一種水冷分層面冷模具及其應(yīng)用
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種水冷分層面冷模具，包括鑄型（1），水腔鑲塊（2），所述鑄型（1）和水腔鑲塊（2）之間形成隨行的冷卻空腔（3），冷卻空腔（3）頂端嵌入布鉆小孔形成線形或者圓形的均勻入水的一圈水管（4），開(kāi)口部位嵌入密封圈并用蓋板鎖緊保證氣密性。將冷卻空腔分為兩層或者多層，在分體部位設(shè)置出水道以及入水口，然后再通過(guò)鉆孔將水道與模具外部的水源水管相連接。本發(fā)明的水冷分層面冷模具降溫迅速，面冷方案滿足產(chǎn)品柱面或者大平面的高性能要求，分層冷卻易于控制模具溫度，良好模具溫度保證對(duì)鑄件高質(zhì)量高性能的要求，并且此發(fā)明本身可滿足在冷卻關(guān)閉后迅速排出腔底多余積水。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種水冷分層面冷模具及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鑄造模具。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬鑄造俗稱(chēng)硬模鑄造，是用金屬材料制造鑄件，并在重力下將熔融金屬澆入鑄型獲得鑄件的工藝方法。金屬鑄造既適用于大批量生產(chǎn)形狀復(fù)雜的鋁合金、鎂合金等非鐵合金鑄件，也適合于生產(chǎn)鋼鐵金屬的鑄件、鑄錠等。例如:輪轂作為汽車(chē)最重要的運(yùn)動(dòng)部件之一，對(duì)其性能，質(zhì)量、使用壽命均有很高要求。輪轂一般采用鑄造的方式進(jìn)行生產(chǎn)，用于鑄造的模具主要包括上模具、下模具、側(cè)模具和底座，所述上模具、下模具和側(cè)模具組合后，形成鑄造輪轂的鑄造空腔，所述的下模具和側(cè)模具均固定在底座上。
[0003]隨著鑄造業(yè)的發(fā)展以及各需求商對(duì)低壓鑄造產(chǎn)品性能的要求不斷提高，目前車(chē)輪輪轂的生產(chǎn)都是通過(guò)模具實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，而生產(chǎn)過(guò)程中的冷卻環(huán)節(jié)及其重要，現(xiàn)有的冷卻方式包括風(fēng)冷、風(fēng)冷和水冷結(jié)合以及水冷三種方式。傳統(tǒng)的依靠模具自然散熱或者風(fēng)冷結(jié)構(gòu)來(lái)做出的產(chǎn)品由于冷卻速度慢，鑄件的延伸率及抗拉強(qiáng)度都已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足客戶(hù)需求。專(zhuān)利CN204770603U公開(kāi)了一種模具的冷卻裝置，包括由上模、側(cè)模和底模組成的輪轂?zāi)＞?，所述的上模設(shè)置第一至第三水冷腔，側(cè)模和底模分別設(shè)置第四和第五水冷腔，節(jié)省了大量風(fēng)，降低了空壓機(jī)的使用量;專(zhuān)利CN204770502U公開(kāi)的水冷輪轂?zāi)＞甙ǜ邏核鋮s裝置，該高壓水冷卻裝置包括設(shè)在產(chǎn)品上端、下端和側(cè)面的冷卻管道，澆注口設(shè)在下模具底部，所述的模具具有冷卻速度快且能做到順序凝固使得鑄件報(bào)廢率低，生產(chǎn)效率高。部分模具廠家使用點(diǎn)冷或者線冷的水冷結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)緊緊對(duì)局部作用明顯，對(duì)于有大面積高性能要求的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件影響甚微，而且線冷結(jié)構(gòu)在冷卻停止以后容易在水道中形成積水，還需要通入壓縮空氣將多余積水排出，對(duì)設(shè)備要求高，并造成冷卻部分能源浪費(fèi)。對(duì)于像輪轂輪輞這種大面積高強(qiáng)度要求的鑄件目前還無(wú)一種完善的冷卻方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種水冷分層面冷模具，所述模具的水冷對(duì)模具降溫迅速，面冷方案滿足柱面或者大平面的高性能要求，分層冷卻易于控制模具溫度，良好模具溫度保證對(duì)鑄件高質(zhì)量高性能的要求，并且此發(fā)明本身可滿足在冷卻關(guān)閉后迅速排出多余積水。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案為一種水冷分層面冷模具，其包括上模具，所述上模具包括鑄型(I)，水腔鑲塊(2)，其特征在于:所述鑄型(I)和水腔鑲塊(2)之間形成隨行的冷卻空腔(3)，冷卻空腔(3)頂端嵌入布鉆小孔形成線形或者圓形的均勻入水的一圈水管(4)，開(kāi)口部位嵌入密封圈并用蓋板鎖緊保證氣密性。
[0006]所述鑄型(I)和水腔鑲塊(2)之間形成隨行的冷卻空腔間隙為2-5_。
[0007]冷卻空腔下端設(shè)置水腔出水口，所述的出水口為在空腔底部伸入均布的兩根以上的出水管(5)，所述出水管距離型腔底部2-5_。
[0008]根據(jù)需要冷卻型腔面的高度高低再將水腔鑲塊(空腔鑲件)分為兩層或者多層，在分體部位加工出水道(6)以及入水口(7)，然后再通過(guò)鉆孔將水道與模具外部的水源水管
[8]相連接。
[0009]上述任一所述的一種水冷分層面冷模具在輪轂?zāi)＞?、低壓模具、高壓模具和重力鑄造模具中的應(yīng)用。
[0010]此種結(jié)構(gòu)最終實(shí)現(xiàn)了大平面的高強(qiáng)度冷卻，解決了現(xiàn)有技術(shù)中點(diǎn)冷或者線冷的水冷結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的缺陷，通過(guò)調(diào)整進(jìn)水管流量及原始設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)鑲件與需要冷卻的型腔面之間的間隙遠(yuǎn)近來(lái)控制冷卻強(qiáng)度的高低。
[0011]具體使用方法為，在鑄件充型完成后首先打開(kāi)頂部水冷，冷卻鑄件的最邊緣，待頂部冷卻完成后關(guān)閉頂部水冷，然后打開(kāi)中層水冷繼續(xù)冷卻鑄件中下部而不影響已經(jīng)冷卻完成的上部模具溫度場(chǎng)，待需要冷卻的柱面或者大平面完成冷卻后關(guān)閉剩余水冷。由于整個(gè)大平面分多層冷卻，模具溫度更容易控制。另外此種水冷機(jī)構(gòu)在冷卻關(guān)閉以后由于模具溫度仍舊相對(duì)較高(鑄造需要)可以使腔內(nèi)積水迅速氣化，腔內(nèi)除進(jìn)出水管全部密封，形成背壓，將底部積水迅速壓出腔外，避免底部積水對(duì)模具溫度場(chǎng)的影響。
[0012]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:水冷對(duì)模具降溫迅速，面冷方案滿足柱面或者大平面的高性能要求，分層冷卻易于控制模具溫度，良好模具溫度保證對(duì)鑄件高質(zhì)量高性能的要求，并且此發(fā)明本身可滿足在冷卻關(guān)閉后迅速排出多余積水。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明水冷分層面冷模具示意圖；
附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-鑄型，2-水腔鑲塊，3-冷卻空腔，4-一圈水管，5-出水管，6-出水道，7-分體入水口，8-外部的水源水管。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]如圖所述，本發(fā)明提供一種水冷分層面冷模具，其包括鑄型(I)，水腔鑲塊(2)，其特征在于:所述鑄型(I)和水腔鑲塊(2)之間形成隨行的冷卻空腔(3)，冷卻空腔(3)頂端嵌入布鉆小孔形成線形或者圓形的均勻入水的一圈水管(4)，開(kāi)口部位嵌入密封圈并用蓋板鎖緊保證氣密性。所述鑄型(I)和水腔鑲塊(2)之間形成隨行的冷卻空腔間隙為2-5mm。冷卻空腔(3)下端設(shè)置水腔出水口，所述的出水口為在空腔底部伸入均布的兩根以上的出水管
(5)，所述出水管距離型腔底部2-5mm。根據(jù)需要冷卻型腔面的高度高低再將水腔鑲塊分為兩層或者多層，在分體部位加工出水道(6)以及分體入水口(7)，然后再通過(guò)鉆孔將水道與模具外部的水源水管(8)相連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水冷分層面冷模具，其包括鑄型(I)，水腔鑲塊(2)，其特征在于:所述鑄型(I)和水腔鑲塊(2)之間形成隨行的冷卻空腔(3)，冷卻空腔(3)頂端嵌入布鉆小孔形成線形或者圓形的均勻入水的一圈水管(4)，開(kāi)口部位嵌入密封圈并用蓋板鎖緊保證氣密性。2.如權(quán)利要求1所述的一種水冷分層面冷模具，其特征在于:所述鑄型(I)和水腔鑲塊(2)之間形成隨行的冷卻空腔間隙為2-5mm。3.如權(quán)利要求1所述的一種水冷分層面冷輪轂?zāi)＞撸涮卣髟谟?冷卻空腔(3)下端設(shè)置水腔出水口，所述的出水口為在空腔底部伸入均布的兩根以上的出水管(5)，所述出水管距離型腔底部2_5mm。4.如權(quán)利要求1-3任一所述的一種水冷分層面冷模具，其特征在于:根據(jù)需要冷卻型腔面的高度高低再將水腔鑲塊分為兩層或者多層，在分體部位加工出水道(6)以及分體入水口(7)，然后再通過(guò)鉆孔將水道與模具外部的水源水管(8)相連接。5.權(quán)利要求1-4中任一所述的一種水冷分層面冷模具在輪轂?zāi)＞?、低壓模具、高壓模具和重力鑄造模具中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B22D27/04GK106031947SQ201610358536
【公開(kāi)日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】李磊
【申請(qǐng)人】蘇州金瑞陽(yáng)模具有限公司