用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備制造技術

用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，其內芯置于外型內，內芯與外型之間為型腔，用以形成管的形狀，熔池設于外型的上方，并通過連接管與坩堝連接，加熱體置于外型外，液位控制棒壓入坩堝內，引錠桿的一端插入型腔，另一端露置在型腔外，冷卻器及拉拔輥置于引錠桿的外露端。本實用新型專利技術不需在鑄型的內芯安置加熱體，且可使金屬液順暢自如地進入狹窄的型腔，可實現生產截面形狀復雜，尺寸較小的薄壁金屬管。（*該技術在2011年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本技術涉及一種用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，特別是用連續鑄造法生產具有復雜截面形狀的薄壁金屬管的設備。現有的連續鑄造方法是將金屬液注入冷卻的鑄型，待金屬形成凝固殼后，將已凝固部分連續拉出，同時注入與拉出部分等量的金屬液。由于凝固殼附著在鑄型壁上，與鑄型壁的摩擦力很大，須振動鑄型或鑄件以幫助鑄件從鑄型上剝離。此外，還必須在鑄型和鑄件之間添加潤滑劑，以減小摩擦力。這種方法不能用于管狀鑄件和薄壁鑄件，因為薄壁鑄件的強度和剛度都不能經受振動而折彎，而管狀鑄件在凝固后隨即發生的線收縮過程會將形成管子內腔的內芯包緊而無法脫模。因此，現有的連續鑄造方法只能鑄造實心的坯料或壁厚較大的管坯。日本專利昭58-97463提出一種用加熱的鑄型代替現有連續鑄造中的冷卻的鑄型的方法。該工藝將形成管子外形的外型及形成管子內腔的內芯都用發熱體加熱至金屬的凝固溫度以上，使外型和內芯所形成的型腔內的金屬保持液態，從而消除了鑄件與外型和內芯的摩擦力。用引錠桿將型腔內的金屬引出，并在鑄型外對引錠桿冷卻，從而實現管狀鑄件的連續鑄造。美國專利4515204中進一步闡明在下拉式連續鑄造管狀鑄件時，金屬液的壓力應在0-0.002kg/cm2，以防止金屬液漏出。這兩個專利雖然給出了解決金屬凝固殼與外型和內芯的摩擦力的方案，但對于具有復雜截面形狀的薄壁管要實現連續鑄造還存在如下難以解決的問題1.對于工業上常用的截面形狀復雜的管，其內芯形狀復雜，尺寸較小。要在內芯里安置加熱體是難以實現的。2.金屬液的壓力太低，金屬液由于表面張力的阻礙而難于進入狹窄的型腔。本技術的目的在于克服上述缺點而提供一種不需在鑄型的內芯安置加熱體，且可使金屬液順暢自如地進入狹窄型腔的用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，其結構簡單，方便實用，生產效率高。本技術用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，其結構示意圖如附附圖說明圖1所示，包括有外型(1)、內芯(2)、冷卻器(3)、拉拔輥(4)、引錠桿(5)、加熱體(7)、連接管(8)、坩堝(9)、液位控制棒(10)，其中內芯(2)置于外型(1)內，內芯(2)與外型(1)之間為型腔(1A)，用以形成管的形狀，熔池(1B)設于外型(1)的上方，并通過連接管(8)與坩堝(9)連接，加熱體(7)置于外型(1)外，液位控制棒(1 0)壓入坩堝(9)內，引錠桿(5)的一端插入型腔(1A)，另一端露置在型腔(1A)外，冷卻器(3)及拉拔輥(4)置于引錠桿(5)的外露端。下面結合實施例詳細說明本技術的具體情況。圖1為本技術實施例所用設備的結構示意圖；圖2為本技術實施例中鑄型的橫截面形狀。實施例本技術所用的設備其結構示意圖如圖1所示，包括有外型(1)、內芯(2)、冷卻器(3)、拉拔輥(4)、引錠桿(5)、加熱體(7)、連接管(8)、坩堝(9)、液位控制棒(10)，其中內芯(2)置于外型(1)內，內芯(2)與外型(1)之間為型腔(1A)，用以形成管的形狀，熔池(1B)設于外型(1)的上方，并通過連接管(8)與坩堝(9)連接，加熱體(7)置于外型(1)外，液位控制棒(10)壓入坩堝(9)內，引錠桿(5)的一端插入型腔(1A)，另一端露置在型腔(1A)外，冷卻器(3)及拉拔輥(4)置于引錠桿(5)的外露端。本實施例中金屬液壓力為0.045kg/cm2以上。引錠管(5)用純銅管做成。為增加內芯(2)與金屬液的接觸面積。利用金屬液的熱量對內芯進行充分的加熱，而無須另外安置加熱體，上述內芯(2)在上端擴大并設有通道(21)。為提高金屬液的壓力，使金屬液能進入狹窄的型腔，上述外型(1)的上方設置有熔池(1B)。上述外型(1)形成管的外徑為10mm，內芯(2)形成管的內徑為9mm。因而管的壁厚僅為0.5mm。為增加管內壁的表面積，上述內芯(2)的外圓周上均勻分布若干條軸向排列的槽(2A)。本實施例中內芯(2)的外圓周上均勻分布16條軸向排列的槽(2A)，槽(2A)的寬度僅為0.3mm、深1mm，對應在管的內壁形成16條肋片。鑄型的橫截面形狀如圖2所示。圖1中，薄壁金屬管為鑄管(6)，金屬銅在坩堝(9)內熔化后為金屬液(11)。生產薄壁銅管時，外型(1)通過外置的加熱體(7)加熱，而內芯(2)則靠擴大的芯頭及金屬液進入通道而增加與金屬液(11)的接觸面積，得到充分的加熱。控制金屬液的溫度，可使內芯(2)加熱至所需的溫度，從而將型腔加熱并保持在銅的熔化溫度以上。金屬銅在坩堝(9)內熔化后，將液位控制棒(10)壓入金屬液，使液面升高并經連接管(8)進入鑄型上方的熔池(1B)，并在一定的壓力下進入型腔(1A)。將引錠桿(5)插入型腔。待引錠桿(5)上端與型腔內的金屬液熔合后，開動拉拔輥(4)，將引錠管(5)拉離鑄型，將鑄管(6)引出。同時由冷卻器(3)噴水對引錠管(5)冷卻。控制鑄型的溫度、金屬液溫度、拉拔速度和冷卻器到鑄型的距離，可以使金屬只是在離開鑄型前凝固。這樣就可以實現復雜截面形狀薄壁管的連續鑄造。鑄出的管內、外表面都極光滑，肋片飽滿、完整。本技術由于采用用金屬液的熱量對鑄型的內芯加熱，用加熱體對外型加熱，使內芯和外型的溫度都保持在鑄造金屬的熔點以上；且用高的金屬液壓力和引錠桿與金屬液熔合相結合，使金屬液進入狹窄型腔的工藝，因此，本技術不需在鑄型的內芯安置加熱體，且可使金屬液順暢自如地進入狹窄的型腔，可實現生產截面形狀復雜，尺寸較小的薄壁金屬管。另外，本技術所用的設備結構簡單，生產效率高。權利要求1.一種用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，其特征在于包括外型(1)、內芯(2)、冷卻器(3)、拉拔輥(4)、引錠桿(5)、加熱體(7)、連接管(8)、坩堝(9)、液位控制棒(10)，其中內芯(2)置于外型(1)內，內芯(2)與外型(1)之間為型腔(1A)，用以形成管的形狀，熔池(1 B)設于外型(1)的上方，并通過連接管(8)與坩堝(9)連接，加熱體(7)置于外型(1)外，液位控制棒(10)壓入坩堝(9)內，連鑄開始前，引錠桿(5)的一端插入型腔(1A)，另一端露置在型腔(1A)外，冷卻器(3)及拉拔輥(4)置于引錠桿(5)的外露端。2.根據權利要求1所述的用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，其特征在于上述內芯(2)在上端擴大并設有通道(21)。3.根據權利要求1所述的用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，其特征在于上述外型(1)的上部設置熔池(1B)。4.根據權利要求1或2或3所述的用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，其特征在于上述內芯(2)的外圓周上均勻分布若干條軸向排列的槽(2A)。5.根據權利要求4所述的用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，其特征在于上述內芯(2)的外圓周上均勻分布有16條軸向排列的槽(2A)。6.根據權利要求4所述的用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，其特征在于上述槽(2A)的寬度為0.3mm、深1mm。專利摘要用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，其內芯置于外型內，內芯與外型之間為型腔，用以形成管的形狀，熔池設于外型的上方，并通過連接管與坩堝連接，加熱體置于外型外，液位控制棒壓入坩堝內，引錠桿的一端插入型腔，另一端露置在型腔外，冷卻器及拉拔輥置于引錠桿的外露端。本技術不需在鑄型的內芯安置加熱體，且可使金屬本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用連續鑄造法生產薄壁金屬管的設備，其特征在于包括外型（１）、內芯（２）、冷卻器（３）、拉拔輥（４）、引錠桿（５）、加熱體（７）、連接管（８）、坩堝（９）、液位控制棒（１０），其中內芯（２）置于外型（１）內，內芯（２）與外型（１）之間為型腔（１Ａ），用以形成管的形狀，熔池（１Ｂ）設于外型（１）的上方，并通過連接管（８）與坩堝（９）連接，加熱體（７）置于外型（１）外，液位控制棒（１０）壓入坩堝（９）內，連鑄開始前，引錠桿（５）的一端插入型腔（１Ａ），另一端露置在型腔（１Ａ）外，冷卻器（３）及拉拔輥（４）置于引錠桿（５）的外露端。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黎沃光，余業球，賀春華，陳先朝，劉可如，
申請(專利權)人：廣東工業大學，
類型：實用新型
國別省市：81[中國|廣州]