[其他]熔融金屬澆鑄用的通氣式澆鑄杯

無效

• 申請號: 87107434
• 申請日: 1987-12-09
• 公開（公告）號: CN87107434A
• 公開（公告）日: 1988-06-29
• 發明（設計）人: 杰里·W·布羅克邁爾;倫納德·S·奧布里;詹姆斯·E·多爾;克利福德·N·索布
• 申請（專利權）人: 瑞士鋁公司
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松齡

本發明涉及一種供熔融金屬澆鑄用的通氣式澆鑄杯。當利用澆鑄杯在熔模、砂型或其它鑄造中注入熔融的金屬，特別是在空氣中熔化的、非吸氣性鑄造應用中，由于模中的氣體被新注入的金屬堵塞，在模中產生壓力，這時各種問題就會產生。模腔具有有限的透氣性，在澆鑄過程中模中的氣體不能迅速地逃溢掉。

假如澆鑄系統不能使澆鑄過程中的阻塞在模中的氣體釋放掉，則在澆鑄系統中所產生的壓力就會減緩模腔的填充速率。在最嚴重的情況下，鑄件將不能完全充滿而產生未填滿和報廢。在較少的情況下，填充的時間被減緩之后，會造成鑄造缺陷，如折疊，或細節部位或薄截面處的填充不良。清楚地說，這是一種嚴重的問題，它可以導致增加成本的返工，甚至整個鑄件的報廢。

這種由于產生壓力而引起的流率減緩現象，當在澆鑄系統中存在有節流裝置即如存在有像過濾器之類的限流部位時將被加劇，這種情況將會形成一個金屬靜壓力頭和一個非透氣性鑄造條件。一個熔化金屬過濾器，諸如眾所周知的在美國專利3，962，081號文件中所介紹的陶瓷泡沫過濾器，它在從熔融金屬中去除顆粒方面具有很大的優點，因此取消這種過濾器不是一種令人滿意的解決辦法。

所以，本發明的主要目的是提供一種裝置，用于在熔融金屬澆鑄中消除由于新注入金屬的阻擋而使模中氣體在模中產生壓力的問題。

本發明的另一個目的是提供一種如上所述的裝置，當在澆鑄系統中存在節流口時，它可以有效地發揮作用。

本發明的另外一個目的是提供一種如上所述的裝置，它簡單，方便并可迅速地應用于大規模生產中。

本發明進一步的目的和優點將在以下的描述中顯現出來。

現已發現以上所述各種目的和優點可以根據本發明來很容易地實現。

本發明的裝置包括：一個熔融金屬澆鑄杯;一個熔融金屬澆鑄杯的上游澆鑄源;一個與上述澆鑄杯相連通的輸送裝置，用于將上述熔融金屬從澆鑄杯輸送至澆鑄部位;以及在上述澆鑄杯上的通氣裝置，它位于澆鑄杯與輸送裝置的交界處，以便使阻擋在澆鑄杯的下游端的氣體排放出去。

現已發現由于模中氣體受阻擋而引起的產生壓力問題已經消除。此外，在澆鑄杯處設置有簡易的通氣裝置，特別易于使用和操作，用于澆注系統中時，可以消除有節流口時存在的問題。

澆鑄杯最好是具有一個用于接受熔融金的敞開的頂部和一個與輸送裝置相連通的開通的底部，其中開通的底部比頂部具有較小的截面積，一般情況由開口頂部至開通底部具有一個錐度。一個熔融金屬過濾器，最好是采用如上面所述的陶瓷泡沫過濾器最好是放置在澆鑄杯靠近開通的底部處，完全堵塞熔融金屬流過澆鑄杯，以便使熔融金屬必須流經過濾器以此來去除顆粒。一個彈性圓周墊片最好放置在過濾器的周邊，并使過濾器與澆鑄杯密封以防止熔融金屬在過濾器的周邊泄漏。

當然，可以設置多個這樣的通氣裝置以便最大限度地去除被阻擋住的氣體。

圖1是顯示典型的金屬澆鑄過程的一個側視示意圖。

圖2是顯示模具填充速率與時間的關系曲線。

圖3A，3B和3C是本發明的澆鑄杯的側視圖。

圖4A和4B是本發明的澆鑄杯的替換型實施例的側視圖。

圖5是本發明的帶有多個通氣裝置的典型的澆鑄杯的俯視圖。

一個典型的熔融金屬澆鑄過程如圖1所示，其中有熔融金屬11的澆鑄源10，可以是例如為如圖所示的上澆鑄式或下澆鑄式，或者可以直接設置在爐上。熔融金屬澆鑄源10在澆鑄杯12的上游端，該澆鑄杯作為澆注的目標，并為與澆鑄杯相連通的熔融金屬輸送裝置13提供一個儲存器。熔融金屬輸送裝置13可以由一個或若干個澆口14組成，該澆口通向一個或多個流道15，最后供料給模腔或者多個模腔（未顯示）。當然，每個這類元件的布局，尺寸大小和數量都根據不同的鑄件進行改變。

可以很容易看出，在所描述的澆鑄系統中可能不能使阻擋在模中的氣體得以排除，結果在系統中產生壓力，引起前面所述的問題。模具的填充速率與時間的關系曲線如圖2所示，圖中顯示一個建立金屬靜壓力頭的起始時間滯后（A），伴隨著模具填充速率的增加，一直到在模腔中產生有過壓力，這時模具填充速率下降（B）。然后模具填充速率或者是到達一個平穩段（C）連續下降，或者是甚至完全停止，或者假如壓力被排放時可以向上爬升。如上面所指出的，當在澆鑄系統中存在節流，如采用陶瓷泡沫過濾器時，此問題還要嚴重。

如上面所指出的，現已發現，通過在澆鑄杯上的澆鑄杯與熔融金屬輸送裝置之間的交界處設置一個通氣裝置，使澆鑄杯的下游端的被阻擋的氣體得以排放出去，該問題就能夠消除。圖3至圖5顯示本發明的各種示范性的實施例。