专利名称：异形铸件硬模铸造方法及其装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及电渣工艺，更确切地说涉及异形铸件硬模铸造方法及其装置。
推荐的发明主要适用于在固定和外场条件下用电渣硬模浇铸法制取黑色金属或有色金属零件和工具的异形铸件，使铸件的机械性能达到锻件的水平，同时铸件形状非常接近成品零件的形状。
在已知的一种异形铸件铸造法(SU，A，548149)中，熔融金属与在金属熔炼中所用的熔渣一起以敞开流动的方式浇注至硬模中。这种方法在电渣重熔的金属由料斗向硬模中浇注时不能保证电渣重熔金属流的连续性，因为以敞开流动的方式浇注时金属与大气接触，使金属中金属夹杂达到饱和状态，以致降低了铸件的质量。
已知另一种异形铸件铸造法(SU，A，3333625)，按此方法在料斗中获得熔融金属和熔渣，然后将其浇注至硬模中。料斗和硬模是相互刚性连接的，使得硬模壁实际上是料斗壁的延续，熔融金属与熔渣即沿硬模壁流动，而硬模与料斗的上端表面是彼此分开的。因此，硬模与料斗形成一个一面未封闭的整体，通过将此整体浇水平轴翻转的方法实现金属和熔渣的浇注。
但是，这种工艺的可行性受到限制。这是因为，如果通过浇水平轴快速翻转非封闭性整体的方法浇注金属与熔渣可能使熔融金属和熔渣洒出;如果慢速翻转非封闭性整体，则相当多的熔渣会在连接硬模与料斗的壁上凝结，因而硬模铸件会有严重的表面缺陷。此外，在这种由硬模和料斗组成的非封闭性整体中无法有效地加热铸件的冒口部分，这样会在铸件内产生缩孔及其他铸造缺陷，否则为了避免这些缺陷就不得不使用大量熔剂。
已知另一种电渣重熔炉(SU，A，606359)，它包括支柱、装有电极的上托架、装在转动支架上用以盛装熔融金属和熔渣的料斗、支臂以及下托架。料斗壳体通过挠性机构与上托架连接，而为了制取异形铸件采用单独放置的硬模。料斗在获得熔融金属和熔渣之后绕转动支架翻转，从而使液体金属与熔渣注入硬模中。
已知的又一种硬模铸造装置(SU，A，656350)系由熔融金属与熔渣的料斗及电极进给机构组成。料斗为形容器，其顶朝下，並可利用单独的传动机构绕自身轴线旋转。料斗和传动机构装在一平台上，该平台可通过单独的传动机构在垂直平面内转动。料斗在获得熔化金属与熔渣之后同平台一起在垂直平面内翻转，因而可向单独放置的硬模中浇注金属和熔渣。
已有的这些装置不能保证电渣重熔金属流的不间断性，因为金属是以敞开流动的方式注入单独放置的硬模的。
已知一种异形铸件铸造装置，它包括熔融金属与熔渣的料斗和硬模，料斗备有可使自己相对于水平铰接支点在垂直平面内转动的传动机构，在聚集和浇注电渣重熔金属的全过程中硬模都刚性地固定在料斗上〔B.E.Paton，B.I.Medovar，U.V.Orlovski著《电渣铸造》(俄文)1982年，乌克兰知识出版社(基辅)第51～53页〕。
由于固定在料斗外套上的料斗浇注端实际上是硬模壁的延续，因此在电渣重熔金属由料斗向硬模中浇注时不会出现电渣重熔金属流的中断现象，而且金属总是处在熔渣层下面，因而可防止金属与大气接触，保证铸件的高质量。
但是这种装置的生产率低，因为在铸件凝固和将已浇注硬模换成空硬模的时间内料斗是倒置的，故不可能盛装下一份熔融金属。
为了使铸件特别是大型铸件凝固，所损失的时间可能多达盛装熔融金属和进行浇注所需有效时间的50%。
本发明的目的是改变异形铸件硬模铸造工序的顺序和安排好铸造装置中硬模与熔融金属及熔渣料斗的相对位置，以便向硬模中浇注熔融金属和熔渣时能防止金属连同熔渣溢出，並且还能在用新硬模替换已浇注好的硬模之前向料斗中送入下一份熔融金属和熔渣。
完成本发明目的的方法是，在异形铸件硬模铸造方法中，先将熔融金属和熔渣盛入料斗内，然后浇注至硬模中，保持到结晶和获得异形成品铸件，根据本发明，在浇注之前硬模置于料斗的上方，使它们的上端表面相互贴合。为了实现熔融金属和熔渣的浇注，同时翻转硬模和料斗直至硬模处于料斗下方的位置为止，从而将熔融金属和熔渣由料斗转注至硬模中。在熔融金属和熔渣由料斗转注至硬模的过程中，应将它们的上端表面在转注区内的对接处封严。
硬模和料斗上端表面在熔融金属和熔渣向硬模转注区内的对接处，最好用从熔渣层复盖住转注区内的对接处时起至这一熔渣层凝固时为止暂时停止浇注的方法封严对接处。
熔融金属和熔渣的这一暂停浇注时间，最好至少选为浇注总持续时间的2%。
对复盖硬模与料斗上端表面对接处的熔渣层最好进行强制冷却。
料斗在硬模上方最好保持到铸件完全结晶。
解决所提任务的方法还在于，在包括熔融金属与熔渣料斗和硬模的异形铸件硬模铸造设备中料斗装备有可在垂直平面内翻转的传动机构，根据本发明，硬模的安装应使硬模能向料斗移动到使它们的上端表面相互贴合，以致使硬模和料斗形成一封闭整体，这个封闭整体可用料斗传动机构在垂直平面内转动。
硬模和熔融金属与熔渣料斗最好是固定在一个共同的铰接支座上，硬模在垂直平面内的翻转最好有单独的传动机构。
在另一种结构型式中，熔融金属与熔渣料斗最好铰接固定在两个支座之间並可占有两个位置，在其中一个位置上料斗与一个支座连接，在另一个位置上与另一个支座连接，同时至少还要有一个补充硬模，这个补充硬模固定在单独的铰接支座上並备有在垂直平面内翻转的传动机构，它可在两个位置中的一个位置上同料斗形成一封闭整体，这个封闭整体可利用补充硬模的传动机构在垂直平面内翻转。
熔融金属与熔渣料斗和每个硬模，最好至少带有一个当它们的上端表面贴合时使用的自动联接器。
推荐的发明可排除缩孔和其他铸造缺陷，从而提高制得的异形铸件质量。这是由于改变了工序顺序和料斗及硬模配备有单独的传动机构，因而可在向硬模中浇注时防止金属溢出。推荐的发明还可缩短制取成品铸件所需的时间，提高设备生产率20%左右，这是由于向硬模中浇注时熔渣层被补充冷却，而且铸件在硬模中结束结晶之前料斗可回到原位以便装入下一份熔融金属和熔渣。此外，由于料斗内表面放出的辐射能量可用来加热铸件的冒口部分，本发明可提高工艺的经济性。
下面用具体的实施例和
推荐的发明。
图1-本发明异形铸件硬模铸造过程开始时，在料斗中装有熔融金属和熔渣;
图2-铸造过程第二阶段，根据本发明在此阶段硬模上端表面与料斗上端表面对合成以形成一封闭整体;
图3-根据本发明在金属连同熔渣转注区内硬模和料斗上端表面的对接处被熔渣层复盖时金属连同熔渣暂停由料斗向硬模中浇注的阶段;
图4-根据本发明在转注区内硬模和料斗上端表面对接处的熔渣层凝固后金属连同熔渣的浇注阶段;
图5-本发明浇注过程的结束阶段，此时硬模内铸件正进行结晶，铸件冒口部分正受到料斗内表面放出的辐射能的加热;
图6-在根据本发明推荐的异形铸件硬模铸造装置实施方案中工作循环开始阶段的全视图;
图7-根据本发明熔融金属和熔渣料斗与硬模在它们形成一封闭整体时的相互位置图;
图8-根据本发明熔融金属和熔渣料斗在金属与熔渣向硬模中浇注结束时的相互位置图;
图9-根据本发明的多工位装置实施方案图。
为了更完整、详细地揭示所推荐的异形铸件硬模铸造法的实质，绘制了图1～5，用以表明本方法的操作顺序，其中的代号表示1-盛熔融金属2与熔渣3的料斗;4-硬模;5-自耗电极;6-硬模4与料斗1在金属2连同熔渣3向硬模4中转注区内的对接处;7-异形成品铸件;8-铸件冒口部分;9-从料斗1内表面10放出的辐射能。
推荐的异形铸件硬模铸造法的实质如下。
当工作循环开始时，即料斗1(图1)和硬模4的上端表面相对作180°的展开时，在料斗1中获得熔融金属2和熔渣3(例如用自耗电极5电渣重熔法)。然后将硬模4(图2)移向料斗1，使硬模4与料斗1的上端表面相互贴合。继而开始向硬模4中浇注熔融金属2与熔渣3，方法是同时翻转硬模4和料斗1而使硬模4(图5)位于料斗1的下方。为了防止熔融金属2和熔渣3溢出，硬模4与料斗1在金属2与熔渣3转注区内的对接处6应封严，例如可用暂停浇注的方法封严。当熔渣3已复盖金属2与熔渣3转注区的对接处6时即暂停硬模4连同料斗1的翻转动作。硬模4连同料斗1在此位置一直保持到转注区熔渣层3凝固时为止。对接处6的熔渣3凝固过程应进行监控，例如可用热电偶监控。
浇注暂停时间至少应为浇注总持续时间的2%。如浇注暂停时间少于此规定值，则会发生金属2和熔渣3的溢出，因为在此时间内充填转注区对接处6的熔渣层3来不及凝固。
为了缩短熔渣3的凝固时间，可强制冷却对接处6的熔渣层，例如可用吹冷风的方法冷却或用水冷却。
对接处6的间隙，也可用粘贴石棉绳或在对接处6涂抹镁粉与水玻璃混合物的方法封严。
熔渣3(图4)凝固后继续浇注直至金属2和熔渣3全部转注到硬模4中並在其中形成铸件7(图5)。为了使铸件7(图5)的冒口部分8得到料斗1内表面10放出辐射能9的补充加热，也为了防止缩孔及其他铸造缺陷，料斗1应在硬模4上一直保持到铸件7完全结晶为止。由于铸件7冒口部分8受到补充加热，可减少为获得熔渣以加热铸件7冒口部分8的熔剂用量，从而提高铸件7的生产经济性。铸件7完成结晶的时间应进行监控，例如可用装在硬模4壁内的热电偶进行监控。结晶结束后，料斗1(图1)回到原位，並获得一份新的熔融金属2和熔渣3，而内有铸件7的硬模4用另一个空的硬模替换。
异形铸件硬模铸造用装置，根据本发明，包括盛装熔融金属2及熔渣3的料斗1(图6)和硬模4，同时为了获得熔融金属和熔渣使用了自耗电极5。
料斗1和硬模4固定在位于它们之间共同的铰接支座11上。料斗1备有可使其相对于共同铰接支座11的中心13转动的单独传动机构12，以及用以与硬模4接合的、本身为支架形式的自动联接器14。硬模4备有可使其相对于共同铰接支座11的中心13转动的单独传动机构15，以及用以与料斗1接合的、本身为夹头形式的自动联接器16。
在图7中箭头17所示为硬模4的翻转方向，硬模4翻转至其上端表面与料斗1上端表面贴合並且形成一封闭整体18。
在图8中箭头19所示为向硬模4中浇注金属2及熔渣3並制取成品铸件7时利用料斗1的传动机构12使封闭整体18翻转的方向。
要使料斗1与硬模4的端面贴合不仅可采取在垂直平面上翻转硬模4的方法，也可采用任何其他方法，例如让硬模4沿合适方向转移到位或者用起重机构将硬模4放到料斗1上。
在推荐的多工位装置实施方案中(图9)，硬模4固定在共同铰接支座11上，並且备有可使其在垂直平面内绕共同铰接支座11的中心13转动的单独传动机构15。料斗1铰接固定在两个支座11和20之间並可占有两个位置，在其中一个位置上料斗1与支座11连接，並可利用传动机构12在垂直平面内绕共同铰接支座11的中心13翻转。在另一个位置上料斗1与支座20连接，並可利用传动机构22在垂直平面内绕铰接支座20的中心21翻转。在料斗1的另一边设有补充硬模23，其上带有与料斗1联接用的夹头24，补充硬模23固定在单独的铰接支座25上並可利用传动机构22在垂直平面内绕铰接支座25的中心26翻转。多工位装置还可以有更多的补充硬模，这些硬模应装设在料斗1的不同方位。箭头27和28所示为料斗1分别与硬模4和23一起翻转的方向。
推荐的异形铸件硬模铸造装置的工作方式如下。
当工作循环开始时，即料斗1(图6)和硬模4的上端表面相对作180°的展开时，在料斗1中获得熔融金属2和熔渣3(例如用自耗电极5电渣重熔法)。然后使硬模4(图7)绕共同铰接支座11的中心13翻转180°直至其上端表面与料斗1上端表面对合。当硬模4靠近料斗1时，硬模4上的夹头16与料斗1上的支架14咬合，从而形成一封闭整体18。此位置为熔融金属2与熔渣3向硬模4浇注的起始位置。此后，封闭整体18按箭头19(图8)所示方向利用传动机构12开始绕共同铰接支座11的中心13翻转180℃。在料斗1连同硬模4缓缓翻转时，熔融金属2向硬模4中作层流浇注，浇注时金属2在熔渣层3的下面。此时铸件7在硬模4中熔渣层3的下面开始结晶。此后使硬模4连同铸件7脱离料斗1，使料斗1回到原位，同时不等新的硬模4到位，即可使料斗1接受新的一份金属2与熔渣3，也就是说开始下一个工作循环。
如果要求用料斗1内表面10放出的辐射能9来加热铸件7的冒口部分8，料斗1应在硬模4上保持到铸件7完全结晶，並且应检查(例如用热电偶)结晶过程。
在使用几个(例如两个)硬模4和23(图9)的情况下，装置的工作方式如下在料斗1中获得金属2和熔渣3、其上端表面与硬模4上端表面对合並且用联接器14和16使其相互锁紧之后，料斗1即脱开支座20。然后，料斗1连同固定在其上的硬模4一起利用传动机构12按箭头27所示方向绕支座11的中心13翻转。此时金属2与熔渣3(图5)一起浇注至硬模4中。然后料斗1(图9)与硬模4彼此脱开，料斗1回到原位並固定在支座20上。此后料斗接受下一份金属2与熔渣3(图1)，硬模23(图9)上端表面与料斗1上端表面对合，用联接器14和24将硬模23固定在料斗1上。然后料斗1脱开支座11，並连同固定在其上的硬模23一起利用传动机构22绕支座20的中心21翻转180°，此时金属2连同熔渣3一起浇注至硬模23中。然后料斗1与硬模23彼此脱开，料斗1回到原位，工作循环即开始重复。
因此，应用推荐的发明可制取没有缩孔和其他铸造缺陷的优质铸件7(图5，8)。在推荐的方法中由于采取了暂停向硬模4中浇注金属2和熔渣3的措施，故可防止在向硬模4中浇注的过程中溢出金属2和熔渣3。所以能暂停浇注是由于料斗1和硬模4分别备有各自的传动机构12和15，其中的一个可使硬模4翻转至硬模4与料斗1的上端表面对合並形成封闭整体18，而另一个可使整体18在浇注时翻转。此外，也是由于料斗1和硬模4备有各自的传动机构12和15，料斗1才可在铸件7完全结晶前脱开硬模4后接受下一份熔融金属2与熔渣3，因此提高了装置的生产率。由于料斗1保持在硬模4上並在铸件7结晶过程中利用料斗1内表面10的辐射能9对铸件7冒口部分8进行加热，因而可保证铸件7的高质量，同时减少了用于加热铸件7冒口部分8的熔剂用量，显著提高了工艺的经济性。
权利要求
1.异形铸件硬模铸造法，在此法中料斗(1)获得熔融金属(2)与熔渣(3)，将其浇注至硬模(4)中，然后保持到结晶和获得异形成品铸件(7)，其特征为在浇注前硬模(4)置于料斗(1)之上，使它们的上端表面相互贴合，同时使硬模(4)和料斗(1)一起翻转至硬模(4)位于料斗(1)下方的位置，从而使熔融金属(2)和熔渣(3)由料斗(1)转注到硬模(4)中，如此即实现熔融金属(2)和熔渣(3)的浇注，同时在熔融金属(2)和熔渣(3)由料斗(1)转注到硬模(4)的过程中它们的上端表面在转注区内的对接处(6)受到了封严。
2.按权利要求1的异形铸件硬模铸造法，其特征为在熔融金属(2)与熔渣(3)向硬模(4)转注区内硬模(4)与料斗(1)的上端表面对接处(6)的封严，系采取从熔渣层(3)复盖转注区内对接处(6)时起至这一熔渣层(3)凝固时为止暂停浇注的方法。
3.按权利要求2的异形铸件硬模铸造法，其特征为暂停浇注熔融金属(2)与熔渣(3)的时间至少选为浇注总持续时间的2%。
4.按权利要求1～3之一的异形铸件硬模铸造法，其特征为对复盖硬模(4)与料斗(1)上端表面对接处(6)的熔渣层(3)进行强制冷却。
5.按权利要求1～4之一的异形铸件硬模铸造法，其特征为料斗(1)在硬模(4)上保持到铸件(7)完全结晶。
6.在权利要求1～5铸造法中所用的装置，包括备有在垂直平面内翻转用传动机构(12)，盛有熔融金属(2)与熔渣(3)的料斗(1)以及硬模(4)，其特征为硬模(4)的安装可使硬模(4)移向料斗(1)直至它们的上端表面相互贴合，从而使硬模(4)和料斗(1)形成一封闭整体(18)，并可用料斗(1)的传动机构(12)在垂直平面内翻转此封闭整体。
7.按权利要求6的装置，其特征为硬模(4)和熔融金属(2)与熔渣(3)的料斗(1)固定在共同的铰接支座(11)上，并且备有单独的传动机构(15)，用以在垂直平面内翻转硬模(4)。
8.按权利要求6的装置，其特征为熔融金属(2)与熔渣(3)的料斗(1)铰接固定在两个支座(11，20)之间並可占有两个位置，在其中一个位置上料斗(1)与支座(11)连接，在另一个位置上与支座(20)连接，同时，至少还有一个补充硬模(23)，这个补充硬模(23)固定在单独的铰接支座(25)上並备有在垂直平面内翻转用传动机构(22)，它可同处于两个位置中一个位置的料斗(1)一起形成一封闭整体，并可利用补充硬模(23)的传动机构(22)在垂直平面内翻转此封闭整体。
9.按权利要求7或8的装置，其特征为熔融金属(2)与熔渣(3)的料斗(1)和每个硬模(4或23)至少带有一个当它们的上端表面贴合时使用的自动联接器(14，16，24)。
全文摘要
本发明的异形铸件硬模铸造方法为在浇注之前，将硬模(4)移向盛有熔融金属(2)和熔渣(3)的料斗(1)，使它们的上端表面互相贴合并形成封闭整体，此封闭整体可在垂直平面内翻转，使金属和熔渣转注到硬模中。在用此方法的装置中，硬模和料斗各备有使它们在垂直平面内翻转的传动机构(12，15)，它们可使硬模翻转到与料斗形成封闭整体，还可在金属和熔渣浇注到硬模中的过程中使这一封闭整体翻转。
文档编号B22D35/04GK1050344SQ89107428
公开日1991年4月3日 申请日期1989年9月22日 优先权日1989年9月22日
发明者鲍尔斯·埃格尼维契·巴顿, 鲍尔斯·埃泽莱维契·麦逗沃, 朱瑞·维拉迪米诺维契·奥劳夫斯卡, 维他拉·威斯莱维契·鲁波恩, 维拉迪米尔·亚克维拉维契·玛丹及克, 格瑞高瑞·班西奥诺维契·斯哈巴克, 朱瑞·亚克维拉维契·若亚维斯凯, 阿拉西·格奥尔盖维契·鲍盖陈考, 阿拉先德尔·尼考拉维契·考诸石考 申请人:乌克兰苏维埃社会主义共和国科学院E.O.帕顿电焊研究所