低压铸造设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于低压铸造的设备，包括：炉壁，其界定炉腔；熔融坩埚单元，其位于炉腔内；加热装置，其用于加热熔融坩埚；和至少一个加压装置，其用于向熔融坩埚施加过压。其特征在于，在顶视图中，炉腔的长度大于其宽度，使得炉腔沿纵向方向具有细长形状，其中优选地，竖直延伸的多个升流管大致均匀地分布在熔融坩埚的沿纵向方向的长度的约60％至95％上。

Low Pressure Casting Equipment

The invention relates to a device for low pressure casting, including a furnace wall, which defines the furnace chamber; a melting crucible unit, which is located in the furnace chamber; a heating device for heating the melting crucible; and at least one pressurizing device for applying overpressure to the melting crucible. Characteristic is that in the top view, the length of the furnace chamber is larger than its width, which makes the furnace chamber have a slender shape along the longitudinal direction. Optimally, the vertical extended risers are distributed roughly evenly over 60% to 95% of the length along the longitudinal direction of the melting crucible.

【技术实现步骤摘要】
低压铸造设备
本专利技术涉及一种低压铸造设备。
技术介绍
低压铸造是用于生产铸件的工业铸造工艺。它涉及将熔融金属特别是铝，还有镁、铜、铁和/或钢通过至少一个升流管从下方压入铸模(通常是永久模具或砂模或精密铸造模具(壳模))的模腔。液体金属抵抗重力的适当向上移动通常通过熔体的气体加压(气体压力原理)来实现。因此，用于低压铸造的合适的设备包括炉腔和合适的加热装置，在炉腔中设有熔融坩埚，加热装置用于加热存在于熔融坩埚中的熔体。炉腔也可以被用气体加压，因此同时在熔融坩埚中布置有一个升流管使得，在炉腔适当地被用气体例如压缩空气加压后，熔体经由升流管被压入通常为两部分的铸模(可移动的顶部、固定的底部)中，其中铸模的模腔由上升的熔体填充。铸模可以具有柱塞和压缩空气控制的封闭件。这种熔融坩埚由粘土石墨制成，并且在生产过程中被烧制。俯视时，坩埚具有圆形形状。由于坩埚生产过程，坩埚的最大尺寸是有限的。该坩埚的内径约为1730mm。约1350mm的最大内径可安装在升流管上或其中心纵轴线上。在气体压力下，熔体通过升流管上升到模腔中。在完全填充铸模之后，保持气体压力，以确保随后的进料以补偿在从液态到固态的过渡期间的体积不足(气孔)。同时，需要从顶部到底部的定向凝固，以实现最有利的铸造产品成形和/或横截面渐变。这种技术促进了致密且无孔的铸造。在设计铸模时，必须注意使液态金属填充模具的所有部分，然后在远离浇铸口的区域且在薄壁部段中开始凝固。为了防止出现体积不足，形成气孔，通常需要在铸件的某些区域中通过绝缘延迟凝固或通过冷却销加速凝固。为了形成中空的空间或复杂的轮廓，需要铸芯，其也是呈组芯造型(corepackage)的形式。在进行模具填充之前，将它们固定在永久模具中的适当位置。冷却后，打开模具并且取出铸件。使用振动器装置从铸件中除去插入的芯，其粘合剂已经被气化或烧掉。还使用盐芯，该盐芯通过将铸件置于水中来被除去。在打开模具之前，使用撬棍拉出金属芯。在待铸造的模具中使用砂芯或铸造完整的砂造型是广泛使用的工艺。然而，如果要求没有可见缺陷的极高质量，也使用石膏芯。砂型铸造设备提供广泛的应用。首先是模具，其范围从通过具有绿砂模设备的设计的化学结合砂模到用于对轮廓精度要求很高的特殊零件的石膏模具。在陶瓷模具中的精密铸造中，甚至可以具有1mm壁厚的精细结构。模具的多样性与部件的多样性相匹配。从重量仅几公斤的小型部件到铸造重量为260千克及以上的整个壳体，存在从高科技原型单件到大量生产应用的宽范围。几何学上复杂的陶瓷簇应快速但平缓地填充。这种类型的模具填充对于铸造具有许多横截面变化的非常薄壁零件是必要的。同时还必须获得规定的机械性能。DE19936973A1公开了一种用于低压铸造金属的设备。这包括铸造炉，铸造炉具有填充室和升流管，其可以在端部通过铸造喷嘴与带空腔的砂型铸造模具箱连续地连接。铸造喷嘴由耐火材料制成，并且具有可互换的口部件。在DE102008051998A1中公开了一种铸造方法，其中来自低压炉的铸造材料在低压下经由浇铸口柱克服重力被输送到铸造容器中的嵌入在砂中的铸造主体的塑料模型中。这涉及塑料模型的破坏，留下填充有铸造材料的中空空间。在这方面规定，在铸造完成时，低压炉中的低压降低到如下程度：即，仍然在浇铸口柱中并且仍然是液体的至少一部分铸造材料流回到低压炉中。在DE102004050781A1中公开了一种低压全模(fullmould)铸造方法，其中旨在促进受控的模具填充，其中，在模具容器的连接孔的区域中，液态金属被输送通过具有低导热性的连接件。因此，应该获得从底部到顶部的受控凝固和原始部件的细粒结构。
技术实现思路
本专利技术的问题是提供一种用于铸造的设备，该设备可用于安全可靠地生产具有大的基部区域的部件和/或相对薄壁的部件。本专利技术的另一个问题是提供一种节能、设计简单、操作安全可靠的用于铸造的设备。这些问题中的一个或多个由独立权利要求1的特征解决。其有利的改进在从属权利要求中阐述。根据本专利技术，提供了一种用于低压铸造的设备。这包括界定炉腔的炉壁、位于炉腔中的熔融坩埚单元、用于加热熔融坩埚的加热装置、以及至少一个用于向熔融坩埚施加过压的加压单元。本专利技术的特征在于，在顶视图中炉腔的长度大于其宽度，使得炉腔沿纵向方向具有细长形状，其中优选地，竖直延伸的多个升流管大致均匀地分布在熔融坩埚或坩埚的沿纵向方向的长度的约60％至95％上。在本专利技术的上下文中，沿纵向方向伸长的模具应理解为是指从上方观察到的炉腔大致为矩形，具有或不具有圆角或倒角，或者为椭圆形或卵圆形。这意味着模具被设置为其长度大于其宽度，使得在顶视图中沿模具长度的延伸被描述为纵向方向。由于从上方观察到的炉腔的长度大于其宽度，因此炉腔沿纵向方向具有细长的形状，其中优选地布置有多个竖直延伸的升流管，其大致均匀地分布在熔融坩埚的长度的约60％至95％上，与具有单个圆柱形熔融坩埚的炉腔相比，可以设置大得多的升流管间距。以这种方式，可以生产相对大的和/或薄壁的铸件。用于薄壁部件的相对大的铸模可能经常仅被相对缓慢地填充。这是不利的，因为这在填充期间导致熔体的相对快速的冷却。而且，由于体积不足和气孔的形成，通常难以填充这种模具。利用本专利技术，可以提供一种升流管网格结构，其可以比传统熔炉的情况延伸更大的距离。下面，在这种网格结构中彼此相距最大距离的两个升流管之间的距离被描述为升流管距离。这种升流管网格结构中的两个相邻升流管之间的距离被描述为升流管间距。因此，本专利技术允许具有最小升流管间距为250mm，特别地为200mm的网格结构。升流管距离可以为至少105cm或至少110cm，优选至少135cm，特别地为至少150cm或至少180cm或至少200cm。另外，与传统的熔炉相比，本专利技术使得可以提供更大的熔融坩埚体积。通过这种方式，可以使用更多材料进行铸造。本专利技术特别有利的是，由于其端部沿纵向方向布置的升流管的升流管距离大，所以在大型模具的情况下，液态金属在铸模内通过短的路径到达所有模具区域，从而在凝固开始之前，可以在待铸造的铸造模具的远离浇铸口的区域、特别是薄壁区域中对模具区域进行可靠地填充。以这种方式，有效地防止了体积不足的发生和气孔的形成。由于在熔融坩埚或坩埚中，用于填充铸模的多个升流管沿纵向方向布置在更大的长度上，因此几乎没有铸件区域需要通过绝缘来延迟凝固或者通过冷却销来加速凝固。因此，可以非常经济地并且以低维护要求来组装合适的设备，因为可以省略原本需要的部件。此外，可以安全可靠地生产高质量的大型铸件。通过这种方式，可以生产相对较大的薄壁部件，例如，用于机动车辆的电池壳体，以及可以容易且有效地填充铸模以生产这种部件。因此，根据本专利技术的用于低压铸造的设备便于控制压力填充过程，并且由于升流管距离大，特别适合于生产薄壁铸件。根据本专利技术的设备还可以容易地完全自动化，使得可以通过可控过程实现连续生产中的良好经济效率。此外，根据本专利技术的设备允许具有用于模具填充过程的多种不同压力曲线的低湍流模具填充。压力可以通过压力曲线控制，利用该压力曲线可以连续控制多达20个点(压力/时间)。通过高速压力进料，可以在待铸造的部件中获得尽可能好的结构性能。根据本专利技术还可以提供的是，多个升流管布置在熔融坩埚的沿纵向方向的约60％至7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于低压铸造的设备，包括：炉壁，所述炉壁界定炉腔，熔融坩埚单元，所述熔融坩埚单元位于所述炉腔内，加热装置，所述加热装置用于加热所述熔融坩埚，至少一个加压单元，所述至少一个加压单元用于向所述熔融坩埚施加过压，其特征在于，在俯视图中所述炉腔的长度大于其宽度，使得所述炉腔沿纵向具有细长的形状，其中优选地，竖直延伸的多个升流管大致均匀地分布在所述熔融坩埚或坩埚的沿所述纵向方向的所述长度的约60％至95％上。

【技术特征摘要】
2017.09.01 DE 202017105293.11.一种用于低压铸造的设备，包括：炉壁，所述炉壁界定炉腔，熔融坩埚单元，所述熔融坩埚单元位于所述炉腔内，加热装置，所述加热装置用于加热所述熔融坩埚，至少一个加压单元，所述至少一个加压单元用于向所述熔融坩埚施加过压，其特征在于，在俯视图中所述炉腔的长度大于其宽度，使得所述炉腔沿纵向具有细长的形状，其中优选地，竖直延伸的多个升流管大致均匀地分布在所述熔融坩埚或坩埚的沿所述纵向方向的所述长度的约60％至95％上。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，各自沿所述纵向方向直立布置的两个升流管的最小距离为至少105cm或至少110cm或至少135cm，特别地为至少180cm。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述熔融坩埚装置可以是在俯视图中具有大致细长形状的槽状熔融坩埚。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述熔融坩埚单元具有至少两个在俯视图中大致为圆形的熔融坩埚。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述两个熔融坩埚通过共同的间隔壁在空间上被彼此分开。6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，每个熔融坩埚都具有单...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·哈特曼，
申请(专利权)人：库尔兹股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE