[发明专利]进料器系统

说明书

一种用于金属铸件的进料器系统，包括安装在管状主体上的进料器套筒。进料器套筒具有第一端部和第二端部以及基本上在所述第一端部和第二端部之间延伸的纵向轴线。进料器套筒包括连续的侧壁，所述侧壁基本上围绕纵向轴线延伸，所述侧壁限定用于在铸造期间容纳液态金属的空腔，并且侧壁在进料器套筒的第一端部处具有基部。管状主体限定穿过该管状主体的开孔，所述开孔用于在使用中将空腔连接到铸件。进料器套筒包括至少一个切口，所述切口从基部延伸到侧壁中至第一深度，并且管状主体突出到切口中至第二深度，管状主体具有与进料器套筒的在切口内的表面接触的至少一个磨蚀区域。第二深度等于或小于第一深度，使得在使用中施加力时，磨蚀区域磨蚀进料器套筒的与该磨蚀区域接触的表面，使得管状主体被推向第二端部。本发明还在于一种用于所述系统中的进料器套筒以及一种用于制备采用所述系统的铸模的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于使用铸模的金属铸件操作中的进料器系统、进料器系统中使用的进料器套筒以及用于制备包括进料器系统的模具的方法。

背景技术

在一种通常的铸造过程中，熔融金属被浇注到限定铸件形状的预先形成的模腔中。然而，随着金属凝固，该金属收缩，从而形成收缩腔，所述收缩腔进而又导致最终铸件中出现不可接受的缺陷。这在铸造工业中是众所周知的问题，并且通过使用进料器套筒或提升器而被解决，或者通过将其应用于模型板而在模具形成期间将进料器套筒或提升器一体地形成到模具中，或者稍后通过将套筒插入形成的模具中的空腔中将进料器套筒或提升器一体地形成到模具中。每一个供给套筒提供额外的(通常被包封的) 容积或空腔，所述容积或空腔与模腔连通，使得熔融金属也进入进料器套筒中。在凝固期间，进料器套筒内的熔融金属流回到模腔中以补偿铸件的收缩。

在铸件凝固以及移除铸造材料后，来自进料器套筒空腔内的不需要的残余金属保持附着在铸件上，并且必须被移除。为了便于去除残余金属，进料器套筒空腔可以以通常称为颈缩套筒的设计朝向其基部(即，进料器套筒的最接近模腔的端部)逐渐变窄。当对残余金属施加尖锐的冲击时，所述残余金属将在靠近模具的最弱点处分离(通常称为“敲除”的过程)。铸件上的小印迹也是令人期望的，以允许将进料器套筒定位在可能受到相邻特征限制的铸造区域中。

虽然进料器套筒可以被直接应用于铸造模腔的表面上，但所述进料器套筒通常与进料器元件(也称为隔片型芯)一起使用。隔片型芯(breaker core)只是耐火材料盘(通常是树脂粘合的砂芯、或者陶瓷芯体、或者为进料器套筒材料的芯体)，通常在其中心处具有位于模腔和进料器套筒之间的孔。通过隔片型芯的孔的直径被设计成小于进料器套筒(其不需要必须为锥形)的内空腔的直径，使得在靠近铸造表面的隔片型芯处发生敲除 (knockoff)。

成型砂可以分为两个主要类别：化学键合(基于有机或无机的粘合剂) 或者粘土粘合。化学粘合的模制粘合剂通常是自硬化系统，其中粘合剂和化学硬化剂与砂混合，并且粘合剂和硬化剂立即开始反应，但足够缓慢以允许砂在模型板周围成形并然后被允许硬化到足以去除和铸造。

粘土粘结成型使用粘土和水作为粘合剂，并且可以在“绿色”或未干燥状态下使用且通常称为绿砂。绿砂混合物不容易流动或者仅在压缩力作用下容易移动，因此为了压缩模型周围的绿砂并如前所详述给予模具足够的强度特性，施加各种震击、振动、挤压和锤击的组合以产生高生产率的均匀强度的模具。通常使用一个或多个液压油缸在高压下对砂进行压缩 (压紧)。

为了在这样的高压模制过程中应用套筒，通常在作为进料器套筒的安装点的预定位置处在模制模型板(其限定模腔)上设置销。一旦将所需的套筒放置在销上(使得进料器的基部在模型板上或者升高到模型板上方)，则通过将型砂浇注到模型板上和进料器套筒周围直到进料器套筒被覆盖并填满模具箱为止而形成模具。型砂和随后的高压力的施加会导致进料器套筒损坏和断裂，尤其是在进料器套筒在冲压之前与模型板直接接触的情况，并且随着铸造复杂性和生产率要求的增加，需要更多尺寸稳定的模具，并因此需要更高的锤击压力和导致套管破裂的趋势。