[發明專利]一種抗變形鑄造件的等應力輔助冷卻澆注裝置

有效

• 申請號: 202010767984.1
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111872359B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 朱保龍;朱丹
• 申請（專利權）人: 江蘇旭信機械制造有限公司
• 主分類號: B22D27/04
• 分類號: B22D27/04;B22C9/06
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 陶小麗

本發明公開了一種抗變形鑄造件的等應力輔助冷卻澆注裝置，用于澆注工件，輔助冷卻澆注裝置包括型塊，型塊至少包括兩塊，型塊相面對的表面分別構建與工件外形相匹配的型腔，型塊沿型腔四周設置止口，型塊通過止口相互扣合，型塊側壁上的若干位置設置冷卻通道，冷卻通道內通入冷卻水。在型腔上方的型塊朝上設置排氣孔，排氣孔內設置排氣組件，排氣組件阻止液相金屬由排氣孔流出型腔。冷卻通道的流道面積根據該通道所冷卻的工件部位溫度而進行變化，工件部位溫度越高，工件該部位所對應冷卻通道的流道面積越大。

技術領域

本發明涉及鑄件澆注領域，具體是一種抗變形鑄造件的等應力輔助冷卻澆注裝置。

背景技術

鑄件是機械零件的原始組件來源之一，鑄造時常常出現的一些缺陷例如裂紋、澆不足、表面凹坑等等。

鑄造裂紋常常是由于鑄造時冷卻不一致導致的收縮速度不同，所以，消除應力的一種方法就是，完善得進行相等速度的冷卻。

有時候，我們也需要在鑄件上通過冷卻速度的不同在工件上制造確保的密實部位，因為該部位在使用時使用強度較大，而現有技術的鑄造一般都只是通過模具進行冷卻，金屬型鑄造也只是通過金屬型塊進行大面積的冷卻，冷卻部位沒有針對性，更無法分別控制冷卻速度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗變形鑄造件的等應力輔助冷卻澆注裝置，以解決現有技術中的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種抗變形鑄造件的等應力輔助冷卻澆注裝置，用于澆注工件，輔助冷卻澆注裝置包括型塊，型塊至少包括兩塊，型塊相面對的表面分別構建與工件外形相匹配的型腔，型塊沿型腔四周設置止口，型塊通過止口相互扣合，型塊側壁上的若干位置設置冷卻通道，冷卻通道內通入冷卻水。

相互嵌合的型塊金屬模，其內部的型腔是工件澆注時的存留位置，液體金屬有澆注口流入型腔內并在型腔內進行冷卻定型，完成鑄造過程，相比于傳統的型塊自身的散熱冷卻降溫定型，往型塊內的特定位置通入冷卻水，可以有目的性的選擇工件的冷卻位置，從工件較厚的位置導走熱量，讓工件的薄壁位置溫降變慢，從而達到統一降溫速度的效果，降溫速度趨向相同后，工件的澆注應力也能大大減小，整體應力趨向均勻，大大減輕發生局部應力的情況，從而消除由于局部應力過大導致的鑄造裂紋，冷卻水的通入位置與速度可以由外界人為控制，不同位置冷卻水的進水溫度也可以人為進行區分，從而達到分區冷卻的效果，工件使用時的高強度位置一定要進行等應力緩冷，金相組織細致勻稱，晶粒細小，從而在工件上獲得較好的強度。

進一步的，在型腔上方的型塊朝上設置排氣孔，排氣孔內設置排氣組件，排氣組件阻止液相金屬由排氣孔流出型腔。工件常常是不規則的，工件上表面難以避免的會有高低位置，反應在型腔內就是一個個的小“穹頂”，這些位置在澆注時，隨著金屬液的上升，都是積攢一些空氣，雖然空氣被上升金屬液擠壓而只會占據一小塊位置，但是，空氣的存在總是會影響工件的形狀完整，出現澆不足的缺陷，因此，鑄造時型腔都是需要排氣的，現有技術中，排氣一般都是朝上排往開式空間，金屬液都是超過需要的位置一定的距離，在冷卻定型后，將澆注口和排氣口處的多余的金屬切除獲得鑄造形狀。本申請排氣組件只將“穹頂”空氣排出，而阻止液體流過，使得型腔構造時，就是按工件形狀設計的，沒有多余的澆注結構，從而在成型后不需要進行切除的作業，減少鑄造時間。

進一步的，排氣孔位于型塊外表面的一端設置沉孔，排氣組件包括扁頭、連桿和阻液底，連桿一端設置扁頭、一端設置阻液底，連桿穿過排氣孔，扁頭位于沉孔內，阻液底位于排氣孔底端，阻液底側面和排氣孔底端側壁是形狀相同的錐口朝上的錐形，排氣組件密度小于工件的液態密度。排氣組件像個浮球閥，當型腔內液體尚未注滿時，排氣組件整體是位于低處位置的，阻液底側面與排氣孔側面是脫開的，扁頭掉落下來被沉孔底部接住而不會更大程度掉下去，當型腔內液位上升時，排氣組件密度小，上浮，阻液底側面與排氣孔側面在錐形面上接觸，封閉排氣孔，阻止金屬液進一步流動。