直接冷铸铸模制造技术

本实用新型专利技术为直接冷铸铸模，涉及液态金属铸造领域。本实用新型专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种操作更安全，更容易使用和维护，使铸造生产率最大化，制造和运转廉价的直接冷铸铸模。本实用新型专利技术的该铸模包括具有方向面的铸模体和结合到铸模体上的冷却剂箱。铸模进一步可以包括具有调节面的冷却剂环，在该调节面上，冷却剂环可以结合到冷却剂箱上，以便将调节面和方向面聚集到一起，形成喷嘴。铸模可以进一步包括铸模起动头。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及将液态金属连续和半连续地相对于成形面成形的 铸造工艺。更具体地说，本技术涉及通过直接向坯料制品上施加 液体冷却剂进行坯料的直接冷铸。
技术介绍
铸造包括将熔融材料引入到模具中制造物体，在所述模具中，随着热量从材料中被去除，材料凝固。流铸(slip casting:或"粉浆浇 铸")或者连续浇铸(连铸)可以是一种通过吸热环借助重力供应熔融 金属、使熔融金属凝固的工艺。具有安装在液压推杆(hydraulic ram) 上的底座的起动头(starting head)形成独立于吸热环的底部。吸热 环和起动头构成滑移模具(slip mold)的基础部件。当熔融金属填充到模具中并开始凝固时，可以将起动头以可控的 速度降低。凝固的金属可以退出吸热环以便形成坯体。凝固的金属外 壳可以残留在坯体的上方和吸热环内，用于稳定坯体在吸热环与起动 头之间的运动。在该外壳的贮槽( sump)内可以^卜充溶融金属。溶融 金属进入该外壳贮槽，并通过吸热环，坯体的长度可以增长。可以将坯体(或者锭)看作是由坯体供应者铸造成标准形状的一 块伸长的金属，便于储存或运输。坯体可以具有吸热环的圆柱形截面 的形状，可以用铝或者铝合金制成。尽管吸热环的高度可以低于两英 寸，但是坯体可以有20英尺长，并具有从3英寸到36英寸的直径。 制造者进一步通过热机械锻造、挤压、轧制、修整、或者拉拔坯体， 加工圓柱形坯体，以便生产适合于销售的产品，例如用于室内的窗帘 杆，发动机支架，飞机起落架，船用金属板，用于建筑物的工字横梁。为了更好地控制坯体的热传递冷却处理，可以在固体金属离开吸 热环时直接向固体金属的表面上施加水。从而，随着起动头下降，装在模具内部的喷水口可以向坯体上喷射水，以便冷却其表面，进一步将金属凝固。这种在1942年由W.T.Ennor ( U.S.Pat.No.2，301，027 )实 用新型的连续的直接冷(DC)铸工艺，产生具有最小偏析的细晶粒金 属结构。当同时在模具台采用多重DC铸造模具时，可以在铸造车间 达到很高的生产速度。尽管自从1942年以后在本领域取得某些进展，但是，在工业上仍 然需要生产具有所需的表面光洁度的铸造产品的最佳金相组织的直接 冷铸铸模系统组件。与传统的工业模具系统组件相比，这种直接冷铸 铸模系统组件将会操作更安全，更容易使用和维护，将会使铸造生产 率最大化，制造和运转不会很昂贵。
技术实现思路
因此，本技术的目的是提供一种铸模，该铸模的操作更安全， 更容易使用和维护，可以实现铸造生产的最大化，并且制造和运转不 会很昂贵。本技术的一个技术方案为一种直接冷铸铸模，包括铸模体， 所述铸模体包括方向面和沿径向向外延伸的凸缘；用于保持冷却剂的 箱型装置，该箱型装置结合到铸模体凸缘的上侧；冷却剂环，其包括 调节面，所述冷却剂环结合到箱型装置的下侧，用于保持冷却剂，以 便使调节面和方向面相互靠近以形成喷嘴，所述方向面具有以调节面 的位置为基础的位置，其中，所述方向面的位置和调节面的位置中的 至少一个是可以调节的；位于铸模体最内表面处的吸热环，其中，所 述吸热环包括具有一定高度的多孔环，其中，所述多孔环的高度在3/8 英寸至7/8英寸的范围内；铸模起动头，所述铸模起动头位于与所述 吸热环相邻并隔有间隙的位置处；以及润滑剂供应路径，该路径从冷 却剂环的下侧起，通过冷却剂环的内部，并结合到铸模箱上。附图说明图l表示本技术的DC铸模系统100;图2是沿着图1的线2取出的铸模系统102的详细视图；图3A表示吸热环120和由冷却剂箱116的材料加工成的方向面122;图3B表示由冷却剂箱的材料加工成的调节面164;图3C表示每一个铸模体110和冷却环118都可以调节的实施例；图3D展示用于生产本技术的坯体132的方法300;图4表示本技术的DC铸造方法400;图5表示挡环430的等距视图；图6表示陶瓷集流管440的等距视图；图7表示本技术的DC铸模系统700;图8是图7的模具台702的等距顶视图；图9是包含有图4的铸模400的模具台702的等距仰视图；以及图IO表示由本技术生产的坯体1000。具体实施方式一个实施例，包括铸模。铸模可以包括具有方向面的铸模体，以 及结合到铸模体上的冷却剂箱。铸模可以进一步包括具有调节面的冷 却剂环，在该调节面处，冷却剂环可以结合到冷却剂箱上，以便将调 节面和方向面聚集到一起，以形成喷嘴，特别是使得喷嘴口、喷射紊 流和冷却剂沖击角可以快速、方便并且花费不高地变化。铸模可以进 一步包括铸模起动头。I.DC铸造法和铸模系统图l表示本技术的DC铸模系统100。 DC铸模系统IOO，可 以包括铸模系统102，辅助系统200，和控制系统250。铸模系统102、 辅助系统200和控制系统250的每一个可以是一起工作的子系统，以 便形成DC铸模系统100。铸模系统102可以被看作包括一个DC铸 模。A.铸模系统102铸模系统102可以包括铸模体110，铸模起动头112，给料管114, 冷却剂箱116，冷却剂环118。图2是沿着图1的线2取出的铸模系统102的详细视图。如在图 2中看到的，铸模体110可以在铸模体110的内部的最内表面上，包括吸热环120。吸热环120的水平截面可以被在挤压技术或者直接冷 铸技术中使用的任何对称或不对称的旋转限定。例如，吸热环120的 水平或X截面可以被一个环形、方形、星形、卵形或者矩形限定。由 于坯体的优选的形状是圆柱形，所以，在一个实施例中，吸热环120 由环形限定。不对称的形状的例子包括用于扁(轧制)锭的带有圆 角的矩形形状，用于薄带铸件的带有凹边的平面形状，用于再熔锭铸 件的截头"T"形形状。锭、扁坯以及凝固用标准形状物体铸造的材 料，也可以用本技术生产。铸模体110可以包括方向面122、内螺紋124、外螺紋126和凸缘 128。方向面122可以用来以所需的角度134(图2)将冷却剂幕流(flow of coolant curtain ) 130 (图1)对准坯体表面133。角度134可以在 60度至85度的范围内。在一个实施例中，角度134可以在60度到75 度的范围内。角度134可以是相对于水平面而言的。在另一个实施例 中，角度134在67度到72度的范围内。如在图2中看到的，给料管114可以从顶部安装到铸模体110内， 从而，重力可以帮助将给料管114固定到铸模体110上。内螺紋124 可以用于进一步将给料管114固定到铸模体110上，并且还提供一个 衬垫136可以压缩于其上的表面。衬垫136可以是用于匹配的机械零 件之间以便防止诸如熔融金属等流体溢出的各种各样的密封垫或密封 件中的一种。衬垫136的材料在高达2100华式度的温度可以具有热稳 定性，对于待铸造的熔融材料是化学上非浸润的，通过进行压缩能够 密封任何和所有的内部多孔性，可以是具有低热传导率的材料，可以 是在负40到2100华式度范围内的温度下，具有低的热膨胀或收缩系 数的材料。衬垫可以包括由Thermal Ceramics，Inc"of Augusta，Ga.制 造并销售的陶瓷Kaowool (TM)型的可压缩毡。衬垫136还可以包 括由Unifrax，In本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接冷铸铸模，其特征在于，包括：铸模体，所述铸模体包括方向面和沿径向向外延伸的凸缘；用于保持冷却剂的箱型装置，该箱型装置结合到铸模体凸缘的上侧；冷却剂环，其包括调节面，所述冷却剂环结合到箱型装置的下侧，用于保持冷却剂，以便使调节面和方向面相互靠近以形成喷嘴，所述方向面具有以调节面的位置为基础的位置，其中，所述方向面的位置和调节面的位置中的至少一个是可以调节的；位于铸模体最内表面处的吸热环，其中，所述吸热环包括具有一定高度的多孔环，其中，所述多孔环的高度在３／８英寸至７／８英寸的范围内；铸模起动头，所述铸模起动头位于与所述吸热环相邻并隔有间隙的位置处；以及润滑剂供应路径，该路径从冷却剂环的下侧起，通过冷却剂环的内部，并结合到铸模箱上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：RV提拉克，
申请(专利权)人：RV提拉克，
类型：实用新型
国别省市：US[]