[发明专利]一种利用电磁感应补温的铝合金铸造模具及铸造方法

说明书

本发明公开一种利用电磁感应补温的铝合金铸造模具及铸造方法，包括上模和下模，上模和下模相对的一侧开设有浇注腔，上模和下模连接有加热机构和冷却机构，加热机构和冷却机构分别用于加热、冷却上模和下模。本发明在浇注前对铸造模具进行预热，可以缩小金属液与铸造模具的温差，有助于金属液充填，防止产生气孔、冷隔、浇不足和缩孔缺陷，有利于提高缸盖铸件力学性能，提高金属型模具寿命。且本发明的加热机构采用电磁感应加热方法，加热速度快，热损失小，效率高，能实现准确控温。本发明在铸件冷却过程中，通过冷却结构均匀快速降温，解决凝固时间不相等问题。本发明提高了缸盖生产质量和效率，降低了能耗，进而得到更高的经济效益。

技术领域

本发明涉及铝合金铸造技术领域，特别是涉及一种利用电磁感应补温的铝合金铸造模具及铸造方法。

背景技术

现有的铝合金发动机缸盖生产，多使用金属型重力铸造工艺。但由于发动机缸盖具有壁薄、体积大、内部腔室多、结构复杂等特点，在铸造过程中会产生特殊边角位置充型不充分，缸盖各位置凝固时间不相等的问题，从而进一步造成缸盖铸件变形、缩松、缩孔、冷隔、气孔等缺陷。针对这类问题，目前多采用提高浇注温度和浇注速度，合理设计冒口，焊补等方法，这无疑复杂化了工艺流程，增加了能耗，降低了生产效率。故，亟需一种利用电磁感应补温的铝合金铸造模具及铸造方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用电磁感应补温的铝合金铸造模具及铸造方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种利用电磁感应补温的铝合金铸造模具，包括上模和下模，所述上模和下模相对的一侧开设有浇注腔，所述上模和下模连接有加热机构和冷却机构，所述加热机构和冷却机构分别用于加热、冷却所述上模和下模；所述加热机构包括两组电磁感应金属线圈以及用于控制两组所述电磁感应金属线圈的电磁加热控制器。

优选的，所述上模和下模相背离的一侧均开设有安装槽，两组所述电磁感应金属线圈分设在两个所述安装槽内。

优选的，每个所述电磁感应金属线圈和与其所处的所述安装槽的底部之间设置有绝热层。

优选的，所述冷却机构包括两个冷却通道组件，每组冷却通道组件均包括若干个冷却通道，所述冷却通道的两端设置有进水管和回水管，所述进水管与所有的冷却通道的进水端相连通，所述回水管与所有的冷却通道的出水端相连通。

优选的，所述进水管连通有冷却水箱，所述进水管与冷却水箱之间的管道上设置有水泵和单向阀，所述冷却水箱上设置有第一水位计；所述回水管连通有回水水箱，所述回水水箱上设置有第二水位计。

一种利用电磁感应补温的铝合金铸造方法，基于上述任意一种利用电磁感应补温的铝合金铸造模具，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一.预热模具：通过加热机构对模具进行加热，且达到第一目标温度为T₁；

步骤二.模具保温：保证模具维持在T₁温度；

步骤三.浇注充型，浇注液进入模具后模具自升温再稳定后的温度为T₂；

步骤四.保温：保证模具及其内部的铸件维持在T₂温度；

步骤五.凝固冷却：通过冷却机构对模具及其内部的铸件进行冷却；

步骤六.开模取件。

优选的，步骤一、步骤二、步骤三和步骤四均为加热过程，模具温度与时间变化的曲线如式所示：

式中：为铸造过程一个周期的初始温度；为模具的第一目标温度，为浇注液进入模具后模具自升温再稳定后的温度；,,,为四个阶段变化的时间节点。