铝制外冷铁及外冷铁模具及铝制外冷铁加工和使用方法与流程

本发明涉及铸造领域，尤其是一种铝制的外冷铁。

背景技术：

加工一种局部位置壁厚大的产品时，由于产品结构限制无法增加补缩通道，需要采用激冷的方法减小产品厚大部位的热节，而此位置又是由砂芯形成的，因此需要在此砂芯上做出外冷铁。此产品砂芯是采用的热芯盒制作覆膜砂芯，制作砂芯时需首先将外冷铁固定到热芯盒上，并保证外冷铁在射芯压力作用下不会移动。而外冷铁与热芯盒相接触面为产品的成型表面，所以不能在热芯盒上采用装卡等方式对外冷铁进行固定定位。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种铝制外冷铁及其外冷铁模具及铝制外冷铁加工方法，解决了铝制外冷铁在热芯盒上的固定问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种铝制外冷铁，包括铝制的外冷铁本体以及一端插入外冷铁本体内部、另一端外露的柱状圆钢，所述外冷铁本体横截面为工字型。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述外冷铁本体工字型的横截面上侧为中间高两边低的三角形，下侧为开口朝内的弧形。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述外冷铁本体工字型的下侧长于上侧，所述柱状圆钢外露在外冷铁本体的上侧，柱状圆钢穿透整个外冷铁本体的厚度，圆钢沿着外冷铁本体高度方向布置有两个。

一种外冷铁模具，包括模具本体，所述模具本体包括对称设置的左半模和右半模，所述模具本体上端设置有冒口，冒口下端设置有横截面为工字型的、与外冷铁本体外形匹配的空腔，左半模和右半模之间为竖直平面的分型面，分型面将工字型空腔沿着工字型上下两个边的中点将空腔分为左右两部分，所述工字型空腔内设置有贯穿整个工字型空腔且一端伸入模具本体内部的圆钢。

本发明外冷铁模具技术方案的进一步改进在于：所述模具本体外侧设置有将左半模和右半模夹紧的锁紧装置，所述锁紧装置包括一个u型架，u型架开口一端顶在左半模或右半模侧面，u型架开口另一端通过螺母旋接有一个与右半模或左半模侧面相对的锁紧螺柱。

本发明外冷铁模具技术方案的进一步改进在于：左半模和右半模上设置有相对的定位销孔，定位销孔内穿接有将左半模和右半模穿接到一起的定位销，所述定位销设置在模具本体的两个斜对角上。

本发明外冷铁模具技术方案的进一步改进在于：所述左半模或右半模（4）的分型面端部设置有凹槽形成撬口。

本发明外冷铁模具技术方案的进一步改进在于：所述左半模和右半模外壁上均设置有把手。

一种铝制外冷铁加工方法，包括以下步骤：

a，准备圆钢，除油去锈，并进行预热；

b，将外冷铁模具预热并喷涂涂料；

c，将外冷铁模具再次进行预热，将准备好的圆钢安装到外冷铁模具的工字型空腔内；

d，将左半模和右半模定位销孔对准进行合模，使用锁紧装置将左半模和右半模锁紧，从冒口位置浇注铝液制作铝制外冷铁；

e，待铝制外冷铁凝固后撬动撬口将模具本体分模，取出铝制外冷铁，去掉冒口部位，打磨得到铝制外冷铁。

一种铝制外冷铁的使用方法，包括以下步骤：

1）使用加热管对镶有高温磁铁的热芯盒进行加热；

2）打开热芯盒，将铝质外冷铁的圆钢部位对准热芯盒上的高温磁铁位置进行安装，完成铝质外冷铁在覆膜砂芯上的定位；

3）将热芯盒两半模合严，调整射芯参数，射制覆膜砂芯；

4）待覆膜砂芯凝固后，取出覆膜砂芯，完成带有铝质外冷铁的覆膜砂芯的制作。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明的铝制外冷铁本体内部设置有外露的柱状圆钢，使得铝制外冷铁可以被磁铁吸引，从而使铝制外冷铁可以固定到热芯盒的指定位置。横截面为工字型的铝制外冷铁形成一个防脱落的凸台，确保铝制外冷铁与覆膜砂芯的连接的稳定性，避免铝质外冷铁从覆膜砂芯上脱落。圆钢沿着外冷铁本体高度方向布置有两个，进一步增强铝制外冷铁与热芯盒连接的平稳性能。

外冷铁模具内设与外冷铁形状匹配的工字型空腔，空腔内穿接有圆钢，采用浇注随形冷铁的方式获得外冷铁，解决了随形冷铁加工制作困难的问题，节省费用。圆钢一端插入模具本体内部，即在模具本体内部设置了安装圆钢的凹槽，提供了一种制作圆钢外露在铝制外冷铁外的方式。

模具本体外设置有锁紧装置，确保左半模和右半模的密合性，提高铝制外冷铁的成型质量；同时通过旋转锁紧螺柱便能实现对左半模和右半模的加紧和松开，操作简便。左半模和右半模上设置有相对的定位销孔，确定了两者连接时的唯一的对应关系，保证批次浇注铝制外冷铁质量的统一。左半模或右半模的分型面端部设置有撬口，便于分型操作。左半模和右半模外壁上均设置有把手，抓取更加便利。

本发明提供一种铝制外冷铁加工方法，圆钢和外冷铁模具都进行预热，尤其将外冷铁模具在喷涂涂料前后进行了两次预热，喷涂料前预热是为了提高模具温度从而使涂料能较好的附着到模具上，喷涂料后预热是为了去除涂料中的水分，对涂料进行烘干，防止浇注时产生气孔等缺陷。

附图说明

图1是本发明铝制外冷铁横截面示意图；

图2是本发明铝制外冷铁侧视图；

图3是本发明外冷铁模具俯视图；

图4是图3中的b向剖视图；

图5是图4中的a向剖视图；

图6是外冷铁本体与热芯盒连接的结构示意图的俯视图；

图7是外冷铁本体与热芯盒连接的结构示意图的侧视图；

其中，1、外冷铁本体，2、圆钢，3、左半模，4、右半模，5、把手，6、定位销，7、u型架，8、锁紧螺柱，9、热芯盒，10、撬口。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

如图1、2所示，一种铝制外冷铁，包括铝制的外冷铁本体1和柱状圆钢2，圆钢2一端插入外冷铁本体1内部，圆钢2另一端外露，外冷铁本体1为横截面为工字型的一个竖条结构。优选圆钢2沿着外冷铁本体1高度方向布置有两个。

其中外冷铁本体1工字型的横截面上侧为中间高两边低的三角形，下侧为开口朝内的弧形，且外冷铁本体1工字型的横截面下侧长于上侧，柱状圆钢2外露在外冷铁本体1的上侧，柱状圆钢2穿透整个外冷铁本体1的厚度。

如图3、4、5所示，一种外冷铁模具，用于制作上述铝制外冷铁，包括外形为矩形的模具本体，模具本体包括对称设置的左半模3和右半模4，模具本体上端设置有冒口，冒口下端设置有横截面为工字型的、与外冷铁本体1外形匹配的空腔，左半模3和右半模4之间为竖直平面的分型面，分型面将工字型空腔沿着工字型上下两个边的中点将空腔分为左右两部分，工字型空腔内设置有贯穿整个工字型空腔且一端伸入模具本体内部的圆钢2，即在模具本体内部设置了安装圆钢的凹槽，提供了一种制作圆钢外露在铝制外冷铁外的方式。

模具本体外侧设置有锁紧装置，用于将左半模3和右半模4夹紧。其中锁紧装置包括一个u型架7，u型架7开口一端顶在左半模3或右半模4侧面，u型架7开口另一端通过螺母旋接有一个与右半模4或左半模3侧面相对的锁紧螺柱8，通过旋转锁紧螺柱便能实现对左半模和右半模的加紧和松开，操作简便。

左半模3和右半模4上设置有相对的定位销孔，定位销孔内穿接有将左半模3和右半模4穿接到一起的定位销6，确定了两者连接时的唯一的对应关系，保证批次浇注铝制外冷铁质量的统一。优选定位销6设置在模具本体的两个斜对角上。左半模3或右半模4的分型面端部设置有凹槽形成撬口10，便于分型操作。

优选的在左半模3和右半模4外壁上均设置有把手5，抓取更加便利。

一种铝制外冷铁加工方法，使用如上所示的外冷铁模具，包括以下步骤：

a，准备直径10mm，长36mm的圆钢2，除油去锈，并进行预热；

b，将外冷铁模具预热并喷涂涂料；

c，将外冷铁模具再次进行预热，将准备好的圆钢2安装到外冷铁模具的工字型空腔内；

d，将左半模3和右半模4定位销孔对准进行合模，使用锁紧装置将左半模3和右半模4锁紧，从冒口位置浇注铝液制作铝制外冷铁；

e，待铝制外冷铁凝固后撬动撬口将模具本体分模，取出铝制外冷铁，将铝质外冷铁冒口部位切锯去掉，对剩余部位进行打磨处理，保证铝质外冷铁产品成型面部位光整。

一种如上加工出的铝制外冷铁的使用方法，首先在热芯盒上与铝质外冷铁圆钢对应位置钻孔，在孔内放置高温磁铁，如图6、7所示，接下来包括以下步骤：

1）使用加热管对镶有高温磁铁的热芯盒9进行加热；

2）开动机器打开热芯盒9，将铝质外冷铁的圆钢2部位对准热芯盒上的高温磁铁位置，完成铝质外冷铁在覆膜砂芯上的定位；

3）开动机器将热芯盒9两半模合严，调整射芯参数，射制覆膜砂芯；

4）待覆膜砂芯凝固后，取出覆膜砂芯，完成带有铝质外冷铁的覆膜砂芯的制作。