[发明专利]一种冷却环及其使用方法

说明书

技术领域

本申请涉及铸造技术领域，具体涉及一种冷却环及其使用方法，更具体的，该冷却环及其使用方法是用于共箱铸造的冷却环及其使用方法。

背景技术

铸造是一种比较常用的金属工件成型方法，能够快速制造结构复杂的金属工件，产品尺寸精度高，表面光滑。铸造的造型方法很多，包括整体模造型、挖砂造型、假箱造型、多箱造型、劈箱造型、叠箱造型等。叠箱造型将若干砂型上下或左右叠加，从浇注口倒入铁水，利用叠箱造型可一次浇注同时完成若干件铸件的制造，一般小型零件比较适合叠箱造型方法，可以节省模具、简化工艺、提高效率和产量，而大型铸件则不适用叠箱造型方法，这是由于浇注系统以及模具系统相应较大，工艺不确定因素也较多，从成本和成品率上均不适合。

在风力发电领域，一些大型产品多为铸造产品例如行星轮、轮毂、轮轴等，也有一些小型产品为铸造产品例如一些辅助齿轮、连杆、支架等，在风电产品铸造几十年的发展中，其各自遵循了自己的传统铸造方式，例如申请号为200910101188.8中国专利申请提及一种风力发电机轮毂铸件的铸造方法，包括：模具制造；砂型制造；浇注成型。砂型制造时，将内浇道设为圆盘状且设在铸件型腔下端底面中央，采用底注式浇注系统，直浇口采用定量包拔塞浇注口，在设定了各个浇道的面积之比（∑直∶∑横∶∑内∶∑过）以及出铁温度、爆镁时间、浇注温度、浇注时间等参数条件下进行浇注成型。采用以上方法，由于浇注位置、浇注系统、出气口位置、冒口位置、冷铁摆放位置及浇注成型的控制这些工艺参数均是针对风力发电机轮毂铸件的特点进行设计，能使大型铸件不易变形、不易产生缩孔、不易产生缩松、不易产生夹渣及成品率较高。

上述风力发电机轮毂铸件吨位较大，本领域技术人员不可能想到对其采用一模多件的方式生产，更不会想到将该铸件与完全不同类的小型铸件一起生产，而实际上，在铸造领域，也没有任何一种铸造方式提及可以将不同类的铸件一起生产。

另外，铸造中预防缺陷的主要技术在于冷却，而冷却的关键在于对热节的冷却，同样在上述200910101188.8中国专利申请中，只是通过传统的设置冒口位置和冷铁的方式来引导顺序凝固，通过设置冒口补充收缩产生的缺失部分，通过冷铁摆放防止产生缩松和缩孔，使得大型铸件不易变形、不易产生缩孔、不易产生缩松、不易产生夹渣及成品率较高。

另外，申请号为201110221821.4涉及一种风电球墨铸铁件的强化冷却工艺，用直径为0.5mm～3mm的铁丝编制丝网，将制作好的铁丝网按照铸件热节部位的形状，裁剪成合适的大小，固定在热节部位的型腔中，将球化孕育处理后的球墨铸铁铁液浇入铸型中，该方法的巧妙之处在于铁丝网起到弥散分布的微小内冷铁的作用，从而强化铸件冷却，使风电铸件凝固时间大大缩短，但该方法着眼点在于防止石墨球畸变，提高石墨球圆整度和球数，进而提高机械性能，并没有给造型、浇注环节以及产能方面带来突破。

发明内容

为解决上述问题，本发明基于一种共箱铸造方法而提出一种用于该共箱铸造方法的冷却环，并具体提出该冷却环的使用方法，当将相同材质的不同铸件（例如大型铸件和小型铸件）合并在同一型箱中进行浇注时，在凝固过程中通过冷却环使一种铸件对另一种铸件的热节部位进行速冷，消除铸件的缩孔、缩松缺陷。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种冷却环，其特征在于，所述冷却环包括冷却管、分液管和支管，所述分液管位于所述冷却管的上方，所述分液管通过所述支管和所述冷却管导通，所述分液管上具有进液口和出液口。

如上所述的冷却环，其特征在于，所述冷却环用在共箱铸造装置中，所述共箱铸造装置包括型箱，所述型箱内至少包括铸件A位和铸件B位，所述铸件A位和所述铸件B位相接处为铸件A的热节位置，所述铸件B位在所述铸件A位与铸件A热节对应的位置布置以将铸件B构造为铸件A的工艺冷却部，所述冷却环用于对铸件B进行冷却以及对铸件A热节周边区域进行冷却。

如上所述的冷却环，其特征在于，所述冷却管是一圈以上圆形环。

如上所述的冷却环，其特征在于，所述冷却管是两个直径不同的同心圆形环，二者之间导通以共享冷却液，支管与所述两个直径不同的同心圆形环中的其中一个导通以形成共享冷却液的结构。

如上所述的冷却环，其特征在于，所述支管为弧形结构。

如上所述的冷却环，其特征在于，所述支管的数量为2个、3个或4个。