一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置及方法与流程

本发明涉及砂型铸钢件的铸造生产，尤其涉及一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置及方法。

背景技术：

1、铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法，被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例：铜、铁、铝、锡、铅等)，而铸模的材料可以是砂、金属甚至陶瓷，因应不同要求，使用的方法也会有所不同，铸钢件生产时为了达到良好的补缩，通常在铸造工艺设计时将冒口设计在铸件的热节位置，根据铸造热节模数选择合适的冒口大小，通常选用的冒口模数都是按照铸件的1.2倍，这样冒口才能起到良好的补缩效果，在减小冒口大小时，通常使用冷铁对铸件进行降温，再配合散热的装置对冷铁将进行散热。

2、现有技术中，现有的冷铁散热方式往往只是简单的冷却液的循环散热，再铸件温度较高时，其散热效果一般，无法达到理想的冷却效果，且其散热效率无法自行控制，在温度较高时无法到达较好的散热效果，而在温度较低时又会过度降温导致铸件温度过低，影响铸件性能。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置，包括功能块和冷铁，所述功能块开设有泵腔、液体腔，所述功能块贯穿固定连接有出液管、进液管，所述出液管将所述泵腔与外界连通，所述进液管将所述液体腔与泵腔连通，所述冷铁侧壁盘旋设置有换热管，所述功能块侧壁贯穿固定连接有固定管，所述固定管、出液管与所述换热管均通过软管连通，所述功能块通过轴承贯穿转动连接有第一轴，所述功能块侧壁通过支架固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与第一轴固定连接，所述第一轴位于泵腔内的一端过盈配合有转盘，所述泵腔内密封滑动连接有泵块，所述转盘侧壁通过销轴转动连接有连杆，所述连杆远离转盘的一端与所述泵块侧壁通过销轴转动连接，所述功能块顶壁贯穿固定连接有多个散热板，所述固定管与散热板贯穿固定连接，所述固定管位于液体腔内的一段贯穿固定连接有多个喷管，所述喷管固定连接有雾化喷头。

4、进一步，所述功能块顶壁开设有感知腔，所述感知腔内固定连接有导热板，所述散热板与导热板贯穿固定连接，所述导热板侧壁固定连接有热敏电阻，所述泵腔内侧壁开设有凹槽，所示凹槽内端壁固定连接有电磁铁，所述电磁铁与热敏电阻通过导线电连接。

5、进一步，所述凹槽内滑动连接有滑套，所述滑套滑动连接有滑柱，所述滑柱与滑套之间固定连接有弹簧，所述滑套侧壁固定连接有永磁体，所述泵腔内顶壁与内底壁之间固定连接有固定板，所述滑柱与固定板贯穿滑动连接，所述滑柱远离固定板的一端固定连接有减速块，所述滑柱上表面固定嵌设有下导电块，所述滑套内顶壁固定嵌设有多个上导电块，所述固定管内设置有多个电磁阀，所述电磁阀、上导电块、下导电块通过导线电连接。

6、进一步，所述功能块开设有驱动腔，所述功能块通过轴承贯穿转动连接有第二轴，所述第二轴一端贯穿延伸至功能块外部并过盈配合有第一带轮，另一端贯穿延伸至所述驱动腔内并过盈配合有第一锥齿轮，所述功能块顶壁通过轴承贯穿转动连接有往复丝杠，所述往复丝杠一端贯穿延伸至功能块外部，另一端贯穿延伸至所述驱动腔内并过盈配合有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述往复丝杠位于驱动腔内的一段设置有螺纹并螺纹连接有刮板，所述刮板与功能块贯穿滑动连接，所述刮板与散热板贯穿滑动连接。

7、进一步，所述功能块上表面固定连接有安装块，所述安装块为空心结构，所述安装块顶壁通过轴承贯穿转动连接有第三轴，所述第三轴一端贯穿延伸至安装块内，另一端贯穿延伸至安装块外部并固定连接有散热风扇，所述往复丝杠与安装块底壁通过轴承贯穿转动连接，所述往复丝杠与第三轴位于安装块内的一端均过盈配合有第三带轮，两个所述第三带轮共同配合有第二同步带。

8、进一步，所述出液管与进液管内均设置有单向阀。

9、进一步，所述功能块开设有多个平衡孔，所述平衡孔将所述泵腔与外界连通。

10、本发明还提供了一种减小钢铸件冒口大小的方法，包括以下步骤：

11、s1、合箱：在造型或者制芯时，将上箱与下箱合并，组成完成的模具；

12、s2、放置冒口：造型或者制芯时，在上箱放上适当大小的冒口；

13、s3、放置冷铁：在冒口对应位置的下箱也就是铸件最底部放上冷铁2，并将冷铁与循环冷却装置连接；

14、s4、浇铸：向模具内进行浇铸，浇注过程中通过冷铁2的设置增加冷却速度，实现顺序凝固，减少偏析；

15、s5、保温：浇铸完成后，进行保温；

16、s6、起箱：保温完成后，将上箱与下箱分离，并将内部铸件或砂型脱模取出。

17、本发明具有以下优点：

18、1、通过冷铁的设置，与冒口配合使用，能加强铸件的顺序凝固条件，扩大冒口补缩距离或范围，减少冒口数目或体积，加速个别热节的冷却，使整个铸件接近同时凝固，减轻或防止壁厚铸件中的偏析，采用此方法可以在保证产品质量的情况下有效的降低冒口大小，从而减小冒口切割、打磨面积，并提高工艺出品率，降低了生产成本。

19、2、通过循环冷却装置的设置，驱动冷却液循环，为冷铁散热，增加冷铁对铸件的降温效果，且通过喷管与雾化喷头的设置，使得循环的冷却液雾化喷出，喷淋在散热板上，使得循环的冷却液与散热板的接触面积增大，使得冷却液的散热效果更好，进一步提高降温效率；

20、3、通过导热板将散热板的热量导至热敏电阻，通过电磁铁将热敏电阻的阻值转化为磁力大小，从而使得滑套的位置发生改变，从而使得不同的上导电块与下导电块接触，进而使得不同的电磁阀开启，改变循环液喷至散热板的数量，同时，滑套位置的改变，还同时会改变减速块对转盘的摩擦力大小，从而改变转盘转速，从而改变循环液的循环速度，通过对循环的改变，改变散热速度，从而使得装置可以根据冷铁的热量自动改变冷却速度，使得装置的自动化程度更高；

21、4、通过往复丝杠的转动，带动刮板上下往复运动，通过刮板的上下往复运动，将雾化喷至散热板冷却后的冷却液刮下，从而使得冷却后的冷却液可以更加快速的落下，避免影响冷却液的循环。

技术特征：

1.一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置，包括功能块(1)和冷铁(2)，其特征在于，所述功能块(1)开设有泵腔(6)、液体腔(11)，所述功能块(1)贯穿固定连接有出液管(10)、进液管(101)，所述出液管(10)将所述泵腔(6)与外界连通，所述进液管(101)将所述液体腔(11)与泵腔(6)连通，所述冷铁(2)侧壁盘旋设置有换热管(3)，所述功能块(1)侧壁贯穿固定连接有固定管(12)，所述固定管(12)、出液管(10)与所述换热管(3)均通过软管(13)连通，所述功能块(1)通过轴承贯穿转动连接有第一轴(4)，所述功能块(1)侧壁通过支架固定连接有伺服电机(5)，所述伺服电机(5)的输出轴与第一轴(4)固定连接，所述第一轴(4)位于泵腔(6)内的一端过盈配合有转盘(7)，所述泵腔(6)内密封滑动连接有泵块(8)，所述转盘(7)侧壁通过销轴转动连接有连杆(9)，所述连杆(9)远离转盘(7)的一端与所述泵块(8)侧壁通过销轴转动连接，所述功能块(1)顶壁贯穿固定连接有多个散热板(15)，所述固定管(12)与散热板(15)贯穿固定连接，所述固定管(12)位于液体腔(11)内的一段贯穿固定连接有多个喷管(14)，所述喷管(14)固定连接有雾化喷头(141)。

2.根据权利要求1所述的一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置，其特征在于，所述功能块(1)顶壁开设有感知腔(16)，所述感知腔(16)内固定连接有导热板(17)，所述散热板(15)与导热板(17)贯穿固定连接，所述导热板(17)侧壁固定连接有热敏电阻(18)，所述泵腔(6)内侧壁开设有凹槽(19)，所示凹槽(19)内端壁固定连接有电磁铁(20)，所述电磁铁(20)与热敏电阻(18)通过导线电连接。

3.根据权利要求2所述的一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置，其特征在于，所述凹槽(19)内滑动连接有滑套(23)，所述滑套(23)滑动连接有滑柱(24)，所述滑柱(24)与滑套(23)之间固定连接有弹簧(25)，所述滑套(23)侧壁固定连接有永磁体(28)，所述泵腔(6)内顶壁与内底壁之间固定连接有固定板(21)，所述滑柱(24)与固定板(21)贯穿滑动连接，所述滑柱(24)远离固定板(21)的一端固定连接有减速块(22)，所述滑柱(24)上表面固定嵌设有下导电块(27)，所述滑套(23)内顶壁固定嵌设有多个上导电块(26)，所述固定管(12)内设置有多个电磁阀(29)，所述电磁阀(29)、上导电块(26)、下导电块(27)通过导线电连接。

4.根据权利要求3所述的一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置，其特征在于，所述功能块(1)开设有驱动腔(30)，所述功能块(1)通过轴承贯穿转动连接有第二轴(31)，所述第二轴(31)一端贯穿延伸至功能块(1)外部并过盈配合有第一带轮(32)，另一端贯穿延伸至所述驱动腔(30)内并过盈配合有第一锥齿轮(35)，所述功能块(1)顶壁通过轴承贯穿转动连接有往复丝杠(37)，所述往复丝杠(37)一端贯穿延伸至功能块(1)外部，另一端贯穿延伸至所述驱动腔(30)内并过盈配合有第二锥齿轮(36)，所述第一锥齿轮(35)与第二锥齿轮(36)啮合，所述往复丝杠(37)位于驱动腔(30)内的一段设置有螺纹并螺纹连接有刮板(38)，所述刮板(38)与功能块(1)贯穿滑动连接，所述刮板(38)与散热板(15)贯穿滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置，其特征在于，所述功能块(1)上表面固定连接有安装块(39)，所述安装块(39)为空心结构，所述安装块(39)顶壁通过轴承贯穿转动连接有第三轴(40)，所述第三轴(40)一端贯穿延伸至安装块(39)内，另一端贯穿延伸至安装块(39)外部并固定连接有散热风扇(43)，所述往复丝杠(37)与安装块(39)底壁通过轴承贯穿转动连接，所述往复丝杠(37)与第三轴(40)位于安装块(39)内的一端均过盈配合有第三带轮(41)，两个所述第三带轮(41)共同配合有第二同步带(42)。

6.根据权利要求1所述的一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置，其特征在于，所述出液管(10)与进液管(101)内均设置有单向阀。

7.根据权利要求1所述的一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置，其特征在于，所述功能块(1)开设有多个平衡孔(44)，所述平衡孔(44)将所述泵腔(6)与外界连通。

8.一种使用如权利要求1所述的减小铸钢件冒口大小用冷却装置的减小铸钢件冒口大小的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种减小铸钢件冒口大小用冷却装置，包括功能块和冷铁，所述功能块开设有泵腔、液体腔，所述功能块贯穿固定连接有出液管、进液管，所述出液管将所述泵腔与外界连通，所述进液管将所述液体腔与泵腔连通，所述冷铁侧壁盘旋设置有换热管，所述功能块侧壁贯穿固定连接有固定管，所述固定管、出液管与所述换热管均通过软管连通，所述功能块通过轴承贯穿转动连接有第一轴，所述功能块侧壁通过支架固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与第一轴固定连接。优点在于：通过雾化喷出的方式使得冷却液的散热面积更大，散热效果更好，且冷却速率可以更具冷却液自身的温度进行自动控制，使得装置的自动化程度更高。

技术研发人员：戴平,曹启稳,洪起燕,李王东,王坤,徐锐,高飞,丁植,王成成,张正鹏
受保护的技术使用者：安徽应流集团霍山铸造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16