EA009003B1 - Process and apparatus for casting of metal artefacts - Google Patents

Process and apparatus for casting of metal artefacts Download PDF

Info

Publication number
EA009003B1
EA009003B1 EA200601050A EA200601050A EA009003B1 EA 009003 B1 EA009003 B1 EA 009003B1 EA 200601050 A EA200601050 A EA 200601050A EA 200601050 A EA200601050 A EA 200601050A EA 009003 B1 EA009003 B1 EA 009003B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
mold
metal
filling
chill
casting
Prior art date
Application number
EA200601050A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200601050A1 (en
Inventor
Мэри Томас Гиллс Рэффл
Original Assignee
Мэри Томас Гиллс Рэффл
Прайс, Джеймс Кэйрнс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мэри Томас Гиллс Рэффл, Прайс, Джеймс Кэйрнс filed Critical Мэри Томас Гиллс Рэффл
Publication of EA200601050A1 publication Critical patent/EA200601050A1/en
Publication of EA009003B1 publication Critical patent/EA009003B1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/02—Hot chamber machines, i.e. with heated press chamber in which metal is melted
    • B22D17/04—Plunger machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/007—Semi-solid pressure die casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die
    • B22D17/2038—Heating, cooling or lubricating the injection unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/30—Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
    • B22D21/04—Casting aluminium or magnesium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

The invention provides a process and apparatus (50) for casting an artefact by forming a molten charge of metal, charging a mould with the charge to fill it sufficiently to form a single artefact, the charge solidifying in the mould. The size of the charge is selected to match the capacity of the mould so that charging the mould consumes substantially the whole charge. The apparatus (50) has a container (12) in which a molten charge of metal is held and a mould (54) into which the charge is transferred. The container and mould have matched capacities so that filling the mould with sufficient metal to form a single artefact consumes substantially the whole charge and leaves the container empty.

Description

Настоящее изобретение, в общем, имеет отношение к отливке (литью) металлического объекта. Более конкретно, настоящее изобретение имеет отношение к способу отливки металлического объекта и к литейному устройству (или к установке) для отливки металлического объекта, причем способ и устройство (или установка) особенно хорошо подходят для отливки объектов из легкого металла. Использованный здесь термин «легкий металл» включает в себя как собственно легкие металлы, так и их сплавы, в которых легкие металлы составляют более 50 мас.%, причем легкие металлы имеют плотность меньше чем 2,7 г/см3. Легкие металлы обычно имеют низкие температуры плавления, составляющие 660°С или меньше.The present invention, in General, relates to the casting (casting) of a metal object. More specifically, the present invention relates to a method for casting a metal object and a casting device (or installation) for casting a metal object, the method and device (or installation) being particularly well suited for casting light metal objects. The term “light metal” as used herein includes both light metals proper and their alloys, in which light metals constitute more than 50% by weight, with light metals having a density less than 2.7 g / cm 3 . Light metals typically have low melting points of 660 ° C or less.

Патент ϋδ-Ά-4347889 раскрывает устройство для литья под давлением, имеющее вертикальную ось. Плавильная камера в составе устройства нагревается при помощи индукционной катушки. Полость пресс-формы формируется двумя ее половинами, расположенными над вертикальным гидравлическим цилиндром впрыска, размещенным в верхней части соосно расположенной плавильной камеры, имеющей поршень впрыска, двигающийся вверх по рабочему цилиндру. Гидравлический цилиндр впрыска и плавильная камера имеют одинаковые диаметры внутренних поверхностей, причем вокруг плавильной камеры расположен высокочастотный индукционный катушечный подогреватель для плавления помещаемых в плавильную камеру заготовок. Плавильная камера в предпочтительном варианте осуществления изобретения помещена на передвижную плиту, которая опускается для загрузки заготовок в камеру.Patent ϋδ--4347889 discloses an injection molding device having a vertical axis. The melting chamber in the composition of the device is heated using an induction coil. The cavity of the mold is formed by its two halves, located above the vertical hydraulic injection cylinder, placed in the upper part of the coaxially located melting chamber, having an injection piston moving upward through the working cylinder. The hydraulic injection cylinder and the melting chamber have the same diameters of the inner surfaces, with a high-frequency induction coil heater located around the melting chamber to melt the blanks placed in the melting chamber. The melting chamber in the preferred embodiment of the invention is placed on a mobile plate, which is lowered to load the blanks into the chamber.

В патенте ϋδ-Ά-4842038 раскрыты устройство для литья под давлением и способ впрыска, заключающийся в изготовлении заготовок необходимого для индивидуального литья размера, предварительном нагреве для плавления центральной части заготовки без расплавлении при этом ее боковых или нижней частей, переносе заготовки в камеру впрыска, плавлении всей заготовки и затем впрыскивании расплавленного металла в форму.Patent ϋδ--4842038 discloses a device for injection molding and an injection method consisting in making blanks necessary for individual casting size, preheating to melt the central part of the blank without melting its side or lower parts, transferring the blank to the injection chamber, melting the entire billet and then injecting the molten metal into the mold.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается способ отливки металлического объекта путем образования жидкой завалки металла из ее предшественника, загрузки кокиля или кристаллизатора жидкой завалкой для заполнения кокиля или кристаллизатора в достаточной степени для того, чтобы образовать один (единственный) металлический объект и создать условия или позволить загрузке кристаллизоваться в кокиле или кристаллизаторе, чтобы образовать объект, причем способ содержит операцию выбора размера жидкой завалки в соответствии с емкостью кокиля или кристаллизатора, так чтобы загрузка кокиля или кристаллизатора поглощала, главным образом, всю жидкую завалку, при этом загрузку кокиля или кристаллизатора производят из полого цилиндра или стакана при помощи телескопического поршневого блока, который поднимает цилиндр или стакан и вводит его в зацепление с кокилем или кристаллизатором и в сообщение с отверстием загрузки в кокиль или кристаллизатор. Центральный поршень поршневого блока входит в цилиндр или стакан и скользит в нем в направлении вверх, в герметичном зацеплении с ним, во время загрузки, в то время как периферический поршень поршневого блока, охватывающий центральный поршень, толкает цилиндр или стакан в направлении вверх, в герметичное зацепление с кокилем или кристаллизатором вокруг отверстия загрузки кокиля или кристаллизатора.In accordance with the first aspect of the present invention, a method is proposed for casting a metal object by forming a liquid metal filling from its predecessor, loading the metal mold or crystallizer with a liquid filling to fill the metal mold or mold sufficiently to form a single metal object and create conditions or allow the charge to crystallize in a chill mold or crystallizer in order to form an object, and the method includes the operation of selecting the size of the liquid filling in In accordance with the capacity of the mold or mold, so that the loading of the mold or mold absorbs mainly all liquid filling, while loading the mold or mold is produced from a hollow cylinder or cup using a telescopic piston unit that raises the cylinder or cup and engages it with chill mold or mold and in communication with the loading hole in the chill mold or mold. The central piston of the piston unit enters the cylinder or cup and slides in it upwards, in hermetically engaged with it, during loading, while the peripheral piston of the piston unit, which encloses the central piston, pushes the cylinder or cup in the upward direction, into a sealed engagement with the chill mold or mold around the chill mold or mold loading hole.

Несмотря на то, что способ может содержать операцию образования жидкой завалки из ее предшественника, который представляет собой смесь одной или нескольких руд, флюсов, легирующих элементов и т.п., жидкую завалку преимущественно образуют из ее предшественника, который представляет собой металлическую заготовку, или слиток, или спрессованные частицы металла, такие как стружка или гранулы, и т.п. Таким образом, способ может содержать операцию предварительного формования заготовки или слитка металла или предварительного формования спрессованных частиц, таких как стружка или гранулы металла.Although the method may comprise the step of forming a liquid filling from its predecessor, which is a mixture of one or more ores, fluxes, alloying elements, etc., the liquid filling is preferably formed from its predecessor, which is a metal preform, or ingot or compressed metal particles, such as chips or pellets, and the like. Thus, the method may comprise the step of preforming a billet or ingot of a metal or preforming pressed particles, such as chips or metal granules.

Способ может включать в себя операцию нагревания металла жидкой завалки после образования жидкой завалки, чтобы повысить температуру жидкой завалки, раньше заполнения кокиля или кристаллизатора жидкой завалкой при повышенной температуре. Операция заполнения кокиля или кристаллизатора жидкой завалкой может быть осуществлена при заданной скорости. Операцию заполнения кокиля или кристаллизатора жидкой завалкой преимущественно проводят под давлением, например при помощи литья под давлением. В частности, операцию заполнения кокиля или кристаллизатора жидкой завалкой проводят под промежуточным давлением, отличающимся от того, что известно как литье под низким давлением и как литье под высоким давлением. Более конкретно, загрузка может быть осуществлена под промежуточным давлением в диапазоне от 50 кПа до 30 МПа. Следует иметь в виду, что могут быть проведены стандартные эксперименты для того, чтобы определить желательное или оптимальное промежуточное давление, под которым следует заполнять кокиль или кристаллизатор жидкой завалкой.The method may include the operation of heating the metal of the liquid filling after the formation of the liquid filling to raise the temperature of the liquid filling, before filling the metal mold or crystallizer with a liquid filling at elevated temperature. The operation of filling the mold or mold with a liquid filling can be performed at a given speed. The operation of filling the mold or mold with a liquid filling is preferably carried out under pressure, for example by injection molding. In particular, the operation of filling the mold or mold with a liquid filling is carried out under intermediate pressure that differs from what is known as low pressure casting and high pressure casting. More specifically, the loading can be carried out at an intermediate pressure in the range from 50 kPa to 30 MPa. It should be borne in mind that standard experiments can be carried out in order to determine the desired or optimal intermediate pressure, under which the mold or mold should be filled with a liquid filling.

Способ может содержать операцию продувки среды, в которой образуется жидкая завалка, при помощи газа продувки, проводимую раньше образования жидкой завалки. Вместо этого или в дополнение к этому, продувка может быть осуществлена во время образования жидкой завалки. Продувку преимущественно проводят как раньше, так и во время образования жидкой завалки. Газом продувки может быть пассивный или инертный газ продувки, а также благородный газ, причем газ продувки может быть выбран из группы, в которую входят аргон, гелий, неон, а также их смеси. Вместо этого, газом продувки может быть активный газ продувки, который может быть выбран из группы, в которую входят 8Р6, СО2,The method may comprise the step of purging the medium in which the liquid filling is formed, using a gas purge, carried out before the formation of the liquid filling. Instead, or in addition to this, a purge may be carried out during the formation of a liquid filling. Purging is preferably carried out both earlier and during the formation of the liquid filling. The purge gas can be passive or inert purge gas, as well as a noble gas, and the purge gas can be selected from the group consisting of argon, helium, neon, and mixtures thereof. Instead, the purge gas may be an active purge gas, which may be selected from the group consisting of 8P 6 , CO 2 ,

- 1 009003 а также их смеси. В частности, способ может содержать операцию продувки среды, в которой образуется жидкая завалка, активным газом продувки, который выбран из группы, в которую входят 8Р6, СО2 и 8Р6/СО2 смеси, причем смеси 8Р6/СО2 преимущественно содержат 0,1-0,3 об.% 8Р6, проводимую раньше и во время образования жидкой завалки. Дополнительно, способ может содержать операцию, проводимую после начала образования жидкой завалки, уплотнения жидкой завалки на месте за счет пропускания пассивного или инертного газа, выбранного из группы, в которую входят аргон, гелий, неон, а также их смеси, а преимущественно аргон, мимо жидкой завалки и в контакте с ней, чтобы получить уплотнение из застывшего легкого металла, образованного из части жидкой завалки.- 1 009003 as well as their mixtures. In particular, the method may contain the operation of purging the medium in which the liquid filling is formed with an active purge gas, which is selected from the group consisting of 8P 6 , CO 2 and 8 P 6 / CO 2 mixtures, and the mixtures of 8 P 6 / CO 2 mainly contain 0.1-0.3% by volume of 8P 6 , carried out earlier and during the formation of a liquid filling. Additionally, the method may contain an operation carried out after the beginning of the formation of the liquid filling, sealing the liquid filling in place by passing a passive or inert gas selected from the group consisting of argon, helium, neon, as well as their mixtures, mainly argon, past liquid filling and in contact with it to obtain a seal of solidified light metal formed from a part of the liquid filling.

Способ может предусматривать использование в качестве металла металла, выбранного из группы, в которую входят алюминий, магний, литий, цинк, а также их сплавы. Способ преимущественно предусматривает использование в качестве металла легкого металла, выбранного из группы, в которую входят магний, алюминий, а также их сплавы. Под сплавами легких металлов понимают указанные выше сплавы, в которых один или несколько легких металлов составляют более 50 мас.%.The method may include the use of a metal selected from the group consisting of aluminum, magnesium, lithium, zinc, as well as their alloys. The method mainly involves the use as a metal of a light metal selected from the group consisting of magnesium, aluminum, as well as their alloys. Under the alloys of light metals understand the above alloys, in which one or more light metals constitute more than 50 wt.%.

Ожидают, что способ может быть полезен, в частности, при отливке изделий из легких металлов или сплавов, выбранных из группы, в которую входят обода колес, например обода колес из сплава алюминия или магния, корпуса автомобильных коробок передач, корпуса рулевых колес, вспомогательные детали и компоненты тормозных систем, а также детали и компоненты автомобильных, морских и авиационных двигателей. Типичным случаем использования способа является отливка ободов колес из сплава алюминия или магния, то есть отливка объекта из легкого металла в виде обода автомобильного колеса.Expect that the method can be useful, in particular, when casting products made of light metals or alloys selected from the group, which includes wheel rims, such as rims of wheels made of aluminum or magnesium alloy, body of automobile gearboxes, body of steering wheels, auxiliary parts and components of brake systems, as well as parts and components of automotive, marine and aircraft engines. A typical case of using the method is the casting of the rims of wheels made of an alloy of aluminum or magnesium, that is, the casting of an object from a light metal in the form of a rim of a car wheel.

В частности, можно ожидать, что способ может быть использован для отливки объектов, имеющих толщину поперечного сечения в диапазоне 1,5-30 мм, обычно в диапазоне 2-27 мм, с соответствующей массой 0,25-30 кг, обычно 0,5-20 кг. Более конкретно, способ может быть использован для отливки металлического объекта, в котором наиболее удаленная от поверхности часть затвердевшего объекта находится на расстоянии от ближайшей к поверхности части объекта, составляющем 0,75-15 мм, причем объект имеет массу 0,25-30 кг.In particular, it can be expected that the method can be used for casting objects having a cross-sectional thickness in the range of 1.5-30 mm, usually in the range of 2-27 mm, with a corresponding weight of 0.25-30 kg, usually 0.5 -20 kg More specifically, the method can be used for casting a metal object in which the part of the hardened object furthest from the surface is at a distance from 0.75-15 mm from the part of the object nearest to the surface, and the object has a mass of 0.25-30 kg.

Способ может быть использован с любым типом кокиля или кристаллизатора, например с разовым кокилем или кристаллизатором, таким как песчаная литейная форма, или с кокилем или кристаллизатором многократного использования, таким как металлический кокиль или кристаллизатор. В частности, способ в соответствии с настоящим изобретением особенно хорошо подходит для использования с металлическим кокилем или кристаллизатором многократного использования. Металлическим кокилем или кристаллизатором преимущественно является стальной кокиль или кристаллизатор.The method can be used with any type of chill mold or mold, for example with a one-time chill mold or mold, such as a sand casting mold, or with a reusable mold or mold, such as a metal chill mold or mold. In particular, the method according to the present invention is particularly well suited for use with a metal die or reusable mold. The metal chill mold or mold is preferably a steel chill mold or mold.

Способ может предусматривать образование жидкой завалки при помощи индукционного нагрева предшественника, причем индукционный нагрев образует в жидкой завалке желательный профиль температуры, например обеспечивает, что та часть жидкой завалки, которая первой поступает кокиль или кристаллизатор, будет иметь более высокую температуру, чем та часть, которая поступает в кокиль или кристаллизатор позднее. Однако следует иметь в виду, что, в принципе, может быть создан любой желательный профиль температуры.The method may provide for the formation of a liquid filling using induction heating of the precursor, wherein induction heating forms a desired temperature profile in the liquid filling, for example, ensures that the part of the liquid filling that receives the metal mold or mold first will have a higher temperature than enters the chill mold or mold later. However, it should be borne in mind that, in principle, any desired temperature profile can be created.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается литейное устройство (или установка) для отливки металлического объекта в кокиле или кристаллизаторе, причем литейное устройство (или установка) содержит кокиль или кристаллизатор и плавильное устройство, которое содержит резервуар для хранения предшественника жидкой завалки металла, блок нагрева, предназначенный для нагревания предшественника в резервуаре, чтобы образовать жидкую завалку металла, и блок перемещения расплавленного металла, предназначенный для перемещения жидкой завалки металла из резервуара в кокиль или кристаллизатор, причем резервуар и кокиль или кристаллизатор имеют емкости, которые согласованы друг с другом таким образом, что загрузка кокиля или кристаллизатора из резервуара, которая заполняет кокиль или кристаллизатор завалкой, достаточной для образования единственного металлического объекта, поглощает, главным образом, всю завалку расплавленного металла из резервуара и оставляет резервуар пустым, причем резервуар представляет собой полый цилиндр или стакан, причем блок перемещения расплавленного металла представляет собой телескопический поршневой блок, который поднимает цилиндр или стакан и вводит его в зацепление с кокилем или кристаллизатором и в сообщение с отверстием загрузки в кокиль или кристаллизатор; при этом поршневой блок содержит центральный поршень, который входит в цилиндр или стакан и скользит в нем в направлении вверх, в герметичном зацеплении с ним, причем поршневой блок содержит периферический поршень, охватывающий центральный поршень, который толкает цилиндр или стакан в направлении вверх, в герметичное зацепление с кокилем или кристаллизатором вокруг отверстия загрузки кокиля или кристаллизатора.In accordance with another aspect of the present invention, a casting device (or installation) is proposed for casting a metal object in a metal mold or mold, the casting device (or installation) contains a metal mold or mold and a melting device that contains a storage tank for the metal precursor liquid filling, heating unit designed to heat the precursor in the reservoir to form a liquid metal filling, and a molten metal transfer unit designed to transfer Placing a liquid metal filling from a tank into a chill mold or mold, the tank and the mold or mold having capacities that are coordinated with each other in such a way that the loading of the mold or mold from the tank that fills the mold or mold with a filling sufficient to form a single metal object, absorbs, mainly, the entire filling of the molten metal from the tank and leaves the tank empty, and the tank is a hollow cylinder or glass, and the block movement of the molten metal is a telescopic piston unit that raises the cylinder or glass and enters it into engagement with the chill mold or mold and in communication with the loading hole in the chill mold or mold; wherein the piston unit comprises a central piston, which enters the cylinder or cup and slides therein upwardly, in hermetically engaged with it, wherein the piston unit comprises a peripheral piston that encloses the central piston, which pushes the cylinder or cup upwardly, into a hermetic engagement with the chill mold or mold around the chill mold or mold loading hole.

Блок нагрева может быть установлен на блоке перемещения расплавленного металла. Плавильное устройство может совершать возвратно-поступательное движение относительно кокиля или кристаллизатора, между позицией загрузки, в которой происходит загрузка плавильного устройства, и позицией заполнения, в которой происходит перемещение жидкой завалки из плавильного устройства в кокиль или кристаллизатор.The heating unit can be installed on the molten metal transfer unit. The melting device can reciprocate relative to the chill mold or mold, between the loading position at which the melting device is loaded and the filling position at which the liquid filling moves from the melting device to the chill mold or crystallizer.

Устройство (или установка) может иметь источник инертного газа, предназначенный для подачи инертного газа в резервуар, чтобы образование жидкой завалки происходило в инертной газовой среде.The device (or installation) may have an inert gas source intended to supply an inert gas to the tank so that the formation of a liquid filling takes place in an inert gaseous medium.

- 2 009003- 2 009003

Резервуар может иметь цилиндрический внутренний объем, например может быть выполнен в виде полого цилиндра или стакана. Резервуаром может быть резервуар многократного использования. Вместо этого, резервуаром преимущественно является разовый резервуар, который выбрасывают после единичного использования. Следует иметь в виду, что в случае применения разового резервуара снижается перекрестное загрязнение одним металлом или сплавом другого металла или сплава загрузки, особенно в том случае, когда устройство (или установку) последовательно используют для отливки объектов из различных металлов или сплавов.The tank may have a cylindrical internal volume, for example, it may be made in the form of a hollow cylinder or glass. The reservoir may be a reusable reservoir. Instead, the tank is preferably a one-time tank, which is discarded after a single use. It should be borne in mind that when a single tank is used, cross-contamination by one metal or alloy of another metal or alloy loading is reduced, especially in the case when the device (or installation) is consistently used to cast objects from different metals or alloys.

Более конкретно, блок перемещения может содержать телескопический многокаскадный поршневой блок, который поднимает резервуар и вводит его в фиксированное зацепление с кокилем или кристаллизатором, раньше заполнения кокиля или кристаллизатора жидкой завалкой из резервуара. В специфическом варианте настоящего изобретения, в котором блок перемещения содержит указанный телескопический многокаскадный поршневой блок, резервуар представляет собой указанный полый цилиндр, причем указанный цилиндр опирается на блок перемещения так, что его полое внутреннее пространство располагается более или менее вертикально, при этом центральный поршень многокаскадного поршневого блока может двигаться вертикально во внутренней области цилиндра, со скольжением и более или менее герметичным зацеплением с ее поверхностью, что позволяет выталкивать в направлении вверх жидкую завалку из цилиндра за счет движения в направлении вверх центрального поршня, чтобы перемещать жидкую завалку в кокиль или кристаллизатор, причем периферический поршень, охватывающий центральный поршень, может двигаться вертикально и толкать цилиндр в направлении вверх, чтобы его верхний конец входил в герметичное зацепление с нижней поверхностью кокиля или кристаллизатора, вокруг отверстия загрузки в кокиле или кристаллизаторе.More specifically, the displacement unit may contain a telescopic multi-stage piston unit, which raises the tank and introduces it into fixed engagement with the chill mold or mold, before the chill mold or mold is filled with a liquid filling from the tank. In a specific embodiment of the present invention, in which the displacement block contains the specified telescopic multi-stage piston unit, the reservoir is the specified hollow cylinder, and the specified cylinder rests on the displacement unit so that its hollow inner space is more or less vertical, while the central piston of the multi-stage piston the block can move vertically in the inner region of the cylinder, with sliding and more or less tight engagement with its surface, This allows you to push the upwardly filling liquid from the cylinder due to the upward movement of the central piston in order to move the liquid filling into the chill mold or mold, and the peripheral piston that surrounds the central piston can move vertically and push the cylinder upward to its upper end entered into a sealed engagement with the bottom surface of the chill mold or mold, around the loading opening in the chill mold or mold.

В частности, центральный поршень может иметь днище поршня, имеющее уплотняющую поверхность для герметичного зацепления с периметром отверстия загрузки кокиля или кристаллизатора, преимущественно после того, как вся жидкая завалка, имевшаяся в цилиндре, будет перемещена из цилиндра в кокиль или кристаллизатор. Таким образом, в процессе работы, операция создания условий для кристаллизации жидкой завалки в кокиле или кристаллизаторе, чтобы образовать объект, типично будет протекать тогда, когда днище поршня находится в герметичном зацеплении с периметром отверстия.In particular, the central piston may have a piston bottom having a sealing surface for hermetic engagement with the perimeter of the chill mold or mold loading hole, preferably after all the liquid filling present in the cylinder has been moved from the cylinder to the chill mold or mold. Thus, in the course of operation, the operation of creating the conditions for the crystallization of a liquid filling in a chill mold or mold to form an object will typically proceed when the bottom of the piston is in tight engagement with the perimeter of the hole.

Литейное устройство (или установка) может иметь, главным образом, стационарную конструкцию, которую возводят на месте его использования, в составе производственного оборудования для отливки объектов из легкого металла, причем в таком случае это будет литейная установка. Вместо этого, обычно литейное устройство (или установка) не представляет собой стационарную конструкцию и выполнено с возможностью перемещения из состава одного указанного производственного оборудования в другое, причем в таком случае это будет литейное устройство.The casting device (or installation) may have, mainly, a stationary structure, which is erected at the place of its use, as part of production equipment for casting objects from light metal, in which case it will be a casting installation. Instead, usually the casting device (or installation) is not a stationary structure and is made with the possibility of moving from the composition of one specified production equipment to another, and in this case it will be a casting device.

Плавильное устройство может быть снабжено колесами для движения по рельсам, которыми снабжено литейное устройство (или установка), причем эти рельсы служат для возвратно-поступательного движения плавильного устройства между позицией загрузки, в которой происходит загрузка резервуара предшественником жидкой завалки, и позицией заполнения, в которой плавильное устройство совмещают с отверстием загрузки в кокиле или кристаллизаторе, чтобы поднять резервуар вверх, и ввести его в плотный контакт с кокилем или кристаллизатором и в сообщение с ним, и обеспечить перемещение жидкой завалки, образованной за счет плавления предшественника в резервуаре, из резервуара в кокиль или кристаллизатор, чтобы произвести заполнение кокиля или кристаллизатора жидкой завалкой.The melting device can be equipped with wheels for movement along the rails with which the casting device (or installation) is equipped, and these rails serve for reciprocating movement of the melting device between the loading position, in which the tank is loaded with a liquid filling precursor, and the filling position, in which the melting device is combined with the loading hole in the chill mold or mold, in order to lift the tank up, and bring it into close contact with the chill mold or mold and communicate e with it, and ensure movement of the filling liquid formed by the melting of the precursor in the reservoir, from the reservoir into the mold or chill mold, filling the mold to produce a mold or a liquid filling.

Следует иметь в виду, что вне зависимости от того, согласованы ли емкости резервуара и кокиля или кристаллизатора в соответствии с описанным здесь выше, в соответствии с настоящим изобретением предлагается литейное устройство (или установка) для отливки металлического объекта в кокиле или кристаллизаторе, причем литейное устройство (или установка) содержит в комбинации кокиль или кристаллизатор и плавильное устройство, которое содержит резервуар для хранения предшественника жидкой завалки металла, блок нагрева для нагревания предшественника в резервуаре, чтобы образовать жидкую завалку металла, и блок перемещения расплавленного металла, предназначенный для перемещения жидкой завалки металла из резервуара в кокиль или кристаллизатор, причем блок нагрева установлен на блоке перемещения металла.It should be borne in mind that regardless of whether the capacities of the tank and the mold or the mold are consistent with those described herein above, a casting device (or installation) is proposed for casting a metal object in the mold or mold, in accordance with the present invention. (or installation) contains, in combination, a chill mold or a crystallizer and a melting device that contains a reservoir for storing the liquid metal filling precursor, a heating unit for heating the preceding venik in the tank to form a liquid metal filling, and a unit for moving the molten metal, designed to move the liquid metal filling from the tank into a metal mold or mold, with the heating unit mounted on the metal moving unit.

Важным блоком этой комбинации является плавильное устройство, которое содержит резервуар для хранения предшественника жидкой завалки металла, блок нагрева, предназначенный для нагревания предшественника в резервуаре, чтобы образовать жидкую завалку металла, и блок перемещения расплавленного металла, предназначенный для перемещения жидкой завалки из резервуара в кокиль или кристаллизатор, причем как резервуар, так и блок нагрева, оба установлены на блоке перемещения расплавленного металла.An important unit of this combination is the melting device, which contains a storage tank for the liquid metal filling precursor storage unit, a heating unit designed to heat the precursor in the tank to form a liquid metal filling unit, and a molten metal transfer unit designed to move the liquid filling from the tank to a chill mold or the mold, both the reservoir and the heating unit, are both installed on the molten metal transfer unit.

Аналогично, следует иметь в виду, что, вне зависимости от того, согласованы ли емкости резервуара и кокиля или кристаллизатора в соответствии с описанным здесь выше, в соответствии с настоящим изобретением предлагается литейное устройство (или установка) для отливки металлического объекта в кокиле или кристаллизаторе, причем литейное устройство (или установка) содержит в комбинации кокиль или кристаллизатор и плавильное устройство, которое содержит резервуар для хранения предшественника жидкой завалки металла, блок нагрева, предназначенный для нагревания предшественника вSimilarly, it should be borne in mind that, regardless of whether the capacities of the tank and the chill mold or mold are matched as described here above, a casting device (or installation) is proposed for casting a metal object in a chill mold or mold, in accordance with the present invention. moreover, the casting device (or installation) contains in combination a chill mold or a mold and a melting device that contains a reservoir for storing the liquid metal filling precursor, a heating unit, intended for heating the precursor in

- 3 009003 резервуаре, чтобы образовать жидкую завалку металла, и блок перемещения расплавленного металла, предназначенный для перемещения жидкой завалки металла из резервуара в кокиль или кристаллизатор, причем плавильное устройство может совершать возвратно-поступательное движение относительно кокиля или кристаллизатора, между позицией загрузки, в которой происходит загрузка плавильного устройства, и позицией заполнения, в которой происходит перемещение жидкой завалки из плавильного устройства в кокиль или кристаллизатор.- 3 009003 tank to form a liquid metal filling, and a molten metal transfer unit, designed to move the liquid metal filling from the tank to the metal mold or mold, the melting device can reciprocate relative to the metal mold or mold, between the loading position, in which the smelter is loaded, and the filling position, in which the liquid filling moves from the smelter to the chill mold or crystallizer.

В свою очередь, важным блоком этой комбинации является резервуар для хранения предшественника жидкой завалки металла, блок нагрева, предназначенный для нагревания предшественника в резервуаре, чтобы образовать жидкую завалку металла, и блок перемещения расплавленного металла, предназначенный для перемещения жидкой завалки из резервуара в кокиль или кристаллизатор, причем плавильное устройство может совершать возвратно-поступательное движение между позицией загрузки, в которой происходит загрузка плавильного устройства, и позицией заполнения, в которой происходит перемещение жидкой завалки из плавильного устройства в кокиль или кристаллизатор.In turn, an important unit of this combination is the storage tank for the liquid metal filling precursor, the heating unit for heating the precursor in the tank to form a liquid metal filling, and the molten metal transfer unit for moving the liquid filling from the tank into the metal mold or mold. , wherein the melting device can reciprocate between the loading position at which the melting device is loaded and the position filling, in which the transfer of the liquid filling from the melting device to the chill mold or mold.

Следует подчеркнуть, что, как уже было упомянуто здесь выше, важным аспектом настоящего изобретения является то, что емкость резервуара не превышает размер жидкой завалки и, по меньшей мере, приблизительно согласована с ним, причем размер жидкой завалки соответствует размеру, необходимому для заполнения кокиля или кристаллизатора, чтобы произвести один (единственный) объект. Это означает, что всякий раз, когда кокиль или кристаллизатор будет загружен жидкой завалкой из плавильного устройства, достаточной для создания одного объекта, резервуар плавильного устройства (или установка) будет пуст (опорожнен).It should be emphasized that, as mentioned above, an important aspect of the present invention is that the tank capacity does not exceed the size of the liquid filling and is at least approximately consistent with it, and the size of the liquid filling corresponds to the size required to fill the chill mold or mold to produce a single (single) object. This means that whenever a chill mold or a crystallizer is loaded with a liquid filling from a melting device sufficient to create a single object, the melting device tank (or installation) will be empty (empty).

Кокиль или кристаллизатор может представлять собой кокиль или кристаллизатор многократного использования. В частности, кокилем или кристаллизатором многократного использования может быть металлический кокиль или кристаллизатор, а преимущественно стальной кокиль или кристаллизатор. В частности, кокилем или кристаллизатором может быть имеющий множество сердечников сегментированный кокиль или кристаллизатор многократного использования.A chill mold or mold can be a re-use chill mold or mold. In particular, the chill mold or re-use mold can be a metal mold or mold, and preferably a steel mold or mold. In particular, a chill mold or a mold may be a segmented chill mold or a multiple-use mold having a plurality of cores.

Блок кокиля или кристаллизатора может иметь блок нагрева, предназначенный для нагревания кокиля или кристаллизатора до температуры литья. Блоком нагрева может быть блок индукционного нагрева, который содержит один или несколько индукторов для нагревания.The chill block or mold block may have a heating block designed to heat the mold or mold to a casting temperature. The heating unit may be an induction heating unit that contains one or more inductors for heating.

В любом случае, когда плавильное устройство, с одной стороны, и блок кокиля или кристаллизатора, с другой стороны, содержат один или несколько индукторов для нагревания, индукторы могут быть электрически подключены к источнику электропитания. В частности, блок кокиля или кристаллизатора может быть снабжен блоком нагрева, который содержит множество индукторов, а по меньшей мере два индуктора, которые работают независимо друг от друга, для создания поверхности внутри кокиля или кристаллизатора с желательным профилем температуры.In any case, when the melting device, on the one hand, and the chill block or mold block, on the other hand, contain one or more inductors for heating, the inductors can be electrically connected to the power supply. In particular, a chill mold or mold block may be equipped with a heating block that contains a plurality of inductors, and at least two inductors, which operate independently of each other, to create a surface within the mold or mold with a desired temperature profile.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается литейное оборудование, которое содержит два или несколько литейных устройств (или установок), причем указанное оборудование содержит два или несколько описанных здесь выше плавильных устройств, предназначенных для плавления загрузок металла, при этом литейное оборудование также содержит такое же число блоков кокиля или кристаллизатора, в которых проводят литье объектов, причем плавильные устройства совместно используют общий нагревательный источник питания, при этом блоки кокиля или кристаллизатора также совместно используют общий нагревательный источник питания, для отливки объектов в соответствующих литейных циклах, которые типично достаточно сдвинуты по фазе, чтобы позволить такое совместное использование, причем используемые совместно нагревательные источники питания имеют мощность не намного больше (или совсем не больше), чем источники питания, необходимые соответственно для одиночного плавильного устройства или одиночного литейного устройства (или установки).In accordance with the present invention, casting equipment is proposed that contains two or more casting devices (or plants), said equipment comprising two or more melting devices described herein above for melting metal loads, and the casting equipment also contains the same number of blocks chill mold or mold in which objects are cast, and the melting devices share a common heating power source, while the chill blocks or the mold also share a common heating power source for casting objects in the respective casting cycles that are typically sufficiently out of phase to allow such sharing, with the heat sources used together having a power not much larger (or no more) than power sources required respectively for a single smelting device or a single casting device (or plant).

Использование такого оборудования является особенно предпочтительным в том случае, когда каждый блок нагрева представляет собой блок индукционного нагрева, а источниками питания являются источники электропитания.The use of such equipment is particularly preferred in the case when each heating unit is an induction heating unit, and the power sources are power supplies.

Во время использования определенного здесь выше литейного оборудования способ в соответствии с настоящим изобретением может предусматривать поочередное использование одного из совместно используемых источников питания, чтобы образовать жидкие завалки в соответствующих резервуарах плавильного устройства, и поочередное использование другого из совместно используемых источников питания для нагревания соответствующего кокиля или кристаллизатора в литейных циклах, которые сдвинуты по фазе.During the use of the foundry equipment as defined above, the method according to the present invention may use one of the shared power sources alternately to form liquid fillings in the respective tanks of the smelter, and alternately use the other of the shared power sources to heat the corresponding mold or mold. in casting cycles that are phase shifted.

Настоящее изобретение далее будет описано в качестве не имеющего ограничения пояснительного примера, со ссылкой на схематичные чертежи.The present invention will now be described as a non-limiting explanatory example, with reference to schematic drawings.

На фиг. 1 схематично показан вид сбоку, с пространственным разделением деталей, различных компонентов плавильного устройства в соответствии с настоящим изобретением, предназначенного для образования жидкой завалки легкого металла по способу в соответствии с настоящим изобретением.FIG. 1 schematically shows a side view, with the spatial separation of parts, of various components of the melting device in accordance with the present invention, intended to form a liquid filling of a light metal according to the method in accordance with the present invention.

На фиг. 2 показано трехмерное изображение литейного устройства (установки) в соответствии с настоящим изобретением, предназначенного для отливки объектов из легкого металла по способу в соответствии с настоящим изобретением.FIG. 2 shows a three-dimensional image of a casting device (installation) in accordance with the present invention, intended for casting objects from a light metal according to the method in accordance with the present invention.

- 4 009003- 4 009003

На фиг. 3 показано трехмерное изображение литейного оборудования в соответствии с настоящим изобретением, которое содержит два литейных устройства (или две установки), показанные на фиг. 2, для отливки объектов из легкого металла по способу в соответствии с настоящим изобретением.FIG. 3 shows a three-dimensional image of the casting equipment in accordance with the present invention, which contains two casting devices (or two installations) shown in FIG. 2, for casting light metal objects according to the method in accordance with the present invention.

На фиг. 4 показан ряд упрощенных видов сбоку литейного устройства (или установки), показанного на фиг. 2, поясняющих способ отливки объекта из легкого металла в виде обода колеса из магниевого сплава в соответствии с настоящим изобретением, с использованием литейного устройства (или установки), показанного на фиг. 2.FIG. 4 shows a series of simplified side views of the casting device (or plant) shown in FIG. 2, illustrating a method for casting a light metal object in the form of a rim of a magnesium alloy wheel in accordance with the present invention, using the casting device (or installation) shown in FIG. 2

На фиг. 5 показан другой ряд упрощенных видов сбоку литейного устройства (или установки), показанного на фиг. 2, дополнительно поясняющих способ отливки объекта из легкого металла в виде обода колеса из магниевого сплава, показанного на фиг. 4.FIG. 5 shows another series of simplified side views of the casting device (or plant) shown in FIG. 2, further illustrating a method for casting a light metal object in the form of a rim of a magnesium alloy wheel shown in FIG. four.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 1, на которой показано обозначенное в общем виде позицией 10 плавильное устройство для образования жидкой завалки легкого металла в соответствии с настоящим изобретением.Referring now to FIG. 1, which shows the melting device, indicated generally by the position 10, for the formation of a liquid light metal filling in accordance with the present invention.

Плавильное устройство 10 содержит резервуар 12 в виде полого цилиндра или стакана 14 кругового поперечного сечения для хранения жидкой завалки легкого металла, а также для облегчения нагревания предшественника загрузки легкого металла, блок 16 индукционного нагрева, который содержит индуктор 18 для нагревания содержимого цилиндра или стакана 14, чтобы образовать жидкую завалку, и блок 20 перемещения расплавленного металла, предназначенный для перемещения жидкой завалки легкого металла из цилиндра или стакана 14 в кокиль или кристаллизатор (не показан на фиг. 1, см. фиг. 3-5), в котором отливают объект.The melting device 10 contains a reservoir 12 in the form of a hollow cylinder or cup 14 of circular cross-section for storing a liquid light metal filling, as well as to facilitate heating the light metal precursor, block 16 induction heating, which contains an inductor 18 for heating the contents of the cylinder or cup 14, to form a liquid filling, and a block 20 for moving the molten metal, designed to move the liquid filling of light metal from a cylinder or cup 14 to a metal or mold (n shown in FIG. 1, see. FIGS. 3-5), wherein the molded object.

Плавильное устройство 10 также содержит источник 22 инертного газа, предназначенный для подачи газообразного аргона во внутреннее пространство цилиндра или стакана 14, так что плавление загрузки легкого металла происходит, главным образом, в инертной атмосфере, а также предназначенный для охлаждения нижнего конца или основания цилиндра или стакана 14, чтобы образовать его вторичное уплотнение, как это обсуждается далее более подробно.The melting device 10 also contains an inert gas source 22 for supplying argon gas to the interior of the cylinder or cup 14, so that the melting of the light metal charge occurs mainly in an inert atmosphere, as well as for cooling the lower end or base of the cylinder or cup 14 to form its secondary seal, as discussed in more detail below.

Цилиндр или стакан 14 предназначен для многократного использования. Цилиндр или стакан 14 изготовлен из мягкой или низкоуглеродистой стали. В других вариантах цилиндр или стакан 14 может быть изготовлен из чугуна или нержавеющей стали.Cylinder or cup 14 is designed for repeated use. The cylinder or cup 14 is made of mild or low carbon steel. In other embodiments, the cylinder or cup 14 may be made of cast iron or stainless steel.

В рабочем состоянии индуктор 18 устанавливают на блоке 20 перемещения металла, обмотку индуктора 18 соединяют с барабаном 62 и охватывают цилиндр или стакан 14 для нагревания его содержимого.In working condition, the inductor 18 is mounted on the metal displacement unit 20, the winding of the inductor 18 is connected to the drum 62 and encompass a cylinder or a glass 14 for heating its contents.

Блок 20 перемещения металла содержит телескопический многокаскадный поршневой блок 24, предназначенный для подъема цилиндра или стакана 14, чтобы ввести его в плотное (герметичное) зацепление с периметром обращенного вниз отверстия загрузки кокиля или кристаллизатора, раньше заполнения кокиля или кристаллизатора жидкой завалкой из цилиндра или стакана 14. Многокаскадный поршневой блок 24 содержит центральный поршень, имеющий три телескопических поршневых штока 26, 27, 28, причем центральный шток 28 снабжен днищем 30 поршня, имеющим конусную уплотняющую поверхность 31 для герметичного зацепления с периметром отверстия в кокиле или кристаллизаторе, когда вся жидкая завалка, находившаяся в цилиндре или стакане 14, будет перемещена из цилиндра или стакана 14 в указанный кокиль или кристаллизатор. Многокаскадный поршневой блок 24 содержит контроллер (не показан) переменной силы и скорости, предназначенный для управления скоростью его перемещения и также для управления направленной вверх силой, которую днище 30 поршня прикладывает к жидкой завалке в цилиндре или стакане 14 и в кокиле или кристаллизаторе, когда днище 30 поршня входит в герметичное зацепление с периметром отверстия загрузки кокиля или кристаллизатора.The metal displacement unit 20 contains a telescopic multi-stage piston unit 24 designed to lift a cylinder or cup 14 to enter it into tight (tight) engagement with the perimeter of the downward opening of the metal mold or crystallizer facing downward, before filling the metal mold or mold with a liquid filling from a cylinder or cup 14 The multi-stage piston unit 24 includes a central piston having three telescopic piston rods 26, 27, 28, and the central rod 28 is provided with a piston bottom 30 having a tapered up tnyayuschuyu surface 31 for sealing engagement with a perimeter of holes in the die or mold, when the entire liquid filling, is located in the cylinder or beaker 14 is moved out of the cylinder or sleeve 14 into said mold or chill. The multi-stage piston unit 24 contains a controller (not shown) of variable force and speed, designed to control the speed of its movement and also to control the upward force that the bottom 30 of the piston applies to the liquid filling in the cylinder or glass 14 and in the chill mold or crystallizer when the bottom The 30 piston engages in a hermetic engagement with the perimeter of the die loading hole of the mold or mold.

Таким образом, в рабочем состоянии цилиндр или стакан 14 поддерживается блоком 20 перемещения таким образом, что многокаскадный поршневой блок 24 может двигаться внутри цилиндра или стакана 14 со скольжением и с достаточно плотным зацеплением с его внутренней поверхностью для того, чтобы выталкивать вверх и наружу жидкую завалку из цилиндра или стакана 14, при движении вверх поршневых штоков 26, 27, 28, чтобы перемещать жидкую завалку и вводить ее в кокиль или кристаллизатор.Thus, in working condition, the cylinder or cup 14 is supported by the displacement unit 20 in such a way that the multi-stage piston unit 24 can move inside the cylinder or cup 14 with sliding and with sufficiently tight engagement with its inner surface in order to push the liquid filling up and out from a cylinder or cup 14, when moving upward piston rods 26, 27, 28, in order to move the liquid filling and introduce it into the metal or mold.

Блок перемещения 20 также содержит множество концентрических барабанов 32, 34, 35, 36 и 37 различных диаметров. Барабаны 32, 34, 35, 36 и 37 выполнены с возможностью телескопического вертикального перемещения друг относительно друга и заходят (вставляются) один в другой.The transfer unit 20 also contains a variety of concentric drums 32, 34, 35, 36 and 37 of different diameters. The drums 32, 34, 35, 36 and 37 are made with the possibility of telescopic vertical movement relative to each other and enter (insert) one into the other.

Барабан 32 представляет собой нижний барабан, который имеет колеса 38 для движения по рельсам 39, предусмотренным в составе показанной на фиг. 3-5 литейной установки и предназначенным для возвратно-поступательного движения плавильного устройства 10 между позицией загрузки, в которой происходит загрузка цилиндра или стакана 14 предшественником жидкой завалки, и позицией заполнения, в которой плавильное устройство 10 совмещено с отверстием загрузки кокиля или кристаллизатора литейного устройства (или установки), что позволяет перемещать жидкую завалку, образованную за счет плавления ее предшественника в цилиндре или стакане 14, в указанный кокиль или кристаллизатор, в результате чего типично производится его заполнение жидкой завалкой. Барабан 37 представляет собой верхний барабан, имеющий обращенное вверх опорное кольцо, имеющее канавку (не показана) для герThe drum 32 is a bottom drum that has wheels 38 for traveling along rails 39, provided for as shown in FIG. 3-5 of the casting installation and for the reciprocating movement of the melting device 10 between the loading position, in which the cylinder or cup 14 is loaded with the predecessor of the liquid filling, and the filling position, in which the melting device 10 is aligned with the loading hole of the metal mold or mold of the casting device ( or installation), which allows you to move the liquid filling formed by melting its predecessor in the cylinder or glass 14, in the specified chill mold or mold, as a result it is typically produced by filling it with a liquid filling. The drum 37 is an upper drum having an upward-facing support ring having a groove (not shown) for

- 5 009003 метичного входа в нее нижнего конца цилиндра или стакана 14. Барабан 35, в свою очередь, также имеет обращенное вверх опорное кольцо, предназначенное для поддержки индуктора 18, когда его помещают с охватыванием поверх цилиндра или стакана 14.- 5 009003 metric entry into it of the lower end of the cylinder or cup 14. The drum 35, in turn, also has an upward-facing support ring, designed to support the inductor 18 when it is placed covering over the cylinder or cup 14.

В дополнение к уплотнению, создаваемому за счет канавки на барабане 37, газообразный аргон подают через газовый подвод 22 для охлаждения нижнего конца цилиндра или стакана 14 во время плавления предшественника жидкой завалки, что позволяет части образованной жидкой завалки затвердевать в зоне между поршневым блоком 24 и верхней частью барабана 37 и нижним концом цилиндра или стакана 14, в результате чего образуется вторичное уплотнение за счет затвердевшего легкого металла из жидкой завалки.In addition to the compaction created by the groove on the drum 37, argon gas is fed through a gas inlet 22 to cool the lower end of the cylinder or cup 14 while the liquid filling precursor melts, allowing part of the liquid filling to solidify in the zone between the piston unit 24 and the upper part of the drum 37 and the lower end of the cylinder or cup 14, as a result of which a secondary seal is formed due to the hardened light metal from the liquid filling.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 2, на которой показано обозначенное в общем виде позицией 50 литейное устройство установки для отливки объектов из легкого металла в соответствии с настоящим изобретением. Детали на фиг. 2, аналогичные показанным на фиг. 1, имеют одинаковые позиционные обозначения, если специально не оговорено иное.Referring now to FIG. 2, in which the casting device of the apparatus for casting objects from a light metal in accordance with the present invention, indicated in general position 50, is shown. The details in FIG. 2, similar to those shown in FIG. 1, have the same reference designators, unless specifically stated otherwise.

Литейное устройство (или установка) 50 содержит описанное здесь выше плавильное устройство 10 и блок 52 кокиля или кристаллизатора, содержащий кокиль или кристаллизатор 54 и блок 56 нагрева.The casting device (or installation) 50 contains the melting device 10 described here above and a chill mold or a mold block 52 containing a chill mold or a mold 54 and a heating block 56.

Кокиль или кристаллизатор 54 представляет собой имеющий множество сердечников или сегментированный стальной кокиль или кристаллизатор многократного использования, который содержит верхний сердечник 58, к которому затвердевший объект остается прикрепленным, с возможностью отделения, в конце процесса литья, нижний или лицевой сердечник 60, имеющий расположенное по центру сквозное отверстие (или канал) 62 загрузки, предназначенное для загрузки или заполнения кокиля или кристаллизатора 54 снизу, и сегментированное кольцо из четырех боковых сердечников 64, соединенных с соответствующими поршнями 66, причем боковые сердечники 64 придают кокилю или кристаллизатору 54 его сегментированный характер. Кокиль или кристаллизатор 54 имеет гидравлическое управление поршнями 66 боковых сердечников 64 и подъемом верхнего сердечника 58 и любой прикрепленной к нему отливки из легкого металла (не показана), в направлении вверх, с удалением от остальных сердечников. Литейное устройство (или установка) 50 также содержит гидравлический контроллер 67 кокиля или кристаллизатора и гидравлический контроллер 69 плавильного устройства (или установки) 10.A chill mold or mold 54 is a multiple-use or segmented steel chill mold or a reusable mold that contains an upper core 58 to which the solidified object remains attached, with the possibility of separating, at the end of the casting process, a lower or face core 60 having a centrally located a through hole (or channel) of 62 downloads, intended for loading or filling in the chill mold or mold 54 from the bottom, and a segmented ring of four side c The cores 64 are connected to the corresponding pistons 66, and the side cores 64 give the chill mold or the mold 54 its segmented character. The chill mold or mold 54 hydraulically controls the pistons 66 of the side cores 64 and the lifting of the upper core 58 and any light metal casting attached to it (not shown) in an upward direction with distance from the other cores. The casting device (or installation) 50 also includes a hydraulic controller 67 of a chill mold or a mold and a hydraulic controller 69 of the melting device (or installation) 10.

Верхний сердечник 58 соединен со средством освобождения (не показано), предназначенным для разделения объекта от него (сердечника 58) в конце процесса литья.The upper core 58 is connected to a release means (not shown) intended to separate an object from it (core 58) at the end of the casting process.

Блок 56 нагрева содержит шесть обмоток, образующих соответствующие индукторы, работающие независимо друг от друга и позволяющие создать желательный профиль температуры в кокиле или кристаллизаторе 54. Литейное устройство (или установка) 50 также содержит центральный процессор (ЦП) 70 для управления нагревом при помощи блока 56 нагрева, чтобы создать желательный профиль температуры, а также для управления с обратной связью соответствующими источниками 82 и 84 питания (фиг. 3).The heating unit 56 contains six windings, forming respective inductors, operating independently of each other and allowing to create the desired temperature profile in the mold or mold 54. The casting device (or installation) 50 also contains a central processor (CPU) 70 for controlling the heating using the unit 56 heating to create the desired temperature profile, as well as for closed-loop control by the corresponding power sources 82 and 84 (Fig. 3).

Литейное устройство (или установка) 50 также содержит рельсы (не показаны), по которым могут двигаться колеса 38 блока 20 перемещения металла, входящего в состав плавильного устройства (или установки) 10. Таким образом, плавильное устройство 10 может совершать возвратно-поступательное движение относительно блока 52 кокиля или кристаллизатора, между позицией загрузки (показанной на фиг. 2), в которой происходит загрузка плавильного устройства 10 предшественником жидкой завалки, и позицией заполнения (см. фиг. 4 и 5), в которой происходит перемещение жидкой завалки из плавильного устройства 10 в кокиль или кристаллизатор 54 блока 52 кокиля или кристаллизатора.The casting device (or installation) 50 also contains rails (not shown) along which the wheels 38 of the metal displacement unit 20, which is part of the melting device (or installation) 10, can move. Thus, the melting device 10 can reciprocate relative to block 52 of the mold or mold, between the loading position (shown in FIG. 2), in which the melting device 10 is loaded with a liquid filling precursor, and the filling position (see FIGS. 4 and 5), in which the movement occurs idkoy filling of the melting apparatus 10 in a metal mold or the mold 54 of the mold unit 52 or the crystalliser.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 3, на которой позицией 80 обозначено в общем виде литейное оборудование в соответствии с настоящим изобретением. Литейное оборудование 80 содержит два литейных устройства (или две установки) 50, каждое из которых содержит плавильное устройство 10 для индукционного плавления загрузки из легкого металла и блок 52 кокиля или кристаллизатора, в котором производят отливку объекта. Литейное оборудование 80 также содержит источник электропитания 82 для индукционного нагрева и плавления, например, мощностью 100 кВт, с отдельным подводом энергии к каждому из двух плавильных устройств 10, источник электропитания 84 для индукционного нагрева кокиля или кристаллизатора, также, например, мощностью 100 кВт, с отдельным подводом энергии к каждому блоку 52 кокиля или кристаллизатора, градирню (не показана) для получения флюида охлаждения и блок 86 управления подачей газа, предназначенный для подачи газов продувки в плавильное устройство 10, а также в блок 52 кокиля или кристаллизатора.Referring now to FIG. 3, in which the position 80 indicates in general terms the casting equipment in accordance with the present invention. The casting equipment 80 contains two casting devices (or two plants) 50, each of which contains a melting device 10 for induction melting of a light metal charge and a block 52 of a metal mold or crystallizer in which the object is cast. The casting equipment 80 also contains a power supply 82 for induction heating and melting, for example, with a capacity of 100 kW, with a separate power supply to each of the two melting devices 10, a power supply 84 for induction heating of the chill mold or mold, also, for example, with a power of 100 kW, with a separate energy supply to each block 52 of the mold or mold, a cooling tower (not shown) to receive a cooling fluid, and a gas supply control unit 86 for supplying purge gases to the smelter GUT 10 and in block 52 the die or mold.

Следует иметь в виду, что литейное оборудование 80 позволяет одновременно отливать два объекта с использованием смещенных по фазе циклов отливки, причем плавильные устройства 10 совместно используют общий источник питания 82 индукционного нагрева, так же, как и блоки 52 кокиля или кристаллизатора совместно используют общий источник питания 84 индукционного нагрева. Отливку объектов производят в соответствующих циклах отливки, которые достаточно смещены по фазе, чтобы позволить такое совместное использование. Следует также иметь в виду, что литейное оборудование 80 может работать квази непрерывным образом, при этом устройства (или установки) 50 могут быть использованы поочередно, причем, когда в одном таком устройстве (или в установке) 50 плавильное устройство 10 находится в его позиции заполнения и используется для осуществления литья, в это время вIt should be borne in mind that the casting equipment 80 allows you to simultaneously cast two objects using phase-shifted casting cycles, and the smelting devices 10 share a common induction heating power supply 82, as well as chill mold or crystallizer blocks 52 share a common power supply. 84 induction heating. Objects are cast in appropriate casting cycles that are sufficiently out of phase to allow such sharing. It should also be borne in mind that the casting equipment 80 can operate in a quasi continuous manner, with the devices (or installations) 50 alternately being used, and in one such device (or installation) 50 the melting device 10 is in its filling position and is used for casting, at this time in

- 6 009003 другом таком устройстве (или в установке) 50 плавильное устройство 10 находится в его позиции загрузки, и загружается предшественником легкого металла, и подготавливается к возвратно-поступательному перемещению в его позицию заполнения, как только процесс литья в другом литейном устройстве (или установке) 50 будет завершен.- 6 009003 another such device (or installation) 50 melting device 10 is in its loading position, and is loaded with a light metal precursor, and is prepared for reciprocating to its filling position as soon as the casting process is in another foundry device (or installation ) 50 will be completed.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 4 и 5, на которых показано использование описанного выше литейного устройства (или установки) 50 для отливки объекта из легкого металла в виде обода колеса 90 из магниевого сплава, с использованием предшественника в виде предварительно образованного слитка (заготовки) 92 из сплава магния, алюминия и цинка, известного как сплав ΑΖ91. Слиток (заготовку) 92 помещают на поршневой блок 24, при этом соответствующее плавильное устройство 10 находится в его позиции загрузки. Цилиндр или стакан 14 надевают поверх слитка (заготовки) 92 таким образом, что нижний конец цилиндра или стакана 14 входит в герметичное зацепление с указанной канавкой верхнего барабана 37 блока 20 перемещения металла. Обмотку индуктора 18 соединяют с барабаном 35 блока 20 перемещения металла и цилиндр или стакан 14 и слиток (заготовку) 92 устанавливают в рабочее положение, в котором они будут охвачены обмоткой индуктора 18.Referring now to FIG. 4 and 5, showing the use of the above-described casting device (or installation) 50 for casting a light metal object in the form of a magnesium alloy wheel rim 90, using a precursor in the form of a pre-formed ingot (billet) 92 of magnesium alloy, aluminum and zinc, known as alloy ΑΖ91. The ingot (blank) 92 is placed on the piston unit 24, while the corresponding melting device 10 is in its loading position. A cylinder or cup 14 is put on over the ingot (blank) 92 in such a way that the lower end of the cylinder or cup 14 enters a tight engagement with said groove of the upper drum 37 of the metal displacement unit 20. The winding of the inductor 18 is connected to the drum 35 of the metal displacement unit 20 and the cylinder or cup 14 and the ingot (blank) 92 are placed in a working position in which they will be covered by the winding of the inductor 18.

Блок 52 кокиля или кристаллизатора подготавливают для проведения литья, опуская верхний сердечник 58, чтобы он входил в зацепление с нижним или лицевым сердечником 60. Затем кольцо 64 сегментов бокового сердечника устанавливают в заданное положение с использованием их поршней 66, чтобы закрыть кристаллизатор. Газ продувки в виде флюсующей газовой смеси §Р6/СО2, которая содержит 0,2 об.% 8Р6, подают в кокиль или кристаллизатор 54 и производят нагрев кокиля или кристаллизатора 54 с использованием индуктора 64, электрической энергией, поступающей от источника питания 84 индукционного нагрева с заранее выбранной частотой, до тех пор, пока кокиль или кристаллизатор 54 не достигнет требуемой рабочей температуры и не будет иметь желательный профиль температуры. Скорость нагревания может изменяться за счет регулировки мощности, подводимой от источника питания 84, и/или за счет регулировки частоты источника питания 84, причем более высокая частота приводит к повышению скорости нагревания. Обмотки индуктора 64 могут избирательно подключаться к различным источникам питания, чтобы получить указанный профиль температуры.The chill mold or mold block 52 is prepared for casting by lowering the upper core 58 so that it engages with the lower or face core 60. Then, the ring 64 of the side core segments are set to a predetermined position using their pistons 66 to close the crystallizer. Purge gas in the form of a fluorescent gas mixture of §P 6 / CO 2 , which contains 0.2% by volume of 8P 6 , is fed to a chill mold or mold 54 and the chill mold or mold 54 is heated using an inductor 64, the electrical energy supplied from the power source 84 induction heating with a pre-selected frequency, until the die or mold 54 reaches the desired operating temperature and has the desired temperature profile. The heating rate can be altered by adjusting the power supplied from the power source 84 and / or by adjusting the frequency of the power source 84, with a higher frequency increasing the speed of heating. The windings of the inductor 64 can be selectively connected to different power sources to obtain the specified temperature profile.

Плавильное устройство 10 совершает возвратно-поступательное движение за счет движения колес 38 по рельсам (не показаны) литейного устройства (или установки) 50, от позиции загрузки, в которой производят загрузку цилиндра или стакана 14 слитком (заготовкой) 92 предшественника завалки из сплава ΑΖ91, в позицию заполнения, в которой плавильное устройство 10 совмещено с отверстием 62 загрузки, проходящим через нижний или лицевой сердечник 60 кокиля или кристаллизатора 54. Цилиндр или стакан 14 входит в герметичное зацепление с нижней поверхностью нижнего или лицевого сердечника 60 за счет гидравлического подъема барабана 37, что также герметично соединяет цилиндр или стакан 14 с барабаном 37. Цилиндр или стакан 14 продувают газом продувки из смеси §Р6/СО2. Слиток (заготовка) 92 плавится в газовой среде, созданной газом продувки, введенным в цилиндр или стакан 14 через газовый ввод 22, пока не будет образована жидкая завалка из сплава ΑΖ91. После этого используют аргон для создания атмосферы для охлаждения жидкой завалки у нижнего конца цилиндра или стакана 14, чтобы создать вторичное уплотнение в виде более или менее твердой застывшей порции легкого металла (не показано).The melting device 10 reciprocates due to the movement of the wheels 38 on rails (not shown) of the casting device (or installation) 50 from the loading position, in which the cylinder or cup 14 is loaded with an ingot (blank) 92 of the predecessor ΑΖ 91 alloy filling, in the filling position, in which the melting device 10 is aligned with the loading hole 62, passing through the bottom or face 60 of the mold or mold 54. The cylinder or cup 14 is in tight engagement with the bottom surface of the bottom about or facial core 60 by the hydraulic lifting of the drum 37, which is also sealingly connects the cylinder or sleeve 14 to the drum 37. The cylinder or sleeve 14 is purged with purge gas from a mixture gF 6 / CO 2. The ingot (billet) 92 is melted in a gas medium created by a purge gas introduced into a cylinder or cup 14 through a gas inlet 22 until a liquid filling of alloy ΑΖ91 is formed. After that, argon is used to create an atmosphere for cooling the liquid filling at the lower end of the cylinder or glass 14 to create a secondary seal in the form of a more or less solid frozen portion of light metal (not shown).

После того, как желательные рабочая температура и профиль температуры будут достигнуты в кокиле или кристаллизаторе 54 и будет осуществлено запирание под давлением кокиля или кристаллизатора 54 при помощи поршней 66 под управлением гидравлического контроллера 67, подачу газа в цилиндр или стакан 14 прекращают и жидкую завалку перемещают под давлением из цилиндра или стакана 14 в кокиль или кристаллизатор 54 при помощи поршневого блока 24, в результате чего происходит заполнение кокиля или кристаллизатора 54 жидкой завалкой. Раньше и во время введения жидкой завалки в кокиль или кристаллизатор 54 кокиль или кристаллизатор 54 продувают указанным газом продувки/флюсования §Р6/СО2 при помощи блока 86 управления подачей газа, причем указанный газ также защищает поверхность жидкой завалки как в стакане 14, так и после ее введения в кокиль или кристаллизатор 54. Днище 30 поршня герметично соединено с периметром отверстия 62 загрузки и частично входит в отверстие 62 загрузки для повышения давления на жидкую завалку в кокиле или кристаллизаторе 54. Кокиль или кристаллизатор 54 оставляют для охлаждения, после чего плавильное устройство 10 разъединяют от кокиля или кристаллизатора 54. Затем плавильное устройство 10 возвращают назад в его позицию загрузки.After the desired working temperature and temperature profile have been reached in the chill mold or mold 54 and the pressure chill mold or mold 54 is locked using pistons 66 under the control of the hydraulic controller 67, the gas supply to the cylinder or cup 14 is stopped and the liquid filling is moved under pressure from a cylinder or cup 14 to the metal mold or mold 54 by means of a piston block 24, as a result of which the metal mold or mold 54 is filled with a liquid filling. Before and during the introduction of the liquid filling into the chill mold or mold 54, the chill mold or mold 54 was purged with the indicated purge / flux gas of РР 6 / СО 2 using the gas supply control unit 86, and this gas also protects the surface of the liquid fill both in glass 14 and and after its introduction into the metal mold or mold 54. The bottom 30 of the piston is hermetically connected to the perimeter of the loading hole 62 and partly enters the loading hole 62 to increase the pressure on the liquid filling in the metal or mold 54. Metal mold or mold 54 is left to cool, after which the melting device 10 is disconnected from the metal mold or mold 54. Then the melting device 10 is returned back to its loading position.

Кокиль или кристаллизатор 54 затем открывают за счет гидравлического расцепления кольца сегментов 64 бокового сердечника друг от друга при помощи поршней 66 и поднимают верхний сердечник 58 с затвердевшим ободом 90 колеса, прикрепленным к нему, с использованием контроллера 67. Обод 90 колеса затем отделяют от верхнего сердечника 58 при помощи пальцев, входящих в состав средства освобождения (не показано), которые толкают обод 90 колеса в направлении вниз, во время подъема верхнего сердечника 58.The mold or mold 54 is then opened by hydraulically disengaging the ring of the side core segments 64 from each other using pistons 66 and lifting the upper core 58 with the hardened wheel rim 90 attached to it using the controller 67. The rim 90 of the wheel is then separated from the upper core 58 using the fingers included in the release means (not shown), which pushes the rim 90 of the wheel in a downward direction, while lifting the upper core 58.

Поршневой блок 24 опускают, после чего барабаны блока 20 втягивают, освобождая цилиндр или стакан 14 и затвердевшую порцию (не показана) жидкой завалки, которая образует вторичное уплотнение для цилиндра или стакана 14. Использованный цилиндр или стакан 14 после этого выбрасывают иThe piston unit 24 is lowered, after which the drums of the unit 20 are pulled in, freeing the cylinder or cup 14 and the solidified portion (not shown) of the liquid filling, which forms a secondary seal for the cylinder or cup 14. The used cylinder or cup 14 is then thrown out and

- 7 009003 используют новый цилиндр или стакан 14 для отливки нового обода 90 колеса. Следует иметь в виду, что использование нового цилиндра или стакана для отливки нового обода 90 колеса позволяет осуществлять, главным образом, непрерывную отливку объектов, одного за другим, из слитков (заготовок), имеющих различный состав, с использованием такого же цикла отливки, но, разумеется, с другими соответствующими температурами и профилями температуры. В соответствии с одним из вариантов изобретения плавильное устройство (или установка) 10 позволяет производить отливку одного за другим ободов колес, без риска перекрестного загрязнения, из следующих сплавов: АМ60В (сплав алюминия, магния и марганца), СаЫ12бу (сплав алюминия и кремния), ΑΖ91 (сплав магния, алюминия, марганца и цинка) и СаЫ7 (сплав алюминия и кремния).- 7 009003 use a new cylinder or cup 14 for casting a new rim 90 wheel. It should be borne in mind that the use of a new cylinder or cup for casting a new wheel rim 90 allows mainly continuous casting of objects, one after the other, from ingots (billets), having a different composition, using the same casting cycle, but of course, with other relevant temperatures and temperature profiles. In accordance with one embodiment of the invention, the melting device (or installation) 10 allows for the casting of one after the other wheel rims, without risk of cross-contamination, from the following alloys: AM60B (aluminum alloy, magnesium and manganese), CaY12bu (aluminum alloy and silicon), ΑΖ91 (an alloy of magnesium, aluminum, manganese and zinc) and CaY7 (an alloy of aluminum and silicon).

Преимуществом настоящего изобретения является то, что размер предшественника для жидкой завалки, например слитка (заготовки) 92, согласован с объемом расплавленного металла загрузки, требующимся для загрузки или заполнения кокиля или кристаллизатора 54, чтобы изготовить единственный объект, например один обод 90 колеса. Таким образом, потери металла снижены, если не исключены полностью, по сравнению с отливкой объектов из легкого металла или ободов 90 колес с использованием известных ранее способов литья, в которых производят плавление существенно большего количества легкого металла, чем это требуется для изготовления одного обода колеса.An advantage of the present invention is that the size of the precursor for the liquid filling, for example, ingot (billet) 92, is matched with the amount of molten metal load required to load or fill the metal mold or mold 54 to make a single object, for example one wheel rim 90. Thus, metal losses are reduced, if not completely excluded, compared to casting objects from light metal or wheel rims 90 using previously known casting methods that melt significantly more light metal than is required to make one wheel rim.

Другим преимуществом настоящего изобретения является то, что плавильное устройство 10, а также литейное устройство (или установка) 50 не обязательно должны иметь постоянную конструкцию и могут быть выполнены с возможностью легкого перемещения из состава одного производственного оборудования в другое. Таким образом, литейное устройство (или установка) 50 с небольшими затратами может быть установлено ближе к конечному пользователю отливаемых объектов, в результате чего снижаются транспортные и другие расходы.Another advantage of the present invention is that the melting device 10, as well as the casting device (or installation) 50 need not be permanently constructed and can be made to easily move from one production equipment to another. Thus, the casting device (or installation) 50 can be installed at a low cost closer to the end user of the molded objects, as a result of which transport and other costs are reduced.

Еще одним преимуществом настоящего изобретения является то, что литейное устройство (или установка) 50 в соответствии с настоящим изобретением не требует много места для ее возведения. Например, описанное здесь выше литейное устройство (или установка) 50 требует наличия площади пола, составляющей всего только около 23 м2. Предложенный способ также является экономически рентабельным, так как источник электропитания подключают к литейному устройству (или установке) 50 непосредственно перед проведением отливки и отключают в конце отливки одного объекта, что не оказывает отрицательного влияния на процесс или на его эффективность. Следует иметь в виду, что в случае нарушения энергоснабжения во время процесса отливки с использованием способа и литейного устройства (или установки) 50 в соответствии с настоящим изобретением понесенные потери являются малыми и не превышают потери жидкой завалки в цилиндре или стакане 14, образованной за счет плавления одного слитка (заготовки) 92, по сравнению с типичным литейным производством, в котором процесс является непрерывным и большое количество металла является расплавленным в любой данный момент времени, причем все это количество застывает в случае нарушения энергоснабжения. Эти потери, в принципе, совсем могут быть исключены за счет простой переплавки содержимого цилиндра или стакана 14, когда энергоснабжение будет восстановлено.Another advantage of the present invention is that the casting device (or installation) 50 in accordance with the present invention does not require much space for its construction. For example, the casting device (or installation) 50 described here above requires a floor area of only about 23 m 2 . The proposed method is also economically viable, since the power source is connected to the casting device (or installation) 50 immediately before the casting and disconnected at the end of the casting of one object, which does not adversely affect the process or its effectiveness. It should be borne in mind that in the event of a power failure during the casting process using the method and the casting device (or installation) 50 in accordance with the present invention, the losses incurred are small and do not exceed the losses of the liquid filling in the cylinder or glass 14 formed by melting a single ingot (billet) 92, compared to a typical foundry, in which the process is continuous and a large amount of metal is molten at any given point in time, all this freezes in the event of a power failure. These losses, in principle, can be completely eliminated due to the simple melting of the contents of the cylinder or glass 14, when the power supply is restored.

Еще одним преимуществом способа в соответствии с настоящим изобретением является то, что он не требует приработки для достижения оптимальных технологических условий. Предшественники из легкого металла, такие как слитки (заготовки) 92, имеют необходимый состав и металлографические характеристики. Таким образом, предшественники, такие как слитки (заготовки) 92, могут образовывать запас и храниться на складе. Необходимо отметить, что обода 90 колес, произведенные из запаса слитков (заготовок) 92, будут иметь подобные металлографические характеристики и, следовательно, подобные свойства, что позволяет улучшить контроль качества. Тот факт, что способ не требует проведения цикла или циклов приработки, означает, что конкретное число слитков (заготовок) 92, за исключением любых случаев нарушения энергоснабжения, будет эквивалентно числу ободов 90 колес.Another advantage of the method in accordance with the present invention is that it does not require burn-in to achieve optimal process conditions. Light metal precursors, such as ingots (blanks) 92, have the required composition and metallographic characteristics. Thus, predecessors, such as ingots (blanks) 92, can form a stock and be stored in a warehouse. It should be noted that rims 90 wheels produced from the stock of ingots (blanks) 92 will have similar metallographic characteristics and, consequently, similar properties, which allows for improved quality control. The fact that the method does not require a cycle or burn-in cycles means that a specific number of ingots (blanks) 92, with the exception of any cases of power failure, will be equivalent to the number of rims of 90 wheels.

Claims (16)

1. Способ отливки металлического объекта путем образования жидкой завалки металла из ее предшественника, загрузки кокиля или кристаллизатора жидкой завалкой в объеме, достаточном для изготовления единичного металлического объекта, и обеспечения кристаллизации завалки в кокиле или кристаллизаторе для образования объекта, причем способ содержит операцию выбора объема жидкой завалки, соответствующего емкости кокиля или кристаллизатора, отличающийся тем, что загрузку кокиля или кристаллизатора производят из полого цилиндра или стакана при помощи телескопического поршневого блока, который поднимает цилиндр или стакан и вводит его в зацепление с кокилем или кристаллизатором и в сообщение с отверстием загрузки в кокиле или кристаллизаторе; центральный поршень поршневого блока входит в цилиндр или стакан и скользит в нем в направлении вверх, при герметичном зацеплении с ним, во время загрузки, а периферический поршень поршневого блока, охватывающий центральный поршень, толкает цилиндр или стакан в направлении вверх и вводит его в герметичное зацепление с кокилем или кристаллизатором, вокруг отверстия загрузки кокиля или кристаллизатора.1. The method of casting a metal object by forming a liquid filling of the metal from its predecessor, loading the chill mold or mold with a liquid filling in a volume sufficient to produce a single metal object, and providing crystallization of the filling in the mold or mold to form the object, the method comprising the step of selecting a volume of liquid filling corresponding to the capacity of the chill mold or mold, characterized in that the loading of the chill mold or mold is made from a hollow cylinder or glass using a telescopic piston unit that lifts a cylinder or a cup and engages it with a chill mold or mold and in communication with the loading hole in the chill mold or mold; the central piston of the piston block enters the cylinder or cup and slides in it in the upward direction, when it is tightly engaged with it, during loading, and the peripheral piston of the piston block, covering the central piston, pushes the cylinder or cup upward and puts it into tight engagement with a chill mold or mold, around the loading hole of a chill mold or mold. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что образование жидкой завалки производят из ее предшест2. The method according to claim 1, characterized in that the formation of liquid filling is produced from its previous - 8 009003 венника, который представляет собой металлическую заготовку, слиток или спрессованные частицы металла.- 8 009003 of the baler, which is a metal billet, ingot or pressed metal particles. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает нагревание жидкой завалки металла, после ее образования, проводимое раньше заполнения кокиля или кристаллизатора жидкой завалкой.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises heating the liquid metal filling, after its formation, carried out before filling the mold or mold with liquid filling. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что загрузку проводят при помощи литья под давлением, при промежуточном давлении в диапазоне 50 кПа-30 МПа.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the loading is carried out by injection molding, with an intermediate pressure in the range of 50 kPa-30 MPa. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что он дополнительно содержит операцию продувки среды, в которой образуется жидкая завалка, при помощи газа продувки, проводимую раньше и во время образования жидкой завалки.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it further comprises a purge operation of the medium in which liquid filling is formed, using a purge gas, carried out earlier and during the formation of liquid filling. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что он предусматривает использование металла, выбранного из группы, в которую входят алюминий, магний, литий, цинк, а также их сплавы.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it involves the use of a metal selected from the group consisting of aluminum, magnesium, lithium, zinc, and their alloys. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что он предусматривает использование легкого металла, выбранного из группы, в которую входят магний, алюминий, а также их сплавы.7. The method according to claim 6, characterized in that it involves the use of a light metal selected from the group consisting of magnesium, aluminum, and their alloys. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что его используют для отливки объекта из легкого металла в виде обода колеса автомобиля.8. The method according to claim 7, characterized in that it is used for casting an object from light metal in the form of a rim of a car wheel. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что его используют для отливки металлического объекта, в котором наиболее удаленная от поверхности часть затвердевшего объекта находится на расстоянии от ближайшей к поверхности части объекта, составляющем 0,75-15 мм, причем объект имеет массу 0,25-30 кг.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it is used for casting a metal object, in which the part of the hardened object farthest from the surface is at a distance from the part of the object closest to the surface of 0.75-15 mm, moreover, the object has a mass of 0.25-30 kg 10. Установка (50) для отливки металлического объекта, содержащая кокиль или кристаллизатор (54) и плавильное устройство (10), которое содержит резервуар (12) для хранения предшественника жидкой завалки металла, блок (16) нагрева предшественника в резервуаре (12) для образования жидкой завалки металла и блок (20) перемещения расплавленного металла, предназначенный для перемещения жидкой завалки металла из резервуара (12) в кокиль или кристаллизатор (54), отличающаяся тем, что резервуар (12) и кокиль или кристаллизатор (54) имеют одинаковый объем, так что загрузка кокиля или кристаллизатора (54) из резервуара (12), достаточная для образования единичного металлического объекта, поглощает всю завалку расплавленного металла из резервуара (12) и оставляет резервуар (12) пустым;10. Installation (50) for casting a metal object, containing a chill mold or mold (54) and a melting device (10), which contains a reservoir (12) for storing the liquid metal filling precursor, a precursor heating unit (16) in the tank (12) for the formation of liquid metal filling and the molten metal moving unit (20), designed to move liquid metal filling from the tank (12) to the chill mold or mold (54), characterized in that the reservoir (12) and the chill mold or mold (54) have the same volume so what for manual ultrasonic inspection of the die or mold (54) from the reservoir (12) sufficient to form a single metal object absorbs all the filling of the molten metal from the reservoir (12) and leaves the container (12) empty; резервуар (12) представляет собой полый цилиндр или стакан (14), блок перемещения расплавленного металла (20) представляет собой телескопический поршневой блок (24) для подъема цилиндра или стакана (14) и ввода его в зацепление с кокилем или кристаллизатором (54) и в сообщение с отверстием (62) загрузки в кокиль или кристаллизатор (54);the reservoir (12) is a hollow cylinder or cup (14), the molten metal displacement unit (20) is a telescopic piston block (24) for lifting the cylinder or cup (14) and engaging it with a chill mold or mold (54) and into the message with the hole (62) loading into the chill mold or mold (54); поршневой блок (24) имеет центральный поршень (28, 30) для входа в цилиндр или стакан (14) и для скольжения в нем в направлении вверх при герметичном зацеплении с ним и периферический поршень (37), охватывающий центральный поршень (28, 30), для перемещения цилиндра или стакана (14) в направлении вверх, для ввода в герметичное зацепление с кокилем или кристаллизатором (54) вокруг отверстия (62) загрузки кокиля или кристаллизатора (54).the piston block (24) has a central piston (28, 30) for entering the cylinder or the cup (14) and for sliding in it in the upward direction when tightly engaged with it and a peripheral piston (37) covering the central piston (28, 30) , to move the cylinder or glass (14) in the upward direction, to enter into tight engagement with the chill mold or mold (54) around the opening (62) of loading the chill mold or mold (54). 11. Установка по п.10, отличающаяся тем, что блок нагрева установлен на блоке перемещения расплавленного металла.11. Installation according to claim 10, characterized in that the heating unit is mounted on a block for moving molten metal. 12. Установка по п.10 или 11, отличающаяся тем, что плавильное устройство выполнено совершающим возвратно-поступательное движение относительно кокиля или кристаллизатора, между позицией загрузки, в которой происходит загрузка плавильного устройства, и позицией заполнения, в которой происходит перемещение жидкой завалки из плавильного устройства в кокиль или кристаллизатор.12. Installation according to claim 10 or 11, characterized in that the melting device is made reciprocating relative to the chill mold or mold, between the loading position, in which the melting device is loaded, and the filling position, in which the liquid filling is moved from the melting devices in a chill mold or mold. 13. Установка по любому из пп.10-12, отличающаяся тем, что она содержит источник (22) инертного газа, предназначенный для подачи инертного газа в резервуар.13. Installation according to any one of paragraphs.10-12, characterized in that it contains an inert gas source (22) for supplying inert gas to the tank. 14. Установка по любому из пп.10-13, отличающаяся тем, что резервуар имеет полый цилиндрический внутренний объем.14. Installation according to any one of paragraphs.10-13, characterized in that the tank has a hollow cylindrical internal volume. 15. Установка по п.10, отличающаяся тем, что центральный поршень имеет днище (30), снабженное уплотняющей поверхностью (31) для герметичного зацепления с периметром отверстия загрузки кокиля или кристаллизатора.15. Installation according to claim 10, characterized in that the central piston has a bottom (30) provided with a sealing surface (31) for tight engagement with the perimeter of the loading hole of the mold or mold. 16. Установка по любому из пп.10-15, отличающаяся тем, что блок нагрева содержит по меньшей мере один индуктор, охватывающий резервуар.16. Installation according to any one of paragraphs.10-15, characterized in that the heating unit contains at least one inductor spanning the reservoir.
EA200601050A 2003-11-26 2004-11-24 Process and apparatus for casting of metal artefacts EA009003B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA200309209 2003-11-26
PCT/IB2004/003840 WO2005051570A1 (en) 2003-11-26 2004-11-24 Casting of metal artefacts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200601050A1 EA200601050A1 (en) 2006-12-29
EA009003B1 true EA009003B1 (en) 2007-10-26

Family

ID=34634762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200601050A EA009003B1 (en) 2003-11-26 2004-11-24 Process and apparatus for casting of metal artefacts

Country Status (16)

Country Link
US (1) US20070102132A1 (en)
EP (1) EP1704007B1 (en)
JP (1) JP2007512145A (en)
KR (1) KR20070007035A (en)
CN (1) CN1882403A (en)
AT (1) ATE364463T1 (en)
AU (1) AU2004292503A1 (en)
BR (1) BRPI0416224A (en)
CA (1) CA2546630A1 (en)
DE (1) DE602004007044T2 (en)
EA (1) EA009003B1 (en)
ES (1) ES2291961T3 (en)
IL (1) IL175656A0 (en)
PL (1) PL1704007T3 (en)
WO (1) WO2005051570A1 (en)
ZA (1) ZA200605260B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2459509B (en) 2008-04-25 2011-05-11 Goodwin Plc An apparatus for casting and a method of casting
US20140090797A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Theodore A. Waniuk Vertical skull melt injection casting
CN104493129B (en) * 2012-11-23 2016-09-07 鹰星精密工业（深圳）有限公司 A kind of foundry goods injecting molding die
CN103495717B (en) * 2013-10-14 2016-01-20 南昌大学 A kind of semi-solid processing automatic assembly line
CN103521733A (en) * 2013-10-14 2014-01-22 南昌大学 Semisolid processing production line
KR101517571B1 (en) * 2014-06-26 2015-05-06 고동근 A device and a method of melting and forming under vacuum environment
KR101483717B1 (en) 2014-07-10 2015-01-16 고동근 A mold device of forming a metal under vacuum environment
CN105798263A (en) * 2016-05-01 2016-07-27 中信戴卡股份有限公司 Gas exhausting device for low-pressure casting die for aluminum alloy vehicle wheel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347889A (en) * 1979-01-09 1982-09-07 Nissan Motor Co., Ltd. Diecasting apparatus
US4842038A (en) * 1985-11-26 1989-06-27 Ube Industries, Inc. Injection method of die casting machine
EP0662361A1 (en) * 1993-12-13 1995-07-12 Hitachi Metals, Ltd. Die casting method and die casting machine
EP0710515A1 (en) * 1994-11-07 1996-05-08 Reynolds Wheels International Ltd. Thixotropic forming process for wheels fashioned in rheocast metal alloy
US6068043A (en) * 1995-12-26 2000-05-30 Hot Metal Technologies, Inc. Method and apparatus for nucleated forming of semi-solid metallic alloys from molten metals

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4201053A (en) * 1978-11-06 1980-05-06 Dover Corporation Telescopic cylinder automatic synchronizer
WO1997034719A1 (en) * 1996-03-19 1997-09-25 U-Mold Co., Ltd. Vertical die-casting method and apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347889A (en) * 1979-01-09 1982-09-07 Nissan Motor Co., Ltd. Diecasting apparatus
US4842038A (en) * 1985-11-26 1989-06-27 Ube Industries, Inc. Injection method of die casting machine
EP0662361A1 (en) * 1993-12-13 1995-07-12 Hitachi Metals, Ltd. Die casting method and die casting machine
EP0710515A1 (en) * 1994-11-07 1996-05-08 Reynolds Wheels International Ltd. Thixotropic forming process for wheels fashioned in rheocast metal alloy
US6068043A (en) * 1995-12-26 2000-05-30 Hot Metal Technologies, Inc. Method and apparatus for nucleated forming of semi-solid metallic alloys from molten metals

Also Published As

Publication number Publication date
EA200601050A1 (en) 2006-12-29
WO2005051570A1 (en) 2005-06-09
US20070102132A1 (en) 2007-05-10
PL1704007T3 (en) 2008-01-31
CA2546630A1 (en) 2005-06-09
AU2004292503A1 (en) 2005-06-09
EP1704007B1 (en) 2007-06-13
DE602004007044T2 (en) 2008-02-14
BRPI0416224A (en) 2007-01-02
ES2291961T3 (en) 2008-03-01
IL175656A0 (en) 2006-09-05
ZA200605260B (en) 2007-10-31
DE602004007044D1 (en) 2007-07-26
ATE364463T1 (en) 2007-07-15
CN1882403A (en) 2006-12-20
JP2007512145A (en) 2007-05-17
KR20070007035A (en) 2007-01-12
EP1704007A1 (en) 2006-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4733714A (en) Method of and apparatus for casting
US3032841A (en) Methods and apparatus for casting metal
US3863706A (en) Metal casting
ZA200605259B (en) Casting of metal artefacts
US3658119A (en) Apparatus for processing molten metal in a vacuum
CN110958921A (en) Method and apparatus for countergravity mold filling
ZA200605260B (en) Casting of metal artefacts
JP2935281B2 (en) Induction melting furnace
US3530927A (en) Method of fabrication of metals by pressure casting
EP0234877B1 (en) Method of and apparatus for casting
JP2007512145A5 (en)
CN212371158U (en) Casting device of wrought magnesium alloy ingot blank
CN100455381C (en) Deoxygenation casting process and equipment thereof
MXPA06005981A (en) Casting of metal artefacts
JPH0763835B2 (en) Vacuum casting method and apparatus
MXPA06005979A (en) Casting of metal artefacts
IT202100019811A1 (en) COUNTER-GRAVITY CASTING FROM REMOVABLE LADLES
JPH0428467B2 (en)
WO2009095721A2 (en) Improvements in and relating to metal casting
JP2000288691A (en) Production of cast alkali metal ingot
RU2573283C1 (en) Method of producing of metallurgical blanks, shaped castings, and device for its implementation
CN115338373A (en) Device and method for saving casting cost of plug
AU2001279730B2 (en) Method and device for uphill casting, comprising a chill or core stackings with an open pouring gate
US440097A (en) Process of forming steel ingots in sectional molds

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU