專利名稱：減少鑄錠內(nèi)部縮松和縮孔的澆注模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種金屬材料澆注技術(shù)領(lǐng)域的模具，具體是一種減少鑄錠內(nèi)部縮松和縮孔的澆注模具。
背景技術(shù)：
鎂合金是目前密度最小的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有高的比強(qiáng)度和比剛度，而且地球表 層含有豐富的鎂資源。由于能源危機(jī)以及環(huán)境污染的雙重壓力，航天、航空汽車和電子汽 車、火車等交通領(lǐng)域都提出了輕量化要求，因此鎂合金在上述領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用潛力。目前 鎂合金液態(tài)成型方式主要分為壓鑄成型、金屬模具成型、砂型成型等幾種方法，但這幾種成 型方法都存在一個(gè)共同缺點(diǎn)鑄錠內(nèi)部都存在大量的氣孔和縮松，從而降低了鎂合金的強(qiáng)度 以及鑄錠的利用率。金屬模具澆注過(guò)程中產(chǎn)生縮松和縮孔的原因是由于鑄錠在凝固過(guò)程中 鑄錠上部先凝固導(dǎo)致后來(lái)凝固收縮產(chǎn)生的氣孔無(wú)法正常排出。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01277657. 2，名稱為澆 注模具。該技術(shù)自述為一種澆注模具，由模具1、模具2、澆注孔3組成，在模具1或模具2 上至少設(shè)置有兩個(gè)定位銷4，定位銷與模具為過(guò)盈配合，并且定位銷高出端面，在另一模具 的相應(yīng)位置設(shè)有定位孔5，定位銷和定位孔為間隙配合，模具1和模具2之間設(shè)置有夾板7， 在模具內(nèi)側(cè)設(shè)置有起模槽6。該澆注模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，澆注之后容易脫模，但無(wú)法解決鑄錠內(nèi) 部容易產(chǎn)生縮松和縮孔等問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，提供一種減少鑄錠內(nèi)部 縮松和縮孔的澆注模具，目標(biāo)是減少鎂合金鑄錠的內(nèi)部縮松和內(nèi)部縮孔等缺陷，提高鎂合 金鑄錠的力學(xué)性能和利用率。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括左模板、右模板、卡具、進(jìn)水管和出水管，其中左模板的內(nèi)側(cè)端 面與右模板的內(nèi)側(cè)端面相接觸，卡具的兩端分別與左模板的外側(cè)端面和右模板的外側(cè)端面 相接觸，左模板的一端與進(jìn)水管相連，另一端與出水管相連，右模板的一端與進(jìn)水管相連， 另一端與出水管相連。所述左模板的外側(cè)設(shè)有若干個(gè)水平冷卻水通道和若干個(gè)垂直冷卻水通道，其中 各個(gè)水平冷卻水通道均勻分布且相互平行，各個(gè)垂直冷卻水通道均勻分布且相互平行，水 平冷卻水通道的軸線和垂直冷卻水通道的軸線位于同一平面內(nèi)，且水平冷卻水通道與垂直 冷卻水通道相互交叉連通。所述右模板外側(cè)的結(jié)構(gòu)與左模板外側(cè)的結(jié)構(gòu)相同。所述的進(jìn)水管與位于最下方的水平冷卻水通道相連。所述的出水管與位于最上方的水平冷卻水通道相連。所述水平冷卻水通道上未與進(jìn)水管或出水管相連的各個(gè)端口均密封。[0012]所述垂直冷卻水通道的各個(gè)端口均密封。所述左模板的內(nèi)側(cè)設(shè)有倒錐形冒口、直澆道、兩條橫澆道和兩個(gè)鑄錠型腔，其中 直澆道位于倒錐形冒口的下方，并與倒錐形冒口相連，兩條橫澆道分別位于直澆道底部的 兩側(cè)，且各自的一端分別與直澆道相連，兩條橫澆道各自的另一端分別與兩個(gè)鑄錠型腔相 連。所述右模板內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)與左模板內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)相同。所述卡具的一端沿垂直于另一端的方向上設(shè)有螺紋孔。所述左模板的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)有一個(gè)定位柱，所述右模板的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)有一個(gè)定 位孔，定位柱的外徑與定位孔的內(nèi)徑相匹配。工作時(shí)，首先將左模板和右模板組合成為一個(gè)完整的模具放在水平臺(tái)上，通過(guò)卡 具將左模板和右模板卡緊，以保證金屬熔體在澆注過(guò)程中不會(huì)從縫隙流出，并將進(jìn)水管和 出水管與外界連通；然后將金屬熔體從倒錐形冒口倒入模具，在金屬熔體即將充滿型腔時(shí)， 冷卻水從進(jìn)水管進(jìn)入冷卻水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，流經(jīng)水平冷卻水通道和垂直冷卻水通道后從出水 管6處流出。由于冷卻水在流動(dòng)過(guò)程中不斷吸收鑄錠放出的熱量，所以冷卻水溫度在冷卻 循環(huán)系統(tǒng)中從下至上遞增，因此鑄錠冷卻速度從下至上遞減，從而實(shí)現(xiàn)鑄錠從下至上定向 凝固，最終起到消除或者減少縮松和縮孔的作用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)在左模板外側(cè)和右模板的外側(cè)分 別設(shè)置循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，改善了鑄錠在凝固過(guò)程中的溫度場(chǎng)，從而能夠有效減少鑄錠在凝 固過(guò)程中產(chǎn)生的縮松和縮孔；另外，由于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)能夠提高合金凝固過(guò)程中的冷卻 速度，從而可以細(xì)化鑄錠的顯微組織。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；其中(a)是本實(shí)用新型的俯視圖，(b)本實(shí)用新型的E-E剖面示意圖；圖2是左模板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是卡具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù) 方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1和圖2所示，本實(shí)施例包括左模板1、右模板2、卡具3、進(jìn)水管4和出水管 5，其中左模板1的內(nèi)側(cè)端面與右模板2的內(nèi)側(cè)端面相接觸，卡具3的兩端分別與左模板1 的外側(cè)端面和右模板2的外側(cè)端面相接觸，左模板1的一端與進(jìn)水管4相連，另一端與出水 管5相連，右模板2的一端與進(jìn)水管4相連，另一端與出水管5相連。所述左模板1的外側(cè)設(shè)有若干個(gè)水平冷卻水通道6和若干個(gè)垂直冷卻水通道7，其 中各個(gè)水平冷卻水通道6均勻分布且相互平行，各個(gè)垂直冷卻水通道7均勻分布且相互平 行，水平冷卻水通道6的軸線和垂直冷卻水通道7的軸線位于同一平面內(nèi)，且水平冷卻水通 道6與垂直冷卻水通道7相互交叉連通；[0026]所述右模板2外側(cè)的結(jié)構(gòu)與左模板1外側(cè)的結(jié)構(gòu)相同。所述的進(jìn)水管4與位于最下方的水平冷卻水通道6相連。所述的出水管5與位于最上方的水平冷卻水通道6相連。所述水平冷卻水通道6上未與進(jìn)水管4或出水管5相連的各個(gè)端口均密封。所述垂直冷卻水通道7的各個(gè)端口均密封。所述左模板1的內(nèi)側(cè)設(shè)有倒錐形冒口 8、直澆道9、兩條橫澆道10和兩個(gè)鑄錠型腔 11，其中直澆道9位于倒錐形冒口 8的下方，并與倒錐形冒口 8相連，兩條橫澆道10分別 位于直澆道9底部的兩側(cè)，且各自的一端分別與直澆道9相連，兩條橫澆道10各自的另一 端分別與兩個(gè)鑄錠型腔11相連。所述右模板2內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)與左模板1內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)相同。所述左模板1的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)有一個(gè)定位柱12，所述右模板2的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)有 一個(gè)定位孔13，定位柱12的外徑與定位孔13的內(nèi)徑相匹配。如圖3所示，所述卡具3的一端沿垂直于另一端的方向上設(shè)有螺紋孔。本實(shí)施例通過(guò)在左模板1的外側(cè)和右模板2的外側(cè)分別設(shè)置由水平冷卻水通道6 和垂直冷卻水通道7組成的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，改善了鑄錠在凝固過(guò)程中的溫度場(chǎng)，能夠有 效減少鑄錠在凝固過(guò)程中產(chǎn)生的縮松和縮孔，同時(shí)細(xì)化鑄錠的顯微組織。
權(quán)利要求一種減少鑄錠內(nèi)部縮松和縮孔的澆注模具，包括左模板、右模板、卡具、進(jìn)水管和出水管，其中左模板的內(nèi)側(cè)端面與右模板的內(nèi)側(cè)端面相接觸，卡具的兩端分別與左模板的外側(cè)端面和右模板的外側(cè)端面相接觸，左模板的一端與進(jìn)水管相連，另一端與出水管相連，右模板的一端與進(jìn)水管相連，另一端與出水管相連，其特征在于，左模板的外側(cè)設(shè)有若干個(gè)水平冷卻水通道和若干個(gè)垂直冷卻水通道，其中各個(gè)水平冷卻水通道均勻分布且相互平行，各個(gè)垂直冷卻水通道均勻分布且相互平行，水平冷卻水通道的軸線和垂直冷卻水通道的軸線位于同一平面內(nèi)，且水平冷卻水通道與垂直冷卻水通道相互交叉連通；所述右模板外側(cè)的結(jié)構(gòu)與左模板外側(cè)的結(jié)構(gòu)相同；所述的進(jìn)水管與位于最下方的水平冷卻水通道相連；所述的出水管與位于最上方的水平冷卻水通道相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄錠內(nèi)部縮松和縮孔的澆注模具，其特征是，所述水平 冷卻水通道中未與進(jìn)水管或出水管相連的各個(gè)端口均密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄錠內(nèi)部縮松和縮孔的澆注模具，其特征是，所述垂直 冷卻水通道的各個(gè)端口均密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄錠內(nèi)部縮松和縮孔的澆注模具，其特征是，所述左模 板的內(nèi)側(cè)設(shè)有倒錐形冒口、直澆道、兩條橫澆道和兩個(gè)鑄錠型腔，其中直澆道位于倒錐形 冒口的下方，并與倒錐形冒口相連，兩條橫澆道分別位于直澆道底部的兩側(cè)，且各自的一端 分別與直澆道相連，兩條橫澆道各自的另一端分別與兩個(gè)鑄錠型腔相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄錠內(nèi)部縮松和縮孔的澆注模具，其特征是，所述右模 板內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)與左模板內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)相同。
6 根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄錠內(nèi)部縮松和縮孔的澆注模具，其特征是，所述卡具 的一端沿垂直于另一端的方向上設(shè)有螺紋孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少鑄錠內(nèi)部縮松和縮孔的澆注模具，其特征是，所述左模 板的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)有一個(gè)定位柱，所述右模板的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)有一個(gè)定位孔，定位柱的外 徑與定位孔的內(nèi)徑相匹配。
專利摘要一種金屬材料澆注技術(shù)領(lǐng)域的減少鑄錠內(nèi)部縮松和縮孔的澆注模具。本實(shí)用新型包括左模板、右模板、卡具、進(jìn)水管和出水管，所述左模板的外側(cè)設(shè)有若干個(gè)水平冷卻水通道和若干個(gè)垂直冷卻水通道，其中各個(gè)水平冷卻水通道均勻分布且相互平行，各個(gè)垂直冷卻水通道均勻分布且相互平行，水平冷卻水通道的軸線和垂直冷卻水通道的軸線位于同一平面內(nèi)，且水平冷卻水通道與垂直冷卻水通道相互交叉連通；所述右模板外側(cè)的結(jié)構(gòu)與左模板外側(cè)的結(jié)構(gòu)相同；所述的進(jìn)水管與位于最下方的水平冷卻水通道相連；所述的出水管與位于最上方的水平冷卻水通道相連。本實(shí)用新型能夠有效減少鑄錠在凝固過(guò)程中產(chǎn)生的縮松和縮孔，同時(shí)細(xì)化鑄錠的顯微組織。
文檔編號(hào)B22D27/04GK201552280SQ20092031413
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者丁文江, 王鋒華, 董杰, 鄭興偉, 靳麗 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)