用于熔融金属的钢包制造技术

本发明专利技术涉及用于熔融金属的钢包。公开了一种用熔融材料静态装填钢包并将熔融材料从钢包中输送的装置和方法，其中所述熔融材料从钢包输送到铸模中以使熔融材料中的紊流最小化从而使所需铸件中的缺陷最小化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及这样一种装置和方法，该，和方法用于钢包的静态装填禾口将熔融金属从钢包输送到铸模中，从而使得熔融材料中的紊、驢小化，并使得 ffla倾斜浇注成形工艺成形的期望铸件中的缺陷最小化。
技术介绍
将熔融材料(例如金属)浇注至IJ铸模中是非常不稳定的过程，其影响铸 件的内部完好性、表面状态和机械性能，例如抗拉弓雖、孔隙度、伸长率和硬 度。目鹏铸，存在并f顿多种不同设计的浸衞浇注钢包。通常根据熔融材 料的类型和所用的铸^^择钢包的设计。通常使用的钢包利用槽、浇包嘴和 挡板，或者位于钢包顶部的挡渣坝来 >金属装填过程中炉内金属氧化物的夹 杂，或者钢包可以结合M铁芯来控制^1A和流出钢包的金属流。 熔融金属(例如铝)与空气反应会生皿化物，即通常所知的浮渣，浮 渣与乘除的熔融金属混合从而在金属凝固过程中在铸件内部生成夹杂物及多孔 区。虽然很多因素都会影响并导致铸件中的不希望性质，但是夹杂物的两个通 常来源包括熔融金属顶部形成的浮渣层，和在浇注过程中由熔融金属的紊流而 造成的熔B^属的褶铍动作。紊流金属的流动使得熔融金属表面区域暴露在空 气中，这导致浮渣层的生成。根据熔融金属的速度(该速度是由浇辦闪包和浇注池的设计和使用确定的)，熔i^属可以自身褶铍多次，从而御哩捕获氧气和金属氧化层并将另夕卜的金属表面区職驗空气中。典型的浇辦ra包指的是茶壶型钢包。这，包基本上是圆柱形的，具有从其顶部向外延伸的外部喷口。某些茶壶钢包含有壁或挡板来将该钢包的碗型 或腔型区域与喷口分离。该壁或挡板可以延伸到钢包底部。当熔融金属被浇注 时，挡板限制了来自钢包顶部的熔融金属的流动从而有助于钢包底部附近的金 属的浇注。钢包底部的金属基本上没有^^和其它可能存在的杂质材料，例如 被腐蚀的耐火炉衬和在金属熔融过程中生成的灰辉。尽管挡板用于使浮渣夹杂 物最小化，然而外部喷口的设计仍然会增加材料的浇注速度，M产生紊流。4200910159585.0接着，熔融金属通常^ta浇口池从钢包输送到铸模中。在传统的浇口池设计中，熔融材料向下流动通迚浇口池到达模具浇口。熔融金属Mil浇口的流动也 可能导致该处发生紊流，从而生j^妙卜的纟幾。已知低压力、底部浇注炉可以生产具有最小浮渣的铸件，但是该设备是昂贵且复杂的，并且有较高的维护需要。此外，底部倾注炉会增加基建投资。热等静压(HIPping)铸造也会M^铝铸件的孔隙度，但是热等静压是昂贵的并且会导致铸件尺寸改变，从而使得铸件不均匀且不能复制。这样，需要一种经济的方法和装置来PIih或者使得导致铸造材料具有高孔隙度和/或低机械性能的f魏夹,鄉和杂质最小化。理想的是樹共这样一种^S和方法，该^S和方法用刊冈包的静态装土真 和熔融金属从钢包向铸模的输送，从而可以4鹏融材料中的紊流最小化，以使 得通过倾斜浇注成形工艺而娜的期望铸件中的缺陷最小化。
技术实现思路
根据本专利技术，令人惊奇的发现了一种用T^包的静态装填和将熔融金属 从钢包皿到铸模中的方法和装置，从而使得熔融材料中的紊流最小化，以使 得通过倾斜浇注工艺成形的期望铸件中的缺陷最小化。在一个实施例中， 一种铸3t^S包括具有中空内部的钢包，戶脱中空内 部用于容纳熔融材料，其中所述钢包适合于绕偏心轴枢转；其中形成有型腔的 的模具，戶腿型腔适于容纳熔融材料，其中所述钢包与所述模具邻接，^iJ5舰 模具和所述钢包共同旋转从而将熔融材料从0M钢包中浇注到所述模異的型腔 中。在另一个实施例中， 一种铸it^g包括具有中空内部的钢包，戶腿中空 内部适合于容纳熔融材料，所述钢包中形成有孔，其中所述钢皿合于绕偏心 轴枢转；和其中形成有型腔的的模具，所述型腔适于容纳熔融材料，其中所述钢包与所述模具邻接，且戶;f^Mr和戶;f^钢包共同旋转从而将熔融材料i^;f述 钢包中浇注到所述模具的型腔中。在另一个实施例中，公开了一种将熔融材料输送到铸模中的方法，该方 跑括提供具有适于在其中适合容纳熔融材料的中空内部的钢包，戶服钢包中形成有孔，其中所述钢包适合于纖心轴枢转；提供模具，该模具中形成有适合容纳熔融材料的型腔，其中戶欣钢包与所述模具邻接，J/诚模具和戶脱钢包共同旋转从而将熔融材料从戶，钢包中浇注到戶;M模具的型腔中；用熔融材料装i真钢包；将钢包上的孔定位成与模具型腔相邻；且旋转该模具和钢包从而 有助于将熔融材料从钢包浇注到模具型腔中。附图说明根据下文结合附图对,实施例的详细描述，本专利技术的Jl^以及其它优 点对于本领域技术人员来说将更加明显，在附图中图1是根据本专利技术一个实施例的包括钢包和旋转90度的模具的浇铸装置 的透视图；图2是图1中的钢包的透视图；以及图3是根据本专利技术另一个实施例的包括钢包和旋转90度的模具的浇铸装 置的透视图。具体实施例方式以下的详细说明和附图描述并显示了本专利技术的各种示例性实施例。这些 说明和附图使本领域普通技术人员能够制造并4顿本专利技术，且并不旨在以任何 方式限制本专利技术的f斜户范围。关于公开的前去，提出的步骤实际上是示例性的，这样，戶;M步骤飾i(W不是必要的或关键性的。图1显示了根据本专利技术一个实施例的铸皿置10。该铸皿置10包括 适合在其中容纳熔融材料16并且将熔融材料从中浇出的钢包12。模具14设置 成与钢包12流体连接，并且适合A^M钢包12接TO融材料16。可以理解的 是，戶;M熔融材料16可以是希望的樹可适合的烙融材料，例如金属或聚合物。 钢包12是一种静态装填钢包，其与共同拥有的美国专利No.7025115公 开的钢包类似，这里将戶，专利全文引入作为参考。在此使用的，术语"静态 装填"定义的是这样一种适合在其中容纳熔融材料的钢包该钢包中熔融材料 的紊流、扰动和褶铍是最少的。钢包12可由期望的任何适合的常规材料制造， 例如陶瓷或金属。在图1和2所示的实施例中，钢包12包括中空内部26。钢包 12由一对平面侧壁18、基本平面的前壁28和曲面壁30构成。^MP!幢18都 由曲线边20、第一直线边22和第二直线边24形成。第二直线边24适于与模具 14邻接。每个侧壁18上都形成有销32。在所示的实施例中，销32适合于有助 于使钢包12纟賴ra包12的偏心旋转轴枢转，以使得当钢包12装±真應融材料时前 壁28向下枢转。可以理解的是，销32可以和侧壁18是一体 的，或者销32是與虫 的并被连接至,壁18上。钢包12的前壁28适于与模具14基本邻接。在钢包12的前壁28上形成 有第二孔34。 ^0f示的实施例中，第二孔34的长度与前壁28的长度基糊等。 然而，第二孔34可以是所需的任意长度。钢包12的前壁28的顶部可以包括一 个突出部或凸缘。戶皿突出部可以按照需要形^钢包12的前壁28的外部或 者前壁28的内部。曲面壁30构成了钢包12的底壁和后壁。然而，钢包12的 所述底壁和后壁可以按照需要由基本平面的壁和曲面壁、 一对基本平面的壁或 者一对曲面壁组合构成。在图1所示的实施例中，模具14适合在其中容纳M31倾斜浇注工艺输送 的熔融材料。模具14包括在其中形成有翻空38的模体部分36。型腔38的长度 与形成在钢包12的前壁28中的第二孔34的长度基#目等。模具14的型腔38 可以具有任一所需铸件的皿，例如发动 体、汽缸盖、，的^I器部件，等等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造装置，包括：　具有适于在其中容纳熔融材料的中空内部的钢包，其中所述钢包适合绕偏心轴枢转；和　其中形成有型腔的的模具，所述型腔适合容纳熔融材料，其中所述钢包与所述模具邻接，且所述模具和所述钢包共同旋转来将熔融材料从所述钢包 中浇注到所述模具的型腔中。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：DD格特施，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]