普通鑄造澆鑄裝置輔助加熱和冷卻存在問題及對策

黃繼平 武鵬飛 吳培榮 王玉保

摘 要：不論傳統或現代化的鑄造澆注裝置，輔助加熱和冷卻功能不可或缺。基于普通加熱棒形狀為直筒形，加熱不夠均勻熱量易浪費；以及鑄造澆鑄裝置的冷卻方式為空冷，導致鑄件結晶速度和模具冷卻速度較慢。故此，本文提出了一種新型的鑄造澆注模具對加熱棒的材質形狀，及冷卻方式進行優化改進，有效提高了鑄件的生產效益。

關鍵詞：鑄造澆注裝置；加熱棒；冷卻；優化改進

在汽車空調壓縮機鋁合金靜盤的鑄造工廠內，為鑄造澆注裝置提供輔助加熱有兩種類型，一種是傳統的以火烤的形式、另一種是以加熱棒作為加熱介質進行加熱，但是由于普通加熱棒的形狀為直筒狀，導致加熱過程中缺乏均勻性且熱量較易浪費；另外，普通鑄造裝置冷卻主要采用空冷的方式，這樣嚴重影響了鑄件的結晶以及模具的冷卻速度。所以要求保證鑄件質量及生產效率急需改進澆注裝置的技術缺陷。

1 普通鑄造裝置輔助加熱和冷卻存在問題及解決措施

1.1 存在問題

1）在汽車空調壓縮機鋁合金靜盤的澆注過程中現有加熱棒的主要形狀為直筒形，故而導致加熱不均勻且對熱量造成了極大地浪費。

2）鑄造澆注裝置的冷卻系統比較傳統，主要采取空冷的方式，嚴重影響了 為鑄造澆注裝置提供冷卻的方式大多為空冷，嚴重影響了鑄件的結晶以及模具的冷卻速度。

1.2 新型鑄造裝置設計優化

1.2.1新型鑄造裝置的結構

針對以上提到的技術難點，進過設計研發本文提出了一種新型澆注模具如下圖1所示，該裝置主要由模具本體、限位件、堵套、模腔、澆口、澆道，加熱棒和循環冷卻管等部分構成。

堵套和槽之間有空隙容納加熱棒和循環冷卻管，循環冷卻管內流動有循環冷卻介質，加熱棒和循環冷卻管均為包裹住模腔的對稱設置。該方案中加熱棒和循環冷卻管為包裹住模腔的對稱設置，加熱更加均勻且減少熱量浪費、鑄件結晶速度和模具冷卻速度更快。

1.2.2改進措施

第一：如圖2所示加熱棒和循環冷卻管均設計為半圓狀。該方案中加熱棒為半圓狀，進一步讓加熱更加均勻且減少熱量浪費、鑄件結晶速度和模具冷卻速度更快。

第二：加熱棒材質為不銹鋼。該方案中加熱棒材質為不銹鋼，在包裝加熱更加均勻的同時，加熱速度更快。

第三：所述循環冷卻管內循環冷卻介質為空氣、水、油中的一種或多種。

第四：堵套有兩組，一組與加熱棒為一體結構、另一組與循環冷卻管為一體結構。該方案可以排除在切換加熱棒和循環冷卻管時的溫度差的影響，有利于提高鑄件結晶速度和模具冷卻速度

第五：安裝溫度顯示器，可以讓作業人員知曉模具的溫度。

2 新型鑄造澆注裝置可以獲得包括以下技術效果

1）在新型鑄造澆注裝置中加熱棒為包裹住模腔的對稱設置，這種結構有效地解決了以往加熱不均勻、熱量易浪費的缺點，極大地提高了鑄件結晶和模具冷卻的速度。

2）新型鑄造澆注裝置中加熱棒材質為不銹鋼，在包裝加熱更加均勻的同時，加熱速度更快。

3）新型鑄造澆注裝置可以排除在切換加熱棒和循環冷卻管時的溫度差的影響，有利于提高鑄件結晶速度和模具冷卻速度。

4）新型鑄造澆注裝置中循環冷卻管內流動有循環冷卻介質為空氣、水、油中的一種或多種，可以保障冷卻效果明顯。

5）新型鑄造澆注裝置可以讓作業人員知曉模具的溫度。

3 結語

綜上所述分析了普通澆注裝置輔助加熱和冷卻存在的技術缺陷，通過對加熱棒的形狀、所用材質以及對冷卻循環方式進行優化改進后，不僅切實有效地保障鑄件的生產質量，而且還大大提高了企業的經濟效益。所設計的新型鑄造澆注裝置具有重大推廣意義。

作者簡介：

黃玉平（1975-），男，江蘇南京人，生產部部長，現主要從事生產管理和綜合部管理工作。