[實用新型]魚雷艙體鑄件電磁成型鑄造設備

無效

• 申請號: 200920156512.1
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN201603845U
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 李忠炎
• 申請（專利權）人: 李忠炎
• 主分類號: B22D11/049
• 分類號: B22D11/049
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域：

本實用新型涉及到一種鑄造設備，特別是涉及到魚雷艙體鑄件的鑄造設備。

背景技術：

魚雷艙體鑄件，其外表面為光滑圓柱面，內表面上分布有橫豎加強筋、圓臺、棋子等。通常為了安裝與加工方便，把它分成若干段，稱為艙段，其外徑為300-800mm，厚度為3-8mm，長度為300-3000mm。導彈艙也屬同類鑄件。這類鑄件通常由輕合金制成，要求高機械性能及高冶金質量，一般鑄造方法均不能勝任。目前國內外均采用砂型差壓鑄造法來生產，生產時先用手工制作一個中心砂芯，然后再制作外砂型，套裝在中心砂芯之外使兩者之間形成8mm寬的型腔，再用壓力把液態輕合金從底部壓入型腔中，壓力保持一定時間，使鑄件在壓力下結晶凝固。由上所述可見，其生產方式是比較原始的，在力學性能及冶金質量方面與國外均有較大差距。

本工作擬用電磁成型鑄造技術改善魚雷艙體鑄造質量，電磁成型鑄造技術是前蘇聯發明的，已有40多年的歷史，目前世界各國用此新技術進行大規模工業生產，除圓柱形鑄錠外生產了如：汽輪機葉片、管件、薄壁板件等，但在武器方面還未見報道。在生產管材方面有美國專利No.4567936Issued?Feb4.1986、英國專利GB2275634、蘇聯專利SU537694。對于制管專利來說主要的是感應器和中心型芯，前者是形成外表面的部件，后者是形成內表面的部件。上述美國專利的電磁感應器是簡單的單匝感應器，英國專利GB2275634的電磁感應器比較復雜，它們是在原來的高頻電磁感應器的基礎上又加上一個圓筒狀直線電機，前者起成型作用，后者提供一個向上的電磁場起懸浮作用，所以GB2275634專利的名稱是金屬電磁懸浮鑄造(Metal?casting?employ?electromagneticlevitation)。另外還有水冷銅坩堝電磁感應器。由上可見能鑄出圓柱形鑄件的電磁感應器種類繁多、作用相同，都是對液體金屬施加電磁力，維持其液體圓柱面。以上各種電磁感應器均能適用于本工作。但是以上各種圓管形專利的中心型芯與本工作的中心型芯是迥然不同的，如：上述美國專利(No4567936IssuedFeb.4.1986)的中心型芯是一個固定的光滑金屬短管。GB2275634與Su537694的中心型芯是固定而短的電磁型芯，所謂短是指它與生產的產品相比是極短的。本工作的中心型芯(5)是完全不同的，原因在于管材是型材，其表面都是規則的光滑的圓柱面及內圓柱面，而本工作的產品是異型鑄件，其外表面是規則光滑的圓柱面，而內表面上有凸起的加強筋及圓臺、棋子等不規則形狀，因而本工作的型芯外表面上有橫豎溝槽及園坑以便形成鑄件上的加強筋、圓臺及棋子等。型芯與鑄件是鑲嵌在一起的，它必須是一次性使用的非金屬材料制成，它必須稍長于鑄件。

發明內容：

為了克服上述手工砂型差壓鑄造法產品質量不高的缺點，本實用新型提出一種鑄造設備，本設備能取消砂型，實現無鑄模鑄造且實現定向凝固。依靠電磁力來約束液體金屬，使之成型為鑄件的外圓柱面。電磁力來源于圍繞在液態金屬之外的電磁感應器上的一次電流I₁和液態金屬表面上的渦流I₂的相互作用。艙體的內表面仍用原來的中心型芯成型。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：

一、提出魚雷艙體電磁鑄造設備。魚雷艙體電磁鑄造設備由引出底摸、外噴水環、一種電磁感應器、澆口盤、中心型芯、內噴水環、給料電磁泵及液面傳感器組成。其特征在于中心型芯之外表面上有橫豎溝槽及圓坑，以形成魚雷艙段內表面上的加強筋及圓臺、棋子等。

二、其中心型芯是一個精密鑄造空心薄殼型芯，是一次性使用的非金屬型芯。

三、中心型芯是安插在引出底模上的，當金屬澆入澆口盤中時，同時進入感應器中，并圍繞在中心型芯之外。當感應器中通入中頻或高頻電流時(100KHZ、100KW)，液態合金在電磁力的作用下離開電磁感應器一定距離，形成一小段圓管狀電磁成型艙段。

四、中心型芯內安裝有內噴水環，其外有外噴水環。當上述艙段形成時，內外噴水環同時噴水，首先冷卻了引出底模，當引出底模向下方引出時，液態金屬艙段被逐層冷卻形成鑄件，實現了電磁成型連續定向凝固鑄造。這樣，就徹底的改變了原工藝的砂型鑄造法及其凝固方式。

五、中心型芯與鑄件是鑲嵌在一起的，它必須稍長于鑄件。

六、圖1所繪電磁感應器為單匝電磁感應器。對用于圓柱形鑄錠的電磁感應器除上述之外，尚有水冷銅坩堝電磁感應器及軟接觸電磁感應器等等對本工作同樣可以采用，見圖2、圖3。