[其他]熔融金属浇铸用的通气式浇铸杯

说明书

本发明涉及一种供熔融金属浇铸用的通气式浇铸杯。当利用浇铸杯在熔模、砂型或其它铸造中注入熔融的金属，特别是在空气中熔化的、非吸气性铸造应用中，由于模中的气体被新注入的金属堵塞，在模中产生压力，这时各种问题就会产生。模腔具有有限的透气性，在浇铸过程中模中的气体不能迅速地逃溢掉。

假如浇铸系统不能使浇铸过程中的阻塞在模中的气体释放掉，则在浇铸系统中所产生的压力就会减缓模腔的填充速率。在最严重的情况下，铸件将不能完全充满而产生未填满和报废。在较少的情况下，填充的时间被减缓之后，会造成铸造缺陷，如折叠，或细节部位或薄截面处的填充不良。清楚地说，这是一种严重的问题，它可以导致增加成本的返工，甚至整个铸件的报废。

这种由于产生压力而引起的流率减缓现象，当在浇铸系统中存在有节流装置即如存在有像过滤器之类的限流部位时将被加剧，这种情况将会形成一个金属静压力头和一个非透气性铸造条件。一个熔化金属过滤器，诸如众所周知的在美国专利3，962，081号文件中所介绍的陶瓷泡沫过滤器，它在从熔融金属中去除颗粒方面具有很大的优点，因此取消这种过滤器不是一种令人满意的解决办法。

所以，本发明的主要目的是提供一种装置，用于在熔融金属浇铸中消除由于新注入金属的阻挡而使模中气体在模中产生压力的问题。

本发明的另一个目的是提供一种如上所述的装置，当在浇铸系统中存在节流口时，它可以有效地发挥作用。

本发明的另外一个目的是提供一种如上所述的装置，它简单，方便并可迅速地应用于大规模生产中。

本发明进一步的目的和优点将在以下的描述中显现出来。

现已发现以上所述各种目的和优点可以根据本发明来很容易地实现。

本发明的装置包括：一个熔融金属浇铸杯;一个熔融金属浇铸杯的上游浇铸源;一个与上述浇铸杯相连通的输送装置，用于将上述熔融金属从浇铸杯输送至浇铸部位;以及在上述浇铸杯上的通气装置，它位于浇铸杯与输送装置的交界处，以便使阻挡在浇铸杯的下游端的气体排放出去。

现已发现由于模中气体受阻挡而引起的产生压力问题已经消除。此外，在浇铸杯处设置有简易的通气装置，特别易于使用和操作，用于浇注系统中时，可以消除有节流口时存在的问题。

浇铸杯最好是具有一个用于接受熔融金的敞开的顶部和一个与输送装置相连通的开通的底部，其中开通的底部比顶部具有较小的截面积，一般情况由开口顶部至开通底部具有一个锥度。一个熔融金属过滤器，最好是采用如上面所述的陶瓷泡沫过滤器最好是放置在浇铸杯靠近开通的底部处，完全堵塞熔融金属流过浇铸杯，以便使熔融金属必须流经过滤器以此来去除颗粒。一个弹性圆周垫片最好放置在过滤器的周边，并使过滤器与浇铸杯密封以防止熔融金属在过滤器的周边泄漏。

当然，可以设置多个这样的通气装置以便最大限度地去除被阻挡住的气体。

图1是显示典型的金属浇铸过程的一个侧视示意图。

图2是显示模具填充速率与时间的关系曲线。

图3A，3B和3C是本发明的浇铸杯的侧视图。

图4A和4B是本发明的浇铸杯的替换型实施例的侧视图。

图5是本发明的带有多个通气装置的典型的浇铸杯的俯视图。

一个典型的熔融金属浇铸过程如图1所示，其中有熔融金属11的浇铸源10，可以是例如为如图所示的上浇铸式或下浇铸式，或者可以直接设置在炉上。熔融金属浇铸源10在浇铸杯12的上游端，该浇铸杯作为浇注的目标，并为与浇铸杯相连通的熔融金属输送装置13提供一个储存器。熔融金属输送装置13可以由一个或若干个浇口14组成，该浇口通向一个或多个流道15，最后供料给模腔或者多个模腔（未显示）。当然，每个这类元件的布局，尺寸大小和数量都根据不同的铸件进行改变。

可以很容易看出，在所描述的浇铸系统中可能不能使阻挡在模中的气体得以排除，结果在系统中产生压力，引起前面所述的问题。模具的填充速率与时间的关系曲线如图2所示，图中显示一个建立金属静压力头的起始时间滞后（A），伴随着模具填充速率的增加，一直到在模腔中产生有过压力，这时模具填充速率下降（B）。然后模具填充速率或者是到达一个平稳段（C）连续下降，或者是甚至完全停止，或者假如压力被排放时可以向上爬升。如上面所指出的，当在浇铸系统中存在节流，如采用陶瓷泡沫过滤器时，此问题还要严重。

如上面所指出的，现已发现，通过在浇铸杯上的浇铸杯与熔融金属输送装置之间的交界处设置一个通气装置，使浇铸杯的下游端的被阻挡的气体得以排放出去，该问题就能够消除。图3至图5显示本发明的各种示范性的实施例。