铸件的有效补缩方法、加压件和加压系统技术方案

在浇注具有补缩冒口（８）的铸型（６）中的铸件型腔（未示出）时，插入管形喷枪（１），首先喷枪头距离补缩冒口（８）有一个短距离，随后一个加压腔（３）给喷枪（１）加压并通过一个带斜面的部件（５）使其经过上述短距离地被向下压向补缩胃口（８）以便给补缩冒口加压。在这种布局的情况下，可以给补缩冒口（８）加压而无需给铸型（６）配备复杂的附加装置，而且没有金属液受到不必要的加压的危险。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分更具体描述的铸件的有效补缩方法。液态和固态金属在受冷时体积缩小(称其为热收缩)，这是众所周知的。热量在浇注后于铸型型腔中不均匀分布且因而不是所有的铸件部分都同时凝固，这在铸型中造成了最后凝固的铸件部分释放出金属液以补偿在先凝固的铸件部分的收缩。这造成通常被称为“缩孔”的铸造缺陷，它在铸件表面上表现为缩陷或在铸件内部表现为空心(孔洞和显微缩孔)。为避免这些缺陷，技术人员采用了一系列步骤，其中最常用的就是使用补缩冒口(after-feedingreservoirs)，即在铸造过程中用金属液填充铸型中的孔穴，所述孔穴的尺寸是这样的，即孔穴中的金属液比铸件的后凝固区晚凝固，通过导槽将这些孔穴与一个横截面比较大的区连接起来，从而可以使它们在铸件凝固时通过金属液对这些区域进行补缩。我们通常知道有两种类型的补缩冒口，即从使其与铸件相连的导槽伸向铸型上表面的基本上是圆柱形空腔的明冒口，或者是被称为“暗冒口”(suction buds)的铸型内的内孔或封孔，它们紧靠待补缩的铸件区域。与后一种补缩冒口相比，前一种冒口显示出了这样的优点，即补缩位置上的较高金属液静压力即叠加的金属液柱压力通过将补给连接导槽的金属液压入铸件中的方式极大地支持了补缩，而在后一种补缩冒口中，压力在补缩过程中降低。另一方面，后一种补缩冒口显示出了这样的优点，即它通常在铸造过程中有很高的金属成品率，即将使更少的金属与铸件分离开以用于后续的重熔(回收)，这也降低了熔炼能耗。与具有水平分型面的铸型相比，具有垂直分型面的铸型上表面具有较小的表面积，因此，后一类型的铸型只允许有限地使用冒口来完成补缩。因此，通常需要使用具有上述不利之处的“暗冒口”，即在将补缩金属液经导槽压入铸件时金属液静压力比较低。当补缩轻金属铸件时，即在铸造铝及其合金或锰及其合金时，由于这些金属具有比较小的比重，所以这种缺点变得更加明显。在具有垂直分型面的铸型中铸造轻金属铸件，这在两种情况下是很有商业应用价值的，即在金属型铸造中如压力铸造时和在串列铸造设备(string-moulding plant)如DISAMATIC的铸型中铸造时，上述设备由本申请人制造并销售。在铸造这样的轻金属合金的情况下，经常出现内浇口系统且尤其是补缩冒口在凝固后大约占铸件重量一半的现象，这需要与铸件主体的分离并可能需要回收，当多余材料先被熔化并接着凝固时，这造成了额外的工作和大量的能量损失。由于上述问题，当进行这种铸造工艺时，众所周知地通过对补缩冒口施加压力如气压以便将金属液压入型腔中来补偿已凝固部分的收缩而从内浇口系统和补缩冒口去除多余的铸造材料。例如，PCT申请WO95/18689公开了用于这种铸造工艺的设备，其中主要有两种这样的设备，它们能够在铸型的运动过程中对补缩冒口施加压力。其中一种设备是由适于与铸型相连或适于整装入铸型中且能够独立加压的复杂的独立单元构成；这些单元复杂且成本高昂，它们甚至使得铸型的制造变得困难。与此相反，另一种设备是由适于在铸型制造时整装入铸型中的配合元件构成的，随后通过复杂的压力传递设备给这些元件加压，所述压力传递设备的成本比较高且可能使浇道结构变得复杂或必须改变浇道。实际上，这种已知设备已令人满意地工作并可以缩小补缩冒口的尺寸，因此通过先熔化金属并接着从铸件上除去它们而减少了能量损失，同时铸件质量不变或者有所提高，这是因为在铸件的凝固过程中一直在给补缩冒口加压。即便这种设备到目前为止令人满意地工作着，但它确实遇到了其是由比较复杂待整装入铸型中的单元构成的苦恼，它包括用于各铸型的为补缩冒口加压的复杂附加设备或复杂的压力传递设备，或者它需要特殊的浇注区和冷却区的布局或结构，而后者很费事且可能限制了铸型的结构，这是因为在浇注/冷却区内通过上述设备给它们加压的缘故。因此，早在制造铸型的工作中就需要考虑补缩冒口和压力传递件要在制造铸型时整装入铸型中的问题。因此，本专利技术的目的是因增加了加压的灵活性而可以无需在设计铸型时考虑加压地给铸型的至少一个补缩冒口简单加压。上述目的是通过前序部分所述类型的方法并依照根据本专利技术而按照权利要求1特征部分所述的实施方式而实现的。通过按照此方式实施上述方法，可以从铸型的制造开始直到给补缩冒口加压为止地在任意时刻将像加压导管这样的附加装置装入铸型中。当例如在串列铸型设备中采用砂型时，可以通过将加压导管压入型砂中来实现上述操作，而与此相反的，金属铸型不得不配有一个使补缩冒口与铸型外界连通的孔，此孔的最底端或其最内端配有一个如呈木塞或水泥塞盖形式的塞头或盖。通过权利要求2所述的实施例，可以实现在对补缩冒口加压之前一直使其对外封闭，由此可以按照传统方式将金属液浇入铸型中，而没有因施加压力而引起的附加氧化的危险或者此压力造成熔融金属被压出铸型外的危险。在适当时刻，优选地在补缩冒口中的金属液面因铸件收缩而已降低之前，给加压导管加压并将加压导管推入补缩冒口中，从而使其穿透阻挡层。因此，加压导管在加压之前都不可能接触金属液。因而，它是自清洁的。反之，如果加压导管已经在对其加压之前接触了金属液，则可能出现金属液环绕加压导管凝固的危险，由此堵塞了加压导管。权利要求3所述的实施例可以简单地通过一个力并利用铸型外的机构将加压导管插入补缩冒口中。当使用铸型串列浇注设备时，权利要求4所述的实施例可以实施本专利技术的方法，从固定的压力源通过活动的供压链给加压导管加压。这简化了加压导管的结构并同时发挥了采用固定压力源的优势。权利要求5描述了一个优选方法，它在将加压导管插入补缩冒口之前给加压导管加压。在逐渐减少补缩冒口中的金属液量的过程中，增大来自加压导管的压力以补偿因金属液柱引起的压力降低是有利的。这例如可以像权利要求6所述的那样实现，由此使得供应连续增大的压力成为可能。权利要求7描述了一个有利的方法，它产生了将加压导管下压和/或抽出加压导管的力。权利要求8描述了一种有利的方法，即当在加压导管与压力腔相连的时候给其加压时，该方法降低了作用于加压导管上的力。另外，本专利技术涉及一种如权利要求10前序部分中所述类型的加压件，该加压件的特征在权利要求10的特征部分中描述了，根据本专利技术，这使得形成一种特别简单的加压导管结构成为可能。通过按照权利要求11所述地形成加压件，可以避免加压件的喷气口在加压件穿透铸型材料或塞而进入补缩冒口时被堵死。通过如权利要求12所述地进一步加工削尖端，可以简单地形成此尖端。当如权利要求13所述的那样另外给加压件配备了一个套环时，便于加压件的插入和取出。如果例如铸型材料中的粘结剂在存在加压件的时候凝固或硬化，也可以通过按照权利要求14所述的方式为加压件设置涂覆层或上黑涂料来实现加压件不会粘陷在铸型材料中，如果金属液在加压件抽出前凝固，则甚至可以由此避免加压件粘陷在金属液中。最后，本专利技术涉及一种如权利要求15前序部分所述类型的加压系统，它通过权利要求15特征部分所述的技术特征可以根据本专利技术的方法简单地给加压导管施加压力。其它有利的实施例在从属权利要求16-20中描述了，这些实施例可以实现权利要求1-9所述的方法。在以下具体描述的说明书部分中，参见附图所示的示范实施例地更详细地描述了本专利技术，其中附图说明图1示出了属于串列铸型设备的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对在铸型（６）中的铸件进行有效补缩的方法，所述铸型具有至少一个补缩冒口（８），它们分别与至少一个模腔连通，对至少一个补缩冒口中的金属液施加压力并保持和有可能地增大压力，并有可能也在浇注过程中施加、保持并增大压力，直到模腔或型腔中的金属液凝固为止，其特征在于，ａ）至少一个加压导管或喷枪（１）被插入铸型（６）中；以及ｂ）通过在供给压力的同时将所述的至少一个加压导管或喷枪（１）插入所述至少一个补缩冒口（８）中而对补缩冒口（８）施加压力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥勒A雅各布森，彼得M伊韦尔森，乌弗安德森，
申请(专利权)人：乔治费希尔迪萨公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]