[發明專利]供料器元件

有效

• 申請號: 201110447660.0
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102641994A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 保羅·大衛·杰夫;簡·塞爾斯特倫
• 申請（專利權）人: 福塞科國際有限公司
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫紀泉

技術領域

本發明涉及在使用鑄模的金屬鑄造操作中使用的供料器元件，尤其但不排它地使用于高壓豎直分隔砂模系統中。

背景技術

在典型的鑄造過程中，熔融金屬澆注到預先成型的限定鑄件的形狀的模腔中。然而，當金屬凝固時，它收縮，導致腔收縮，這又導致在最終的鑄件中具有不可接受的缺點。這是鑄造工業中公知的問題，并且通過在鑄造成型期間使用集成到鑄模中的供料器勻料筒(feeder?sleeve)或提升器來解決。每個供料器勻料筒提供與鑄模腔連通的額外的(通常封閉的)容積或腔體，使得熔融金屬也進入供料器勻料筒中。在凝固期間，供料器勻料筒內的熔融金屬流回到鑄模腔以補償鑄件的收縮。重要的是，供料器勻料筒腔內的金屬比鑄模腔內的金屬保持熔融狀態的時間更長，因此供料器勻料筒制成高度絕熱或(更通常地)發熱的，使得一旦接觸熔融金屬，產生額外的熱量以延緩凝固。

在凝固和去除鑄模材料之后，供料器勻料筒腔內的不期望的殘留金屬仍附接在鑄件上，必須被去除。為了便于去除殘留金屬，供料器勻料筒腔可以以通常稱作頸狀收縮勻料筒的設計方式朝向其基部(即，供料器勻料筒最靠近鑄模腔的那一端)收縮。當強烈氣流施加到殘留金屬時，該殘留金屬在靠近鑄件表面的最薄弱的點處分開(該過程通常稱作“撞離(knock?off)”)。在鑄件上的足跡小也是期望的，以允許供料器勻料筒定位在鑄件的接近受到相鄰結構特征限制的區域中。

盡管供料器勻料筒可以直接應用到鑄模腔的表面上，它們常常與縮頸砂芯(breaker?core)一起使用。縮頸砂芯是簡單的難熔材料的圓盤(典型地樹脂結合砂芯或陶瓷芯或供料器勻料筒材料的芯)，具有在其中心的孔，該孔位于鑄模腔和供料器勻料筒之間。通過將縮頸砂芯的孔的直徑設計成比供料器勻料筒(其不必是收縮的)的內腔的直徑小，使得在靠近鑄件表面的縮頸砂芯處發生撞離。

縮頸砂芯還可以由金屬制造。DE19642838A1公開一種改進的供料器系統，其中傳統的陶瓷縮頸砂芯被剛性平環代替，而DE20112425U1公開一種使用剛性“帽形”環的變型供料器系統。

鑄模通常使用限定鑄模腔的鑄造型模形成。插腳在預定位置處設置在模型板上，作為用于供料器勻料筒的安裝點。一旦所需的勻料筒安裝在模型板上，通過澆注鑄造砂到模型板上和供料器勻料筒周圍直至供料器勻料筒被覆蓋并且鑄造箱被填滿時，來形成鑄模。鑄模必須具有足夠的強度，以抵抗澆注熔融金屬時的侵蝕，承受當注滿時施加在鑄模上的鐵靜態(ferrostatic)壓力、和抵抗當金屬凝固時的膨脹/收縮力。

鑄造砂可以分成兩個主要類別。化學結合的(基于有機或無機粘合劑)或粘土結合的。化學結合的鑄造粘結劑典型地是自硬化系統，其中粘結劑和化學硬化劑與砂子混合并且粘結劑和硬化劑立刻開始反應，但是慢到足以允許砂子在模型板周圍成型并且然后允許硬到足以去除和鑄造。

粘土結合的鑄造砂使用粘土和用作粘結劑的水，并且可以在“新鮮”或未干的狀態中使用，并且通常稱作生砂。僅在壓力下生砂混合物不容易流動或不容易移動，因此可以壓實模型周圍的生砂并且給鑄模提供如前所述的足夠的強度特性，通常在高生產率下震擊、振動、顫動和撞擊的多種組合被應用，以產生均勻強度的鑄模。砂子典型地被高壓壓縮(壓實)，通常使用液壓缸(該過程稱作“夯擊”)。隨著鑄件復雜性的增加和生產效率需求的提高，需要更大尺寸的穩定的鑄模，這種趨勢朝向更高夯擊壓力，當出現這種情況時這可能導致供料器勻料筒和/或縮頸砂芯破裂，特別是如果縮頸砂芯或供料器勻料筒在夯擊之前直接與模型板接觸的話。