[發明專利]一種激冷方法

在審

• 申請號: 201811215373.5
• 申請日: 2018-10-20
• 公開（公告）號: CN109317645A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 張龍江;潘駿;何長義
• 申請（專利權）人: 共享裝備股份有限公司
• 主分類號: B22D27/04
• 分類號: B22D27/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種激冷方法，適用于砂型鑄件技術領域，用于解決增材制造過程中無法放置冷鐵和設置冷鐵容納腔后粘結冷鐵容易脫落的問題，包括步驟有：S001，設計帶有加強結構的散熱通道；S002，在鑄件澆注完成后，立即向所述散熱通道中通零度氮氣，通零度氮氣的時間為40min～60min；S003，在通零度氮氣的過程中，實時監測所述散熱通道進氣口和所述散熱通道出氣口的溫度。本發明所述的激冷方法避免了人工放置冷鐵的工序，也避免了后置冷鐵不牢固造成的問題，也避免了清理工序中需要打磨冷鐵印記的工序，提升了生產效率和生產質量。

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，特別涉及增材制造技術中冷鐵的放置。

背景技術

在砂型鑄造中，為了均衡不同壁厚或者不同部位的金屬液的溫度場，使溫度場能夠按照從下至上的方向均勻行進和冷卻，需要在砂芯和/砂型中設置冷鐵。在傳統流砂制芯和造型中，冷鐵是在流砂的過程中按照設定的位置放置，此方法無法精準定位冷鐵的位置，故經常采用在模具上設定冷鐵定位點的方法。而在增材制造砂芯和/或砂型的過程中，由于砂芯和/或砂型的打印是連續的、無法中途停止，故冷鐵的放置采用的方法是在砂芯和/或砂型中預留冷鐵放置容納腔，此就需要冷鐵的尺寸與容納腔一一匹配，且安置的冷鐵需要用強力膠粘結固定，即使如此，還是存在冷鐵脫落和嗆氣的風險，且對冷鐵的結構要求較高。另一種導熱激冷的方法是在砂芯和/或砂型中設置冷卻通道，在澆注過程中向所述冷卻通道中通壓縮空氣，在需要使用厚大冷鐵的地方，而此方法的由于壓縮空氣迅速升溫，導致所述冷卻通道強度降低、甚至潰散，致使整個砂芯和/或砂型的強度降低，此種情況下，在生產球鐵件時會有石墨化膨脹造成漲箱的風險，導致鑄件尺寸偏差超標。

發明內容

有鑒于以上增材制造砂芯和/或砂型中冷鐵放置難、不牢固、對冷鐵尺寸要求的問題和預留壓縮空氣冷卻通道達不到有效激冷效果的問題，有必要提出一種激冷方法，所述激冷方法在砂芯和/或砂型中設置具有加強結構的通道，并且在澆注過程中向所述通道中通氮氣，從而滿足較大的激冷效果，同時解決了在砂芯和/或砂型中預留冷鐵容納腔帶來的問題。

一種激冷方法，具體包括如下內容：

S001，設計帶有加強結構的散熱通道；

S002，在鑄件澆注完成后，立即向所述散熱通道中通零度氮氣，通零度氮氣的時間為40min～60min；

S003，在通零度氮氣的過程中，實時監測所述散熱通道進氣口和所述散熱通道出氣口的溫度。

優選地，所述散熱通道設置在需要布置冷鐵的位置，且所述散熱通道可以設置若干條，且所述散熱通道距離鑄件的最小吃砂量為10mm，所述散熱通道設有散熱通道進氣口和散熱通道出氣口，所述散熱通道進氣口和散熱通道出氣口與外界大氣相連通；為了避免所述散熱通道在高溫環境下潰散，導致砂芯和/或砂型的強度降低、或者局部發生塌陷等缺陷造成鑄件外觀或者尺寸不合格，在所述散熱通道上設計加強結構，所述加強結構為設置在散熱通道中軸上的柱狀加強筋，且通長布置于所述散熱通道內，且所述加強結構的兩端與所述砂芯和/或相連。更具體地說，所述散熱通道為置于所述砂芯和/或砂型中的盲孔，其端面距離鑄件型腔的最小吃砂量為10mm，所述加強結構為設置于盲孔結構的所述散熱通道的中軸上、且所述加強結構的兩端與砂芯和/或砂型相連。為了使盲孔結構的所述散熱通道能夠與外界連通并能通入零度氮氣，在所述散熱通道上還設有與外界連通的散熱通道進氣口和散熱通道出氣口。

更優地，設置于砂型和/或砂芯上的若干所述散熱通道間還可以設置連通通道，從而實現一個砂芯和/或砂型上若干所述散熱通道只需要設置一個散熱通道進氣口和一個散熱通道出氣口，從而減少對砂芯和/或砂型強度的影響，保證砂型和/或砂芯的整體強度。

優選地，所述零度氮氣有液氮轉換獲得，具體是將液氮瓶連接于增壓設備，由增壓設備將迅速揮發的零度氮氣通過散熱通道進氣口導入或者送入所述散熱通道中，以帶走砂芯和/或砂型由于高溫金屬液傳導過來的熱量，從而實現對此部分金屬液的激冷。