普通鑄造澆鑄裝置輔助加熱和冷卻存在問題及對(duì)策

黃繼平 武鵬飛 吳培榮 王玉保

摘 要：不論傳統(tǒng)或現(xiàn)代化的鑄造澆注裝置，輔助加熱和冷卻功能不可或缺。基于普通加熱棒形狀為直筒形，加熱不夠均勻熱量易浪費(fèi)；以及鑄造澆鑄裝置的冷卻方式為空冷，導(dǎo)致鑄件結(jié)晶速度和模具冷卻速度較慢。故此，本文提出了一種新型的鑄造澆注模具對(duì)加熱棒的材質(zhì)形狀，及冷卻方式進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，有效提高了鑄件的生產(chǎn)效益。

關(guān)鍵詞：鑄造澆注裝置；加熱棒；冷卻；優(yōu)化改進(jìn)

在汽車空調(diào)壓縮機(jī)鋁合金靜盤的鑄造工廠內(nèi)，為鑄造澆注裝置提供輔助加熱有兩種類型，一種是傳統(tǒng)的以火烤的形式、另一種是以加熱棒作為加熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，但是由于普通加熱棒的形狀為直筒狀，導(dǎo)致加熱過程中缺乏均勻性且熱量較易浪費(fèi)；另外，普通鑄造裝置冷卻主要采用空冷的方式，這樣嚴(yán)重影響了鑄件的結(jié)晶以及模具的冷卻速度。所以要求保證鑄件質(zhì)量及生產(chǎn)效率急需改進(jìn)澆注裝置的技術(shù)缺陷。

1 普通鑄造裝置輔助加熱和冷卻存在問題及解決措施

1.1 存在問題

1）在汽車空調(diào)壓縮機(jī)鋁合金靜盤的澆注過程中現(xiàn)有加熱棒的主要形狀為直筒形，故而導(dǎo)致加熱不均勻且對(duì)熱量造成了極大地浪費(fèi)。

2）鑄造澆注裝置的冷卻系統(tǒng)比較傳統(tǒng)，主要采取空冷的方式，嚴(yán)重影響了 為鑄造澆注裝置提供冷卻的方式大多為空冷，嚴(yán)重影響了鑄件的結(jié)晶以及模具的冷卻速度。

1.2 新型鑄造裝置設(shè)計(jì)優(yōu)化

1.2.1新型鑄造裝置的結(jié)構(gòu)

針對(duì)以上提到的技術(shù)難點(diǎn)，進(jìn)過設(shè)計(jì)研發(fā)本文提出了一種新型澆注模具如下圖1所示，該裝置主要由模具本體、限位件、堵套、模腔、澆口、澆道，加熱棒和循環(huán)冷卻管等部分構(gòu)成。

堵套和槽之間有空隙容納加熱棒和循環(huán)冷卻管，循環(huán)冷卻管內(nèi)流動(dòng)有循環(huán)冷卻介質(zhì)，加熱棒和循環(huán)冷卻管均為包裹住模腔的對(duì)稱設(shè)置。該方案中加熱棒和循環(huán)冷卻管為包裹住模腔的對(duì)稱設(shè)置，加熱更加均勻且減少熱量浪費(fèi)、鑄件結(jié)晶速度和模具冷卻速度更快。

1.2.2改進(jìn)措施

第一：如圖2所示加熱棒和循環(huán)冷卻管均設(shè)計(jì)為半圓狀。該方案中加熱棒為半圓狀，進(jìn)一步讓加熱更加均勻且減少熱量浪費(fèi)、鑄件結(jié)晶速度和模具冷卻速度更快。

第二：加熱棒材質(zhì)為不銹鋼。該方案中加熱棒材質(zhì)為不銹鋼，在包裝加熱更加均勻的同時(shí)，加熱速度更快。

第三：所述循環(huán)冷卻管內(nèi)循環(huán)冷卻介質(zhì)為空氣、水、油中的一種或多種。

第四：堵套有兩組，一組與加熱棒為一體結(jié)構(gòu)、另一組與循環(huán)冷卻管為一體結(jié)構(gòu)。該方案可以排除在切換加熱棒和循環(huán)冷卻管時(shí)的溫度差的影響，有利于提高鑄件結(jié)晶速度和模具冷卻速度

第五：安裝溫度顯示器，可以讓作業(yè)人員知曉模具的溫度。

2 新型鑄造澆注裝置可以獲得包括以下技術(shù)效果

1）在新型鑄造澆注裝置中加熱棒為包裹住模腔的對(duì)稱設(shè)置，這種結(jié)構(gòu)有效地解決了以往加熱不均勻、熱量易浪費(fèi)的缺點(diǎn)，極大地提高了鑄件結(jié)晶和模具冷卻的速度。

2）新型鑄造澆注裝置中加熱棒材質(zhì)為不銹鋼，在包裝加熱更加均勻的同時(shí)，加熱速度更快。

3）新型鑄造澆注裝置可以排除在切換加熱棒和循環(huán)冷卻管時(shí)的溫度差的影響，有利于提高鑄件結(jié)晶速度和模具冷卻速度。

4）新型鑄造澆注裝置中循環(huán)冷卻管內(nèi)流動(dòng)有循環(huán)冷卻介質(zhì)為空氣、水、油中的一種或多種，可以保障冷卻效果明顯。

5）新型鑄造澆注裝置可以讓作業(yè)人員知曉模具的溫度。

3 結(jié)語

綜上所述分析了普通澆注裝置輔助加熱和冷卻存在的技術(shù)缺陷，通過對(duì)加熱棒的形狀、所用材質(zhì)以及對(duì)冷卻循環(huán)方式進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)后，不僅切實(shí)有效地保障鑄件的生產(chǎn)質(zhì)量，而且還大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所設(shè)計(jì)的新型鑄造澆注裝置具有重大推廣意義。

作者簡介：

黃玉平（1975-），男，江蘇南京人，生產(chǎn)部部長，現(xiàn)主要從事生產(chǎn)管理和綜合部管理工作。