物f的传热性能与铸件的邻近所述中空腔12的部位要求的冷却速度相适应，使得在铸件成形过程中，可根据铸件的不同部位的传热需求，在壁部1的对应的中空腔12(与铸件的该部位相对应的中空腔12)内填充符合该部位传热需求的传热材料，例如，针对铸件冒口、铸件的上部或者补缩通道上薄壁部位，可以在壁部1的与之相对应的收容腔12内填充具有低传热性能(低热导率或低比热)的材料，以产生保温作用，或者，在该部位加入已经预热的高蓄热材料，以实现保温的作用；针对铸件的底部、厚大部位等需要提高冷却速度的部位，可以在壁部1的与之相对应的收容腔12内填充具有高传热性能(高热导率或高比热)的材料，以起到加快冷却的作用，由此，壁部1的设计(在壁部1的中空腔12中填充符合传热需求的填充物f)满足了铸件成形过程中不同部位的传热需求，实现了铸件的局部冷却速度的控制，有效地减少了铸件在成形过程中缩孔、缩松缺陷，改善了铸件的凝固组织，提高了铸件的尺寸精度和性能；此外，这种设计形式提高了铸件的冷却效率，缩短了铸件的冷却时间，提高了生产效率。

在一实施例中，填充物f可为具有高传热性能的粉体材料或颗粒状材料。高传热性能的粉体材料或颗粒状材料填充在对应的中空腔12中，能够加快铸件的与该中空腔12对应的部位的冷却速度，从而满足铸件的不同部位的传热需求，保证铸件的整体质量。具有高传热性能的颗粒状材料可为钢丸或铁丸。当然不限于此，具有高传热性能的材料还可以为其它符合要求的材料，可根据具体情况进行选择。需要说明的是，当填充物f采用颗粒状材料时，为了加快冷却速度，还可以将单个颗粒状材料的尺寸做得足够小，从而提高填充物f的密度，进而达到加快冷却速度的目的。

在另一实施例中，填充物f可为具有低传热性能的粉体材料或颗粒状材料。低传热性能的粉体材料或颗粒状材料填充在对应的中空腔12中，能够对铸件的与该中空腔12对应的部位起到保温作用，降低铸件的该部位的冷却速度，从而满足铸件的不同部位的传热需求，保证铸件的整体质量。具有低传热性能的粉体材料可为珍珠岩粉。当然还可以采用其它符合要求的低传热性能材料在此不再详细说明。

在一实施例中，壁部1的内部的中空腔12设置为多个时；壁部1的内部还设有至少一个间隔部13，各间隔部13将相邻两个中空腔12沿高度方向h间隔开。间隔部13与壁部1为一体式结构，间隔部13能够将收容于相邻两个中空腔12中的两种传热性能不同的填充物f间隔开。

在一实施例中，壁部1还设有至少一个注入孔14。壁部1的各注入孔14设置于壁部1的外侧(远离型腔11的一侧)并与对应的中空腔12连通；优选地，各注入孔14由壁部1的外侧向下倾斜延伸。各注入孔14的设置使得上文所述的粉体材料或颗粒状材料能够顺利地填充进对应的中空腔12内。需要注意的是，当将填充物f注入到位于最上侧的中空腔12时，可直接通过中空腔12上端的开口注入，因此，位于最上侧的中空腔12无需设置与其对应的注入孔14。

上文所述的密封件密封设置于各注入孔14中，从而使得填充在对应的中空腔12内的填充物f不会从注入孔14中洒出。在一实施例中，密封件为粘土膏。

在根据本发明的铸型中，所述铸型经由3d打印成形。3d打印成形能够成形出内部结构复杂的铸型。所述铸型的材质选自型砂或金属粉末，即，铸型可以为砂型，也可以为金属型，从而能够满足不同铸件的成形需求。

上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。