[發(fā)明專利]低壓鑄造裝置和用于運行低壓鑄造裝置的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410220075.0
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN105081276A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設計）人: S·博特施;Y·杜拉克;T·豪格;T·凱澤;H·普費弗;M·朔恩柏恩;J·蒂姆;K·威斯科夫
• 申請（專利權(quán)）人: 戴姆勒股份公司
• 主分類號: B22D18/04
• 分類號: B22D18/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;殷玲

技術領域

本發(fā)明涉及一種低壓鑄造裝置和用于運行低壓鑄造裝置的方法，其中所述低壓鑄造裝置包括至少一鑄模，能通過一鑄造槽/橫澆道(Gieβlauf)借助過壓氣體把鑄造原料注入該鑄模中。本發(fā)明還涉及一種在使用這種鑄造裝置的條件下所制成的鑄件。

背景技術

由GM9015025.2已知一種用于熔化和澆鑄罐的封閉塞。該封閉塞包括封閉體和固定在其上的導桿，其中該封閉塞具有空間重量，它能夠使封閉塞懸浮在熔液上面。該封閉塞設計為球體并且導桿連接在球體的浸入到熔液中的部位上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種相對于現(xiàn)有技術改進的低壓鑄造裝置和一種用于運行低壓鑄造裝置的方法。本發(fā)明的目的還在于，提供一種鑄件、尤其是廢氣渦輪增壓器殼體，它能夠在使用這種裝置以及這種方法的條件下制成。

該目的按照本發(fā)明在低壓鑄造裝置方面通過在權(quán)利要求1中給出的特征、在方法方面通過在權(quán)利要求5中給出的特征以及在鑄件方面通過在權(quán)利要求10中給出的特征得以實現(xiàn)。

本發(fā)明的有利改進方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。

按照本發(fā)明的低壓鑄造裝置包括至少一鑄模，能通過一鑄造槽借助過壓氣體把鑄造原料注入該鑄模中。在鑄造槽中布置有至少一冷卻模塊，借助該冷卻模塊能這樣冷卻在鑄造槽中流動的鑄造原料，使得該鑄造原料凝固并且封閉鑄造槽，和/或在鑄造槽中布置有至少一止回閥，借助該止回閥在氣體壓力下降時能機械地封閉鑄造槽。

借助按照本發(fā)明的低壓鑄造裝置能夠以特別有利的方式在完成鑄模填充以后降低壓力，而熔液不會從鑄模中流出并流回到鑄造槽中。由此能夠以有利的方式反作用于重力地縮短由于鑄模填充的鑄造過程所需的過程時間：因為只要所述鑄造槽通過冷卻模塊或者止回閥封閉，就不再會有液態(tài)的鑄造原料從鑄模流回。所述鑄模也可以與低壓鑄造設備脫離，并且所述鑄造設備直接用于填充另一鑄模。通過這種方式能夠減少非生產(chǎn)性的輔助時間并且相對成本有利地制造鑄件、例如鋼鑄件。

在以鑄造工藝制造金屬部件時由于收縮、即熔液體積減小，尤其是在熔液快速凝固時一般存在形成所謂的縮孔/氣孔的隱患。為了接納由縮孔體積缺陷所引起的多余熔液并且為了減少縮孔數(shù)量，所述鑄模包括所謂的供料器，它們在鑄件凝固以后被移除。為了進一步減少形成縮孔的隱患，有利的是，在鑄模注入孔和/或供料器的區(qū)域中在注入液態(tài)的鑄造原料之前布置放熱反應的材料或者放熱反應的材料混合物、例如所謂的縮孔粉；通過這種方式可以降低鑄造原料的凝固速度并由此延長凝固時間。

有利地把所述放熱反應的材料或者放熱反應的材料混合物布置在一容器中，該容器在與液態(tài)的鑄造原料接觸時這樣損壞，從而把放熱反應的材料或者放熱反應的材料混合物與原料熔液一起運輸?shù)街辽僖还┝掀髦泻?或所述鑄模中。在容器中提供放熱反應的材料或者材料混合物能夠?qū)崿F(xiàn)放熱反應的材料或者材料混合物在注入孔部位的工藝可靠的定位和量控。通過這種方式可以顯著提高供料器效率。在使用這種容器時可以使材料或者材料混合物以保持相同的且確定給定的量和濃度布置在注入孔部位，由此使工藝具有非常微小的制造帶寬和誤差概率。可以明顯減少在要產(chǎn)生的鑄件中形成非金屬的夾雜物。也明顯提高供料效率，由此同樣可以實現(xiàn)至少減少在鑄件里面的收縮缺陷、即非金屬的夾雜物。由此還能夠減小供料器的體積，但是不失去供料效率。

在使用按照本發(fā)明的低壓鑄造裝置和按照本發(fā)明的方法的條件下，可以通過成本有利的方式以短的過程時間、高的質(zhì)量和薄的壁厚制造鑄件。通過這種方式例如可以制造薄壁形式的鑄件，尤其是廢氣渦輪增壓器殼體，它們至少在優(yōu)選直到至少20％的部分區(qū)域中具有1mm至3.5mm的壁厚。

由于壁厚減小可以減少在制造這種廢氣渦輪增壓器殼體時的材料使用量，這導致明顯的重量減輕。因此例如以這種方式制造的用于4缸發(fā)動機的廢氣渦輪增壓器殼體比以傳統(tǒng)工藝加工的相應的廢氣渦輪增壓器殼體輕30％以上。此外通過減小壁厚也減少在汽車中為了布置廢氣渦輪增壓器殼體所需的結(jié)構(gòu)空間。

利用低壓鑄造方法來制造所述廢氣渦輪增壓器殼體，由此與重力鑄造方法相比有利地降低所制造的廢氣渦輪增壓器殼體的廢品率。例如通過按照本發(fā)明的方法以低于10％的廢品率與在相應的重力鑄造的情況下典型的大于15％的廢品率相比顯著降低。

附圖說明

借助于附圖詳細解釋本發(fā)明的實施例。

附圖示出：

圖1按照本發(fā)明的低壓鑄造裝置的示意透視圖，具有布置在鑄造槽上的冷卻模塊；

圖2按照本發(fā)明的低壓鑄造裝置的示意透視圖，具有布置在鑄造槽中的止回閥；