用于壓鑄模具的澆口系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于壓鑄模具的澆口系統(tǒng)，其包括從入口側(cè)澆口嘴開口延伸到出口側(cè)澆口開口(7)的至少一個(gè)流道通道(6)，其中，出口側(cè)澆口開口(7)通向壓鑄模具的形成在固定半模(1)與活動(dòng)半模(3)之間的模腔或者通向布置在模腔上游的澆注區(qū)域(8)。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)，流道通道具有位于澆口開口上游和澆口嘴開口下游的在幾何學(xué)上和/或熱學(xué)上限定的分離區(qū)(9)。流道通道在分離區(qū)中具有彎曲部或彎折部(9a)，和/或，位于分離區(qū)與出口側(cè)澆口開口之間的流道通道部分分配有加熱設(shè)備，和/或，鄰接分離區(qū)上游并朝向分離區(qū)圓錐形地變窄的流道通道部分分配有加熱設(shè)備，和/或，活動(dòng)半模的與澆口開口相對的區(qū)域具有冷卻通道結(jié)構(gòu)。本發(fā)明專利技術(shù)還涉及澆口系統(tǒng)的使用，例如，作為用于壓鑄機(jī)器的熱流道澆口系統(tǒng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】用于壓鑄模具的澆口系統(tǒng)本專利技術(shù)涉及用于壓鑄模具(即，壓鑄模子)的澆口系統(tǒng)，其中，澆口系統(tǒng)包括至少一個(gè)流道通道，所述流道通道從入口側(cè)澆口嘴開口延伸到出口側(cè)澆口開口，所述出口側(cè)澆口開口通向形成在固定半模與活動(dòng)半模之間的模腔或通向布置在模腔的上游的澆注區(qū)域(gateregion)中。具體地，澆口系統(tǒng)可為所謂的熱流道澆口系統(tǒng)。具體地，入口側(cè)澆口嘴開口可以配置成使得鑄造系統(tǒng)的上游部的管口噴嘴或類似物可以與入口側(cè)澆口嘴開口抵靠放置。申請人在市場上已經(jīng)具有稱為FrechRunnerSystem(Frech流道系統(tǒng))或FrechGatingSystem(Frech澆注系統(tǒng))(FGS)的用于壓鑄模具的熱流道澆口系統(tǒng)，該熱流道澆口系統(tǒng)還記載在例如期刊Gieβerei96，07/2009，第18至26頁中L.H.Kallien和C.的文章Druckgieβen[Diecasting](壓鑄)中。通常，與其他常規(guī)的澆口系統(tǒng)相比，熱流道澆口系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)，即，可以顯著地降低一定比例量的由模腔上游的所謂的澆口或澆注口或澆口區(qū)域或澆注區(qū)域占據(jù)的且必須與鑄造產(chǎn)品分離的熔融材料。此外，可以降低一定比例量的鑄造系統(tǒng)中的空氣，從而使得可以鑄造具有相應(yīng)的低孔隙率的部件，并且因?yàn)榈侥＞咧械目涨坏臒釗p失較少，所以熱效率得到改善，并且因此熔體為補(bǔ)償該損失而必須進(jìn)行的過熱較少。因?yàn)闈部诟∏殷w積更小，所以機(jī)器的生產(chǎn)率得到提高。申請人的專利說明書EP1201335B1和EP1997571B1公開了一種熱流道澆口系統(tǒng)，該熱流道澆口系統(tǒng)例如為梳狀類型或扇形澆口類型，或具有與熔體流道加熱器集成的澆口塊單元，熔體流道加熱器可以獨(dú)立地插入到相應(yīng)的鑄造模具中。眾所周知的是，當(dāng)模具被打開時(shí)，通過機(jī)械閉合系統(tǒng)來防止液體熔融材料逸出。然而，此類閉合系統(tǒng)相對容易磨損并且容易泄漏，特別是當(dāng)它們還被用于金屬壓鑄時(shí)。因此，還已經(jīng)存在多種提案，通過在澆口系統(tǒng)的澆口嘴開口的區(qū)域中或在抵靠澆口嘴開口放置的管口噴嘴的區(qū)域中或上游鑄造室出口通道的區(qū)域中形成凝固的熔融材料的塞子來防止熔融材料的此種不期望的溢出，例如參見專利說明書DE10064300C1，申請公開WO2007/028265A2以及已經(jīng)提到的專利說明書EP1201335B1。在專利說明書DE19611267C1中，公開了一種用于在熱室金屬壓鑄機(jī)器上使用的澆口套，該澆口套插入到工具部件中并保持在其上且具有用于熔融金屬的貫穿通道。具體地，澆口套被設(shè)計(jì)成用于鋅壓鑄機(jī)器。貫穿通道一方面與金屬進(jìn)料設(shè)備連接，并且另一方面與工具的空腔連接，并且在從進(jìn)料開口到剛好進(jìn)入空腔的開口之前的貫穿通道的大部分長度上形成為圓柱形，然后，貫穿通道收縮，并且在收縮之后具有到進(jìn)入空腔的開口的圓錐形拓寬。澆口套在通道的圓柱形形狀的幾乎整個(gè)長度上具有電加熱器并且在收縮區(qū)域中具有冷卻帶。冷卻帶由引入澆口套的空氣間隙形成。通道的圓柱形形狀的電加熱器在收縮的圓錐形變窄的入口區(qū)域之前的一段距離處終止。近來，對于在高達(dá)約700℃或750℃的相對較高的溫度范圍中的壓鑄技術(shù)的需求日益增加。隨著溫度的升高，不期望的氧化物形成的風(fēng)險(xiǎn)也增加，特別是在澆注系統(tǒng)的熔融材料可以與空氣中的氧氣接觸的排出開口區(qū)域中。除此之外，這還意味著，對于基于熱流道技術(shù)進(jìn)行操作的澆口系統(tǒng)存在相應(yīng)的需求。本專利技術(shù)通過提供開頭提到的類型的澆口系統(tǒng)解決了技術(shù)問題，就所述過程而言所述澆口系統(tǒng)同樣可靠地適用于相對高的壓鑄溫度，并且如果需要，可以實(shí)現(xiàn)為熱流道澆口系統(tǒng)。本專利技術(shù)通過提供具有權(quán)利要求1的特征的澆口系統(tǒng)解決了此問題。對于該澆口系統(tǒng)，流道通道具有在幾何學(xué)上和/或熱學(xué)上限定的分離區(qū)，所述分離區(qū)在待鑄造的熔融材料的流動(dòng)的方向上形成在澆口開口的上游和澆口嘴開口的下游。這意味著，分離區(qū)相對于流道通道的出口側(cè)澆口開口和入口側(cè)澆口嘴開口均處于特定的預(yù)定距離。這里，分離區(qū)應(yīng)理解為表示流道通道的這樣的區(qū)域：即，該區(qū)域形成在預(yù)定位置處，以在模具被打開時(shí)，供模具側(cè)上已經(jīng)凝固或部分凝固的熔融材料與流道通道中仍為液體或仍少量凝固的熔融材料分離或脫離。此分離可為熔融材料的固體-固體相的實(shí)際脫離或者熔離或拉離，其中，熔融材料的固體部與液相分離，固體部的表面上夾帶的熔體固化，并且液體部由于表面張力而留在流道通道中。此預(yù)定的斷裂位置在幾何學(xué)上進(jìn)行限定(即，通過流道通道的輪廓的相應(yīng)的幾何設(shè)計(jì))和/或在熱學(xué)了上進(jìn)行限定(即，通過流道通道的輪廓的相應(yīng)的熱設(shè)計(jì))。本領(lǐng)域技術(shù)人員將此理解為：要求流道通道設(shè)計(jì)成使得分離區(qū)下游的金屬熔體比分離區(qū)上游的金屬熔體更容易或更快地凝固，從而當(dāng)模具被打開時(shí)，分離區(qū)下游的已經(jīng)凝固或相對較大程度地部分凝固的熔融材料作為附接到鑄造產(chǎn)品的組成部分通過活動(dòng)半模的打開移動(dòng)被拉出流道通道，并且因此與分離區(qū)上游的仍為液體或最多較小程度地部分固化的熔融材料分離或脫離。意識(shí)到此要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉用于實(shí)現(xiàn)分離區(qū)的合適的幾何學(xué)措施和熱學(xué)措施，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)壓鑄模具的不同配置以及根據(jù)所使用的熔融材料來設(shè)置合適的通道配置(在適當(dāng)?shù)那闆r下，通過使用簡單的嘗試和/或計(jì)算模擬)?？紤]作為熔融材料的既有常規(guī)的熔融鹽也有常規(guī)的熔融金屬合金，具體地，以鎂、鋁、鋅、錫、鉛或黃銅為基礎(chǔ)作為各自的主要成分的有色合金。根據(jù)本專利技術(shù)，分離區(qū)的確切設(shè)置確保了凝固或部分凝固的熔體特定地在此位置處可再現(xiàn)地分離，而不是在流道通道的隨機(jī)地方或不同的位置處分離。根據(jù)本專利技術(shù)的澆口系統(tǒng)不需要機(jī)械閉合系統(tǒng)。包括分離區(qū)的在熱學(xué)上限定的沿著流道通道的溫度分布的設(shè)計(jì)還可以設(shè)計(jì)成使得：流道通道形成流道通道的、從上游加熱的區(qū)域到澆鑄模具的冷卻的輪廓確定部的溫度瞬變部分。這可以防止不期望的氧化物形成和火災(zāi)危險(xiǎn)，特別是在高反應(yīng)活性或助燃性熔體的情況下。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，為此，流道通道在分離區(qū)中具有彎曲部或彎折部。此幾何措施適合于幫助特定地在為熔融材料限定的分離區(qū)中，熔融材料的功能上可靠的分離。根據(jù)本專利技術(shù)的附加或替代方面，活動(dòng)半模的與流道通道的澆口開口相對的區(qū)域具有冷卻通道結(jié)構(gòu)。利用此熱措施，可以幫助分離區(qū)下游的流道通道中的熔融材料的凝固或部分凝固。根據(jù)本專利技術(shù)的另一附加或替代方面，分離區(qū)與出口側(cè)澆口開口之間的流道通道部分被分配有加熱設(shè)備，和/或鄰接分離區(qū)上游且朝向分離區(qū)圓錐形地變窄的流道通道部分被分配有加熱設(shè)備。因此，當(dāng)需要時(shí)，流道通道的出口側(cè)部和/或流道通道的鄰接分離區(qū)上游且圓錐形地變窄的部分可以以受控的方式主動(dòng)地加熱。這代表用于在期望位置處限定分離區(qū)的有利的幾何學(xué)-熱學(xué)措施。相應(yīng)的加熱設(shè)備例如可為本身已知的電加熱設(shè)備或感應(yīng)加熱設(shè)備，所述加熱設(shè)備在足夠小的徑向距離處布置在流道通道自身中或流道通道外部。在本專利技術(shù)的改進(jìn)中，流道通道在分離區(qū)中具有頸縮部，流道通道的通流橫截面從頸縮部處向下游和/或上游增大。此幾何措施促進(jìn)分離區(qū)中的熔融材料的可靠分離。流道通道例如可配置成使得其通流橫截面從分離區(qū)到澆口開口擴(kuò)寬，即，通流橫截面不再從分離區(qū)到澆口開口縮減，而是在該部分上穩(wěn)定地變大或最多保持不變。流道通道設(shè)計(jì)的此種幾何措施可以便于將已經(jīng)固化或很大程度上部分固化的熔融材料從流道通道的分離區(qū)到出口側(cè)澆口開口的部分拉出，并且因此還使該部分的熔融材料與分離區(qū)的上游的熔融材料分離。因此，流本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于壓鑄模具的澆口系統(tǒng)，優(yōu)選地為熱流道澆口系統(tǒng)，包括：?至少一個(gè)流道通道(6，6')，從入口側(cè)澆口嘴開口延伸到出口側(cè)澆口開口(7，7')，并且包括位于所述澆口開口(7，7')的上游和所述澆口嘴開口的下游的在幾何學(xué)和/或熱學(xué)上限定的分離區(qū)(9，9')，其中，所述出口側(cè)澆口開口(7，7')通向所述壓鑄模具的、形成在固定半模(1，1')與活動(dòng)半模(3，3')之間的模腔(12)，或者通向布置在所述模腔(12)上游的澆注區(qū)域(8，8')，?其中，所述流道通道在所述分離區(qū)中具有彎曲部或彎折部(9a)，和/或?其中，所述分離區(qū)與所述出口側(cè)澆口開口之間的流道通道部分(6'b)分配有加熱設(shè)備(14)，和/或，鄰接所述分離區(qū)上游并朝向所述分離區(qū)圓錐形地變窄的流道通道部分(6'a)分配有加熱設(shè)備(10)，和/或?其中，所述活動(dòng)半模的與所述澆口開口相對的區(qū)域(17，17')具有冷卻通道結(jié)構(gòu)(11)。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2015.06.05 DE 102015210403.61.用于壓鑄模具的澆口系統(tǒng)，優(yōu)選地為熱流道澆口系統(tǒng)，包括：-至少一個(gè)流道通道(6，6')，從入口側(cè)澆口嘴開口延伸到出口側(cè)澆口開口(7，7')，并且包括位于所述澆口開口(7，7')的上游和所述澆口嘴開口的下游的在幾何學(xué)和/或熱學(xué)上限定的分離區(qū)(9，9')，其中，所述出口側(cè)澆口開口(7，7')通向所述壓鑄模具的、形成在固定半模(1，1')與活動(dòng)半模(3，3')之間的模腔(12)，或者通向布置在所述模腔(12)上游的澆注區(qū)域(8，8')，-其中，所述流道通道在所述分離區(qū)中具有彎曲部或彎折部(9a)，和/或-其中，所述分離區(qū)與所述出口側(cè)澆口開口之間的流道通道部分(6'b)分配有加熱設(shè)備(14)，和/或，鄰接所述分離區(qū)上游并朝向所述分離區(qū)圓錐形地變窄的流道通道部分(6'a)分配有加熱設(shè)備(10)，和/或-其中，所述活動(dòng)半模的與所述澆口開口相對的區(qū)域(17，17')具有冷卻通道結(jié)構(gòu)(11)。2.如權(quán)利要求1所述的澆口系統(tǒng)，其特征還在于，所述流道通道在所述分離區(qū)中具有頸縮部(9'a)，所述流道通道的通流橫截面從所述頸縮部(9'a)開始向下游和/或向上游增大。3.如權(quán)利要求1或2所述的澆口系統(tǒng)，其特征還在于，所述分離區(qū)位于所述澆口開口前方的距離(A)處，所述距離(A)處于所述流道通道在所述分離區(qū)中的直徑(D)的0.3倍與3倍之間。4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的澆口系統(tǒng)，其特征還在于，所述分離區(qū)與所述出口側(cè)澆口開口之間的流道通道部分(6'b)分配有冷卻通道結(jié)構(gòu)(13)。5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的澆口系統(tǒng)，其特征還在于，在鄰接所述分離區(qū)上游的區(qū)域中，所述流道通道以相對于所述固定半模與所述活動(dòng)半模之間的分離面(2)的法線方向成角度(α)地延伸，從而在通向所述分離區(qū)的方向上上升，其中，所述角度(α)大于0°且小于或等于45°，優(yōu)選地，處于3°與20°之間。6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的澆口系統(tǒng)，其特征還在于，所述澆口系統(tǒng)被配置為熱流道澆口系統(tǒng)并且包括熔體歧管塊(4)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬克·諾瓦克，諾伯特·艾哈德，龍尼·阿斯帕徹，
申請(專利權(quán))人：奧斯卡弗里茨兩合公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國,DE