一種風(fēng)車型砂冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造工業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)車型砂冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在鑄造加工領(lǐng)域，消失模鑄造技術(shù)作為一種先進(jìn)的鑄件成型方法，近年來在世界上得到了迅速的發(fā)展，尤其是在汽車制造行業(yè)中，可廣泛用于生產(chǎn)有色及黑色金屬動力系統(tǒng)的零件，如汽缸體、汽缸蓋、曲軸、變速箱、進(jìn)氣管、排氣管及剎車轂等鑄件。消失模鑄造是采用泡沫塑料模和干砂造型，金屬液澆注后通過鑄型冷卻凝固成鑄件。在此過程中，金屬液大部分熱量將傳遞于砂型上，使得砂子的溫度升高，特別是與鑄件接觸的局部砂溫甚至可高達(dá)幾百度。實(shí)際生產(chǎn)中，消失模鑄造生產(chǎn)中型砂可反復(fù)重新使用，以降低零部件加工工藝成本，但如果回用的砂子溫度得不到有效控制，采用高溫型砂造型就會造成泡沫模型損壞，因此消失模鑄造在大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)中，型砂的冷卻顯得尤為重要。目前，現(xiàn)有的型砂冷卻大多采用水冷和風(fēng)冷配合的方式，先在使用后帶有高溫的型砂上噴灑水霧降低型砂的溫度，然后通過風(fēng)機(jī)等裝置提供風(fēng)吹過型砂來使型砂降溫。雖然這種冷卻方式可以有效地降低表面層的型砂的溫度，但是位于中間部分的型砂的冷卻效果并不理想，冷卻效率低，而且冷卻后的型砂含有較大的水分，在反復(fù)使用過程中會使鑄件表面在鑄造過程中與水分接觸而發(fā)生氧化或者產(chǎn)生氣泡，降低了鑄件的質(zhì)量。
[0003]中國專利CN201231301Y公開了一種型砂冷卻裝置，包括進(jìn)料砂斗、冷卻部及砂箱，所述冷卻部包括一腔體及設(shè)于腔體內(nèi)之若干豎直排列的中空管，各中空管內(nèi)腔或各中空管之間的間隙構(gòu)成型砂的流動通道，其上設(shè)有可與進(jìn)料砂斗連通的進(jìn)砂口及可與砂箱連通之出砂口 ；與上述流動通道鄰接的各中空管之間的間隙或各中空管內(nèi)腔構(gòu)成可與冷卻源連接之冷卻通道；在砂箱和冷卻部之間，還設(shè)有一可控制出砂口啟閉之砂溫調(diào)節(jié)器。使型砂換熱時分散成很多向下的分支，且可很順利地自動下落，避免了型砂堵塞時形成的熱交換死角而造成的冷卻失效現(xiàn)象，提高了熱交換效率。但是這種冷卻裝置在使用時高溫型砂直接傾倒在中空管上，對中空管產(chǎn)生較大的持續(xù)的沖擊，長久使用后容易使中空管上側(cè)管壁變薄甚至穿孔導(dǎo)致冷卻液外泄，導(dǎo)致型砂無法保持干燥，影響鑄造質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種可緩沖型砂下落的冷卻效率高且使型砂保持干燥的型砂冷卻裝置。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)技術(shù)方案如下:一種風(fēng)車型砂冷卻裝置，包括裝料斗，冷源，儲水箱，所述裝料斗的上端設(shè)有進(jìn)料口，裝料斗的下端設(shè)有出料口，所述裝料斗為矩形箱，裝料斗的底部傾斜設(shè)置，所述出料口位于裝料斗下部低端的一側(cè)；在裝料斗的側(cè)壁上穿插有多層水平方向設(shè)置的中空管，每層分布有若干中空管，中空管之間有間隙；所述中空管的兩端伸出到裝料斗外，中空管的一端與冷源相連，另一端與儲水箱相連。還包括固定在裝料斗上部一側(cè)壁上的支架，所述支架有兩個，支架之間固定有風(fēng)車，所述風(fēng)車包括兩端分別固接在支架上的轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)軸上環(huán)向均勻分布的矩形葉片板，所述矩形葉片板位于裝料斗進(jìn)料口的下方；所述支架與側(cè)壁之間固接有斜向的支撐桿。
[0006]本方案的原理:操作時，將經(jīng)過篩選后的高溫型砂倒入裝料斗內(nèi)儲存，型砂落在風(fēng)車的葉片板上，在型砂的重力作用和沖擊作用下使風(fēng)車轉(zhuǎn)動，風(fēng)車轉(zhuǎn)動使裝料斗內(nèi)的空氣流動對型砂進(jìn)行風(fēng)冷，同時風(fēng)車對下落的型砂進(jìn)行阻擋。型砂下落填滿中空管之間的間隙與中空管的外壁充分接觸，然后通過冷源向中空管中充入冷卻液，冷卻液通過中空管與型砂進(jìn)行熱交換使風(fēng)冷后的型砂溫度進(jìn)一步降低，經(jīng)過熱交換后的冷卻液從中空管的另一端流出，持續(xù)向中空管內(nèi)充入冷卻液使型砂持續(xù)降溫直至中空管中流出的冷卻液的溫度達(dá)到所需要的溫度。
[0007]本方案的優(yōu)點(diǎn)是:在裝料斗上部的側(cè)壁設(shè)置風(fēng)車?yán)眯蜕皩︼L(fēng)車葉片板的沖擊帶動風(fēng)車轉(zhuǎn)動對下落的型砂進(jìn)行風(fēng)冷，同時減緩型砂下落的速度，減小型砂對中空管的沖擊，使中空管的使用壽命更長。其中采用矩形的葉片板，使葉片板與型砂和空氣的接觸面積更大，轉(zhuǎn)動過程中形成的風(fēng)更大，對型砂的冷卻效果更好。水平設(shè)置的中空管可使裝料斗中間和外圍的型砂都能與中空管進(jìn)行熱交換，使得型砂能夠均勻降溫，提高了冷卻效率。本方案中型砂并沒有與水分接觸，經(jīng)過降溫后的型砂在裝料斗中保持干燥狀態(tài)可直接用于下一次的鑄造。
[0008]優(yōu)選方案一，作為基礎(chǔ)方案的一種改進(jìn)。所述中空管為U形管，U形管的彎折部分位于裝料斗的外側(cè)。采用上述設(shè)置冷卻液進(jìn)入中空管與型砂進(jìn)行一次熱交換后在U形管的彎折部分與外界進(jìn)行熱交換散去一部分熱量，然后再次進(jìn)入裝料斗與型砂進(jìn)行第二次的熱交換。這樣使冷卻液在中空管內(nèi)的時間更長，使得型砂與冷卻液可進(jìn)行兩次熱交換，使得熱交換更加充分，進(jìn)一步提高了冷卻效率。
[0009]優(yōu)選方案二，作為基礎(chǔ)方案的一種改進(jìn)，所述冷卻液是溫度在30攝氏度以下的水。30攝氏度以下的水是最方便取用的使得成本低，而且水的比熱容能達(dá)到4200J/(Kg.V )可以大量吸收型砂中的熱能，進(jìn)一步提高了冷卻效率。
[0010]優(yōu)選方案三，作為基礎(chǔ)方案或優(yōu)選方案一或優(yōu)選方案二的一種改進(jìn)，所述中空管由鋁制成。同樣的條件下鋁的熱導(dǎo)率僅次于銀和銅，而且鋁是常用的工業(yè)材料，相比與其它材料鋁的性價比更好，大大降低了成本。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
實(shí)施例1，如附圖1所示:一種風(fēng)車型砂冷卻裝置，包括裝料斗1，冷源3，儲水箱。所述裝料斗I的上端設(shè)有進(jìn)料口 5，裝料斗I的下端設(shè)有出料口 7，所述裝料斗I為矩形箱；在裝料斗I的側(cè)壁上穿插有多層水平方向設(shè)置的中空管2，所述中空管2由鋁制成。每層分布有若干中空管2，中空管2之間有間隙；所述中空管2的兩端伸出到裝料斗I外；所述中空管2的一端與冷源3相連，另一端與儲水箱相連。所述中空管2為U形管，U形管的彎折部分位于裝料斗I的外側(cè)。還包括固定在裝料斗I上部一側(cè)壁上的支架，所述支架有兩個，支架之間固定有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上環(huán)向均勻分布有矩形葉片板，所述矩形葉片板位于進(jìn)料口 7的下方；所述支架與側(cè)壁之間固接有斜向的支撐桿。所述矩形葉片板與轉(zhuǎn)軸構(gòu)成風(fēng)車4。
[0013]本實(shí)施例中，操作時，將經(jīng)過篩選后的高溫型砂6通過輸送帶8倒入裝料斗I內(nèi)儲存，高溫型砂6從進(jìn)料口 5進(jìn)入裝料斗I落在風(fēng)車4的葉片板上，由于型砂6向下的沖擊使風(fēng)車4轉(zhuǎn)動，風(fēng)車4使裝料斗I內(nèi)的空氣流動對型砂6進(jìn)行風(fēng)冷，同時減緩型砂6下落的速度，使型砂6對中空管2的沖擊力減小，保證了中空管2的使用壽命。下落的型砂6填滿中空管2之間的間隙與中空管2的外壁充分接觸，然后通過冷源3向中空管2中充入水。水通過中空管2與型砂6進(jìn)行第一次熱交換使型砂6的溫度降低，經(jīng)過熱交換后的水在U形管的彎折部分與外界進(jìn)行熱交換散去一部分熱量，然后再次進(jìn)入裝料斗I與型砂6進(jìn)行第二次的熱交換，然后從中空管2的另一端流出。持續(xù)向中空管2內(nèi)充入水使型砂6持續(xù)降溫直至型砂6冷卻。這樣使水在中空管2內(nèi)的時間更長，使得型砂6與水可進(jìn)行兩次熱交換，使得熱交換更加充分，進(jìn)一步提高了冷卻效率。冷卻后的型砂6可以通過出料口 7取出直接用于下一次的鑄造。
[0014]以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的【具體實(shí)施方式】等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種風(fēng)車型砂冷卻裝置，包括裝料斗，冷源，儲水箱，所述裝料斗的上端設(shè)有進(jìn)料口，裝料斗的下端設(shè)有出料口，所述裝料斗為矩形箱，裝料斗的底部傾斜設(shè)置，所述出料口位于裝料斗下部低端的一側(cè)；其特征在于，在裝料斗的側(cè)壁上穿插有多層水平方向設(shè)置的中空管，每層分布有若干中空管，中空管之間有間隙；所述中空管的兩端伸出到裝料斗外，中空管的一端與冷源相連，另一端與儲水箱相連；還包括固定在裝料斗上部一側(cè)壁上的支架，所述支架有兩個，支架之間固定有風(fēng)車，所述風(fēng)車包括兩端分別固接在支架上的轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)軸上環(huán)向均勻分布的矩形葉片板，所述矩形葉片板位于裝料斗進(jìn)料口的下方；所述支架與側(cè)壁之間固接有斜向的支撐桿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)車型砂冷卻裝置，其特征在于，所述中空管為U形管，U形管的彎折部分位于裝料斗的外側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)車型砂冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻液是溫度在30攝氏度以下的水。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的風(fēng)車型砂冷卻裝置，其特征在于，所述中空管由鋁制成。
【專利摘要】本發(fā)明申請公開了一種屬于鑄造工業(yè)領(lǐng)域的型砂冷卻裝置，對現(xiàn)有型砂冷卻過程中冷卻效率低，冷卻后的型砂不夠干燥的問題做出了改善。具體包括用來儲存回收的型砂的裝料斗，穿插在裝料斗側(cè)壁上的若干橫向中空管，安裝在裝料斗上部側(cè)壁的風(fēng)車。中空管中灌注冷卻液，從砂盒中取出并經(jīng)過篩選的高溫型砂倒入裝料斗中后落在風(fēng)車的葉片上，帶動風(fēng)車轉(zhuǎn)動對型砂進(jìn)行風(fēng)冷并減緩型砂下落的速度，落下的型砂與中空管內(nèi)的冷卻液進(jìn)行熱交換達(dá)到降低型砂溫度的目的，橫向設(shè)置中空管使裝料斗中心部分的型砂可以與外圍的型砂同時降溫，使型砂能夠均勻降溫，使冷卻效率更高，冷卻效果更好。
【IPC分類】B22C5/08
【公開號】CN105108057
【申請?zhí)枴緾N201510515220
【發(fā)明人】谷毅
【申請人】重慶萬斯金屬特種成形有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月21日