[发明专利]一种用于砂型铸型过程中增强铸件冷却的管道及方法

权利要求书

1.一种用于砂型铸型过程中增强铸件冷却的管道，所述管道设置于砂型铸型的冷却装置中，所述冷却装置包括冷却装置进口端(5)和冷却装置出口端(6)，所述冷却装置进口端(5)、冷却装置出口端(6)和所述管道组成强制热交换系统，所述铸型包括铸型上半(1)和铸型下半(9)，所述铸型上半(1)连接铸件浇筑系统的冒口(4)，其特征在于，所述管道设置有外翅片(11)和内翅片(12)；所述外翅片(11)设置于管道的管壁外，用于换热吸热，所述内翅片(12)设置于管道内，用于换热散热；所述管壁上还设置有透气的小孔。

2.如权利要求1所述的用于砂型铸型过程中增强铸件冷却的管道，其特征在于，所述外翅片(11)的大小与管道直径相适应。

3.如权利要求2所述的用于砂型铸型过程中增强铸件冷却的管道，其特征在于，所述管道的直径为20mm，外翅片(11)的厚度为0.1-5mm、宽度为5mm。

4.如权利要求3所述的用于砂型铸型过程中增强铸件冷却的管道，其特征在于，所述透气的小孔是通气孔(13)，通气孔(13)的直径为0.1mm-20mm。

5.如权利要求4所述的用于砂型铸型过程中增强铸件冷却的管道，其特征在于，所述透气的小孔是缝隙，缝隙的宽度为0.1-10mm。

6.如权利要求5所述的用于砂型铸型过程中增强铸件冷却的管道，其特征在于，还包括包裹部件，通气孔(13)或缝隙较大时，通过采用包裹部件包裹管道，以确保在管道中有负压时，铸型中的气体通过通气孔(13)或缝隙进入管道。

7.如权利要求6所述的用于砂型铸型过程中增强铸件冷却的管道，其特征在于，所述包裹部件采用空隙小于铸件造型材料颗粒直径的金属网或耐火纤维网。

8.一种采用如权利要求1至7任一项所述的砂型铸型过程中增强铸件冷却的管道实施铸件冷却的方法，其特征在于，该方法包括：在砂型中设置用于砂型铸型过程中增强铸件冷却的管道，管道一端作为进气端，一端作为出气端，管道按螺旋方式设置于铸件的芯子(8)中，管道的配置间距和管道的外翅片(11)、内翅片(12)的尺寸与铸型的铸型上半(1)、铸型下半(9)及浇筑的铸件相适应，浇筑完成，管道通气冷却铸件。

9.如权利要求8所述的采用增强铸件冷却的管道实施砂型铸型过程中铸件冷却的方法，其特征在于，采用增强铸件冷却的管道进行铸件冷却的方法实施砂型铸造高厚大断面高锰钢惰轮铸件冷却作业，具体包括以下步骤：

步骤一，在砂型中预埋1根直径D15mm、壁厚2mm的空心钢管，管道一端作为进气端，管道另一端作为出气端，进气端与大气相通，出气端与负压装置相接；

步骤二，管子按螺旋方式设置于铸件轮毂芯子之中，管子之间间距15mm，外翅片长度10mm，内翅片长度10mm，翅片厚度1mm，使管线分别在位于铸件厚大部位的底部和两侧部形成顺序的换热腔体，吃砂量20mm；

步骤三，浇注完成20秒内，在出气端加载负压；在1分钟内，将负压从0逐渐调至0.05Mpa；在通气冷却10分钟后，在出气端加载负压到0.08Mpa，增大气体流速及流量，强化冷却；在强化冷却60分钟后，关闭负压系统，自然冷却到打箱时间。

10.如权利要求8所述的采用增强铸件冷却的管道实施砂型铸型过程中铸件冷却的方法，其特征在于，采用增强铸件冷却的管道进行铸件冷却的方法实施砂型铸造厚大断面低合金钢驱动轮铸件冷却作业，具体包括以下步骤：

步骤一，在砂型中制作出1个直径D25mm、壁厚2mm的空心钢管，管道一端作为进气端，另一端作为出气端，进气端与大气相通，出气端与负压装置相接；

步骤二，管子按螺旋方式设置于铸件驱动轮轮毂芯子之中，外翅片长度20mm，内翅片长度20mm，翅片厚度2mm，按螺距50mm、吃砂量15MM形成顺序的换热腔体；

步骤三，浇注开始前，在出气端加载负压0.01Mpa；在浇注完成1分钟内，将负压从0.01逐渐调至0.05Mpa；在通气冷却10分钟后，在出气端加载负压到0.1Mpa，增大气体流速及流量，强化冷却；在强化冷却30分钟后，将负压调至0.05Mpa保持1小时，随后关闭负压，自然冷却到打箱时间。