[发明专利]铝合金车轮低压铸造模具热管冷却换热方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种模具的冷却换热方法，具体地说涉及一种应用热管技术在铝合金低压铸造模具冷却换热的方法。

背景技术

合金车轮作为轿车唯一的外观安全零件，在全球竞争激烈的汽车行业的轻量化和低成本需求下需要不断提升自身的性能品质。那么，要提升铝车轮性能品质关键是要控制铸件的凝固过程，即控制铸造模具的冷却换热。

传统的冷却方法是空冷和水冷。空冷的成本较低且安全,但铸型要求配置复杂的冷却通道及适宜的壁厚设计,而且由于气体的热容小,调整热流量的效率和冷却能力不高,因此对铝车轮性能及生产效率的提升作用有限。水冷比空冷的效率高,得到更高性能品质的铸件。但存在的问题是水循环设备复杂，水通道容易结垢和生锈 ,水流量不够会引起水蒸气阻塞通道断流失、效等安全问题。很久以来永铝合金车轮低压铸造的问题是在性能品质和生产效率提升的前提下找到更稳定、有效控制模具冷却换热的方法。

  

发明内容

为了提升铝车轮的性能品质和生产效率，本发明的目的是提供一种低压铸造模具的冷却换热方法。

本发明的技术方案为：在铝车轮铸件的热节和铸件顺序凝固需要的相应模具部位设置热管，增强模具冷却换热能力，提高铸件性能及铸造生产效率。

所述热管壳体外径12mm，内径8mm。热管内部有导热工质萘，热管壳体材料为碳钢，根据模具散发热量的需要计算得到导热工质萘的含量及壳体的管径大小。运转时液态导热工质萘在蒸发段（与模具和铝液接触的一侧）吸热相变成为蒸汽，在微小的压力差下，流向冷凝段，而在冷凝段冷凝液化，将热量快速导出，并且在毛细吸液芯的作用下，流回蒸发段，完成一个循环。热量就是通过如此反复，不断地导出，完成了铸件的结晶凝固和模具温度的冷却换热。

热管工作温度300℃至450℃，低压铸造模具的预热温度为300℃至400℃。

本发明的优点在于：降低了铸造模具温度，增大了铸件冷却速度，提高了铝车轮铸造产品的性能品质和生产效率。

附图说明

图1热管冷却换热技术原理图。

图2为本发明铝合金车轮低压铸造模具热管冷却换热方法的工作示意图。

图中：A-蒸发层；2-隔热层；3-冷却层；1-轮缘处热管 ；2-顶模；3-边模；4-热节处热管；5-底模；6-轮心处热管；7-分流锥；8-浇口套；9-浇口杯。

 

具体实施方式

结合具体实施方式对本发明铝合金车轮低压铸造模具热管冷却换热方法做进一步说明。

如图1所示，热管冷却换热装置中由上到下分为三个阶段，依次为冷凝段、绝热段、蒸发段，热量从热管顺利导出。

本发明的热管冷却换热方法是针对铝车轮的低压铸造模具，特此将热管制成标准制式的热管零件。热管壳体外径12mm，内径8mm，壳体材料为碳钢，导热工质为萘。热管工作温度300℃至450℃，低压铸造模具的预热温度为300℃至400℃。