[发明专利]用于熔融金属的浇注浇包有效
申请号: | 201210165460.0 | 申请日: | 2012-05-25 |
公开(公告)号: | CN102794443A | 公开(公告)日: | 2012-11-28 |
发明(设计)人: | C.D.科根;S.M.费奇;Q.王 | 申请(专利权)人: | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 |
主分类号: | B22D41/00 | 分类号: | B22D41/00 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 薛峰;傅永霄 |
地址: | 美国密*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 熔融 金属 浇注 | ||
技术领域
本发明涉及一种装置和方法,该装置和方法用于以熔融材料填充浇包并且将熔融材料从浇包转移到铸模。
背景技术
将熔融材料(例如金属)浇注到铸模中是非常不稳定的过程,其影响铸件的内部完好性、表面状态和机械性能,例如抗拉强度、孔隙度、伸长率和硬度。目前在铸造业存在并使用多种不同设计的浸渍/浇注浇包。铸造通常使用高压模铸(HPDC)工艺或重力浇注铸造方法。浇包通常是用于铸造,其用于从保温炉至铸造机传送预测定量的熔融金属。然后熔融金属从浇包被浇注进入铸造机的容器,例如进入在HPDC工艺中的压铸储筒或重力浇注铸造工艺中的浇注池。对于大规模的生产铸造工艺,浇包正常地安装在机械或机器人操作装置上,其被编程来把浇包浸入保温炉中以获得预期量的熔融金属。然后机器人操作装置传送金属到铸造机并引起从浇包浇注金属进入铸造机。
使用常规的铸造方法,铸造浇包,和机器人操作装置,在将浇包浸入保温炉的时候,会产生大量的湍流。对于铝合金,此湍流可引起氧化物的形成,通常称为渣滓,或其他杂质,其可不利地影响铸造的质量。电磁泵在转移熔融金属到铸模的使用日益增长。由于电磁泵沉浸在熔融金属中,与传统的浇包有关的表面湍流和氧化物的产生被减到最小。不过,电磁泵会是昂贵的并且难以维护和修理。此外,电磁泵需要在全部时间里通电以产生使电磁泵和清洗系统中的氧化物形成减到最小的偏压。此外,电磁泵要求的冷却空气可以产生从初始熔化温度开始的熔融金属的温度的变化。
添加剂可以被引入熔融金属,以修改微结构和增加由熔融金属形成的铸件的强度。添加剂包括那些例如钛碳铝、钛铝、铝锶,和钛硼。添加剂在熔融金属的凝固期间在熔融金属之内充当成核剂以控制晶体形成。当添加到加热的浇包时添加剂,例如钛硼的添加剂倾向于快速地蒸发。因此,添加剂必须策略上被添加到熔融金属,以确保在与熔融金属混合之前,添加剂不蒸发,添加剂必须充分地和均匀地与熔融金属混合。没有添加剂与熔融金属的正确混合,会产生不希望的铸造。
会是希望的提供改进的浇注浇包,其解决了常规的浇注浇包和电磁泵的缺点,同时确保添加剂希望的引入和混合到熔融金属中的时候。因而,会是期望的是,提供一种装置和方法,该装置和方法用于以熔融金属和添加剂静态填充浇包,以及用于将熔融金属从浇包转移到铸模,从而使熔融金属中的湍流最小化,以使得通过倾斜浇注铸造工艺形成的希望铸件中的缺陷最小化。
发明内容
与本发明统一且一致的,令人惊奇的发现了一种装置和方法,该装置和方法用于以熔融金属和添加剂静态填充浇包,以及用于将熔融金属从浇包转移到铸模,从而使熔融金属中的湍流最小化,以使得形成的希望铸件中的缺陷最小化。
在一个实施例中,铸造装置包括浇包,其具有中空内部;与中空内部流体连通的喷嘴,喷嘴具有在浇包之外放置的第一部分和在中空内部之内放置的第二部分;添加剂给料机与浇包的中空内部连通;气体导管与浇包的中空内部流体连通。
在另一个实施例中,铸造装置包括浇包,其具有开口,该开口与其中空内部流体连通;以及孔,该孔在其底部形成,浇包适于在其中接收熔融材料;喷嘴与中空内部流体连通,喷嘴具有在浇包之外放置的第一部分和在中空内部之内放置的第二部分;盖,其被置于开口上并与其形成流密密封;添加剂给料机与浇包的中空内部流体连通;气体导管与浇包的中空内部流体连通;以及塞子组件,其具有塞棒,该塞棒以其放置在中空内部中的部分穿过盖放置,以及塞子,其放置在其第一端上,该塞子适于有选择地塞住孔。
在另一个实施例中,一种用于转移熔融材料到铸模的方法包括将具有中空内部的浇包降低进入熔融材料源和降低促进流入中空内部的孔;通过孔以熔融材料填充浇包的内部;引入惰性气体到喷嘴的一部分;从熔融材料源去除浇包;使喷嘴接触铸模;以惰性气体增压中空内部以使熔融材料流入铸模。
本发明还提供了以下方案:
1. 一种铸造装置,包括:
浇包,其具有中空内部;
与中空内部流体连通的喷嘴,所述喷嘴具有在浇包之外放置的第一部分和在中空内部之内放置的第二部分;
添加剂给料机,其与浇包的中空内部连通;以及
气体导管,其与浇包的中空内部流体连通。
2. 根据方案1所述的铸造装置,其特征在于,浇包具有开口,所述开口与中空内部流体连通。
3. 根据方案2所述的铸造装置,其特征在于,其还包括盖,其被置于开口上并与其形成流密密封。
4. 根据方案1所述的铸造装置,其特征在于,添加剂给料机被置于盖中。
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