用于浇铸有色金属锭的中空夹层冷却模具的制作方法

1.本实用新型涉及铸锭模具结构技术领域，具体为主要用于浇铸有色金属铸锭的模具。


背景技术：

2.在有色金属冶炼中，传统的生成金属锭的模具如图1、图2所示，主要由模具a和销钉b两部份组成。在铸锭时，往腔体c内注入有色金属液体，冷却凝固后模具、销钉及有色金属锭粘合得较牢固。脱模分两步：(1)用钢绳穿过销钉上的孔d，用起重设备把模具、销钉及有色金属锭一块提起，然后用大锤把模具搞掉，这时有色金属锭和销钉仍粘在一起；(2)解下穿过销钉孔的钢绳，吊住有色金属锭，用大锤把销钉敲掉，即完成合金锭的脱模。
3.如图2所示，模具和销钉都是实心结构。由于有色金属液体温度在400℃以上，浇铸到模具后，由于模具壁太厚，液体主要从上表面缓慢冷却，因而会出现了以下问题：
4.1、合金锭的脱模非常困难；
5.2、合金液体内部热量长时间没能散去，致使模具温度升高，影响模具使用寿命；
6.3、由于金属液体主要从模具上表面冷却，造成冷却不均匀，影响合金锭的质量。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种使模腔内的金属液快速而均衡地冷却，从而提高合金锭的质量、还可延长模具使用寿命、并易于脱模的中空夹层冷却模具。
8.本实用新型采取的技术方案如下：
9.用于浇铸有色金属锭的中空夹层冷却模具，包括中间带模腔外围带夹套的模具本体、对称设置于模腔内两边并与模具本体为一体的空心盲孔销钉、对称设于模具本体底部且位于两个空心盲孔销钉内侧的通孔、可配装于通孔内的带内螺纹孔的活动顶杆，在模具本体与夹套之间的中空夹层内可注入循环流动的冷却液体，在所述夹套上设置有供冷却液体循环流入和流出的进液口和出液口，在夹套底部设置有排液口。
10.进一步地，所述进液口设置于夹套的底部或者侧壁下部，所述出液口设置于夹套的侧壁上部。
11.更进一步地，所述设在夹套上的进液口为一个，出液口为两个。
12.进一步地，在所述中空夹层内间隔设置有连接于模具本体和夹套之间的筋板，在筋板上开设有通孔。
13.本实用新型至少具有以下优点：
14.1、由于采用模具本体与销钉为一体的中空夹层冷却模具，可向中空夹层中通入冷却液体，同时还可向销钉内通入冷却液体，全方位对浇注在模具中的合金液进行均匀和快速的冷却，提高冷却效率，减小对模具的损害，延长模具使用寿命，提高合金锭的内部和外表质量，并提高生产效率。
15.2、采用本实用新型可实现机械化自动脱模，取代繁重的人工脱模方式，降低工人的劳动强度，提高工作效率和生产安全性。
16.3、本实用新型设计巧妙，结构简单，安全可靠，实用价值高。
附图说明
17.图1是现有技术的模具示意图；
18.图2是图1沿销钉剖开的剖面图；
19.图3是本实用新型的结构示意图；
20.图4是本实用新型沿销钉剖开的示意图；
21.图5是本实用新型沿设置筋板的前部剖开的剖面图；
22.图6是本实用新型工作时沿销钉剖开的剖面图；
23.图7为进液口设置于夹套底部的示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图进一步阐述本实用新型的内容。
25.如图3～图7所示，用于浇铸有色金属锭的中空夹层冷却模具，包括模具本体2，模具本体的中间为向上敞口的模腔1，外围带有夹套3，在夹套内形成中空夹层5。在模腔1内两边对称设置有与模具本体为一体的空心盲孔销钉4。所述空心盲孔销钉的顶部封闭，中心带有直通底部的中心孔6。空心盲孔销钉4外形为底大顶小的圆台形。在模具本体2与夹套3之间的中空夹层5内可注入循环流动的冷却液体，在所述夹套上分别设置有通入中空夹层的进液口7和出液口8，可以将冷却液体从进液口7注入，从出液口排出，形成冷却液体在中空夹层内的循环，对浇注在模腔内的合金液进行连续冷却。进液口7可以有种多设置方式，一种是设置于夹套侧壁底部，如图3、图5、图6所示；另一种是设置于夹套底部，如图7所示，在夹套底部设置两个空心盲孔销钉的进液口7。可以如图6所示，设置从夹套底部进液口插入销钉中心孔内的插管13，插管外接冷却液体管，将冷却液体通过插管注入空心盲孔销钉内，冷却液体从插管顶部流出，对空心盲孔销钉进行冷却后流入中空夹层内，并在中空夹层内循环流动对模具本体进行冷却，可以有效提高冷却效率和冷却的均衡性。由于工作时模具中空夹层内的部份冷却液被气化，造成销钉中心孔内充满气体，销钉得不到冷却，因此采用将插管插入到销钉内注入冷却液体的方式，可以起到较好的均衡冷却的效果。中心孔6设置为底口较大的锥形孔，以便于插管插入，此时从夹套侧壁底部进液口7和插管13都可注入冷却液体。冷却液体不断从进液口进入中空夹层，温度升高的冷却液体不断从出液口排出，对模具进行循环冷却。出液口8设置于夹套侧壁上部，可以保证浇铸时中空夹层里充满冷却液体。由于冷却时冷却液体部分被气化，为防止冷却液体高温膨胀导致中空夹层里压力过高，引起模具爆炸，通常设置两个出液口。进液口连接进液管，出液口连接出液管，出液管流出的冷却液体可冷却后循环使用。在夹套3底部设置有排液口12，不用模具时从排液口排干中空夹层里的冷却液体。冷却液体通常采用水，也可用其他适宜的冷却液。
26.根据需要，可在所述中空夹层5内间隔设置连接于模具本体和夹套之间的筋板9，增加模具强度，在筋板上开设通孔10供冷却液体流畅通过。
27.在模具本体底部位于两个空心盲孔销钉内侧对称设有通孔，通孔内配装有可被顶
升起来的带内螺纹孔的活动顶杆11，油缸活塞的顶端加工有一段螺纹，油缸活塞通过螺纹配合与活动顶杆实现稳定连接。活动顶杆的内螺纹孔优选采用顶面平整封闭的盲孔，便于通过平整的顶面平稳顶起合金锭，实现自动脱模，并避免对合金锭底面的损伤。
28.本实用新型装置工作时，如图6、图7所示，将本实用新型固定安装于支撑架19上，先通过进液口7或者插管13分别向中空夹层5内通入冷却液体，直至出液口8有了冷却液体流出，说明模具中空夹层内已充满冷却液体，之后保持一直供液，然后向模具腔体内注入有色金属液，冷却凝固为金属锭后，采用顶升杆20将顶杆11顶起，即可实现有色金属锭的自动脱模。
29.本实用新型特别适于锌锭的生产，也可用于其他有色金属锭的生产。


技术特征：
1.用于浇铸有色金属锭的中空夹层冷却模具，其特征在于，包括中间为模腔(1)外围带有夹套(3)的一体式模具本体(2)、对称设置于模腔内两边并与模具本体为一体的空心盲孔销钉(4)、对称设于模具本体底部且位于两个空心盲孔销钉内侧的通孔、可配装于通孔内的带内螺纹孔的活动顶杆(11)，在模具本体(2)与夹套(3)之间的中空夹层(5)内可注入循环流动的冷却液体，在所述夹套上设置有供冷却液体循环流入和流出的进液口(7)和出液口(8)，在夹套(3)底部设置有排液口(12)。2.根据权利要求1所述的用于浇铸有色金属锭的中空夹层冷却模具，其特征在于，所述进液口(7)设置于夹套(3)的底部或者侧壁下部，所述出液口(8)设置于夹套的侧壁上部。3.根据权利要求1或2所述的用于浇铸有色金属锭的中空夹层冷却模具，其特征在于，所述设在夹套上的进液口(7)为一个，出液口(8)为两个。4.根据权利要求1或2所述的用于浇铸有色金属锭的中空夹层冷却模具，其特征在于，在所述中空夹层(5)内间隔设置有连接于模具本体和夹套之间的筋板(9)，在筋板上开设有供冷却液体流通的通孔(10)。

技术总结
用于浇铸有色金属锭的中空夹层冷却模具，所述模具包括中间带模腔(1)外围带夹套(3)的一体式模具本体(2)、对称设置于模腔内两边并与模具本体为一体的空心盲孔销钉(4)、对称设于模具本体底部且位于两侧空心盲孔销钉内侧的通孔、可配装于通孔内的带内螺纹孔的活动顶杆(11)，在所述夹套的两边分别设有通入中空夹层(5)的进液口(7)和出液口(8)。本实用新型可使模腔内的金属液快速而均衡地冷却，从而提高合金锭的质量、还可延长模具使用寿命、并易于脱模。脱模。脱模。


技术研发人员：姜贵中 朱攀 刘清茂 万永丽 刘子春 王立松 徐源东 王丙延 秦思璐 林琳 马庆恒
受保护的技术使用者：云南省机械研究设计院
技术研发日：2021.06.29
技术公布日：2022/1/26