本实用新型专利技术涉及一种低压浇铸装置(10)，其具有铸模(11)，浇铸原料可通过至少一个浇铸流道(12)借助于气体超压填充到所述铸模中。在所述浇铸流道(12)中和/或在所述浇铸流道(12)上设置有至少一个冷却模块(20)，在所述浇铸流道(12)中流动的浇铸原料可借助于所述冷却模块这样冷却，使得所述浇铸原料凝固并且所述浇铸流道(12)封闭；和/或在所述浇铸流道(12)中设置有至少一个止回阀(22)，所述浇铸流道(12)可借助于所述止回阀在气体压力下降时机械地封闭。借助于所述低压浇铸装置(10)可制造具有高质量的薄壁部件(40，44)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种低压浇铸装置和一种用于运行该低压浇铸装置的方法，其中，低压浇铸装置包括至少一个铸模，浇铸原料可通过浇铸流道/横浇道借助于气体超压填充到所述铸模中。此外，本技术涉及一种在使用该浇铸装置的情况下制造的铸件。
技术介绍
由GM 90 15 025.2已知了一种用于熔融容器和浇铸容器的封闭塞。封闭塞包括封闭体和固定在所述封闭体上的导杆，其中，封闭塞具有允许其在熔液上漂浮的体积密度。封闭塞构造成球并且导杆连接在球的浸入到熔液中的区域上。
技术实现思路
本技术的目的在于，提出一种相对于现有技术改善的低压浇铸装置以及一种用于运行所述低压浇铸装置的方法。此外，本技术的目的在于，提出一种铸件、特别是排气涡轮增压器壳体，该铸件可以在使用这样的装置或这样的方法的情况下来制造。按照本技术，所述目的关于低压浇铸装置、关于方法以及关于铸件通过下述特征来实现。按照本技术的低压浇铸装置包括至少一个铸模，浇铸原料可通过浇铸流道借助于气体超压填充到所述铸模中。在浇铸流道中和/或在浇铸流道上设置有至少一个冷却模块，在浇铸流道中流动的浇铸原料可借助于所述冷却模块这样冷却，使得浇铸原料凝固并且浇铸流道封闭；和/或在浇铸流道中设置有至少一个止回阀，浇铸流道可借助于所述止回阀在气体压力下降时机械地封闭。借助于按照本技术的低压浇铸装置可以以特别有利的方式实现：在完成铸模填充之后压力下降，而熔液不从铸模流出以及流回到浇铸流道中。由此，利用逆着重力的模填充进行的浇铸过程的工艺时间可以以有利的方式缩短：即一旦浇铸流道通过冷却模块或者说止回阀封闭，液态的浇铸原料就不再可以从铸模流回。铸模因此可以与低压浇铸设备脱耦，并且浇铸设备可直接供填充另外的铸模使用。通过这种方式可以减小非生产性的辅助时间并且可成本相对低廉地制造铸件、例如钢铸件。根据本技术的低压浇铸装置的一个方面，所述冷却模块由金属、型砂和/或陶瓷形成。根据本技术的低压浇铸装置的另一方面，在所述冷却模块上设置有冷却装置。优选地，所述冷却装置是冷铁。在按照本技术的用于借助于低压浇铸工艺来制造铸件的方法中，将浇铸原料通过浇铸流道借助于气体超压填充到铸模中，其中，借助于至少一个设置在浇铸流道中的冷却模块使流动的浇铸原料冷却成，使得所述浇铸原料凝固并且所述浇铸流道封闭；和/或在所述浇铸流道中设置至少一个止回阀，所述浇铸流道借助于所述止回阀在气体压力下降时机械地封闭。根据本技术的方法的一个方面，在将材料熔液填充到所述铸模中之前在所述铸模的至少一个冒口的填充开口的区域中设置放热反应物质或放热反应物质混合物。在用浇铸方法制造金属构件时一般存在由于收缩、即熔液体积减小而形成所谓缩孔的风险，特别是在熔液快速凝固时。为了容纳由缩孔体积亏空所引起的过多的熔液并且为了减小缩孔的数量，铸模包括所谓的冒口，所述冒口在硬化之后由铸件移开。为了进一步减小缩孔的风险，有利的是，在铸模的填充开口和/或冒口的区域中在填充液态的浇铸原料之前设置放热反应物质或放热反应物质混合物，例如所谓的缩孔粉；通过这种方式可以减小浇铸原料的凝固速度并且由此延长凝固时间。有利地，放热反应物质或放热反应物质混合物设置在容器中，所述容器在与液态的浇铸原料接触时至少部分地这样被破坏，使得放热反应物质或放热反应物质混合物连同浇铸原料熔液一起传送到所述至少一个冒口中和/或铸模中。在容器中提供放热反应物质或放热反应物质混合物能实现放热反应物质或放热反应物质混合物在填充开口的区域中进行工艺可靠的放置和量控制。通过这种方式可以显著提高冒口的作用。在使用这样的容器时，物质或物质混合物可以以保持不变的且可确定地预给定的量和浓度设置在填充开口的区域中，由此，工艺具有非常小的制造带宽和易错性。在待生产的浇铸体中形成非金属夹杂物可以明显减少。冒口作用也显著提高，由此也可至少实现浇铸体中的收缩缺陷部位、即非金属夹杂物的减少。此外，由此可减小冒口的容积，而不失去冒口作用。优选地，使用粉末状的放热反应物质或粉末状的放热反应物质混合物。根据本技术的方法的另一方面，将冷硬化的溶芯设置在铸模中并且用浇铸原料、特别是钢熔液这样浇铸包封，使得所述铸件至少在部分区域中具有1至3.5毫米的壁厚。在按照本技术的铸件方面，所述铸件特别是排气涡轮增压器壳体，所述铸件用低压浇铸方法来制造并且至少在部分区域中薄壁地具有1至3.5毫米的壁厚。优选地，所述铸件由钢形成。在使用按照本技术的低压浇铸装置和按照本技术的方法的情况下可以以成本低廉的方式以短的工艺时间以高质量和小壁厚来制造铸件。例如可以通过这种方式制造薄壁的铸件、特别是排气涡轮增压器壳体，所述薄壁的铸件至少在部分区域中、优选在至少20％的区域中具有1至3.5毫米的壁厚。由于壁厚减小，在制造这样的排气涡轮增压器壳体时的材料使用可降低，这促成显著的重量节省。因此例如通过这种方式制造的用于4缸发动机的排气涡轮增压器壳体的重量比传统构型的相应的排气涡轮增压器壳体小30％以上。除此之外，通过壁厚的减小，在车辆中设置排气涡轮增压器壳体所需要的结构空间减小。与重力浇铸方法相比，通过用低压浇铸方法制造排气涡轮增压器壳体，所制造的排气涡轮增压器壳体的废品以有利的方式减少。例如，与在相应的重力浇铸中15％以上废品的典型废品率相比，通过按照本技术的方法，废品率显著降低到10％以下。附图说明借助于附图详细描述本技术的实施例。其中：图1示意性地示出按照本技术的低压浇铸装置的立体视图，该低压浇铸装置具有设置在浇铸流道上的冷却模块；图2示意性地示出按照本技术的低压浇铸装置的立体视图，该低压浇铸装置具有设置在浇铸流道中的止回阀；图3示出在图1或图2的低压浇铸装置中制造的铸件的示意性立体视图。具体实施方式彼此相应的部分在附图中设有相同附图标记。在图1中示出按照本技术的低压浇铸装置10。低压浇铸装置10包括至少一个铸模11，所述铸模的未详细示出的模腔这样构造，使得该模腔相应于待制造的铸件40、例如(在图3中示意性示出的)排气涡轮增压器壳体44的形状。此外，低压浇铸装置10在本实施例中按照图1和2包括两个浇铸流道/横浇道12以及例如一个熔炉13。对于低压浇铸应理解为这样的方法，在所述方法中，浇铸原料、例如铝或者钢借助于也称为上升管的浇铸流道12由下、即逆着重力从熔炉13压到铸模11的模腔中。在此，铸模11例如可以是冷铸模、砂模或精铸模。浇铸原料的向上运动在此逆着重力优选根据气体压力原理而产生。在此提出，在浇铸过程之后、即在填充铸模11的模腔之后封闭浇铸流道12，以便阻止浇铸原料从铸模11流出。在按照图1的本实施例中，低压浇铸装置10如上所述包括两个浇铸流道12，浇铸原料通过所述浇铸流道借助于气体超压压到铸模11中。沿着浇铸流道12的纵向延展大约在中间，相应的浇铸流道12的横截面在区段24中增大。优选在横截面增大的所述区段24上设置有冷却模块20。冷却模块20这样设置在相应浇铸流道12上，使得所述冷却模块形状锁合地贴靠在浇铸流道12上，特别是材料结合、形状锁合和/或力锁合地固定在所述浇铸流道上。在此，冷却模块20这样固定在浇铸流道12上，使得所述浇铸流道例如没有完全由冷却模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低压浇铸装置(10，10′，10″)，包括铸模(11)，浇铸原料能借助于气体超压经由至少一个浇铸流道(12)填充到所述铸模中，其特征在于，在所述浇铸流道(12)中和/或在所述浇铸流道(12)上设置有至少一个冷却模块(20)，在所述浇铸流道(12)中流动的浇铸原料能借助于所述冷却模块冷却成，使得所述浇铸原料凝固并且所述浇铸流道(12)封闭；和/或在所述浇铸流道(12)中设置有至少一个止回阀(22)，所述浇铸流道(12)能借助于所述止回阀在气体压力下降时被机械地封闭。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.23 CN 20141022007501.一种低压浇铸装置(10，10′，10″)，包括铸模(11)，浇铸原料能借助于气体超压经由至少一个浇铸流道(12)填充到所述铸模中，其特征在于，在所述浇铸流道(12)中和/或在所述浇铸流道(12)上设置有至少一个冷却模块(20)，在所述浇铸流道(12)中流动的浇铸原料能借助于所述冷却模块冷却成，使得所述浇铸原料凝固并且所述浇铸流道(12)封闭；和/或在所述浇铸流道(12)中设置有至少一个止回阀(22)，所述浇铸流道(12)能借助于所述止回阀在气体压力下降时被机械地封闭。2.根据权利要求1所述的低压浇铸装置，其特征在于，所述冷却模块(20)由金属、型砂和/或陶瓷形成。3.根据权利要求1或2所述的低压浇铸装置，其特征在于，在所述冷却模块(20)上设置有冷却装置。4.根据权利要求3所述的低压浇铸装置，其特征在于，所述冷却装置是冷铁。5.根据权利要求1或2所述的低压浇铸装置，其特征在于，在所述铸模(11)的至少一个冒口(50)的填充开口(51)的区域中设置有放热反应物质或放热反应物...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·博特施，Y·杜拉克，T·豪格，T·凯泽，H·普费弗，M·朔恩柏恩，J·蒂姆，K·L·威斯科夫，
申请(专利权)人：戴姆勒股份公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE
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