專利名稱：鋁合金車輪低壓鑄造模具熱管冷卻換熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模具的冷卻換熱方法，具體地說涉及一種應(yīng)用熱管技術(shù)在鋁合金 低壓鑄造模具冷卻換熱的方法。
背景技術(shù)：
合金車輪作為轎車唯一的外觀安全零件，在全球競爭激烈的汽車行業(yè)的輕量化和 低成本需求下需要不斷提升自身的性能品質(zhì)。那么，要提升鋁車輪性能品質(zhì)關(guān)鍵是要控制 鑄件的凝固過程，即控制鑄造模具的冷卻換熱。傳統(tǒng)的冷卻方法是空冷和水冷?？绽涞某杀据^低且安全，但鑄型要求配置復(fù)雜的 冷卻通道及適宜的壁厚設(shè)計，而且由于氣體的熱容小，調(diào)整熱流量的效率和冷卻能力不 高，因此對鋁車輪性能及生產(chǎn)效率的提升作用有限。水冷比空冷的效率高，得到更高性能 品質(zhì)的鑄件。但存在的問題是水循環(huán)設(shè)備復(fù)雜，水通道容易結(jié)垢和生銹，水流量不夠會引 起水蒸氣阻塞通道斷流失、效等安全問題。很久以來永鋁合金車輪低壓鑄造的問題是在性 能品質(zhì)和生產(chǎn)效率提升的前提下找到更穩(wěn)定、有效控制模具冷卻換熱的方法。
發(fā)明內(nèi)容
為了提升鋁車輪的性能品質(zhì)和生產(chǎn)效率，本發(fā)明的目的是提供一種低壓鑄造模具 的冷卻換熱方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為在鋁車輪鑄件的熱節(jié)和鑄件順序凝固需要的相應(yīng)模具部位 設(shè)置熱管，增強模具冷卻換熱能力，提高鑄件性能及鑄造生產(chǎn)效率。所述熱管殼體外徑12mm，內(nèi)徑8mm。熱管內(nèi)部有導(dǎo)熱工質(zhì)萘，熱管殼體材料為碳 鋼，根據(jù)模具散發(fā)熱量的需要計算得到導(dǎo)熱工質(zhì)萘的含量及殼體的管徑大小。運轉(zhuǎn)時液態(tài) 導(dǎo)熱工質(zhì)萘在蒸發(fā)段(與模具和鋁液接觸的一側(cè))吸熱相變成為蒸汽，在微小的壓力差下， 流向冷凝段，而在冷凝段冷凝液化，將熱量快速導(dǎo)出，并且在毛細吸液芯的作用下，流回蒸 發(fā)段，完成一個循環(huán)。熱量就是通過如此反復(fù)，不斷地導(dǎo)出，完成了鑄件的結(jié)晶凝固和模具 溫度的冷卻換熱。熱管工作溫度300°C至450°C，低壓鑄造模具的預(yù)熱溫度為300°C至400°C。本發(fā)明的優(yōu)點在于降低了鑄造模具溫度，增大了鑄件冷卻速度，提高了鋁車輪鑄 造產(chǎn)品的性能品質(zhì)和生產(chǎn)效率。
圖1熱管冷卻換熱技術(shù)原理圖。圖2為本發(fā)明鋁合金車輪低壓鑄造模具熱管冷卻換熱方法的工作示意圖。
3
圖中A-蒸發(fā)層；2-隔熱層；3-冷卻層；1-輪緣處熱管；2-頂模；3_邊模；4_熱 節(jié)處熱管；5-底模；6-輪心處熱管；7-分流錐；8-澆口套；9-澆口杯。
具體實施例方式結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明鋁合金車輪低壓鑄造模具熱管冷卻換熱方法做進一 步說明。如圖1所示，熱管冷卻換熱裝置中由上到下分為三個階段，依次為冷凝段、絕熱 段、蒸發(fā)段，熱量從熱管順利導(dǎo)出。本發(fā)明的熱管冷卻換熱方法是針對鋁車輪的低壓鑄造模具，特此將熱管制成標準 制式的熱管零件。熱管殼體外徑12mm，內(nèi)徑8mm，殼體材料為碳鋼，導(dǎo)熱工質(zhì)為萘。熱管工 作溫度300°C至450°C，低壓鑄造模具的預(yù)熱溫度為300°C至400°C。
權(quán)利要求
鋁合金車輪低壓鑄造模具熱管冷卻換熱方法，其特征在于設(shè)置熱管，由碳鋼制成，熱管殼體外徑12mm，內(nèi)徑8mm，殼體材料為碳鋼；熱管導(dǎo)熱工質(zhì)為萘；熱管工作溫度300℃至450℃，低壓鑄造模具的預(yù)熱溫度為300℃至400℃。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種鋁合金車輪低壓鑄造模具的熱管冷卻換熱方法。本發(fā)明工作時，熱管導(dǎo)熱工質(zhì)為萘，熱管殼體材料為碳鋼，根據(jù)模具散發(fā)熱量的需要計算得到導(dǎo)熱工質(zhì)萘的含量及殼體的管徑大小。本發(fā)明運轉(zhuǎn)時液態(tài)工質(zhì)萘在蒸發(fā)段(與模具和鋁液接觸的一側(cè))吸熱相變成為蒸汽，在微小的壓力差下，流向冷凝段，而在冷凝段冷凝液化，將熱量快速導(dǎo)出，并且在毛細吸液芯的作用下，流回蒸發(fā)段，完成一個循環(huán)。熱量就是通過如此反復(fù)，不斷地導(dǎo)出，完成了鑄件的結(jié)晶凝固和模具溫度的冷卻換熱。
文檔編號B22D17/22GK101961777SQ201010507499
公開日2011年2月2日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者屈麗杰, 張秀豐, 杜德喜, 王大東, 趙振久 申請人:中信戴卡輪轂制造股份有限公司