專利名稱：金屬品鑄造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬品鑄造技術(shù)。本發(fā)明尤其涉及金屬品鑄造工藝、涉及用于鑄造金屬品的鑄造組合體、并涉及用于鑄造金屬品的鑄造裝置或器具，它們均適用鑄造輕金屬品。這里的輕金屬系指輕金屬及其合金，其中，一種或多種輕金屬所占比例超過50％重量，而且輕金屬的密度小于2.7g/cm3。輕金屬的熔點通常小于660℃。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面，提供一種金屬品鑄造工藝，其方法是，在制模或鑄模內(nèi)裝入已熔金屬，并使該金屬在制?；蜩T模內(nèi)凝固，從而形成制品，該工藝包括下列步驟在向制?；蜩T模內(nèi)裝入已熔金屬之前，通過感應(yīng)加熱來將制模或鑄模加熱至高溫，當制模或鑄模達到高溫后，便開始裝入。
該工藝可包括下列步驟在加熱之前，吹洗制?；蜩T模，從而在所希望的大氣條件下形成制品。或者也可以在制?；蜩T模加熱過程中進行吹洗。換言之，該工藝可包括下列步驟在制?；蜩T模裝料之前，用吹洗氣體對制?；蜩T模進行吹洗，從而在由吹洗氣體所提供的大氣條件下進行裝料。最好在制模或鑄模加熱之前及其過程中均進行吹洗，且在裝料之前中斷吹洗。吹洗氣體可選自下列氣體氬氣、二氧化碳及其混合氣體。也可以取代上述氣體，而采用六氟化硫(SF6)，其可用作輔助氣體。
該工藝可以包括下列步驟在向制?；蜩T模內(nèi)裝入已熔金屬之前，密封或鎖定制模或鑄模。此外，該工藝可以包括下列步驟在向制?；蜩T模內(nèi)裝入已熔金屬之前，中斷向制?；蜩T模供應(yīng)吹洗氣體。在典型情況下，當制?；蜩T模達到它的工作溫度時，中斷吹洗氣體供應(yīng)。在向制?；蜩T模裝料時，應(yīng)裝至制?；蜩T模的滿容量為止。
可在壓力下進行裝料，且裝至制?；蜩T模的滿容量為止。尤其是，最好在間歇性壓力下，向制模或鑄模裝入已熔原料，既不是已知的低壓注入模制，也不是已知的高壓注入模制。可在50KPa-30MPa這一間歇性壓力下，通過注入模塑來進行裝料。最好通過試驗，來確定所希望或最佳的制模或鑄模裝料間歇性壓力。
本工藝可適用下列金屬鋁、鎂、鋰、鋅及其合金。本工藝最好適用下列輕金屬鎂、鋁及其合金。
本工藝尤其適用于下列輕金屬或合金鑄造輪緣，比如鋁或鎂合金輪緣、汽車齒輪箱、轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向柱殼體、制動器輔助零件或部件、汽車發(fā)動機、航海及航空用零件或部件。尤其是，本工藝適于鑄造鋁及鎂合金輪緣。這樣，該鑄造品便是一種機動車輪緣輕金屬鑄造品。
本工藝所鑄造的產(chǎn)品的截面厚度為1.5-30mm，通常為2-27mm，重量為0.25-30kg，通常為0.5-20kg。換言之，鑄造物是一種金屬制品，固體制品各部分與制品表面的最接近部分之間的間隔為0.75-15mm，制品重量為0.25-30kg。
重要的是，本工藝可包括下列步驟對制?；蜩T模提供所希望的溫度曲線，方法是選擇性采用感應(yīng)加熱，從而對制?；蜩T模內(nèi)的充注金屬的不同部分，以所希望的速率來促進固化。這樣，可采用感應(yīng)加熱，從而對制模或鑄模的內(nèi)表面提供所希望的溫度曲線，由此使制?；蜩T模的內(nèi)表面相互形成不同的溫度部分或區(qū)域，由此來與注入制模或鑄模內(nèi)的已熔金屬相接觸，從而使注入制?；蜩T模內(nèi)的已熔金屬的不同部分具有所希望的冷卻及固化速率。
可從熔化裝置來對制?；蜩T模進行裝料，該熔化裝置的容量應(yīng)能產(chǎn)生已熔金屬的全部變化，且可與制?；蜩T模的容量相匹配，可對制模或鑄模裝入足夠的已熔金屬，進而產(chǎn)生單一的制品，從而耗用熔化裝置所提供的全部已熔原料。此外，也可從相對制模或鑄模進行往復(fù)運動的熔化裝置來對制?；蜩T模進行裝料，在本工藝中，熔化裝置在裝料位置與充注位置之間進行往復(fù)運動，在裝料位置上加進已熔原料，而在充注位置上，則從熔化裝置將已熔原料傳送給鑄造裝置?？稍诙鄠€制模或鑄模內(nèi)進行鑄造，各配用一個對其裝料的熔化裝置，各熔化裝置與一個制?；蜩T模相關(guān)聯(lián)，可通過感應(yīng)加熱裝置來電加熱，采用一個通用電源，向制?；蜩T模提供電力，從而進行感應(yīng)加熱，并采用一個通用電源，向熔化裝置提供電力。在本工藝中，可采用下列鑄造裝置或器具。
本發(fā)明的另一方面，提供一種用于鑄造金屬制品的鑄造組合體，該組合體包括用于鑄造制品的制模或鑄模，還有一個感應(yīng)加熱裝置，該感應(yīng)加熱裝置包括至少一個圍繞制模或鑄模的感應(yīng)線圈，用于在制品鑄造之前將制?；蜩T模加熱至高溫。
感應(yīng)加熱裝置可以是一種變頻感應(yīng)加熱器。
該組合體可以包括一個與制模或鑄模相接的吹洗氣源，用于向制?；蜩T模的內(nèi)部提供吹洗氣體。
制?；蜩T?？梢允且淮涡灾颇＃热缟爸颇；蜩T模。制?；蜩T模也可以是可重復(fù)使用的制?；蜩T模?？芍貜?fù)使用的制?；蜩T?？梢允墙饘僦颇；蜩T模，最好是鋼制?；蜩T模。尤其是，制?；蜩T?？梢允强芍貜?fù)使用的多芯金屬制模或鑄模。
對可重復(fù)使用的制?；蜩T模而言，制?；蜩T?？梢允嵌嘈净蚨鄩K制?；蜩T模，包括二個或更多的芯塊。尤其是，制?；蜩T?？梢园ㄒ粋€頂芯或頂塊，已凝固的制品鑄件末端可移動地與其相接。頂芯或頂塊可以具有釋放機構(gòu)，用于釋放制品。在該場合下，制?；蜩T模還可具有一個底部芯或表面芯以及與活塞相連的一圈側(cè)芯，制?；蜩T模因側(cè)芯而形成扇塊?？芍貜?fù)使用的制模或鑄?？梢允且簤菏讲僮?，相對側(cè)芯活塞以及頂芯的提升進行運動，從而使鑄件與釋放機構(gòu)的銷桿相接觸。制模或鑄模具有裝料開口，用于向制?；蜩T模內(nèi)加注已熔化的輕金屬。在本發(fā)明的一種實施方式中，制模或鑄模的開口穿過它的底部或表面芯，用于從下部向制?；蜩T模裝料。在優(yōu)先實施方式中，可重復(fù)使用的制?；蜩T模為液壓操作式，它的底部或表面芯上設(shè)有金屬裝入開口，用于從下部向制?；蜩T模裝入已熔化的金屬。
感應(yīng)加熱裝置可包括二個或更多的感應(yīng)線圈，相互獨立動作，從而在制模或鑄模內(nèi)達到所希望的溫度曲線。換言之，感應(yīng)加熱裝置可以包括多個至少二個感應(yīng)線圈，其各自獨立動作或者相互獨立動作，從而將制?；蜩T模加熱至上述高溫，同時對制?；蜩T模的內(nèi)表面提供所希望的溫度曲線。
鑄造組合體可以是永久性結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)設(shè)施現(xiàn)場長期或短期永久性安裝，用于鑄造輕金屬制品。鑄造組合體最好不是永久性結(jié)構(gòu)，而是可移動的，從而可從上述生產(chǎn)設(shè)施向另一個設(shè)施移動。
本發(fā)明還涉及用于鑄造輕金屬的鑄造裝置，該裝置包括一個鑄造組合體，用于鑄造上述輕金屬，還包括一個熔化裝置，用于形成已熔化金屬，從而在鑄造組合體內(nèi)進行金屬制品鑄造，該熔化裝置包括一個加熱裝置，用于對已熔金屬原料進行加熱，從而達到已熔金屬原料的形成溫度。
熔化裝置的尺寸最好能熔化其尺寸與制?；蜩T模的尺寸相匹配的金屬原料，從而在制品鑄造中，能用完制模或鑄模內(nèi)的全部原料。尤其是，熔化裝置的容量應(yīng)能產(chǎn)生已熔金屬的全部變化，且可與制?；蜩T模的容量相匹配，從而制?；蜩T模內(nèi)單一制品的鑄造可完全耗用熔化裝置在全容量使用時所提供的全部已熔原料。
熔化裝置的加熱裝置可以是一種感應(yīng)加熱裝置，其包括至少一個感應(yīng)線圈。然而，在制?；蜩T模裝置的任一場合下，熔化裝置包括一個或多個感應(yīng)加熱線圈，感應(yīng)線圈可以與其電源電連接。
熔化裝置可以在裝料位置與充注位置之間，相對鑄造組合體進行往復(fù)運動，在熔化裝置的裝料位置上加進已熔原料，而在充注位置上，則從熔化裝置將已熔原料傳送給鑄造組合體。這樣，鑄造裝置可配備軌道，熔化裝置經(jīng)由輪子來安裝在軌道上，在熔化裝置相對鑄造組合體的往復(fù)運動期間，輪子可沿著軌道來滾動。
鑄造裝置可包括二個或更多的鑄造組合體及相同數(shù)量的熔化裝置，各鑄造組合體共享一個加熱通用電源，各熔化裝置共享一個加熱通用電源，在相應(yīng)鑄造過程內(nèi)的制品鑄造中充分斷相，從而進行該共享。換言之，鑄造裝置可包括多個鑄造組合體以及相同的多個熔化裝置，各鑄造組合體與上述一個熔化裝置相配用，各熔化裝置與上述一個鑄造組合體相配用，各鑄造組合體共享一個加熱通用電源，各熔化裝置共享一個加熱通用電源。
上述設(shè)施尤其適于下列場合即，熔化裝置的加熱設(shè)施同時還是一種感應(yīng)加熱設(shè)施，而且加熱電源是一種電力電源。
以下參照非限制性示例及圖示來說明本發(fā)明。


附圖中，圖1是本發(fā)明的輕金屬制品鑄造組合體各部件的側(cè)面展開圖；圖2是本發(fā)明鑄造組合體所用的用于形成已熔輕金屬的熔化裝置各部件的側(cè)面展開圖；圖3是本發(fā)明鑄造輕金屬制品的鑄造裝置的三維圖；圖4是本發(fā)明鑄造裝置的三維圖，它包括圖3中的二個鑄造裝置，用于利用本發(fā)明的方法來鑄造輕金屬制品；圖5是本發(fā)明中圖3的鑄造裝置的一系列簡化圖，表示輕金屬制品的鑄造方法，該制品為鎂合金輪緣，并采用圖3所示的鑄造裝置；以及圖6是本發(fā)明中圖3的鑄造裝置的另一系列簡化圖，表示輕金屬制品的鑄造方法，該制品為圖5所示的鎂合金輪緣。
具體實施例方式
參見圖1，符號10表示用于鑄造本發(fā)明中輕金屬制品的鑄造組合體。鑄造組合體10包括一個用于鑄造鎂合金輪緣輕金屬制品的制?；蜩T模12，它還包括一個圍繞制?；蜩T模12的感應(yīng)加熱裝置14。
制?；蜩T模12是一種多芯或多塊可重復(fù)使用鋼制模或鑄模，包括一個頂部芯塊16，已凝固的制品鑄件末端可移動地與其相接，還有一個底部或表面芯塊18，其一般具有裝料開口或通孔20，用于從下面向制?；蜩T模12裝料，還具有與相應(yīng)活塞24配用的四個側(cè)芯22，側(cè)芯22使制?；蜩T模12具有扇塊形狀。制?；蜩T模12為液壓操作式，相對側(cè)芯22的活塞24并相對頂芯16及任何輕金屬鑄造件(未圖示)的提升，向上運動從而遠離剩余的芯塊。
頂芯16配有釋放機構(gòu)(未圖示)，用于在鑄造過程結(jié)束時釋放制品。
加熱裝置14包括六個繞組，從而形成感應(yīng)線圈25，26，27，28，29，30，它們可相互獨立動作，用于使制?；蜩T模12達到所希望的溫度曲線。
鑄造組合體10還包括一個虛線31所示的吹洗氣源，用于在鑄造過程之中及之前，向制?；蜩T模12提供SF6/CO2吹洗氣體。
參見圖2，符號40表示本發(fā)明中用于形成已熔輕金屬的熔化裝置。熔化裝置40包括一個低碳—或中碳鋼空心圓筒或套筒42，其截面為圓形，用于承載已熔輕金屬，還便于輕金屬原料的加熱，還包括一個感應(yīng)加熱裝置44，其具有一個感應(yīng)線圈46，用于對圓筒或套筒42內(nèi)的材料進行加熱，從而形成已熔加注原料，還包括一個已熔金屬傳送裝置48，用于將已熔輕金屬從圓筒或套筒42傳送給鑄造制品的制?；蜩T模12。
熔化裝置40還包括一個惰性氣源50，用于向圓筒或套筒42內(nèi)提供氬氣，從而在惰性氣體條件下熔化輕金屬，還對圓筒或套筒42的下端或底部進行冷卻，從而形成下述的二次密封。
在使用中，感應(yīng)線圈46安裝在金屬傳送組件48上，線圈46與線筒62相接，并圍繞圓筒或套筒42，從而對其內(nèi)裝物進行加熱。
傳送組件48包括一個可伸縮的移動式多級活塞裝置52，用于提升圓筒或套筒42，從而與制模或鑄模12的裝料開口20外周相嚙合，然后從圓筒或套筒42向制模或鑄模12內(nèi)充注已熔化原料。多級活塞裝置52包括一個中心活塞，其具有三個伸縮式活塞桿54、55及56，其中中心桿56具有活塞頭58，其配有一個錐形密封面59，用于當圓筒或套筒42內(nèi)的整個已熔原料被從圓筒或套筒42傳送給制模或鑄模12時，使開口20的外周在制?；蜩T模12內(nèi)密封。多級活塞裝置52包括一個改變力及速度的控制器(未圖示)，用于當活塞頭58密封制?；蜩T模12的裝料開口20的外周時，控制其運動速率，還用于控制活塞頭58在圓筒或套筒42內(nèi)及在制?；蜩T模12內(nèi)的向上力。
這樣，在使用中，圓筒或套筒42被傳送組件48支撐，從而使多級活塞裝置52可以在圓筒或套筒42內(nèi)移動，因而可充分進行密封，從而使圓筒或套筒42內(nèi)的已熔原料向上移動，并在活塞桿54、55及56的向上動作的作用下離開圓筒或套筒42，從而將已熔化原料傳送到制?；蜩T模12內(nèi)。
傳送件48還包括多個不同直徑的同心筒60、61、62、63及64。筒60、61、62、63及64可互相伸縮性縱向移動。
筒60是一種底部筒，具有輪子66，用于在作為圖4-6所示鑄造裝置的一部分的軌道67上移動，從而使熔化裝置40在裝料位置與充注位置之間往復(fù)運動，在裝料位置上，在圓筒或套筒42內(nèi)加進已熔原料，而在充注位置上，則使熔化裝置40與鑄造組合體10的制?；蜩T模12的裝料口20相對齊，從而將圓筒或套筒42內(nèi)的已熔原料傳送給上述制?；蜩T模12內(nèi)，由此來裝入已熔原料。筒64是一種頂部筒，配有一個周向延伸的向上支撐環(huán)，該環(huán)有一個溝槽(未圖示)，用于密封圓筒或套筒42的下端。筒62具有周向延伸向上支撐環(huán)，其在圓筒或套筒42上支撐感應(yīng)線圈46。
除了筒64的溝槽所提供的密封作用之外，在原料熔化期間，經(jīng)由氣源50提供的氬氣可對圓筒或套筒42的下端進行冷卻，從而在活塞裝置52與頂筒64之間以及圓筒或套筒42的下端，使部分已熔原料凝固，由此產(chǎn)生由已凝固的原料所形成的二次密封。
參見圖3，符號70表示本發(fā)明用于鑄造金屬制品的鑄造裝置。同一符號表示與圖1及圖2所示相同的部分。
鑄造裝置70包括一個上述鑄造組合體10，還有一個上述的熔化裝置40。鑄造裝置70還有一個制模或鑄模液壓控制器72以及一個熔化裝置40液壓控制器74。
頂芯16具有一個釋放裝置(未圖示)，用于在鑄造結(jié)束后釋放制品。
鑄造裝置70還有一個中央處理單元(CPU)76，用于監(jiān)視感應(yīng)線圈14的加熱，從而達到所希望的溫度曲線，還用于對各電源92及94(圖4)提供反饋控制。
鑄造裝置70還配有軌道(見圖2的67)，熔化裝置40的金屬轉(zhuǎn)送組件48的輪子66在其上運動。熔化裝置40在裝料位置(圖3)與充注位置(圖5及6)之間，相對制模12進行往復(fù)運動，在裝料位置上向熔化裝置40加進已熔原料，而在充注位置上，則從熔化裝置40將已熔原料傳送給鑄造組合體10的制?；蜩T模12。
參見圖4，符號90表示鑄造裝置70的改進。鑄造裝置90包括二個鑄造裝置70，各配有一個鑄造組合體10，該組合體具有用于鑄造制品的制?；蜩T模12，還有一個用于對輕金屬感應(yīng)加熱的熔化裝置40。鑄造裝置90還有一個熔化感應(yīng)加熱電源92，比如為100kW，用于向二個熔化裝置40分別供電，還有一個感應(yīng)加熱電源94，比如也為100kW，用于向鑄造裝置10分別供電，還有一個用于提供冷卻液的冷卻塔(未圖示)，還有一個氣源控制單元96，用于向鑄造組合體10及熔化裝置40提供吹洗氣體。
在鑄造裝置90中，最好同時鑄造二個相位各異的制品，熔化裝置40共享一個通用感應(yīng)加熱電源92，鑄造裝置10共享一個通用感應(yīng)加熱電源94。在相位各異的各鑄造循環(huán)中進行制品鑄造。鑄造裝置90最好以擬連續(xù)方式來動作，從而使鑄造裝置70可以以不同方式來應(yīng)用，其中一種方式是，熔化裝置40處于充注位置，從而用于鑄造，而另一種方式則是，熔化裝置40處于裝料位置，并裝入輕金屬原料，從而當另一個鑄造裝置70內(nèi)的鑄造過程結(jié)束后，準備相對它的充注位置進行往復(fù)運動。
參見圖5及6，利用上述鑄造裝置70來鑄造輕金屬制品，即鎂合金輪緣100，采用AZ91規(guī)格鎂鋁鋅合金錠塊102。錠塊102處于活塞裝置52上，熔化裝置40則處于裝料位置。圓筒或套筒42處于錠塊102上，從而使圓筒或套筒42的下端在金屬傳送體48的頂筒64的上述溝槽內(nèi)密封。感應(yīng)線圈46與金屬傳送體48的筒62相連接，從而使圓筒或套筒42及錠塊102定位，并由線圈46來圍繞。
鑄造組合體10在鑄造中，降下頂芯16，使其與底芯或面芯18相嚙合。然后利用活塞24，來使側(cè)芯塊定位，從而關(guān)閉制模。采用SF6/CO2吹洗氣體，其含有0.2％體積的SF6，將其注入制?；蜩T模12內(nèi)，然后利用感應(yīng)線圈25、26、27、28、29及30來對制?；蜩T模12加熱，其電力來自具有預(yù)選頻率的感應(yīng)加熱電源94，直至制模或鑄模12達到所需的工作溫度并具有所希望的溫度曲線為止?？赏ㄟ^改變來自電源94的功率輸入，以及/或者改變頻率，來改變加熱速率，頻率越高，加熱速率便越高；線圈25、26、27、28、29及30可以以不同的功率輸入來選擇性動作，從而達到所希望的溫度曲線。
熔化裝置40可借助于輪子66而在鑄造裝置70的軌道67上往復(fù)運動，即從裝料位置向充注位置移動，在裝料位置，向圓筒或套筒42內(nèi)裝入AZ91規(guī)格已熔合金錠塊102，而在充注位置，熔化裝置40通過制?；蜩T模12的底芯或面芯18來與裝料口20相對齊。通過液壓提升筒64，圓筒或套筒42與底芯或面芯18的下表面相密封，從而還使圓筒或套筒42在筒64上密封。采用SF6/CO2吹洗氣體來吹洗圓筒或套筒42。錠塊102在由氣源50引入到圓筒或套筒42內(nèi)的吹洗氣體所提供的大氣條件下熔化，直至形成AZ91合金已熔原料。采用氬氣來提供一種冷卻環(huán)境，用于在圓筒或套筒42的下端冷卻已熔原料，從而形成半凝固或全凝固輕金屬的二次密封(未圖示)。
當制?；蜩T模12內(nèi)達到了所希望的工作溫度及溫度曲線，而且制?；蜩T模12已通過液壓控制器72并由活塞24而建立起了壓力密封時，圓筒或套筒42的氣源便中斷，從而利用活塞52，使已熔原料在壓力下從圓筒或套筒42傳送給制模或鑄模12，由此而向制?；蜩T模12充注已熔原料。在制模或鑄模12內(nèi)進行已熔原料充注之前以及充注期間，通過氣源控制單元96，利用上述SF6/CO2吹洗/混合氣體來吹洗制?；蜩T模12，在套筒42內(nèi)以及進入制模或鑄模12時，該氣體還可保護熔化表面與已熔原料相隔離?；钊^58密封裝料開口20的外周，并部分進入裝料開口20內(nèi)，從而增大制?；蜩T模12內(nèi)已熔原料的壓力。制?；蜩T模12可冷卻，從而使熔化裝置40與制?；蜩T模12相脫離。接下來，熔化裝置40返回它的裝料位置。
以液壓方式來開啟制?；蜩T模12，從而使各芯塊22在活塞24的作用下相互脫開，通過控制器72，來使與已凝固的輪緣100相接的頂芯16提升。接下來，在釋放裝置(未圖示)的向下作用下，使輪緣100與頂芯16脫開，從而在頂芯16提升期間向下推動輪緣100。
活塞裝置52下降，然后筒件20縮回，從而釋放圓筒或套筒42及已熔原料的已凝固部分(未圖示)，它們形成圓筒或套筒42的二次密封。對用過的圓筒或套筒42進行清洗，并重新放回傳送件48中，從而準備鑄造新的輪緣100。然而，也可采用另一個圓筒或套筒42，從而避免浪費生產(chǎn)時間，還可減少交叉污染的可能性。
本發(fā)明的長處在于，鑄造裝置70無需是一種永久性結(jié)構(gòu)，可從一個生產(chǎn)設(shè)施移動到另一個上。鑄造裝置70可以廉價地提供給制品鑄造的終端用戶，從而可減小運輸成本等。
本發(fā)明的另一個長處在于，制?；蜩T模12的感應(yīng)加熱包括六個感應(yīng)線圈25、26、27、28、29及30，相互可獨立動作，從而在鑄造之前，制模或鑄模12內(nèi)達到所希望的溫度曲線，從而可對制品各部分的凝固率產(chǎn)生所希望的效果，比如輪緣100，由此可減小凝固制品(輪緣100)的應(yīng)力。還可實現(xiàn)完成制?；蜩T模12的充注所希望的流動距離。
本發(fā)明的另一個長處在于，鑄造裝置70無需大的安裝空間。比如，上述鑄造裝置70只需20-30m2的地面面積。本工藝還具有降低成本的長處，因為只需在鑄造之前向鑄造裝置70提供電源，鑄造結(jié)束后便可斷電，而不會影響它的其它效果。如果在本發(fā)明的鑄造裝置70的鑄造過程中停電，與需要熔化停電時所凝固的連續(xù)大量金屬相比，其損失不大于圓筒或套筒42內(nèi)已熔原料的損失，包括錠塊102。因此，在通電后，通過熔化圓筒或套筒42內(nèi)的原料，便可完全避免損失。
本發(fā)明的另一個長處在于，鑄造裝置10的制?；蜩T模12無需試車，便可達到最佳運行條件。通過選擇性控制各線圈25、26、27、28、29及30的電力，便可容易地獲得所希望的鑄造溫度曲線。本工藝無需試車，這意味著除了停電之外，錠塊102可產(chǎn)生同等數(shù)量的輪緣100，可減少廢品浪費，并可提高質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種金屬品鑄造工藝，其方法是，在制模或鑄模內(nèi)裝入已熔金屬，并使該金屬在制?；蜩T模內(nèi)凝固，從而形成制品，該工藝的特征在于包括下列步驟在向制?；蜩T模內(nèi)裝入已熔金屬之前，通過感應(yīng)加熱來將制?；蜩T模加熱至高溫，當制?；蜩T模達到高溫后，便開始裝入。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于包括下列步驟在制?；蜩T模裝料之前，用吹洗氣體對制?；蜩T模進行吹洗，從而在由吹洗氣體所提供的大氣條件下進行裝料。
3.如權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于在制?；蜩T模加熱之前及其過程中均進行吹洗，且在裝料之前中斷吹洗。
4.如上述任一項權(quán)利要求所述的工藝，其特征在于在壓力下進行裝料，且裝至制模或鑄模的滿容量為止。
5.如權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于在50KPa-30MPa這一間歇性壓力下，通過注入模塑來進行裝料。
6.如上述任一項權(quán)利要求所述的工藝，其特征在于可適用下列金屬鋁、鎂、鋰、鋅及其合金。
7.如權(quán)利要求6所述的工藝，其特征在于可適用下列輕金屬鎂、鋁及其合金。
8.如權(quán)利要求7所述的工藝，其特征在于該鑄造品是一種機動車輪緣輕金屬鑄造品。
9.如上述任一項權(quán)利要求所述的工藝，其特征在于鑄造物是一種金屬制品，固體制品各部分與制品表面的最接近部分之間的間隔為0.75-15mm，制品重量為0.25-30kg。
10.如上述任一項權(quán)利要求所述的工藝，其特征在于采用感應(yīng)加熱，從而對制?；蜩T模的內(nèi)表面提供所希望的溫度曲線，由此使制?；蜩T模的內(nèi)表面相互形成不同的溫度部分或區(qū)域，由此來與注入制?；蜩T模內(nèi)的已熔金屬相接觸，從而使注入制?；蜩T模內(nèi)的已熔金屬的不同部分具有所希望的冷卻及固化速率。
11.如上述任一項權(quán)利要求所述的工藝，其特征在于可從熔化裝置來對制模或鑄模進行裝料，該熔化裝置的容量應(yīng)能產(chǎn)生已熔金屬的全部變化，且可與制?；蜩T模的容量相匹配，可對制?；蜩T模裝入足夠的已熔金屬，進而產(chǎn)生單一的制品，從而耗用熔化裝置所提供的全部已熔原料。
12.如上述任一項權(quán)利要求所述的工藝，其特征在于從相對制?；蜩T模進行往復(fù)運動的熔化裝置來對制?；蜩T模進行裝料，在本工藝中，熔化裝置在裝料位置與充注位置之間進行往復(fù)運動，在裝料位置上加進已熔原料，而在充注位置上，則從熔化裝置將已熔原料傳送給鑄造裝置。
13.如上述任一項權(quán)利要求所述的工藝，其特征在于在多個制?；蜩T模內(nèi)進行鑄造，各配用一個對其裝料的熔化裝置，各熔化裝置與一個制?；蜩T模相關(guān)聯(lián)，可通過感應(yīng)加熱裝置來電加熱，采用一個通用電源，向制?；蜩T模提供電力，從而進行感應(yīng)加熱，并采用一個通用電源，向熔化裝置提供電力。
14.一種用于鑄造金屬制品(100)的鑄造組合體(10)，該組合體包括用于鑄造制品的制?；蜩T模(12)，其特征在于它有一個感應(yīng)加熱裝置(14)，該感應(yīng)加熱裝置包括至少一個圍繞制模或鑄模的感應(yīng)線圈(25，26，27，28，29，30)，用于在制品鑄造之前將制?；蜩T模加熱至高溫。
15.如權(quán)利要求14所述的組合體，其特征在于感應(yīng)加熱裝置是一種變頻感應(yīng)加熱器(16)。
16.如權(quán)利要求14或15所述的組合體，其特征在于該組合體包括一個與制模或鑄模相接的吹洗氣供應(yīng)管(31)，用于向制?；蜩T模的內(nèi)部提供吹洗氣體。
17.如權(quán)利要求14-16中任一項所述的組合體，其特征在于制模或鑄模是可重復(fù)使用的多芯金屬制?；蜩T模。
18.如權(quán)利要求17所述的組合體，其特征在于可重復(fù)使用的制?；蜩T模為液壓操作式，它的底部或表面芯上設(shè)有金屬裝入開口，用于從下部向制?；蜩T模裝入已熔化的金屬。
19.如權(quán)利要求14-18中任一項所述的組合體，其特征在于感應(yīng)加熱裝置包括多個至少二個感應(yīng)線圈，其各自獨立動作或者相互獨立動作，從而將制模或鑄模加熱至上述高溫，同時對制模或鑄模的內(nèi)表面提供所希望的溫度曲線。
20.一種鑄造金屬制品的鑄造裝置，其特征在于該裝置包括一個權(quán)利要求14所述的鑄造組合體(10)，還包括一個熔化裝置(40)，用于形成已熔化金屬，從而在鑄造組合體內(nèi)進行金屬制品鑄造，該熔化裝置包括一個加熱裝置(44)，用于對已熔金屬原料進行加熱，從而達到已熔金屬原料的形成溫度。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于熔化裝置的容量應(yīng)能產(chǎn)生已熔金屬的全部變化，且可與制?；蜩T模的容量相匹配，從而制?；蜩T模內(nèi)單一制品的鑄造可完全耗用熔化裝置在全容量使用時所提供的全部已熔原料。
22.如權(quán)利要求20或21所述的裝置，其特征在于熔化裝置的加熱設(shè)施是一種感應(yīng)加熱裝置，其包括至少一個感應(yīng)線圈(46)。
23.如權(quán)利要求20-22中任一項所述的裝置，其特征在于熔化裝置可以在裝料位置與充注位置之間，相對鑄造組合體進行往復(fù)運動，在熔化裝置的裝料位置上加進已熔原料，而在充注位置上，則從熔化裝置將已熔原料傳送給鑄造組合體。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于該裝置配備軌道(67)，熔化裝置經(jīng)由輪子(66)來安裝在軌道上，在熔化裝置相對鑄造組合體的往復(fù)運動期間，輪子可沿著軌道來滾動。
25.如權(quán)利要求20-24中任一項所述的裝置，其特征在于該裝置包括多個鑄造組合體以及相同的多個熔化裝置，各鑄造組合體與上述一個熔化裝置相配用，各熔化裝置與上述一個鑄造組合體相配用，各鑄造組合體共享一個加熱通用電源(94)，各熔化裝置共享一個加熱通用電源(92)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于向鑄模(12)內(nèi)裝入已熔金屬并使其在鑄模內(nèi)凝固從而形成制品的工藝、鑄造組合體(10)及鑄造裝置，該工藝包括在制?；蜩T模裝料之前，通過感應(yīng)加熱來將制?；蜩T模加熱至開始裝料的溫度。組合體(10)包括用于鑄造制品的制?；蜩T模(12)及感應(yīng)加熱裝置(14)，它包括至少一個圍繞制?；蜩T模的感應(yīng)線圈，用于在鑄造之前將其加熱至高溫。裝置(20)包括組合體(10)及一個用于形成熔化金屬的熔化裝置(4)，裝置(40)包括一個用于對原料進行加熱從而使其熔化的加熱裝置(44)。
文檔編號B22D21/00GK1882404SQ200480034538
公開日2006年12月20日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者馬里·托馬斯·吉勒斯·拉夫爾 申請人:詹姆斯·凱恩斯·普賴斯, 馬里·托馬斯·吉勒斯·拉夫爾