在凝固期间提高金属砂型铸件的冷却速率的系统和方法技术方案

一种在凝固期间提高金属砂型铸件的冷却速率的系统和方法。该系统包括限定模腔的3D打印的制造的砂模、延伸到制造的砂模中的冷却剂入口端口、围绕模腔的一部分的大量冷却剂通道以及与冷却剂通道流体连通的冷却剂出口端口。该系统还包括冷却剂蒸气提取系统，该冷却剂蒸气提取系统具有与砂模的出口端口流体连接的收集歧管。将熔融金属浇注到模腔中，并将液体冷却剂引入砂模中。当液体冷却剂渗透通过砂型时，其状态变为气相，从而提高铸件的冷却速率。液体冷却剂可以是液氮的冷却剂。液体冷却剂可以是液氮的冷却剂。液体冷却剂可以是液氮的冷却剂。

【技术实现步骤摘要】
在凝固期间提高金属砂型铸件的冷却速率的系统和方法


[0001]本公开涉及金属砂型铸造，更具体地涉及在凝固期间提高铝砂型铸件的冷却速率的系统和方法。

技术介绍

[0002]砂型铸造通常用于铸造铝汽车部件，诸如发动机缸体和缸盖。在制造典型的砂模时，砂结合在一起并成形为符合所需汽车部件或工件的负型腔（negative impression）。将熔融铝浇注到负型腔（也称为模腔）中。在冷却和固化时，铸铝部件具有所需汽车部件的形状和几何构造。
[0003]典型的砂模由用有机或无机粘合剂保持在一起的砂颗粒制成。在浇注的铝已经固化并冷却至室温后，将砂模打开以移除铸造部件。砂型铸造的主要优点是砂模和铸造工艺的低成本。在铸造之后，砂可以被回收和再利用。砂型铸造适用于具有复杂形状的铸造部件的小容量和批量生产。然而，砂型铸造不允许紧公差，并且砂型铸造的机械性能由于粗晶粒结构（也称为微观结构）而相对较低，这是由于凝固期间的低冷却速率。
[0004]在砂型铸造中，由于凝固期间的低冷却速率，与金属模具铸造中的较小枝晶臂间距(DAS)（其在凝固期间具有较高冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提高金属砂型铸件的冷却速率的系统，包括：砂模，其限定模腔、围绕所述模腔的一部分的冷却剂通道以及与所述冷却剂通道流体连接的冷却剂入口端口;其中所述冷却剂入口端口可操作以接收处于液相的冷却剂，并且所述冷却剂通道可操作以在所述冷却剂从所述液相转变为气相时引导所述冷却剂。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却剂是从由氩气、氦气和氮气组成的组中选择的低温液体。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却剂是液氮。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却剂是选自由氯氟烃(CFC)、氢氯氟烃（HCFC）和氢氟烃(HFC)组成的组的制冷剂。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述砂模包括：限定所述模腔的内部模具表面；第一区域，其位于所述内部模具表面和所述冷却剂通道之间，其中所述第一区域包括第一渗透性；和第二区域，其位于所述冷却剂通道与所述砂模的外边界之间，其中所述第二区域包括第二渗透性；其中所述第一渗透性大于所述第二渗透性。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：