[发明专利]用于带有可渗透周壁的熔融金属模具的气流控制系统

说明书

相关申请的交叉引用

本PCT申请要求在与本申请一起提交的PCT请求表中提出的在 先申请的优先权。

技术领域

本发明涉及用于将改进的气流提供至模具台上的模具的系统，该 模具利用围绕金属铸造模具的模具出口的可渗透周壁。

背景技术

金属锭、坯和其它铸件可通过铸造工艺形成，该铸造工艺利用竖 直定向的模具，该模具位于金属铸造设施的底层下方的较大铸坑上 方，但是本发明还可用于水平模具中。竖直铸造模具的下部构件为起 始块(starting block)。当铸造工艺开始时，起始块处于它们的最上方的 位置并处于模具中。当熔融金属浇注到模具孔或型腔内并冷却(通常利 用水来冷却)时，由液压缸或其它装置以预定速率缓慢地降低起始块。 当起始块降低时，凝固的金属或铝从模具底部引出并形成各种几何形 状的锭、圆块或坯，这些在本文中也可被称作铸件。

在这些模具中的某些模具的模具出口周围为可渗透周壁，在圆形 直径铸件的情况下，该可渗透周壁为圆环。在铸造模具中可使用多种 不同形状中的任一种形状，其中并不特别地需要某一形状来实践本发 明。虽然可渗透周壁通常由石墨形成，但是它也可由其它材料形成。 周壁的可渗透性允许迫使气体和/或润滑剂通过该周壁，并且在正被模 制的铸件上的模具周围提供气体力。气体和润滑剂促进模制工艺并提 高铸件的质量。虽然本发明适用于通常包括但不限于铝、黄铜、铅、 锌、镁、铜、钢等金属的铸造，但是所给出的实例和所公开的优选实 施例可能针对于铝，因此，尽管本发明更通常适用于金属，但是术语 铝或熔融金属可在全文中一致地使用。

虽然存在实现和构造竖直铸造布置的多种方式，但是图1说明了 一个实例。在图1中，铝的竖直铸造通常发生于工厂底板的高度水平 下方的铸坑中。在铸坑底面101a的正下方为沉箱103，在沉箱103中 布置有用于液压缸的液压缸筒102。

如图1所示，典型竖直铸铝设备的下部的构件(示出在铸坑101和 沉箱103内)为液压缸筒102、压头106、安装基壳105、压板107和 起始块基座108(还被称作起始头或底块)，所有这些都示出为处于铸造 设施底面104下方的高度。

安装基壳105安装到铸坑101的底面101a上，在底面101a的下 方为沉箱103。沉箱103由其侧壁103b和其底面103a限定。

在图1中还示出典型的模具台组件110，如图所示，通过液压缸 111推动模具台倾斜臂110a使得倾斜臂绕点112枢转，由此提升和旋 转主要铸造框架组件，从而可使模具台组件110倾斜，如图1所示。 还存在模具台承载件，其允许模具台组件移动到铸坑上方的铸造位置 和从铸坑上方的铸造位置移开。

图1还示出压板107和部分地下降到铸坑101内的起始块基座 108，其中部分地形成了铸件或坯113。锭113在起始块基座108上， 起始块基座108可包括起始头或底块，起始头或底块通常(但非总是) 位于起始块基座108上，这些皆为本领域所已知，因此不必更详细地 示出和描述。虽然术语起始块用于物件108，但是应当注意的是，在 本行业中还使用术语底块和起始头来指代物件108，当锭被铸造时通 常使用底块，而当坯被铸造时通常使用起始头。

虽然起始块基座108在图1中仅示出一个起始块108和支座115， 但是通常存在各安装于每个起始块基座上的多个起始块108和支座 115，它们在铸造工艺中随着起始块的降低而同时铸造坯、特殊形状 或锭。

当将液压流体以足够的压力引入到液压缸内时，压头106并且因 此起始块108升高到铸造工艺所希望的起始高度水平，此时起始块处 于模具台组件110内。

通过以预定速率计量来自汽缸的液压流体，从而以预定的、控制 的速率降低压头106并且因此降低起始块而实现起始块108的降低。 在这个过程中可控制地冷却模具，以辅助所引出的锭或坯的凝固，通 常使用水冷方法。

存在适合于模具台的多种模制技术和铸造技术，但是并不特别地 需要某一种模制技术和铸造技术来实践本发明的各种实施例，因为它 们是本领域普通技术人员所熟知的。

典型模具台的上侧可操作地连接到金属分配系统或者与金属分 配系统相互作用。典型模具台还可操作地连接到它所容纳的模具上。