[发明专利]双层结构铸型

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种双层结构铸型。

背景技术

在铸件生产中，铸型十分厚大，远大于铸件的体积，而在铸件形成后期，由于其蓄热接近饱和，冷却能力大幅度下降，使得铸件冷却缓慢，生产周期长。在熔模铸造中采用蜡模，然后外面通过多次浸浆然后挂砂形成型壳，此型壳为简单的单层铸型，铸件冷却靠型壳和环境的自然对流和辐射，在铸件凝固阶段型壳各处的冷却条件相同，不利于铸件顺序凝固和补缩。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种双层结构铸型，其能实现铸件在凝固阶段自下而上的顺序冷却，提高铸件性能和生产效率，降低铸造成本。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双层结构铸型，其包括：内型壳，内部设有供铸件成型的型腔；外型壳，设置于内型壳周侧，且与内型壳之间具有向底部和向顶部均开口的供空气流动的间隙；以及筋板，设于外型壳与内型壳之间的间隙内并将外型壳固定在内型壳上。

本发明的有益效果如下：在根据本发明的双层结构铸型中，型腔内的铸件冷却时，间隙内的空气升温后上升，自间隙的顶部的开口流出，造成间隙内气压较低，从而在间隙的底部的开口处产生抽吸作用，将外界的冷空气从间隙的底部的开口吸入，进而冷却铸件，由于空气自下而上流动，且在下部温度低，能够吸收的热量大，上部的温度高，能够吸收的热量小对铸件冒口起到相对保温作用，所以所述双层结构铸型能够促进铸件自下而上的顺序冷却，利于铸件凝固过程中的补缩，有助于避免铸件的形成过程中缩孔缩松缺陷的产生，改善了铸件的组织结构即铸件致密且缩孔缩松缺陷少或者无缩孔缩松缺陷，提高了铸件的性能；由于采用持续的流动的空气进行冷却，提高了铸件的冷却效率，缩短了冷却时间，提高生产效率；由于内型壳和外型壳是通过筋板固定连接，供空气流动的间隙减少了所述双层结构铸型成型时的型砂用量，降低成本。

附图说明

图1为根据本发明的双层结构铸型的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1内型壳 3筋板

11型腔G间隙

2外型壳

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本发明的双层结构铸型。

参照图1，根据本发明的双层结构铸型包括：内型壳1，内部设有供铸件成型的型腔11；外型壳2，设置于内型壳1周侧，且与内型壳1之间具有向底部和向顶部均开口的供空气流动的间隙G；以及筋板3，设于外型壳 2与内型壳1之间的间隙G内并将外型壳2固定在内型壳1上。

在根据本发明的双层结构铸型中，型腔11内的铸件(未示出)冷却时，间隙G内的空气升温后上升，自间隙G的顶部的开口流出，造成间隙G 内气压较低，从而在间隙G的底部的开口处产生抽吸作用，将外界的冷空气从间隙G的底部的开口吸入，进而冷却铸件，由于空气自下而上流动，且在下部温度低，能够吸收的热量大，上部的温度高，能够吸收的热量小对铸件冒口起到相对保温作用，所以所述双层结构铸型能够促进铸件自下而上的顺序冷却，利于铸件凝固过程中的补缩，有助于避免铸件的形成过程中缩孔缩松缺陷的产生，改善了铸件的组织结构即铸件致密且缩孔缩松缺陷少或者无缩孔缩松缺陷，提高了铸件的性能；由于采用持续的流动的空气进行冷却，提高了铸件的冷却效率，缩短了冷却时间，提高生产效率；由于内型壳1和外型壳2是通过筋板3固定连接，供空气流动的间隙G减少了所述双层结构铸型成型时的型砂用量，降低成本。

在根据本发明的双层结构铸型中，在一实施例中，所述双层结构铸型的内型壳1、外型壳2以及筋板3通过3D打印一体制成。3D打印的制作方法能够使内型壳1、外型壳2以及筋板3的形状更为科学，而不受传统铸型外形的限制。

在根据本发明的双层结构铸型中，在一实施例中，内型壳1、外型壳 2以及筋板3由型砂和粘接剂制成。

在根据本发明的双层结构铸型中，在一实施例中，所述型砂为石英砂或铬铁矿砂。

在根据本发明的双层结构铸型中，在一实施例中，内型壳1的几何建模通过紧贴铸件模型抽壳的方式获得。

在根据本发明的双层结构铸型中，在一实施例中，空气在间隙G内自然流动或强制性流动。间隙G内的空气升温后上升，自间隙G的顶部的开口流出，造成间隙G内气压较低，从而在间隙G的底部的开口处产生抽吸作用，将外界的冷空气从间隙G的底部的开口吸入，进而使空气在间隙G 内自然地由下而上流动(即形成了所谓的“烟囱效应”)。也可以在间隙G 的底部设置风机，推动空气在间隙G内由下而上流动。

在根据本发明的双层结构铸型中，在一实施例中，当铸件在型腔11 凝固结束后，所述双层结构铸型倒置，以使空气在间隙G中的流动方向倒置，以实现铸件整体的均衡冷却。所述双层结构铸型倒置后，空气依然是由下而上流动，只不过是从上述的间隙G的顶部(倒置后其实是底部)的开口流入，从上述的间隙G的底部(倒置后其实是顶部)的开口流出，进而实现铸件整体的均衡冷却。