铸造模具的冷却装置及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铸造模具领域，具体涉及铸造模具的冷却装置及其应用。
【背景技术】
[0002] 铸件浇注后要在砂型中保温一段时间，凝固冷却到一定温度后方能开箱。保温时 间太短铸件内部会产生较大内应力致使铸件变形、裂纹；太长则延长生产周期，占用场地。 以往，铸造模具在模具的内部具有制冷剂通路，其调节模具温度，以使填充的熔融金属恰当 地冷却凝固来获得良好的成型品。
[0003] 铸件保温时间取决于铸件重量、复杂程度、壁厚、材质等因素。对于重且厚大的铸 件，其内腔空间小，散热慢，在砂型中自然冷却大约需要160小时才能达到适宜的打箱温 度。这样会长时间占用场地，拖长工期。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本申请提供一种铸造模具的冷却装置，向冷却装置的冷却通道内吹冷 空气，让铸件快速冷却。
[0005] 为解决以上技术问题，本发明提供的第一方面的技术方案是铸造模具的冷却装 置，包括砂型、砂芯、芯骨、塑料泡沫；
[0006] 所述砂芯插入所述砂型；所述砂型内在铸件厚壁处设置所述塑料泡沫；所述芯骨 放置于所述砂芯内；
[0007] 所述塑料泡沫在浇注时汽化形成冷却通道，该冷却通道与所述芯骨连通。
[0008] 进一步地，所述塑料泡沫含有至少两个S型构造的塑料泡沫及设置在所述铸件中 部的塑料泡沫。
[0009] 进一步地，所述铸件中部的塑料泡沫与所述芯骨连通。
[0010] 进一步地，所述芯骨采用钢管制作，其直径为40-100mm，至少设置一个。
[0011] 进一步地，所述芯骨上均匀设置有3-6排的孔，该孔的直径大小为8-10mm。
[0012] 进一步地，所述芯骨表面缠绕草绳。
[0013] 进一步地，所述塑料泡沫为条状，其截面大小为40 X 40-60 X 60mm2。
[0014] 进一步地，所述塑料泡沫与铸件壁的吃砂量不小于50mm。
[0015] 本申请还提供第二方面的技术方案，即前述任一所述的铸造模具的冷却装置在铸 造重且厚大的铸件的应用。
[0016] 进一步地，所述铸件的重量不小于10吨，壁厚为150-350_。
[0017] 本申请的首要改进之处为在砂型内设置塑料泡沫。浇注时砂型温度可达到 500-1000°C，塑料泡沫在360°C左右发生汽化，该塑料泡沫汽化后形成的通道与砂芯内的芯 骨构成冷却通道。浇注完成后，铸件表面凝固成一定厚度的刚性外壳后，向冷却通道内吹冷 空气，让铸件快速冷却。
[0018] 本申请的有益效果是：
[0019] 用于形成冷却通道的塑料泡沫是生活中易得材料，应用方便，效率高；
[0020] 本申请铸造模具的冷却装置，其结构简单、成本低，塑料泡沫预埋在砂型中，提高 了砂型的空间利用率；
[0021] 铸件浇注完成后，向冷却通道吹冷空气，使铸件内外冷却均匀一致，且大大缩短了 保温时间，进而缩短了工期，提高了生产效率。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明铸造模具的冷却装置结构示意图；
[0023] 图2为图1的俯视图；
[0024] 图3为图1的右视图。
【具体实施方式】
[0025] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实 施例对本发明作进一步的详细说明。
[0026] 本发明是将塑料泡沫设置在砂型中，浇注时塑料泡沫发生汽化，该塑料泡沫汽化 后形成的通道与砂芯内的芯骨构成冷却通道，向冷却通道内吹冷空气，让铸件快速冷却。
[0027] 实施例1 一现有铸件模具冷却装置
[0028] 铸件浇注后要在砂型中保温一段时间，凝固冷却到一定温度后方能开箱。现有铸 件浇注后采用自然冷却直到达到适宜的打箱温度。
[0029] 实施例2-本发明铸件模具冷却装置
[0030] 参见图1、2、3,本发明实施例所描述的是一种铸造模具的冷却装置，铸造模具的冷 却装置，包括砂型1、砂芯2、芯骨3、塑料泡沫4。砂芯2插入砂型1，砂型1内在铸件厚壁处 设置塑料泡沫4,芯骨3放置于砂芯2内。塑料泡沫4在浇注时汽化形成冷却通道，该冷却 通道与芯骨3连通。
[0031] 本实施例中，在砂芯2内设置的芯骨3有2个，其中，芯骨3为直径为60mm的钢管， 该钢管上均匀设置有4排且直径大小为9mm的圆孔。另外在芯骨3的表面缠绕草绳。塑料 泡沫4为截面积大小为50X 50mm2的条状结构，其围绕铸件在砂型1内从左到右设置两个S 型构造的塑料泡沫，可以增加冷却区域受冷面积。另外在铸件中部设置一直线型的塑料泡 沫，该直线型的塑料泡沫与芯骨3连通。其中，塑料泡沫4与铸件壁的吃砂量不小于50mm。
[0032] 本发明中，S型和直线型塑料泡沫的设置，其S型的设置增加了冷却区域，直线型 的设置加速了冷风在构成的冷却通道的快速流通，以加快冷却。
[0033] 将上述的铸造模具的冷却装置应用在铸造重且厚大的铸件的冷却中，其中，所述 铸件的重量不小于10吨，壁厚为150-350_。从冒口 5将铸液浇入，浇注时砂型1温度可达 到500至1000°C，塑料泡沫4在360°C左右气化分解，形成消失模通道，该通道与芯骨3形 成冷却通道。浇注完成，铸件表面凝固成一定厚度的刚性外壳后，向芯骨3及消失模通道内 从冷风入口 A、B、C吹冷空气，冷空气从热气出口 D、E、F出来，不断地吹入冷空气，加快铸件 的冷却。
[0034] 分别将上述实施例1-2所述的铸件模具的冷却装置应用于12吨重、200mm壁厚的 铸件的冷却，并测定铸件冷却所需要的时间、铸件质量，所得数据表1。
[0035] 表1-检测结果
[0036]
[0037] 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对 本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改 进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 铸造模具的冷却装置，其特征在于，包括砂型、砂芯、芯骨、塑料泡沫； 所述砂芯插入所述砂型；所述砂型内在铸件厚壁处设置所述塑料泡沫；所述芯骨放置 于所述砂芯内； 所述塑料泡沫在浇注时汽化形成冷却通道，该冷却通道与所述芯骨连通。2. 根据权利要求1所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述塑料泡沫含有至少 两个S型构造的塑料泡沫及设置在所述铸件中部的塑料泡沫。3. 根据权利要求1或2所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述铸件中部的塑料 泡沫与所述芯骨连通。4. 根据权利要求1所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述芯骨采用钢管制作， 其直径为40-100mm，至少设置一个。5. 根据权利要求2所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述芯骨上均匀设置有 3-6排的孔，该孔的直径大小为8-10mm〇6. 根据权利要求1所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述芯骨表面缠绕草绳。7. 根据权利要求1所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述塑料泡沫为条状，其 截面大小为40 X 40-60 X 60mm2。8. 根据权利要求1所述的铸造模具的冷却装置，其特征在于，所述塑料泡沫与铸件壁 的吃砂量不小于50mm。9. 权利要求1-8任一所述的铸造模具的冷却装置在铸造重且厚大的铸件的应用。10. 根据权利要求9的应用，其特征在于，所述铸件的重量不小于10吨，壁厚为 15〇-350mm。
【专利摘要】本发明公开一种铸造模具的冷却装置，包括砂型、砂芯、芯骨、塑料泡沫；所述砂芯插入所述砂型；所述砂型内在铸件厚壁处设置所述塑料泡沫；所述芯骨放置于所述砂芯内；所述塑料泡沫在浇注时汽化形成冷却通道，该冷却通道与所述芯骨连通；所述塑料泡沫含有至少两个S型构造的塑料泡沫及设置在所述铸件中部的塑料泡沫；所述铸件中部的塑料泡沫与所述芯骨连通。本发明浇注时塑料泡沫发生汽化，然后形成的通道与芯骨构成冷却通道。浇注完成后，向冷却通道内吹冷空气，让铸件快速冷却。本发明冷却时使铸件内外冷却均匀一致，且大大缩短了保温时间，进而缩短了工期，提高了生产效率。
【IPC分类】B22D30/00
【公开号】CN104959580
【申请号】CN201510439824
【发明人】涂建华
【申请人】乐山沙湾天华机械制造有限责任公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月23日