[发明专利]一种冷却模具及其密封冷却方法

说明书

本发明公开了一种冷却模具及其密封冷却方法，涉及铸造成型模具领域。该模具包括相对设置的第一上合模和第二上合模，以及下盖板。第一上合模与第二上合模通过第一紧固件可拆卸连接，其内接触面为光滑折面，通过第一紧固件进行紧固可实现密封；下盖板设置于第一上合模和第二上合模的下方，两侧接触面均开设有环形刀口凹槽，凹槽内放置铜垫圈，第一上合模、第二上合模与下盖板之间通过第二紧固件可拆卸连接，通过第二紧固件紧固第一上合模和第二上合模、下盖板后可实现近似真空级密封。因此，该模具可直接浸入冷却介质中实现快速冷却，无需在其内部加设冷却介质通道，结构简单、可拆卸，且满足易加工及日常维护需要。

技术领域

本发明涉及铸造成型模具领域，具体而言，涉及一种冷却模具及其密封冷却方法。

背景技术

快速冷却是使材料晶粒细化的有效手段之一，通过增加晶界数量而提高断裂韧性，使材料具有更高的综合力学性能。最常见的是水冷模具。

但是，目前已知的铸造模具多采用在模具内部加设水冷通道、冷却镶块来达到水冷效果。经查阅文献，中国专利号为CN 106493303A的发明专利公开了一种制备可水降解铝合金用双金属水冷铸造模具，在内铸模型腔外设有环形水冷腔体，通过控制进出水调节阀来调节冷却水流速和流量。此外，发明专利CN 108311672通过内嵌冷却镶块配合直水冷通道的方法来改进铝合金车轮低压铸造水冷边模的结构，能够平衡温差，减少模具热变性。公开专利CN 207240698、CN207154751、CN 206882727等改进水冷通道结构的水冷模具，实现分段、分层冷却或精确控制冷却位置。基于拥有内部水冷通道的事实，实用新型专利CN204459151U提供一种铝合金轮毂水冷模具密封环，由环形模体齿、托盘齿和水道组成，两齿面咬合形成膨胀室和阻流道，能够逐级减少水道泄漏，最终达到密封效果。在铸造模具内部加设冷却介质通道，不仅加工复杂度大、维护成本高，且对冷热冲击状态下的密封性有严格要求。有的文献还通过在铸造模具外部贴合冷却水槽、水道的办法来实现水冷，如实用新型专利CN 206415570在浇注模具底部通过连接件设有U字形冷却水槽。

因此，已有的专利还未涉及一种冷却模具结构能够通过直接浸入冷却介质中来实现快速冷却的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却模具，该冷却模具可直接浸入冷却介质中实现快速冷却，其结构简单，可拆卸，且可以满足密封性、易加工及日常维护需要。

本发明的另一目的在于提供一种冷却模具的密封冷却方法，该密封冷却方法将上述的冷却模具简单组合后即可进行，且可将该冷却模具直接浸入冷却介质中实现快速冷却，可满足密封性、易加工及日常维护需要。

本发明的实施例是这样实现的：

一种冷却模具，包括：相对设置的第一上合模、第二上合模以及下盖板。第一上合模与第二上合模的接触面均为光滑折面，且第一上合模与第二上合模通过第一紧固件可拆卸连接，第一紧固件用于向第一上合模和第二上合模提供紧固力以实现密封；下盖板设置于第一上合模和第二上合模的下方，下盖板与第一上合模和第二上合模的两侧接触面均开设有环形刀口凹槽，环形刀口凹槽内设有垫圈，且下盖板与第一上合模和第二上合模通过第二紧固件可拆卸连接，第二紧固件用于提供紧固力以使垫圈产生塑性变形，实现第一上合模、第二上合模以及下盖板之间的近似真空级密封。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，第一上合模的光滑折面向外凸起，第二上合模的光滑折面向内凹陷，且光滑折面的折角大于90°。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，光滑折面的折角为120°。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，下盖板与第一上合模和第二上合模的两侧接触面上开设的两个环形刀口凹槽的总深度之和大于垫圈的厚度。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，单个环形刀口凹槽的总深度为1.7mm，环形刀口凹槽的刀尖离接触面的垂直距离为0.5mm，垫圈的厚度为2mm。