CN110842170B - 金属的铸造 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属的铸造，提供了通过冷室方法在压力下铸造金属，优选轻金属的方法和装置。所述方法包括以下步骤：将待铸造的金属的棒材放置在至少两个铸造室之一中；将铸造室进给并引入压铸机，铸造室分别具有一个出口开口，铸造室的进给和更换从至少两个已有的铸造室交替地进行；借助于感应加热棒材，其中，铸造室中棒材的熔融在铸造室进给和引入压铸机之后，但是在铸造室的出口开口打开以填充型腔完成之前进行。

Description

金属的铸造

技术领域

本发明涉及一种通过冷室方法在压力下铸造金属，优选轻金属的方法和装置，该装置包括压铸机、进给器和更换器，其中待铸造的金属的棒材（bolt）被放置在铸造室中，并被进给到压铸机中并被引入。

背景技术

用于在压力下铸造金属的方法和装置是现有技术中已知的，并且优选地用于轻金属。

在冷室方法中，压铸机和熔炉彼此分开布置，并且在熔炉中熔融的所需熔体被手动或自动进给到压铸机中的铸造室。

这种方法需要很高的能量消耗，因为熔炉被配置用于较大的量，通常在熔炉中熔融相对较大的量，而较小的装料需要相应地增加到熔炉所需的量。如果铸造不立即需要全部量的熔体，那么这些量的熔体必须被相应地保持为热的。这需要额外的能量来保持熔体是热的，以及额外的物流和人员支出。所有这些都需要很高的能量支出和相应的额外成本。此外，它对合金多样性有负面影响。

DE 10043717A1公开了一种方法和装置，在该方法和装置中，供应空间或压机预热材料，该材料作为棒材提供，并随后通过通道转移到铸造室中。

EP 0936010A1公开了一种方法，其中熔体被转移到通过感应加热的铸造室中，因此不会出现不希望的温度梯度。然而，这里的熔体在进入熔炉中之前也需要被熔融。

在这种直接引入液态熔体的铸造室中，还有一个缺点是，由于水平和竖直布置的入口开口和待铸造金属的液态，铸造室只能部分填充，因此在借助于铸造活塞将熔体压入型腔的过程中，合金中尤其会出现空气夹杂物，这对铸造零件的质量有负面影响。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种装置和相关方法，该装置和相关方法降低了能量消耗，并且使得铸造更小的合金装料成为可能，因此也允许更高的合金多样性并提高部件质量。

根据本发明实现了这个目的，因为通过冷室法在压力下铸造金属，优选轻金属的方法包括以下步骤：

● 将待铸造金属的棒材放置在至少两个铸造室之一中，

● 将铸造室进给并引入压铸机，铸造室分别具有一个出口开口，铸造室的进给和更换从至少两个已有的铸造室交替地进行，

● 借助于感应加热棒材，

其特征在于，铸造室中棒材的熔融在铸造室进给和引入压铸机之后，但是在铸造室的出口开口打开以填充型腔完成之前进行。

因为待铸造的金属作为棒材放置在至少两个铸造室中的一个中，然后熔融，所以也可以铸造用于相对低批量铸造零件的少量金属合金装料。这允许更精确地调节所需的熔体量，因为不需要填充熔炉来获得相应量的熔体以操作熔炉，并且它避免了金属再熔融以用于进一步的装料。这又导致能量的节约，并且避免了产生的残余材料的多次熔融。因为合金的量可以很好地调节到所需铸造零件的批量，所以也可以铸造更高的合金多样性。将其中放置有待铸造金属(优选轻金属)的棒材的铸造室进给到压铸机中。更换器用于将铸造室引入压铸机中，铸造室的移除也通过该更换器来进行。铸造室进出压铸机的进给和更换是基于设置在该装置中的至少两个铸造室进行的，更换过程交替地进行。当然，该装置也可以包括多于两个的铸造室，它们被进给到压铸机并交替地移除。这允许快速压铸过程，因为铸造室在进给到压铸机之前将金属加热到刚好低于液相线温度，并且棒材熔融成液态在压铸机中进行。通过借助于感应加热铸造室中的金属，精确和快速的加热是可能的。这意味着，待铸造的金属的棒材，优选轻金属棒材，仅在铸造室进给和引入压铸机之后，但在用于铸造液态金属或填充型腔的出口开口打开之前，才在铸造室中完全熔融。在执行将铸造室引入压铸机之前，待铸造的金属被加热到刚好低于液相线温度，即它被加热到即将被转变成液态之前为止。这允许在铸造室被带入压铸机时快速液化，从而允许快速铸造过程。

优选地，棒材的最终熔融通过感应进行。这确保了精确而快速地熔融成液态。有利的是，将待铸造的金属加热到接近液相线温度(即在将铸造室引入压铸机之前)同样通过感应进行。在引入压铸机之前以及在将铸造室引入压铸机之后，铸造室中棒材的加热优选地通过布置在铸造室中的相同感应元件来进行。

已经发现的优选变型是，棒材的加热在进给和引入压铸机之前进行到刚好低于棒材的液相线温度，即尚未液化的温度。

根据本发明的方法的一个优选实施例是，在放置棒材之后，铸造室完全关闭，这优选地用铸造活塞关闭。这允许铸造室几乎100%填充待铸造的金属，从而减少空气夹杂物，并显著提高铸件的质量。用于放置待铸造金属的棒材的开口优选地通过将铸造活塞拉到棒材上并关闭铸造室而借助于铸造活塞关闭。

优选地，本发明的特征还在于，在将待铸造金属铸造到待填充的型腔中之前，闭合系统打开铸造室中的出口开口。优选地，在铸造室与铸造活塞的相对端处，存在闭合系统，当待铸造金属具有期望的温度并且是液体时，该闭合系统打开出口开口，优选地，通过闭合系统向后移动，或者在与在压缩熔体时铸造活塞移动相同的方向上移动，使得用熔融金属填充型腔成为可能。

根据本发明实现了这个目的，因为通过冷室方法在压力下铸造金属(优选轻金属)的装置包括至少两个铸造室，该铸造室借助于进给器进给到压铸机，以及该铸造室借助于进给器和压铸机之间的更换器优选交替地更换。该装置包括交替地进给到压铸机的至少两个铸造室，由待铸造金属(优选轻金属)组成的棒材分别放置在铸造室中。这样，所需金属的比例铸造是可能的。当然，该装置也可以包括多于两个的铸造室，它们被交替地进给和引入压铸机，并被移除。

例如，进给可以借助于运输系统水平地或者竖直地向压铸机进行，并且也可以设想类似旋转器的布置或者其他进给系统。

优选实施例是铸造室包括感应加热元件。每个铸造室包括其自己的感应加热元件，该感应加热元件允许快速和精确地加热待铸造的金属棒材。感应加热元件优选地沿着铸造室的圆周布置，并确保棒材的均匀加热。

优选地，铸造室分别包括闭合系统，该闭合系统关闭铸造室中的出口开口，并在型腔填充之前不久将该开口打开。闭合系统优选地布置在铸造室的与铸造活塞相对的另一端。一旦金属具有期望的温度，即它是液体，闭合系统就打开出口开口，以便将液态金属铸造到型腔中。为此，优选地，设置活塞，该活塞向后移动，从而为液态金属打开开口。

根据一个优选实施例，该装置包括活塞联接系统，并且铸造室分别包括铸造活塞，当借助于更换器将铸造室从进给器更换到压铸机中时，铸造活塞通过活塞联接系统连接到压铸机。由此实现的效果是铸造活塞连接到压铸机中的驱动系统，以便将铸造活塞中的熔融金属压入型腔中。由于铸造活塞和闭合系统分别设置在每个铸造室中，因此还具有铸造室可以完全关闭并因此也填充到几乎100%的优点。

已经发现，铸造室相对于彼此布置成闭合回路并且交替地进给到压铸机是有利的。该回路可以对应于竖直地和水平地延伸的进给器，例如传送带或旋转器，其中铸造室围绕旋转点同心布置，并且也可以设想其他进给器。

所有可能的配置可以彼此自由组合，并且方法和装置特征可以彼此单独组合。

附图说明

将借助附图描述本发明的示例性实施例，本发明不仅限于该示例性实施例。

图1示出了穿过用于实施根据本发明的方法的铸造室的纵向截面，

图2示出了铸造室中该方法的逐步表示，

图3示出了根据本发明的具有线性进给器的装置，以及

图4示出了根据本发明的具有旋转器式进给器的装置。

附图标记列表

1 装置

2 铸造室

3 感应加热元件

4 铸造活塞

5 待铸造材料的棒材

6 闭合系统

7 活塞联接系统

8 出口开口

9 入口开口

10 压铸机

11 进给器。

具体实施方式

图1所示的图示出了根据本发明的装置1的铸造室2，待铸造的金属棒材5已经放置，并且铸造室2完全关闭。感应加热元件3沿着铸造室2的圆周布置，该感应加热元件3优选地在铸造室2的长度上延伸，以确保棒材5的均匀加热。可以清楚地看到，铸造室2的几乎100%填充可以通过将待铸造金属作为固体引入来实现，这有助于减少铸造零件中的空气夹杂物。在根据本发明的装置1的铸造室2中，棒材通过入口开口9放置到铸造室2中，如图2所示。随后，铸造活塞4移动直到棒材5，并且闭合系统6使出口开口8保持关闭，从而使铸造室完全关闭。闭合活塞优选地用作闭合系统6，尽管也可以设想其他可能性。布置在铸造活塞4上的活塞联接系统7用于将铸造活塞4连接到压铸机10，或者连接到为此设置的驱动器，以便将熔融金属通过出口开口8压入型腔中。

图2示出了在装置1的铸造室2中的方法的逐步表示，在位置A，待铸造的金属棒材5被放置在铸造室2中，并且铸造活塞4被拉到棒材5上以关闭铸造室2。在位置B，可以看到铸造室2完全关闭，并且实现了几乎100%的填充。在这种状态下，铸造室2或棒材5借助于感应加热元件3被加热，在引入压铸机10之前，优选地在铸造室2进给11到压铸机10期间，加热进行到刚好低于液相线温度，参见图3和图4。通过更换器(未示出)，铸造室2被引入压铸机10，或者先前布置在压铸机10中的铸造室2被移除。位置C示出了铸造室2已经布置在压铸机10中并且金属是液体并且具有用于铸造的期望温度的位置。闭合系统6打开出口开口8，借助于活塞联接系统7连接到驱动器的铸造活塞4将液态金属通过出口开口8压入型腔，这可以从图像D中看到。

图3和图4示出了铸造室2到压铸机10的可能进给11。图3示出了水平进给11，尽管也可以设想铸造室2的竖直进给。铸造室2的数量要与装置1或速度和容量相匹配，至少两个铸造室2必须布置在根据本发明的装置1中，以便进行预热到刚好低于液相线温度，并随后在压铸机10中加热，直到金属是液体，或者为了确保最佳且经济的工艺。图4示出了铸造室2的替代布置，铸造室2围绕中心同心布置，并构成一种旋转器。铸造室2从进给器11到压铸机10的转移借助于更换器(未示出)来进行。

Claims (12)

1.用于通过冷室方法在压力下铸造金属，包括以下步骤：

● 将待铸造的金属的棒材放置在至少两个铸造室之一中，所述铸造室分别具有一个出口开口，且通过闭合系统使所述铸造室的所述出口开口保持关闭，

● 将包含有所述待铸造的金属的棒材的铸造室进给并引入压铸机，所述铸造室的进给和更换从至少两个已有的铸造室交替地进行，

● 借助于感应加热所述棒材，

其特征在于，所述铸造室中所述棒材的熔融在所述铸造室进给和引入所述压铸机之后，但是在所述铸造室的所述出口开口打开以填充型腔完成之前进行,

其中所述棒材的所述加热在所述进给和引入到所述压铸机中之前进行到刚好低于所述棒材的液相线温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述棒材的最终熔融通过感应进行。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述棒材的所述放置之后，所述铸造室完全关闭。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述棒材的所述放置之后，所述铸造室完全地用铸造活塞关闭。

5.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，在将所述待铸造的金属铸造到待填充的所述型腔中之前，所述闭合系统打开所述铸造室中的所述出口开口。

6.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，所述待铸造的金属是轻金属。

7.用于通过冷室方法在压力下铸造金属的装置(1)，所述装置用于实施根据前述权利要求中的一项所述的方法，所述装置(1)包括压铸机(10)、进给器(11)和更换器，其特征在于，所述装置(1)包括至少两个铸造室(2)，在待铸造的金属的棒材放置在所述铸造室中的情况下所述铸造室(2)借助于所述进给器(11)被进给并引入到所述压铸机(10)，以及所述铸造室(2)借助于所述进给器(11)和所述压铸机(10)之间的所述更换器更换。

8.根据权利要求7所述的装置(1)，其特征在于，所述铸造室(2)包括感应加热元件(3)。

9.根据权利要求7所述的装置(1)，其特征在于，所述铸造室(2)分别包括闭合系统(6)，所述闭合系统关闭所述铸造室(2)中的所述出口开口(8)，并在所述型腔的填充之前不久将所述出口开口(8)打开。

10.根据权利要求7至9中的一项所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)包括活塞联接系统(7)，并且所述铸造室(2)分别包括铸造活塞(4)，当借助于所述更换器将所述铸造室(2)从所述进给器(11)更换到所述压铸机(10)中时，所述铸造活塞(4)通过所述活塞联接系统(7)连接到所述压铸机(10)。

11.根据权利要求7至9中的一项所述的装置(1)，其特征在于，所述铸造室(2)相对于彼此布置成闭合回路，并且被交替地进给到所述压铸机(10)。

12.根据权利要求7至9中的一项所述的装置(1)，其特征在于，所述待铸造的金属是轻金属。

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