[发明专利]通过热顶铸造制造金属产品的工具

说明书

本发明描述了一种通过热顶铸造制造金属产品的工具，该工具包括模具，该模具包括：热顶；铸锭模具(10)；可移动的基座，该可移动的基座在主方向X上移动；以及过渡环(11)，该过渡环(11)被插入在该热顶和该铸锭模具(10)之间。该工具包括：夹紧环(12)，该夹紧环(12)能够将夹紧力(F1)传输到过渡环(11)，该夹紧力(F1)在该主方向(X)上被定向朝向该铸锭模具(10)；保持机构，该保持机构确保该夹紧环(12)的强制锁定并且能够在该夹紧环(12)上施加保持力(F2)，该保持力(F2)在该主方向(X)上指向该过渡环(11)；以及轴向减载机构，该轴向减载机构被配置成在不工作状态和工作状态之间变化，在该不工作状态中，该保持机构在该夹紧环(12)上施加所述保持力(F2)以使得该夹紧环(12)在该过渡环(11)上施加所述夹紧力(F1)，在该工作状态中，该轴向减载机构对抗在该不工作状态中通过该保持机构在该夹紧环(12)上施加的动作，以在该轴向方向(X)上释放该夹紧环(12)并且以允许从该模具移除该夹紧环(12)使得能够在该主方向上在该铸锭模具(10)的相对侧上取出该过渡环(11)。

本发明涉及一种通过热顶铸造(coulée en charge)制造金属产品的工具，该工具包括模具，该模具包括：

-热顶，通过该热顶倾倒处于液体状态的金属，

-铸锭模具，在该铸锭模具内发生金属的凝固，该铸锭模具被配备有具有集成冷却的支撑件，

-可移动的基座，该可移动的基座随着金属的凝固在远离该铸锭模具的方向上以受控速度在主方向上移动，

-以及过渡环，该过渡环被插入在该热顶和该铸锭模具之间。

本领域的专家熟悉用于制造产品(诸如金属坯锭或金属板坯)的、以适当的术语称为“热顶铸造”的金属铸造技术：液体金属特别是通过重力被供给到铸锭模具内，该铸锭模具例如被布置在该模具的下部分中、从外部冷却并且被设置有可移动的基座。当金属在铸锭模具内时，该金属凝固并且使用该可移动的基座移除该金属，同时重新填充该热顶，以便维持大致恒定的液体金属水平。在热顶铸造中，本领域的专家熟悉竖直半连续铸造或称“竖直铸造”或者水平半连续铸造或称“水平铸造”。这两个名称是热顶铸造的特定情况。

还已知的是，将该模具设计成使得该铸锭模具包括石墨部分，该石墨部分被内部安装在支撑件内，以便在液体金属凝固时与液体金属接触。

该过渡环除了提供该模具和该热顶之间的机械连接之外，还具有在该模具和该热顶之间的结合区域中为该模具提供密封性的基本功能。考虑到某些铝合金(诸如铝-硅合金)在铸造温度下的非常高的流动性，此问题是特别基本的问题。此外，此技术在此结合区域中引起显著的金属静压。

按照惯例，像在文献US2010/0051225A1中描述的解决方案中那样，过渡环通过在铸造期间向其施加轴向力的单个夹紧件保持就位，此力由通过围绕主方向分布的许多螺栓型夹紧系统传输到此夹紧件的负载造成。按照惯例，存在许多个这样的系统，以确保施加预定的夹紧力，该夹紧力围绕边缘是均匀的并且关于温度变化是恒定的，温度变化更多针对的是大型铸锭模具。

这种涉及夹紧过渡环的解决方案在实践中是可靠的，但是具有使过渡环的任何更换特别繁琐和时间长的基本缺点。所有的夹紧系统都必须被拧开和被拆卸，以能够移除夹紧环，并且在拧紧新的过渡环时必须执行相反的操作，这是一项艰苦的工作并且需要很多时间。此外，在重新组装操作期间，特别是由于疲劳或疏忽造成的不良拧紧可能损害下一次铸造。

本发明旨在克服上文提及的缺点中的一些或所有全部。

在此上下文中，需要提供用于通过热顶铸造制造金属产品的工具，该工具使更换过渡环更加用户友好，同时减少此操作所需的时间并且使其更容易执行，并且确保良好质量和夹紧力的良好分布，以确保过渡环和铸锭模具之间的密封性。

为此，提出了一种通过热顶铸造制造金属产品的工具，该工具包括模具，该模具包括：

-热顶，通过该热顶倾倒处于液体状态的金属，