[发明专利]提高定向凝固的铝铸件的排热的方法和装置

权利要求书

1.一种限定形成铝合金铸件的空腔的砂型，包括由可溶于给定溶剂的粘结剂形成的至少一个第一部和由不可溶于所述溶剂中的粘结剂形成的至少一个第二部。

2.如权利要求1所述的砂型，其特征在于，所述可溶第一部可各自外部接近溶剂流，并且还定位在限定铸件空腔的期望熔融铸件相对快速地冷却的区域的各自位置上；其中一个或多个第二部定位成限定铸件空腔的余部。

3.如权利要求2所述的用于大型复杂铸件的砂型，其特征在于，溶剂为水。

4.如权利要求2所述的用于大型复杂铸件的砂型，其特征在于，由可溶粘结剂形成的至少一个第一部具有预先成形的中空部，中空部被成形为以一定中空部深度来接收溶剂的溶解和冷却流，加速各个第一部从铸件表面去除，同时在所述区域初始地支承最早熔融的浇铸铸件，直到此区域的铸件自支承为止。

5.如权利要求2所述的用于大型复杂铸件的砂型，其特征在于，至少一个所述不可溶第二部定位和成形为有助于集中并辅助冷却水流到至少各自一个所限定的区域，以便快速冷却。

6.如权利要求5所述的用于大型复杂铸件的砂型，其特征在于，由可溶粘结剂形成的至少一个第一部具有大致V形形状。

7.如权利要求1所述的砂型，其特征在于，所述可溶第一部可各自外部接近溶剂流，并且还定位在期望熔融铸件相对快速地冷却的各自位置上；其中所述第二部限定可归于砂型的铸件空腔的整个区域，其中所述第二部在前述位置处较薄以此允许更快速地冷却，由此同时仍然呈现模腔的均匀表面，并且其中在前述位置处所述第二部在结构上由各自的第一部支承。

8.一种铸造装置，包括：

熔融金属源；

如权利要求2所述的用于从所述金属源接收熔融金属的模型；

所述溶剂源；以及

至少一个喷嘴，定位成从其溶剂源喷射溶剂以在各自的一个由可溶粘结剂形成的所述第一部上冲击，用于冲走所述第一部，以在由冲击而产生的区域上冲击并快速冷却所述铸件。

9.一种用于铸造铝合金发动机缸体的装置，在如权利要求1所述的砂型中，具有曲轴箱和用于缸盖螺栓的支座，还包括：

所述的一个可溶第一部，是形成用于限定所述缸体的曲轴箱部的模腔部的芯；以及

所述的其它可溶第一部，是在所述螺栓支座的位置处形成模腔部的插入件。

10.一种在砂型中形成铝合金铸件的方法，包括：

提供限定形成所述铸件的空腔的砂型，具有由可溶于给定溶剂中的粘结剂形成的所述模型的至少一个第一部和由不可于所述溶剂中的溶粘结剂形成的至少一个第二部，定位所述第一部以限定用于实现局部快速冷却铸件的铸件空腔的区域；

由铝合金熔液充满模型；

将至少一个溶剂的冷却流引到至少一个第一部上以冲走各自的第一部，从而暴露并直接冷却凝固的铸件，以实现限定区域的加速冷却。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在铸件仍旧为熔融时的每一个冷却流开始，其中各自第一部的厚度及其通过冷却流的去除被调节，使得在所需的各自限定区域的初始冷却过程中，各自第一部保持足够的完整，以支承熔融铸件，一旦在该限定区域的铸件开始自支承，通过去除，将该区域暴露于所实现的直接冲击，并在所述铸件上保持所述冲击一定时间，至少在紧接各自限定区域的范围内有效地提高所述铸件的冷却率和机械性能。

12.如权利要求11所述的形成大型复杂铝合金铸件的方法，其特征在于，定位所述各自限定的区域以避免孔隙和缩松的方式实现远离并指向所述铝液源的定向冷却。

13.如权利要求10所述的用于在砂型中低压铸造铝合金发动机缸体的方法，其特征在于，所述砂型具有限定曲轴箱和螺栓支座的区域，还包括设置其中一个所述第一部为限定曲轴箱的砂芯并且设置其它第一部为限定螺栓支座的砂芯。