CN116274869B - 一种铝合金熔模铸造装置及使用该装置的铸造方法 - Google Patents

Abstract

一种铝合金熔模铸造装置及使用该装置的铸造方法，它涉及一种铸造装置铸造方法。本发明为了解决现有热壳浇注薄壁铝合金件的方式存在铸件出现针孔，铸件组织粗大，力学性能不高的问题。本发明金属栅格安装在铸造罐体的下罐上，陶瓷型壳安装在金属栅格上，陶瓷型壳保温冒口安装在陶瓷型壳的上部，激冷块安装在陶瓷型壳上的铸件热节部位处，进气管插装在铸造罐体的下罐上，进水管的一端穿过金属栅格伸入到冷却水中，另一端与水泵连接并通过分水管对激冷块冷却，排水管的一端与激冷块连接，另一端穿过金属栅格伸入到冷却水中。步骤一：对陶瓷型壳进行预热；步骤二：浇注；步骤三：完成罐体闭合、锁紧密封直至凝固结束。本发明用于铝合金的熔模铸造。

Description

一种铝合金熔模铸造装置及使用该装置的铸造方法

技术领域

本发明涉及一种铸造装置及使用该装置的铸造方法，具体涉及一种铝合金熔模铸造装置及使用该装置的铸造方法。属于铝合金熔模铸造领域。

背景技术

对于存在孤立热节的大型薄壁铝合金的铝合金铸件，铸件热节处容易产生缩孔、缩松、疏松缺陷。对于熔模铸造方法而言，国内外大多数都是通过采用复杂的浇注系统及增加冒口重量的方法来解决大型铝合金熔模精铸件热节问题。但是由于浇注系统庞大，制造难度大，工艺出品率低，制造难度大，效果始终不理想。

而铸件热节一般在以下2种部位产生。

(1)铸件的厚大部需要位。该处的模数很高，需要加快其传热效率，先将模数降低下来，再与冒口协同建立温度梯度，形成顺序凝固方式，对该处热节进行有效补缩，若只依赖于冒口只会增大热节区域，进一步加剧缩孔、疏松缺陷的范围和等级。

(2)铸件自身结构形成的热节。如侧壁与肋板的交汇处，因缺少了散热面，并将2处热量耦合叠加在一处，致使其凝固速度低于其他部位，形成了热节。因此需要加快其传热速度，快速转移该处热量，达到消除热节的目的。

解决上述问题的核心是在凝固过程中如何精准有效的来控制型壳的局部传热速度，即加快铸件高模数部位的传热速度，降低补缩冒口的传热速度，提高补缩效果。

目前，所采取的加快型壳传热的方法是吹风、喷水、冷铁。吹风与喷水无法精准作用在型壳上的热节部位，而且当风或水作用到型壳上会沿着型壳壁流淌，无法准确控制其作用的有效面积。

对于大型薄壁铝合金铸件(一般薄壁通常指的是壁厚在1.5-4mm之间，对薄壁大型的定义是指直径在500mm左右，高500mm以上)，通常采用平稳缓慢的充型过程，以便排除型腔内的空气，避免出现卷气、夹渣获问题，这就使得充型过程时间较长，加之熔模铸造的陶瓷型壳非常薄，降温很快，为了保证其完整成形。型壳还需要预热后浇注，预热温度在550℃左右，此时的冷铁温度与铝熔体偏差小，在凝固初期冷铁就达到了热饱和状态，无法有效的将热量导出。另外，采用热壳浇注薄壁铝合金件，会使铸件整体凝固速度变慢，促使了铝熔体氢的析出，导致铸件出现针孔，铸件组织粗大，力学性能不高。

综上所述，现有热壳浇注薄壁铝合金件的方式存在铸件出现针孔，铸件组织粗大，力学性能不高的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有热壳浇注薄壁铝合金件的方式存在铸件出现针孔，铸件组织粗大，力学性能不高的问题。进而提供一种铝合金熔模铸造装置及使用该装置的铸造方法。

本发明的技术方案是：一种铝合金熔模铸造装置包括铸造罐体，铸造罐体的内部盛有冷却水，它还包括金属栅格、进水管、水泵、分水管、排水管、进气管、激冷块、陶瓷型壳保温冒口和陶瓷型壳，金属栅格安装在铸造罐体的下罐上，陶瓷型壳安装在金属栅格上，陶瓷型壳保温冒口安装在陶瓷型壳的上部，激冷块安装在陶瓷型壳上的铸件热节部位处，进气管插装在铸造罐体的下罐上，进水管的一端穿过金属栅格伸入到冷却水中，进水管的另一端与水泵连接并通过分水管对激冷块冷却，排水管的一端与激冷块连接，排水管的另一端穿过金属栅格伸入到冷却水中。

进一步地，铸造罐体包括上罐、下罐、上罐开合机构、锁紧机构和密封胶圈，锁紧机构安装在下罐的上端，密封胶圈安装在锁紧机构上，上罐通过上罐开合机构安装在下罐上。

进一步地，激冷块包括块体、进水管路、出水管路和两个快换接头，块体内部加工有冷却通道，进水管路和出水管路分别与冷却通道的进口和出口连接，进水管路和出水管路的端部分别连接有一个快换接头。

进一步地，冷却通道包括多个水平通道、竖直通道、进水通道和出水通道，多个水平通道以矩形阵列的方式水平开设并形成矩形冷却通道，进水通道和出水通道均水平开设，且进水通道位于矩形冷却通道的上方，出水通道位于矩形冷却通道的下方，竖直通道安装在块体内并将矩形冷却通道、进水通道和出水通道连通。

进一步地，块体的右侧端面为有效作用面，所述有效作用面与铸件热节部位贴合。

进一步地，激冷块还包括激冷块蜡模，激冷块蜡模包围在块体外侧壁和铸件热节部位上。

进一步地，陶瓷型壳保温冒口为圆环形冒口，且所述圆环形冒口沿圆周方向加工有环形空腔。

本发明还提供了一种铸造方法，它包括以下步骤：

步骤一：陶瓷型壳焙烧后将激冷块装入，用陶瓷型壳修补剂封堵激冷块的出口，待陶瓷型壳修补剂硬化后，对陶瓷型壳进行预热；

步骤二：型壳达到保温时间后，准备进行浇注；

将陶瓷型壳转入浇注装置上，立即将所有激冷块上的进水管路接入分水管，出水管路接入排水管，开始进行浇注；

步骤三：浇注结束后启动铝合金熔模铸造装置，此时铝合金熔模铸造装置完成罐体闭合、锁紧密封；

铝合金熔模铸造装置自动开启水泵并向铸造罐体内通入氮气，其中，水泵将冷却水输送入每个激冷块内，在激冷块内完成热交换后从排水口排入到下罐内，完成了激冷块的热量转移，每个激冷块不会出现热饱和，30s内气压达到6bar并进行保压，直至凝固结束。

进一步地，步骤一在对陶瓷型壳进行预热之前包括以下步骤：

步骤一一：制备激冷块、激冷块蜡模和陶瓷型壳保温冒口；

步骤一二：在熔模组合时在指定位置粘接好激冷块蜡模和陶瓷型壳保温冒口，陶瓷型壳保温冒口的出口用胶带密封，在涂料制壳过程中每涂挂一层浆料及时刮掉保温冒口胶带以及激冷块蜡模出口处的浆料，使激冷块蜡模和保温冒口的胶带处于裸露状态，即在该处没有型壳覆盖处于开口状态；

步骤一三：进行脱蜡、焙烧。

进一步地，步骤一三中，在型壳焙烧前去除保温冒口出口处的胶带。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明通过设置激冷块，以及对水泵的控制实现了定点、定时冷却，即合金浇注充型后才对铸件固定热节部位进行激冷，这一点对于薄壁件的成形非常重要，传统的激冷在合金充型阶段就开始了，使合金液过早冷却，影响充型过程，铸件可能出现冷隔缺陷。

其中，定点冷却是指对铸件的热节部位冷却，这里的“点”指的就是地点意思即热节地点，铸件凝固过程控制就是控制铸件热节部位的凝固顺序。

定时冷却为主动延时冷却，是在铸件充型完成后再进行的主动激冷手段，而传统的冷却方式是一种被动冷却方法，即只要与合金液接触就会对合金液进行激冷。而熔模铸造的型壳比较薄熔模铸造使用的陶瓷型壳厚度一般在(4～12)mm，由于型壳过薄，散热较快，为了保证型壳内的金属液体不过早凝固，还要对型壳预热，若此时开始发挥激冷作用，轻则会在金属液析出较多晶核，增加金属液黏度，增大充型阻力，重则使局部的金属液体流在汇合之前就已经凝固，形成冷隔缺陷。这都是对铸件的成形是极其不利的。

2、本发明拥有强激冷能力，而且激冷结构不会出现热饱和现象，因循环冷却水能够及时将激冷块内的热量转移走，使激冷块的温度与铸件热节部位的温度始终保持较大的温度差。传统熔模铸造采用冷铁方式激冷，型壳预热后非常冷铁温度较高，在铸件凝固初期还能够起到一定的激冷作用，但是当冷铁的温度与铸件的温度相差很小时，达到了热饱和状态，此时铸件凝固尚未完成冷铁却无法起到激冷作用，铸件会出现疏松问题，而本发明的采用循环水不存在热饱和问题。

3、本发明设计了熔模铸造用保温冒口结构(本发明的保温冒口结构是一种在中间夹层填充保温材料的冒口结构，这种保温材料热阻很大，能够对大幅降低冒口内金属液体的散热速率，起到保温作用)，延缓冒口散热，并结合激冷系统实现了对凝固过程的主动调控，提高了补缩能力。

4、本发明的铝合金铸件是在压力下凝固的，除了具有一定的压力补缩作用还能解决了铸件潜在针孔问题。因为在压力环境中能够增大铝熔体内氢的溶解度，这样在随后的凝固过程中，氢来不及析出就已经完成了凝固，避免了针孔问题。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。图2是图1的主剖视图。图3是图2中进水管7、水泵8、分水管9、排水管10和激冷块12的结构示意图。图4是激冷块12的剖视图。图5是激冷块12的侧视图。图6是激冷块12与铸件热节部位15贴合的示意图。图7是激冷块12与铸件热节部位15浇筑蜡模的示意图。图8是陶瓷型壳保温冒口13的主剖视图。图9是图8在A处的向视图。图10是陶瓷型壳保温冒口13使用时的示意图，图11是包有蜡模的陶瓷型壳保温冒口13的示意图。图12是铝合金熔模铸造凝固过程的热管理工作流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式的一种铝合金熔模铸造装置包括铸造罐体，铸造罐体的内部盛有冷却水，它还包括金属栅格6、进水管7、水泵8、分水管9、排水管10、进气管11、激冷块12、陶瓷型壳保温冒口13和陶瓷型壳14，金属栅格6安装在铸造罐体的下罐2上，陶瓷型壳14安装在金属栅格6上，陶瓷型壳保温冒口13安装在陶瓷型壳14的上部，激冷块12安装在陶瓷型壳14上的铸件热节部位15处，进气管11插装在铸造罐体的下罐2上，进水管7的一端穿过金属栅格6伸入到冷却水中，进水管7的另一端与水泵8连接并通过分水管9对激冷块12冷却，排水管10的一端与激冷块12连接，排水管10的另一端穿过金属栅格6伸入到冷却水中。

当激冷系统启动时，水泵8将冷却水抽上来经分水管9，进入到激冷块12内部，冷却水经热交换后将沿着排水管10排入到下罐2底部，下罐2底部有搅拌装置将排出的热水与冷却水混合均匀。

在激冷系统启动之前，上罐1会自动关闭同时锁紧环锁紧，此时液氮经汽化器气化后形成的氮气从进气管11进入到密封的罐体内部，在30s内使罐内压力达到6bar(铸件要是凝固了，压力就起不到补缩作用，因此罐体加压速度越快越好)，并进行保压直至凝固结束。

本装置能够使铸件在压力下凝固，不仅使铸件组织更加致密，还能提高氢在铝熔体的溶解度，在凝固时使氢来不及析出形成针孔。氮气还能够减小型腔内铝熔体的氧化。

本实施方式依据铸件模数云图确定铸件模数大的部位(通常是铸件的厚大部位)，根据具体情况设计这些模数大的部位补缩单元，比如仅采对模数大的部位激冷措施加快其凝固速度、或者仅采用冒口补缩，也可以冒口和激冷相结合的方式完成补缩。为了提高补缩效果，本发明的冷却系统(指进水管7、水泵8、分水管9、排水管10、进气管11和激冷块12)来提高陶瓷型壳局部的激冷能力，设计陶瓷型壳保温冒口对延缓冒口内金属液的降温速度来提高冒口的补缩能力，通过增加铸件凝固时的压力使铸件组织的更加致密还能提高氢在铝熔体的溶解度避免铸件形成针孔。

现有技术中由于采用冷铁激冷能力有限，直接在型壳上喷水却难以控制激冷区域。在铸件浇注结束之后立即采用循环水对陶瓷型壳指定部位进行强激冷是一种理想的定时激冷方法，一方面在合金液充型过程中不会对金属液产生激冷作用而大幅降低金属液温度，没有影响金属液流动以及补缩，这对于合金液的充型和补缩是非常有利的。另一方面由于是循环水可以持续将型壳局部热量源源不断带走，不存在热饱和问题，激冷能力非常强。

熔模铸造使用的陶瓷型壳厚度一般在(4～12)mm，由于型壳过薄，在型壳涂制过程中若直接采用点冷管(压铸用的)难以固定在模组上随其涂料制壳，而且铸件结构复杂不适合采用简单的点冷管。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的铸造罐体包括上罐1、下罐2、上罐开合机构3、锁紧机构4和密封胶圈5，锁紧机构4安装在下罐2的上端，密封胶圈5安装在锁紧机构4上，上罐1通过上罐开合机构3安装在下罐2上。如此设置，本实施方式的上罐开合机构3是通过连着上罐1与下罐2的液压泵伸缩来驱动上罐绕着固定轴旋转来实现开合的，锁紧机构4是由液压泵和锁紧环构成，下罐盛有冷却水用于冷却。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图4至图5说明本实施方式，本实施方式的激冷块12包括块体12-1、进水管路12-2、出水管路12-3和两个快换接头12-4，块体12-1内部加工有冷却通道12-5，进水管路12-2和出水管路12-3分别与冷却通道12-5的进口和出口连接，进水管路12-2和出水管路12-3的端部分别连接有一个快换接头12-4。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

本实施方式的进水管和排水管采用不锈钢材质，其一端与激冷块的内部管路出口连接，另一端连接快换接头。激冷块的热量可以被循环水快速导出，不存在热饱和，可实现冷却速度主动调控。激冷块有效作用面的大小及形状与热节有关，保证能够将热节完全覆盖。

具体实施方式四：结合图4至图5说明本实施方式，本实施方式的冷却通道12-5包括多个水平通道12-5-1、竖直通道12-5-2、进水通道12-5-3和出水通道12-5-4，多个水平通道12-5-1以矩形阵列的方式水平开设并形成矩形冷却通道，进水通道12-5-3和出水通道12-5-4均水平开设，且进水通道12-5-3位于矩形冷却通道的上方，出水通道12-5-4位于矩形冷却通道的下方，竖直通道12-5-2安装在块体12-1内并将矩形冷却通道、进水通道12-5-3和出水通道12-5-4连通。如此设置，本实施方式的块体12-1外部带有定位台阶，内部制成相互连通的冷却通道12-5，在激冷块12外侧只留进水口和排水口，其余出口填平。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图6说明本实施方式，本实施方式的块体12-1的右侧端面为有效作用面12-5-5，所述有效作用面12-5-5与铸件热节部位15贴合。如此设置，本实施方式的激冷块与铝熔体直接接触(没有了陶瓷型壳阻隔，有效减小了热阻，大幅提升激冷效率)，因此激冷块材料采用耐热钢、石墨或者陶瓷芯(需要承受住型壳预热温度)。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图7说明本实施方式，本实施方式的激冷块12还包括激冷块蜡模12-6，激冷块蜡模12-6包围在块体12-1外侧壁和铸件热节部位15上。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

本实施方式设计陶瓷型壳的激冷块装配结构，完成激冷块的装配和封堵。型壳制备时，制备激冷块蜡模，该蜡模体积比激冷块大(0.5～1)％，保证激冷块与型壳内壁之间存在微量的间隙，避免型壳预热时涨破壳，激冷块蜡模定位台阶要比激冷块定位台阶厚10mm，便于激冷块装入型壳后采用型壳修补剂封堵，用粘结蜡将激冷块蜡模粘接在铸件蜡模的热节位置。涂料制壳时，每涂一层壳后立即将激冷块蜡模出口表面的涂层刮掉，保证脱蜡前该处裸露出蜡，然后进行脱蜡、型壳焙烧，再将激冷块装入型壳内并用型壳修补剂封堵，避免浇注过程跑火。

具体实施方式七：结合图8至图11说明本实施方式，本实施方式的陶瓷型壳保温冒口13为圆环形冒口，且所述圆环形冒口沿圆周方向加工有环形空腔13-1。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

为避免充型过程出现卷气和氧化夹渣问题，铝合金铸件熔模铸造通常采用底注开放式浇注系统即合金液从铸件底部充型最后流入到冒口内，充型时间相对较长，此时冒口内的铝熔体是由液流前端汇聚而成，其温度会低于下方铸件的温度，甚至冒口已经凝固了，铸件却还没有凝固，这样的冒口失去了补缩作用。设计一种保温冒口延缓冒口凝固时降温速度，使冒口内的金属液温度大幅高于铸件温度，提高冒口的补缩作用。

用制备陶瓷芯的方法制作一个带有夹层结构(指环形空腔13-1)的冒口陶瓷外壳(壁厚在4mm以下)，中间是冒口部分。然后向环形空腔13-1填充并压实保温毯，在冒口顶部使用胶带密封，使用时在蜡模需要放置冒口的部位粘接冒口接口蜡模，再将冒口陶瓷外壳粘接在冒口接口蜡模上，然后进行涂壳，每涂一层型壳需要将胶带上的涂层刮掉，然后经脱蜡、焙烧后在冒口陶瓷外壳外层形成坚固的陶瓷型壳。

传统熔模铸造对冒口保温的方法，是在冒口的型壳外壁包裹保温棉，由于型壳外壁凹凸不平以及一些异形冒口，保温棉无法与型壳紧密贴合，保温效果有限。而本发明的冒口不仅限于圆柱形冒口，对于所有冒口结构，都可以采用该方法制成熔模铸造用的保温冒口，来提高补缩效果，其本质就是控制冒口散热速率。

具体实施方式八：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式的铸造方法，它包括以下步骤：

步骤一：陶瓷型壳14焙烧后将激冷块12装入，用陶瓷型壳14修补剂封堵激冷块12的出口，待陶瓷型壳14修补剂硬化后，对陶瓷型壳14进行预热；

步骤二：型壳达到保温时间后，准备进行浇注；

将陶瓷型壳14转入浇注装置上，立即将所有激冷块12上的进水管路12-2接入分水管9，出水管路12-3接入排水管10，开始进行浇注；

步骤三：浇注结束后启动铝合金熔模铸造装置，此时铝合金熔模铸造装置完成罐体闭合、锁紧密封；

铝合金熔模铸造装置自动开启水泵8并向铸造罐体内通入氮气，其中，水泵8将冷却水输送入每个激冷块12内，在激冷块12内完成热交换后从排水口排入到下罐2内，完成了激冷块12的热量转移，每个激冷块12不会出现热饱和，30s内气压达到6bar并进行保压，直至凝固结束。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式的步骤一在对陶瓷型壳14进行预热之前包括以下步骤：

步骤一一：制备激冷块12、激冷块蜡模12-6和陶瓷型壳保温冒口13；

步骤一二：在熔模组合时在指定位置粘接好激冷块蜡模12-6和陶瓷型壳保温冒口13，陶瓷型壳保温冒口13的出口用胶带密封，在涂料制壳过程中每涂挂一层浆料及时刮掉保温冒口胶带以及激冷块蜡模出口处的浆料，使激冷块蜡模和保温冒口的胶带处于裸露状态，即在该处没有型壳覆盖处于开口状态；

步骤一三：进行脱蜡、焙烧。

本发明利用铝合金熔模铸造装置针对熔模铸件热节部位进行延时高效激冷并协同运用保温冒口可以增大补缩通道的温度梯度提高效果，通过综合调控管理浇注系统的热量分布重新构建合理的温度场并结合压力补缩的综合作用使铸件获得良好的冶金质量和有利的力学性能。其它组成和连接关系与具体实施方式一至八中任意一项相同。

具体实施方式十：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式的步骤一三中，在型壳焙烧前去除保温冒口出口处的胶带。其它组成和连接关系与具体实施方式一至九中任意一项相同。

结合图1至图12说明本发明的工作原理：

铝合金熔模壳体铸件材料ZL114A，直径480mm，铸件高550mm，主体壁厚3.5mm，5处厚大部位(模数在0.9～1.0cm之间)，在这些厚大的部位设置了冒口。通过X射线检查发现这些厚大部位存在严重的缩松缺陷。说明厚大部位的热节并没有得到有效补缩，仍留在了铸件内部。

制备5块激冷块和保温冒口，熔模组合时将激冷块蜡模分别粘接到这些厚大部位底部，在这些厚大部位的顶部粘接保温冒口并用胶带封堵冒口出口，涂料制壳时及时刮去激冷块蜡模出口处和保温冒口胶带的每层料浆，使激冷块蜡模和保温冒口的胶带裸露出来，即在该处没有型壳覆盖处于开口状态(便于后续组装激冷块和冒口排气)，经过脱蜡、焙烧，清除型壳内的灰尘等杂物候组装激冷块，在激冷块出口数使用型壳修补剂进行封堵避免浇注时跑火，修补剂干燥后进行型壳预热。

型壳预热温度500℃，保温时间30min，转移至热管理装置上，接好水管后，进行浇注，ZL114A合金浇注温度748℃，充型时间50s，浇注结束后，启动热管理装置，该装置关闭、锁紧上罐，设备自动启动循环水激冷厚大部位同时自动通入刚气化后氮气，协同保温冒口综合调控管理浇注系统的热量分布增大补缩通道的温度梯度。使这5处厚大部位的热节得到了有效补缩，解决了缩松问题。

对厚大部位的取样测试其力学性能见表1。

表1厚大部位力学性能测试结果

取样部位	抗拉强度(MPa)	屈服强度(MPa)	延伸率％
				1	340	282	5
2	342	282	5.5
				3	338	279	5
4	345	283	6
				5	347	285	6

传统熔模铸造Z114A铸件本体解剖力学性能，抗拉强度强度在(290～320)MPa之间，屈服强度在(250～270)Mpa，延伸率在(2.5～4)％之间。力学性能提升效果还是非常显著的。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明的，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (6)

1.一种铝合金熔模铸造装置，它包括铸造罐体，铸造罐体的内部盛有冷却水，其特征在于：它还包括金属栅格(6)、进水管(7)、水泵(8)、分水管(9)、排水管(10)、进气管(11)、激冷块(12)、陶瓷型壳保温冒口(13)和陶瓷型壳(14)，

金属栅格(6)安装在铸造罐体的下罐(2)上，陶瓷型壳(14)安装在金属栅格(6)上，陶瓷型壳保温冒口(13)安装在陶瓷型壳(14)的上部，激冷块(12)安装在陶瓷型壳(14)上的铸件热节部位(15)处，进气管(11)插装在铸造罐体的下罐(2)上，进水管(7)的一端穿过金属栅格(6)伸入到冷却水中，进水管(7)的另一端与水泵(8)连接并通过分水管(9)对激冷块(12)冷却，排水管(10)的一端与激冷块(12)连接，排水管(10)的另一端穿过金属栅格(6)伸入到冷却水中；

激冷块(12)包括块体(12-1)、进水管路(12-2)、出水管路(12-3)、两个快换接头(12-4)和激冷块蜡模(12-6)，块体(12-1)内部加工有冷却通道(12-5)，进水管路(12-2)和出水管路(12-3)分别与冷却通道(12-5)的进口和出口连接，进水管路(12-2)和出水管路(12-3)的端部分别连接有一个快换接头(12-4)；

冷却通道(12-5)包括多个水平通道(12-5-1)、竖直通道(12-5-2)、进水通道(12-5-3)和出水通道(12-5-4)，多个水平通道(12-5-1)以矩形阵列的方式水平开设并形成矩形冷却通道，进水通道(12-5-3)和出水通道(12-5-4)均水平开设，且进水通道(12-5-3)位于矩形冷却通道的上方，出水通道(12-5-4)位于矩形冷却通道的下方，竖直通道(12-5-2)安装在块体(12-1)内并将矩形冷却通道、进水通道(12-5-3)和出水通道(12-5-4)连通；

块体(12-1)的右侧端面为有效作用面(12-5-5)，所述有效作用面(12-5-5)与铸件热节部位(15)贴合；

激冷块蜡模(12-6)包围在块体(12-1)外侧壁和铸件热节部位(15)上。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金熔模铸造装置，其特征在于：铸造罐体包括上罐(1)、下罐(2)、上罐开合机构(3)、锁紧机构(4)和密封胶圈(5)，锁紧机构(4)安装在下罐(2)的上端，密封胶圈(5)安装在锁紧机构(4)上，上罐(1)通过上罐开合机构(3)安装在下罐(2)上。

3.根据权利要求2所述的一种铝合金熔模铸造装置，其特征在于：陶瓷型壳保温冒口(13)为圆环形冒口，且所述圆环形冒口沿圆周方向加工有环形空腔(13-1)。

4.一种使用权利要求1-3中任意一项权利要求所述的一种铝合金熔模铸造装置的铸造方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一：陶瓷型壳(14)焙烧后将激冷块(12)装入，用陶瓷型壳(14)修补剂封堵激冷块(12)的出口，待陶瓷型壳(14)修补剂硬化后，对陶瓷型壳(14)进行预热；

步骤二：型壳达到保温时间后，准备进行浇注；

将陶瓷型壳(14)转入浇注装置上，立即将所有激冷块(12)上的进水管路(12-2)接入分水管(9)，出水管路(12-3)接入排水管(10)，开始进行浇注；

步骤三：浇注结束后启动铝合金熔模铸造装置，此时铝合金熔模铸造装置完成罐体闭合、锁紧密封；

铝合金熔模铸造装置自动开启水泵(8)并向铸造罐体内通入氮气，其中，水泵(8)将冷却水输送入每个激冷块(12)内，在激冷块(12)内完成热交换后从排水口排入到下罐(2)内，完成了激冷块(12)的热量转移，每个激冷块(12)不会出现热饱和，30s内气压达到6bar并进行保压，直至凝固结束。

5.根据权利要求4所述的铸造方法，其特征在于：步骤一在对陶瓷型壳(14)进行预热之前包括以下步骤：

步骤一一：制备激冷块(12)、激冷块蜡模(12-6)和陶瓷型壳保温冒口(13)；

步骤一二：在熔模组合时在指定位置粘接好激冷块蜡模(12-6)和陶瓷型壳保温冒口(13)，陶瓷型壳保温冒口(13)的出口用胶带密封，在涂料制壳过程中每涂挂一层浆料及时刮掉保温冒口胶带以及激冷块蜡模出口处的浆料，使激冷块蜡模和保温冒口的胶带处于裸露状态，即在该处没有型壳覆盖处于开口状态；

步骤一三：进行脱蜡、焙烧。

6.根据权利要求5所述的铸造方法，其特征在于：步骤一三中，在型壳焙烧前去除保温冒口出口处的胶带。