铸造系统、放热进料器单元和形成该铸造系统的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种垂直分隔的铸造系统，其包括第一半模和第二半模，第一半模和第二半模在垂直分隔线处相遇并共同界定了铸造腔和进料器腔。放热进料器单元位于进料器腔中，进料器单元包括入口，腔室以及与铸造腔流体连通的出口，其中出口与入口分开。该系统界定了熔融金属从进料器单元的入口经由进料器单元的腔室和出口到铸造腔的流路。本发明专利技术还公开了一种放热进料器单元和一种形成所述铸造系统的方法。在本发明专利技术中，能够有效地制造一致的声铸件，特别是在单个模具中制造多个铸件的情况下。

Casting system, exothermic feeder unit and method of forming the casting system

The invention discloses a vertical partition casting system, which comprises a first half die and a second half die. The first half die and the second half die meet at the vertical partition line and define the casting cavity and the feeder cavity together. The exothermic feeder unit is located in the feeder chamber. The feeder unit includes an inlet, a chamber and an outlet connected with the casting chamber, in which the outlet is separated from the inlet. The system defines the flow path of molten metal from the inlet of the feeder unit through the chamber and outlet of the feeder unit to the casting chamber. The invention also discloses an exothermic feeder unit and a method for forming the casting system. In the present invention, uniform sound castings can be effectively manufactured, especially when multiple castings are manufactured in a single die.

【技术实现步骤摘要】
铸造系统、放热进料器单元和形成该铸造系统的方法
本专利技术涉及用于在模具中铸造金属的系统。特别地，本专利技术涉及包括放热进料器单元的垂直分隔的铸造系统。
技术介绍
为了满足生产率要求，自动化的绿砂铸造生产线已经越来越受到小型铸铁大批量和长期生产的欢迎。垂直分隔的成型机(如由DISAIndustriesA/S制造的Disamatic无箱成型机)每小时可生产多达450-500个模具且通常用于灰铸铁铸件。在Disamatic机器中，一个模型半部分被安装在液压操作的挤压活塞的端部，另一个半部分被安装到摆动板(所谓的，因为它能够移动和摆动离开模具)。这种机器能够生产硬的，刚性的、无箱的绿砂模具。在典型的铸造工艺(水平或垂直分隔的模具)中，将熔融金属浇入到界定了铸件形状的预形成的模具腔中。但是，随着金属凝固，其收缩导致缩孔，这又导致最终铸件中不可接受的缺陷。以上通过提供与铸造腔连通的额外的(通常封闭的)体积或腔来克服，使得熔融金属也通过从铸造腔引出的开口进入并填充额外的空腔以形成金属储器。在凝固期间，该储器内的熔融金属排出并且通过开口流回到铸造腔中以补偿铸件的收缩。这被称为铸件补缩，而储器通常被称为“进料口”，“进料口头”或“冒口”。重要的是，进料器套筒腔中的金属保持熔融时间长于模具腔中的金属，并且放置成靠近铸件的适当部分。在与形成铸造用模具相同的材料(通常为砂)模制的进料器被称为“自然进料器”。进料器腔通常为圆柱形或截头圆锥形，其底部具有开口，并且通常完全封闭在模具内。这些通常被称为“封闭的”或“盲的”进料口或冒口。当由两个分开的半模连接在一起时，进料器可以垂直定位在模具的分隔线处。可选择地，它可以完全位于模具的一个半部分内并处于水平位置。进料器的类型将由铸件和浇道系统的尺寸和构型决定。在某些铸造系统中，进料器可以是“敞口的”，由此进料器的顶部位于模具的顶部，使得在使用中，进料器顶部的金属将朝大气敞开。在GB1357410中描述的铸造设备中显示了这种进料器，其中金属在压力下经由浇口进入模具腔，填充铸造腔，然后通过开口向上流入进料器腔。当铸件冷却并开始收缩时，进料器中的金属通过同一开口流回到铸件中，使得进料器开口现在用作出口，而之前它充当入口。辅助进料器通常称为进料系统，旨在减少进料器的热量损失，使其更慢地冷却并保持液态更长，从而使其能够为铸件提供更大量的进料金属。这意味着可以减少进料器的尺寸(与天然进料器相比)，从而赋予提高铸造产量的好处，使得可以在单个模型板且因而单个模具上生产更多的铸件，从而降低修补(清洁)成本。这些进料系统或进料器套筒通常是化学粘合的耐火材料形状，并且被制成高度绝热和/或放热的。放热套筒在与熔融金属接触时点燃，并产生热量以延迟进料器腔内的金属的凝固。最初，垂直分隔的模具生产进料铸件的一般方法是使用天然砂冒口。随着垂直分隔的模具中生产的铸件的数量和复杂性的增加以及随后提高产量和每模具的铸件数量的要求，进料器套筒开始被使用，一般通过在成型周期内使用自动下芯机将套筒插入到模具的连接线上。然而，将这些套筒应用于成型连接(或分隔)线上可能会有问题，且在模具闭合之前或模具闭合期间套筒移出位置。如GB2372004A所述，通过使用改有外部法兰的套筒可以部分地缓解这个问题。将进料器放置在成型连接线上的限制也使得难以供给铸件的较重、较厚的部分。这可以通过使用金属衬垫或冷却来形成通向铸件的独立(通常厚的)部分的进料路径来克服。但是，这种方法的有效性受到限制，并且存在若干不足，导致清洁成本增加和铸件产量降低。天然砂冒口也可以结合加衬垫或冷却使用，但是，这种方法效率有限，因为它显著降低了铸造产量，并且模型板上通常存在有限的空间，特别是在每个模具配置多个铸件的情况下。考虑到这些问题设计了本专利技术，以提供一种有效地制造一致的声铸件的方法，特别是在单个模具中制造多个铸件的情况下。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种垂直分隔的铸造系统，包括：第一半模和第二半模，所述第一半模和所述第二半模在垂直分隔线处相遇并共同界定了铸造腔和进料器腔；和位于进料器腔中的放热进料器单元，所述进料器单元包括入口，与铸造腔流体连通的单独的出口和位于入口和出口之间的腔室，其中该系统界定了用于熔融金属自入口，穿过腔室和出口到达铸造腔的流路。将会理解的是，进料器单元是与进料器腔可分离的独立的物体。进料器单元被插入到进料器腔中，由此形成铸造系统。将会理解的是，“放热进料器单元”是进料器单元由放热材料(部分或全部)形成。在铸造过程中使用时，金属通过入口进入模具并行进至进料器单元，并通过单独的出口流出到铸造腔。一旦模具被填充，则进料器单元位于入口和出口之间的腔室就容纳熔融金属的储积。由于进料器单元是放热的，因此封闭在腔室内的金属相对于铸造腔内的金属保持熔融更长的时间，使得当铸造腔内的金属凝固和收缩时，进料器单元通过进料器单元出口以熔融金属为铸件补缩。该系统因此提供了铸造的改进的现场进料。因此，应理解的是，正如本文中使用的“入口”为进料器单元中的开口，在使用中金属通过该开口进入腔室。入口可以与模具的表面分离或间隔开。例如，金属可以从浇杯或浇道流过入口。还应理解的是，如本文所使用的“出口”为进料器单元中的开口，在使用中金属通过该开口离开腔室。金属可从腔室通过出口流入铸造腔、浇道或辅助腔室。在一些实施方案中，出口不在与入口相同的平面中。在一些实施方案中，出口相对于入口正交。例如，入口可以位于进料器单元的第一壁中，并且出口可以位于进料器单元的第二壁中。在存在多个入口和/或出口的实施方案中，每个入口/出口可以位于进料器单元的不同的壁中。在使用中，进料器单元界定了熔融金属从入口经由腔室到出口的流路。在一些实施方案中，第一半模和第二半模进一步界定了浇杯，浇杯位于进料器单元的入口的上游并与进料器单元的入口流体连通。如本领域技术人员理解的，浇杯本质上是漏斗，熔融金属通过该漏斗进入铸造系统。浇杯具有入口和出口，入口通常比出口宽得多，以便提供大面积可供浇注金属。浇杯的出口直接或经由连接到进料器单元的入口的中间浇口通向进料器单元的入口。浇杯可以位于进料器单元的入口和模具的表面之间。因此应该理解的是，浇杯是与进料器腔和进料器单元分开的部件。在一些实施方案中，该系统包括多个铸造腔和可选地多个进料器腔。应该理解的是，根据这些实施方案的系统可以以多种不同方式中的任一种来布置。例如，铸造腔的数量可以等于进料器腔和进料器单元的数量。可选择地，铸造腔可以比进料器腔和进料器单元为多，使得一个或多个进料器腔和进料器单元布置成通向多于一个的铸造腔。然而，应该理解的是，在所有布置中，进料器腔仅可包括单个进料器单元。在一些实施方案中，第一半模和第二半模界定了两个或更多个铸造腔和两个或更多个进料器腔，其中进料器单元位于每个进料器腔中，每个进料器单元包括出口，该出口仅与其中一个铸造腔流体连通。在一些实施方案中，第一半模和第二半模界定了两个或更多个铸造腔和一个进料器腔，其中包括两个或更多个出口的进料器单元位于进料器腔中，每个铸造腔与不同的出口流体连通。在系统包括两个或更多个进料器腔的实施方案中，进料器腔可以串联布置，并且每个进料器腔可以通过浇道与串联中的下一个腔连接。浇道可以在位于一个进料器腔中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直分隔的铸造系统，包括：第一半模和第二半模，所述第一半模和所述第二半模在垂直分隔线处相遇并共同界定了铸造腔和进料器腔；和放热进料器单元，其位于所述进料器腔中，所述进料器单元包括入口、腔室以及与所述铸造腔流体连通的出口，其中所述出口与所述入口分开，所述系统界定了熔融金属熔融金属从所述进料器单元的所述入口经由所述进料器单元的所述腔室和所述出口到所述铸造腔的流路。

【技术特征摘要】
2017.05.26 GB 1708450.01.一种垂直分隔的铸造系统，包括：第一半模和第二半模，所述第一半模和所述第二半模在垂直分隔线处相遇并共同界定了铸造腔和进料器腔；和放热进料器单元，其位于所述进料器腔中，所述进料器单元包括入口、腔室以及与所述铸造腔流体连通的出口，其中所述出口与所述入口分开，所述系统界定了熔融金属熔融金属从所述进料器单元的所述入口经由所述进料器单元的所述腔室和所述出口到所述铸造腔的流路。2.根据权利要求1所述的铸造系统，其中所述进料器单元还包括过滤器，其位于所述入口和所述出口之间的所述流路中。3.根据权利要求1或权利要求2所述的铸造系统，其中所述第一半模和第二半模进一步界定了浇杯，所述浇杯在所述进料器单元的所述入口的上游并且与所述进料器单元的所述入口流体连通。4.根据权利要求1至3中任一项所述的铸造系统，其中所述第一半模和第二半模界定了两个或更多个铸造腔。5.根据权利要求4所述的铸造系统，其中所述进料器单元包括两个或更多个出口，每个铸造腔与单个出口流体连通。6.根据权利要求4或权利要求5所述的铸造系统，其中所述第一半模和所述第二半模界定了两个或更多个进料器腔，所述进料器腔串联布置并通过浇道连接，所述系统还包括位于其各自进料器腔中的两个或更多个进料器单元，每个进料器单元包括与仅一个所述铸造腔流体连通的出口。7.根据权利要求6所述的铸造系统，其中所述第一半模和第二半模界定了2n个铸造腔和n个进料器腔，其中n是1和5之间的整数。8.根据权利要求6或权利要求7所述的铸造系统，其中所述进料器腔垂直对准。9.根据前述权利要求中任一项所述的铸造系统，其中所述进料器单元包括外部突出部，所述外部突出部延伸到在所述第一半模和所述第二半模的其中一个内形成的凹部中，用于将所述进料器单元固定在所述进料器腔中。10.根据前述权利要求中任一项所述的铸造系统，其中所述铸造腔还包括芯部。11.根据前述权利要求中任一项所述的铸造系统，其中所述进料器单元由沿着分隔线划分的两个半部分形成，其中一个或两个半部分包括切口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆斯塔法·埃夫伦·阿瑞肯，拜卓蒂·塞玛尔·安迪克，艾伦·库克，沃尔坎·易福尼，
申请(专利权)人：福塞科国际有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB