[發明專利]頸縮進料裝置和頸縮進料系統

有效

• 申請號: 201380022559.8
• 申請日: 2013-04-30
• 公開（公告）號: CN104271285B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 西爾萬·樂馬錢德;菲利普·萊克勒克
• 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: 王新華

技術領域

本發明涉及一種用于利用鑄型進行金屬鑄造操作的頸縮進料裝置。

背景技術

在典型的鑄造過程中，熔融金屬被注入限定鑄件的形狀的預成型的鑄模腔中。然而，當金屬固化時收縮，這將導致縮孔，所述縮孔繼而在最終的鑄件中導致不可接受的瑕疵。在鑄造行業中這是眾所周知的問題，并且通過使用在鑄模形成過程中一體形成至鑄模中的進料筒或冒口來解決所述問題。每個進料筒都提供連通鑄模腔的額外的(通常包封的)體積或腔，從而熔融金屬也可以進入進料筒中。在固化過程中，進料筒中的熔融金屬流回到鑄模腔中以補償鑄件的收縮。重要的是，在進料筒腔中的金屬比在鑄模腔中的金屬保持更長時間的熔融狀態，如此進料筒形成為高度絕熱或通常地更加放熱的，從而當與熔融金屬接觸時，額外的熱被生成以延遲固化。

在鑄模材料的固化和除去之后，來自進料筒腔中的無用的殘余金屬保持附接至鑄件并且必須被移除。為了便于殘余金屬的除去，在通常稱為頸縮進料筒的設計中，進料筒腔可以朝向其基部(即進料筒的最靠近鑄模腔的端部)逐漸變尖。當對殘余金屬施加猛擊時，所述殘余金屬在將靠近鑄模的最弱的點處與鑄件分離(該過程通常被認為是“打掉”)。還期望鑄件上的小型空間可以允許進料筒定位在鑄件的通路可以由鄰近的特征部限制的區域中。

進料筒可以直接施加到鑄模腔的表面上，或所述進料筒可以與隔片型芯結合使用。隔片型芯僅是在其中心處具有孔的且位于鑄模腔和進料筒之間的耐火材料的圓盤(典型地樹脂砂芯或陶瓷芯或進料筒材料的芯)。貫穿隔片型芯的孔的直徑被設計成小于進料筒的內腔(所述內腔不一定是錐形)的直徑，從而“打掉”現象出現在靠近鑄模的隔片型芯處。

型砂可以分成兩個主要類別；化學接合(基于有機或無機粘結劑)或粘土接合。化學接合的型砂粘結劑是典型自硬性系統，其中粘結劑和化學硬化劑與砂子和粘結劑混合并且粘合劑和硬化劑立即開始反應，但是該反應過程非常緩慢以足以允許砂子在模板附近成型并且隨后容許足夠硬化以用于除去和澆鑄。粘土接合造型系統使用粘土和水作為粘結劑，并且可以用于“潮濕的”或未干燥的狀態，并且通常被稱為濕砂。濕砂混合物僅在壓力下不容易流動或移動，并且因此可以在模板附近壓緊濕砂并且使鑄模具有足夠的強度特性，震動、振蕩、擠壓和猛壓的各種組合被用于高產率地產生均勻強度的鑄模。造型慣例是眾所周知的，并且在Foseco鐵鑄造廠工人手冊(ISBN075064284?X)的第12章、第13章中被示例地描述。被認為是自硬的或自硬化過程的典型過程通常是在連續攪拌機中將砂子與液態樹脂或硅酸鹽粘結劑以及適當的催化劑混合在一起。混合的砂子隨后通過振動和猛壓的組合在模板周圍被壓實，并且隨后被容許保持原狀，在這段時間內，催化劑開始與粘結劑反應以促使砂子混合物的硬化。當鑄模已經達到可操作的強度時，所述鑄模從模板移除并且繼續硬化直到化學反應完成。

當進料筒被使用時，所述進料筒被放置在模板上并且混合的砂子被施加在所述進料筒周圍。典型地，具有模板和進料筒(多個進料筒)的鑄模是填充有被壓實到模板上和進料筒(多個進料筒)周圍的混合砂子的部件。進一步地，混合砂子被快速地添加以填充鑄模，并且砂子被壓緊，容許硬化并且隨后從模板移除。由于砂子在進料筒的基部周圍的較差的或不充分的壓實可以在鑄件中導致表面光潔度較差和一些缺陷，所以問題經常出現。當使用頸縮進料筒或錐形進料筒時，將導致在模板和難以將砂子一致地壓實成必須的強度的錐形側壁(頸)下方之間形成陷，這個問題變得尤為重要。

EP-A-1184104提供的解決方案是兩件式進料筒。在造型操作過程中，壓力被施加到進料筒的頂部，并且所述進料筒部件的一個部件伸縮進入另一個部件中。進料筒部件中的一個部件總是與模板保持接觸，并且外部上進料筒部件朝模板移動并且將型砂壓緊在所述部件下方并且鄰近模板。然而，一個問題出自保持兩個鑄模(進料筒)部件的初始間隔而所需的突出部或凸緣。在造型過程中，這些小的突出部斷裂(從而允許伸縮操作發生)并且完全降落至型砂中。一段時間后，這些部件將堆積在型砂中。當部件由發熱材料制造時，該問題尤為嚴重。來自砂子的濕氣可以潛在地與發熱材料(例如金屬鋁)進行反應，產生造成潛在的小型擴張缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供可以用于澆鑄造型操作并且減緩與已知的相關聯的一個或多個問題的改進的進料筒。