[發(fā)明專利]鑄造模具冷卻裝置和鑄造模具冷卻方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310682384.5
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103862025A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉荒敬太;田岡明范;正木健;田島武
• 申請（專利權(quán)）人: 本田技研工業(yè)株式會社
• 主分類號: B22D27/04
• 分類號: B22D27/04;B22C9/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄造模具冷卻裝置和鑄造模具冷卻方法。

背景技術(shù)

以往，鑄造模具在模具的內(nèi)部具有制冷劑通路，其調(diào)節(jié)模具溫度，以使填充的熔融金屬恰當(dāng)?shù)乩鋮s凝固來獲得良好的成型品。鑄造模具的內(nèi)部冷卻用的制冷劑使用例如水或油，而為了提高從模具向制冷劑的熱傳遞，利用了所謂的沸騰熱傳遞。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了以下模具溫度控制方法：在模具的一部分設(shè)置填充有制冷劑的冷卻室，設(shè)置在模具外的制冷劑冷卻裝置與冷卻室通過管相連接從而形成封閉回路，在任意設(shè)定了制冷劑的沸點(diǎn)之后，隨著與成形加工相伴隨的模具的溫度變化，在溫度到達(dá)制冷劑的設(shè)定沸點(diǎn)以上時，通過制冷劑的汽化熱來冷卻模具。

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭63－157751號公報(bào)

在模具內(nèi)的制冷劑通路中的制冷劑的溫度較低的情況下，由于到制冷劑在模具內(nèi)部接受來自熔融金屬的熱而沸騰為止要耗費(fèi)時間，因而難以獲得沸騰熱傳遞作用。此外，如果模具的溫度差（型腔側(cè)與制冷劑通路側(cè)之間的溫度差）增大，則對模具的熱沖擊增大，模具有可能劣化（龜裂、破裂等）。另一方面，如果對模具內(nèi)的制冷劑通路供給預(yù)先升溫到接近沸點(diǎn)的溫度的制冷劑，則能夠使制冷劑相對較快地沸騰來獲得沸騰熱傳遞作用。此外，模具的溫度差也減小，因此，能夠抑制模具的劣化。

但是，如果在模具的近前設(shè)置升溫單元來借助高溫的加熱器等對制冷劑進(jìn)行加熱，使得在模具內(nèi)的制冷劑通路中成為接近沸點(diǎn)的溫度，則制冷劑被升溫單元加熱到一部分超過沸點(diǎn)的溫度而發(fā)生水錘現(xiàn)象，制冷劑通路等有可能受到?jīng)_擊而劣化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其課題在于提供一種鑄造模具冷卻裝置和鑄造模具冷卻方法，其能夠抑制鑄造模具和制冷劑通路的劣化，并對鑄造模具的內(nèi)部以接近沸點(diǎn)的溫度來供給制冷劑，從而提高冷卻效率。

本發(fā)明的鑄造模具冷卻裝置借助在制冷劑通路內(nèi)流通的制冷劑來冷卻鑄造模具，所述鑄造模具冷卻裝置的特征在于，其具備：加壓單元，其用于對所述制冷劑進(jìn)行加壓，從而使所述制冷劑在預(yù)先設(shè)定的設(shè)定沸點(diǎn)下沸騰；模具冷卻部，其設(shè)置在所述鑄造模具的內(nèi)部，利用由于來自所述鑄造模具的熱而沸騰的所述制冷劑的汽化熱來冷卻所述鑄造模具；節(jié)流孔部，其設(shè)置于所述模具冷卻部的上游側(cè)，用于增大所述制冷劑通路的管路阻力；泵，其設(shè)置在所述加壓單元的下游側(cè)且所述節(jié)流孔部的上游側(cè)，用于向所述節(jié)流孔部泵送被所述加壓單元加壓后的制冷劑；以及加熱單元，其設(shè)置在所述泵的下游側(cè)且所述節(jié)流孔部的上游側(cè)，用于將所述制冷劑加熱到接近所述設(shè)定沸點(diǎn)的溫度。

此外，本發(fā)明的鑄造模具冷卻方法借助在制冷劑通路內(nèi)流通的制冷劑來冷卻鑄造模具，所述制冷劑通路在用于冷卻鑄造模具的模具冷卻部的上游側(cè)設(shè)置有用于增大管路阻力的節(jié)流孔部，所述鑄造模具冷卻方法的特征在于，其具備：加壓工序，在該加壓工序中，對所述制冷劑進(jìn)行加壓，從而使所述制冷劑在預(yù)先設(shè)定的設(shè)定沸點(diǎn)下沸騰；泵送工序，在該泵送工序中，將加壓后的制冷劑向所述節(jié)流孔部泵送；加熱工序，在該加熱工序中，將泵送的所述制冷劑在所述節(jié)流孔部的上游側(cè)加熱到接近所述設(shè)定沸點(diǎn)的溫度；以及模具冷卻工序，在該模具冷卻工序中，借助通過了所述節(jié)流孔部的制冷劑在所述模具冷卻部沸騰的汽化熱來冷卻所述鑄造模具。

根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，制冷劑通過加壓單元（加壓工序）加壓而以設(shè)定沸點(diǎn)沸騰，將所述制冷劑以通過加熱單元（加熱工序）加熱到接近設(shè)定沸點(diǎn)的溫度的狀態(tài)供給至形成于鑄造模具內(nèi)的模具冷卻部，因此，能夠使制冷劑借助來自鑄造模具的熱迅速地成為沸騰狀態(tài)，從而借助其汽化熱高效地冷卻鑄造模具（模具冷卻工序）。

此外，在模具冷卻部的上游側(cè)設(shè)置有用于增大管路阻力的節(jié)流孔部，借助泵將制冷劑泵送至節(jié)流孔部（泵送工序），因此，從泵到節(jié)流孔部為止的制冷劑通路內(nèi)的制冷劑的壓力比被加壓單元加壓得到的制冷劑的壓力高。由此，泵與節(jié)流孔部之間的制冷劑的沸點(diǎn)比設(shè)定沸點(diǎn)高，因此，即使利用設(shè)置在泵與節(jié)流孔部之間的加熱單元將制冷劑加熱到接近設(shè)定沸點(diǎn)的溫度，制冷劑也不會局部地或瞬間地沸騰。因此，不容易發(fā)生水錘現(xiàn)象等，實(shí)現(xiàn)了對制冷劑通路等的劣化的抑制。

此外，本發(fā)明的鑄造模具冷卻裝置優(yōu)選構(gòu)成為，其具備：制冷劑溫度計(jì)量單元，其用于計(jì)量被供給至所述模具冷卻部的所述制冷劑的溫度；以及控制單元，在由所述制冷劑溫度計(jì)量單元計(jì)量得到的制冷劑溫度超過所述設(shè)定沸點(diǎn)的情況下，該控制單元控制所述加壓單元來使所述設(shè)定沸點(diǎn)上升。