[發明專利]調溫設備、鑄造工具和鑄件的制造方法

有效

• 申請號: 201180067703.0
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN103459066B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: D.E.O.維斯特希德;H.安格梅爾
• 申請（專利權）人: 瑪格納BDW科技有限責任公司
• 主分類號: B22D17/22
• 分類號: B22D17/22;B22C9/06;B29C45/73
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 于天奇

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的調溫設備以及鑄造工具和一種用于通過使用此調溫設備制造鑄件的方法。

背景技術

鑄造工具，尤其是用于輕金屬的壓力鑄造的鑄造工具必須經常被調溫以便調節最佳的過程參數。尤其重要的是在澆鑄的鑄件脫模前的冷卻。這這正好在壁特別薄的鑄件的情況中是重要的，因為通過調節重要的脫模溫度最小化了在從工具中取出時的變形。壓力鑄造模具的調溫也影響循環時間且因此具有經濟性意義。

為可散發大量的熱，鑄造工具經常具有復雜的冷卻通道的系統。但冷卻通道的位置在此經常受到工具的特定的構造的限制。尤其，鑄造工具的可運動的元件，例如滑塊、鑄件頂出件等限制了冷卻系統的可能的構造。除此冷卻通道外，也已知可用以將冷卻介質引入到鑄造工具的相應的孔內的冷卻槍或刺穿冷卻器。

此冷卻槍例如在DE8618674U1中公開。因此，冷卻槍在此使用在鑄造工具內，冷卻介質從通常已存在的冷卻通道改道到冷卻槍內。冷卻介質從冷卻槍的管出來到鑄造工具的孔內，且直接繞流鑄造工具界定此孔的壁。冷卻介質可通過冷卻槍和孔壁之間的套通道流回。

此冷卻槍也在另外的、取決于鑄造工具的正常的冷卻通道系統的形式中已知。此類冷卻槍例如在JP2007144457A中公開。在此，冷卻槍的管也突出到鑄造工具的接收孔內。當然，冷卻介質不從鑄造工具的正常的冷卻通道輸入且又輸出，而是通過分開的外部軟管連接部輸入且又輸出。

此類冷卻系統的缺點是，冷卻介質直接遇到鑄造件的壁。以此，在鑄造工具內出現陡的溫度梯度。恰好對于由于低的節奏時間而經受大量的溫度循環的壓力鑄造工具，此溫度梯度快速地導致損壞。因此，例如在工具表面內導致所謂的燒裂，出現在腔體的區域內的燒裂體現在所制造的鑄件內，使得所述鑄件的材料質量降低。熱負荷在此是此類工具的壽命的關鍵的限制因素。

此外，冷卻介質和工具表面之間的直接接觸導致另外的風險。如果存在延伸直至這種冷卻槍的容納孔內的或直至冷卻通道的裂紋，則冷卻介質可能在澆鑄過程中與熔融物接觸。恰好在使用水冷卻介質的情況中，在此面臨蒸汽爆炸的風險，這可能毀壞工具且對于操作人員是危險的。此外，所述的冷卻槍難于安裝且必須昂貴地密封。

發明內容

因此，本發明所要解決的技術問題是提供前述類型的調溫設備、鑄造工具以及方法，這實現了特別經濟的且安全的鑄造工具的調溫。

該技術問題通過帶有權利要求6的特征的調溫設備以及通過帶有權利要求10的特征的方法解決。

根據本發明的用于鑄造工具尤其是壓力鑄造工具的調溫設備包括具有用于調溫介質的入口和出口的連接部分，以及可插入到鑄造工具的相應的開口內的傳熱部分。通過傳熱部分在調溫介質和鑄造工具之間可執行熱傳遞。

在此，根據本發明建議，傳熱部分具有封閉的外體。換言之，在使用此類調溫設備時，調溫介質不再與鑄造工具的表面直接接觸。調溫介質和鑄件之間的溫度梯度在此是平的，以此在鑄造工具中導致更少地形成應力。因此，即使在多個迅速地執行的熱-冷循環中，與從現有技術中已知的調溫設備相比，也形成了明顯更低的自應力集中，且因此也在鑄造工具中形成了更低的應力裂紋和燒裂。因此，根據本發明的調溫設備的使用明顯地提高了相應的鑄造工具的壽命。

此外，通過傳熱部分的外體的封閉的設計，消除了昂貴的密封的必要性。同時，可靠地防止了調溫介質和用于澆鑄的熔融物之間的接觸，使得不存在蒸汽爆炸等的風險。此外，根據本發明的調溫設備實現了鑄造工具的特別有效的調溫，以便如需要可省去鑄造工具內的用于冷卻或加熱的分開的通道。這也導致在所使用的壓力鑄造模具中的更穩定和應力更低的狀態。

在本發明的優選的實施形式中，在外體的內部設有內體，所述內體與外體一起形成用于調溫介質的流動通道尤其是回流通道。優選地，內體在此在整周上被繞流，以便流動通道基本上套形地布置在兩個體之間。以此，提供了特別大的傳熱面，使得如此形成的調溫設備實現了特別快的溫度適配。也可通過內體的合適的幾何構造影響流動速度。

在本發明的另外的構造中，在內體內形成了流動通道尤其是流入通道。此流動通道可例如以孔的形式直接引入到內體內。因此，在如此構造的調溫設備中，調溫介質通過內體流入到傳熱部分內且在此從內體的流動通道轉到形成在內體和外體之間的流動通道內。這實現了將調溫介質直接引導到傳熱部分的最深地插入到鑄造工具的相應的開口的區域內。在調溫介質到達此區域前不發生明顯的傳熱，以便在相應的位置上的調溫效率特別好。

為此，尤其合適的是，內體在基體的主要長度區域上延伸。