專利名稱：反重力鑄造的設備與方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在較短的周期時間內以壓差反重力鑄造將熔體注入鑄型中的方法及其設備。
在1991年1月8日頒布給錢德利的美國專利4，982，777和有共同受讓人、系列號為628，479的待批申請中，錢德利(Chandley)介紹了以壓差反重力鑄造法將熔融金屬從一個熔融金屬池注入一個自立式的可透氣的鑄型中，該鑄型配置在鑄造室或箱中，其中鑄型與熔池連接在一起(例如浸入熔池)，產生壓差促使熔體向上進入鑄型，在金屬在其中凝固之前，將充滿熔體的鑄型從熔池中抽出，而將充滿熔體的鑄型倒置讓熔融金屬在倒置的鑄型中凝固。鑄造室保持相應的真空度以使熔融金屬從熔池向上吸入鑄型，當從熔池抽出充滿熔體的鑄型時，要防止熔融金屬從那里泄流。一旦鑄型被倒置，即刻停止真空。
這些方法的優(yōu)點在于可縮短的鑄造周期時間，這是因為鑄型必須浸入熔融金屬池中的時間以及鑄造室必須保持壓差的時間得以縮短的緣故。
在1991年12月3日頒布的美國專利5，069，271中，Chandly采用了一種可透氣的薄壁鑄型，該鑄型受到鑄造室或箱中的支承介質顆粒物(例如干型砂)的支承。當在反重力鑄造的鑄造室中產生壓差時，支承介質被壓實在鑄型的周圍。
本發(fā)明的一個目的是提供一種改進的壓差反重力鑄造的方法和設備，其可在較短的周期時間內，以壓差反重力鑄造法將熔體通過一個與上面型腔連通的螺旋形熔體進口通道注入鑄型中，使注滿熔體的鑄型在熔體凝固前從熔體源中抽出并且倒置該注滿熔體的鑄型，而沒有熔體從型腔中流出。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進的壓差反重力鑄造的方法和設備，其可在較短的周期時間內，以壓差反重力鑄造法將熔體通過一個在一對相同的耐火材料構件之間形成的螺旋形熔體進口通道注入鑄型中，其中一個構件被倒置并與另一個構件配合，以在它們之間形成螺旋形進口通道。
本發(fā)明構思了一種熔體反重力鑄造方法，以及實施該方法的設備，其中，一個耐火材料鑄型被放置在由鑄造箱內限定的真空室中。在真空室中支承顆粒物可以任意地圍繞著鑄型。鑄型包括一個與螺旋形熔體進口通道可實現(xiàn)熔體流連通的型腔，該螺旋形熔體進口通道設置在真空室中該型腔的下面。螺旋形熔體進口通道與一個從鑄造室向下面的熔體源延伸的澆注管連通。鑄型/室和熔體源作相對運動而使?jié)沧⒐芎腿垠w源連通。在型腔和熔體源之間施加一個壓差，促使熔體向上通過澆注管和螺旋形熔體進口通道進入型腔。在保持上述壓差的情況下，鑄型/室充滿熔體后，于是鑄型/室和熔體源作相對運動使?jié)沧⒐芎腿垠w源分離。使鑄型/室沿著螺旋形熔體進口通道可阻止熔體從型腔中泄流的方向轉動直至該鑄型/室被倒置。當轉動鑄模使?jié)沧⒐苋∠蛩轿恢脮r，螺旋形熔體進口通道形成一種“S”形的通道。
在本發(fā)明的一個實施例中，將第一和第二相同的耐火材料構件在真空室中互相配合在一起，以形成熔體的進口通道，將上述第一和第二耐火材料構件之一倒置并且和另一個配合而形成螺旋熔體進口通道。每個第一和第二耐火材料構件具有在其相配合側面上相間隔的弦壁和弦槽，當側面配合在一起，使第一構件的弦壁被容納在第二耐火材料構件的弦槽中，第一耐火材料構件的弦槽容納第二耐火材料構件的弦壁。
從下面詳細的描述和附圖中，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將更加顯而易見。


圖1是模型組件的側視圖。
圖2是在由細粒耐火材料造型材料涂掛和除去模型之后，型殼的側剖視圖。
圖3是形成螺旋形熔體進口通道的第一(上)和第二(下)耐火材料構件的放大的側剖視圖。
圖4是耐火材料構件組件在圖3中的箭頭4-4方向上的一側的平面圖。
圖5是一個耐火材料構件的一側面的平面圖。
圖6是沿著圖5中線6-6的剖視圖。
圖7是沿著圖5中線7-7的剖視圖。
圖8是沿著圖4中線8-8的剖視圖。
圖9是本發(fā)明一個實施例的反重力鑄造設備的側剖視示意圖，其中示出被置于鑄造箱真空室支承介質顆粒物中的鑄型，而澆注管浸在一個下面的熔池(源)中。
圖10是與圖9相似的視圖，但示出鑄型已充滿熔體并已被從熔池中分離出來之后的情況。
圖11是與圖9-10相似的視圖，但其示出鑄型已經被倒置，使熔體可在倒置位置同時真空被解除的鑄型中凝固。
請參閱附圖，圖1示出一種消耗性的模型組件或樹狀件10，其包括一個圓柱形的中心冒口形成部分12和多個的型腔形成部分14，每個型腔形成部分14通過各自的內澆口形成部分16連接到冒口形成部分12上。使型腔形成部分14具有待鑄造制品或部件的形狀，并且如圖所示的，圍繞冒口形成部分12的圓周和沿著其長度留有間距。一般，每個型腔形成部分14及其各自的內澆口形成部分16均由注塑而成，爾后用人工連接(例如蠟焊或粘結)到冒口形成部分12上。冒口形成部分12一般由注塑而制成一個獨立件。
一個由第一和第二耐火材料構件18a、18b組成的耐火材料套環(huán)18被連接(例如蠟焊或粘結)到冒口形成部分12的下端上。從下面說明中可清楚看出，耐火材料構件18a、18b的形狀和結構最好是相同的，并且將它們套在一起，它們之間在圍繞模型組件10的熔模鑄型中形成螺旋形熔體進口通道39(見圖3)。在將套環(huán)18連接到冒口形成部分12的下端上之前，用粘結劑或陶瓷粘結劑在配合側面42處把第一和第二耐火材料構件固定在一起。
一般，模型組件10是由可熔化的材料制成的，由于蠟的低價格和其可預測性，因此它是最佳的模型組件材料。一般說來，模型蠟的熔化溫度范圍為約130°F至約150°F。重要的是，選用蠟的粘度(例如在170°F蠟粘度應該小于1300厘泊)應避免在除模過程中型殼裂開。但是其他材料，例如通過加熱和溶解等方法可除去的尿素和泡沫聚苯乙烯也可以用作模型材料。
只要以后通過加熱、溶解等方法可除去模型組件10，在實施本發(fā)明時，模型組件10的各個部分12、14、16沒有必要用同樣的模型材料來制造。下面介紹用蒸氣熱壓處理除去模型的方法，不過，本發(fā)明并不受此限制。
請參閱圖2，用多層耐火材料覆蓋模型組件10以形成型殼30。通過使模型組件10在耐火材料泥漿(圖中沒有示出)中的反復浸漬，對模型組件10進行覆蓋，該耐火材料泥漿包括在一種粘結劑溶液中的耐火材料粉末(例如鋯土、氧化鋁、熔化的二氧化硅以及其他物質)的懸浮體，粘結劑例如有硅酸乙酯或膠態(tài)硅石溶膠，少量有機薄膜形成物、濕潤劑和消泡劑，每次浸漬后，使多余的泥漿排去并且在模型組件的泥漿涂層上撒砂或鋪上干燥而粗的耐火材料顆粒，適用于鋪砂的耐火材料包括粒狀的鋯土，熔化的二氧化硅、含有莫來石、熔化氧化鋁和類似材料的硅酸鋁。
在每次浸漬和撒砂工序之后，采用加壓的干燥空氣或其他方法干燥或硬化泥漿涂層，以便在模型組件10或在先前已形成的耐火材料層上形成耐火材料層。這種浸漬、撒砂和干燥工序一直反復進行到在模型組件周圍形成符合要求壁厚的多層型殼30為止。
型殼30可以制成各種不同的厚度，其范圍約為0.12至0.50英寸。在本發(fā)明的一個實施例中，根據Chandley的美國專利5，069，271制成的型殼的最大壁厚不超過0.12英寸左右，這些技術內容均被引述在本文中。一般說來，厚度不超過0.12英寸左右的型殼壁是由4至5層耐火材料組成的，這些耐火材料是用上述反復浸漬、撒砂和干燥工序形成的。上述薄壁型殼30的優(yōu)點在于，在用例如在該專利中所述的蒸氣熱壓處理除去模型時，能適應施加在其上面的應力。然而，本發(fā)明可以用一般的厚壁型殼來實施。
通常，圍繞具有耐火材料構件18a、18b的模型組件10來形成型殼30，以便使套環(huán)18包含在型殼內或與制成的型殼連成整體。具體地說，在圍繞構件18a、18b之間的連接處形成型殼30。
為了說明方便并不受其限制起見，在如圖1所示的模型組件10上形成型殼30，模型組件各部分由模型蠟制成。用起始泥漿浸漬模型組件10，該起始泥漿包括200篩目熔化的二氧化硅(15.2重量%)、325篩目鋯土(56.9重量%)、膠態(tài)硅石粘結劑(17.8重量%)和水(10.1重量%)。排去多余的泥漿并且在用100篩目鋯土濕潤的同時，撒砂于泥獎涂層上。爾后，用第二種泥漿浸漬模型組件，該泥漿包括MulgrainM-47莫來石(15.1重量%)、200篩目熔化的二氧化硅(25.2重量%)、600篩目鋯(35.3重量%)、硅酸乙酯粘結劑(15.6重量%)、異丙醇(8.8重量%)，在排凈每次泥漿浸漬后，依次用60篩目Mulgrain莫來石進行撒砂，剩余部分采用25篩目MulgrainM-47莫來石進行撒砂。用上述的方法，通過大約4-5次浸漬/撒砂工序形成型殼。
另一方面，可以圍繞不帶套環(huán)18的模型組件10形成一種普通的熔模型殼30(即該型殼并不包括圍繞套環(huán)18形成的下端)。然后通過將陶瓷搪襯或粘結劑(圖中沒有示出)涂在套環(huán)表面18e上，并且將套環(huán)18插入型殼的下開口端來將套環(huán)18固定在型殼上，該型殼形成一個具有和套環(huán)表面18e相互補形狀的末端表面，以使通過陶瓷搪襯將套環(huán)18接合到其上面。另一方面，套環(huán)18可以通過支承介質60(例如鑄造型砂)支承在型殼的末端表面上，該支承介質被置于如圖9所示的可測定的鑄造箱71中，這里沒有使用任何陶瓷搪襯粘結劑。
耐火材料構件18a、18b的構形最好是相同的，并且把它們固定在一起，如圖3清楚所示，將上構件18a倒置并和下構件18b相配合，形成螺旋形熔體進口通道39。
請參閱圖5-8，詳細地示出了單個耐火材料構件18a或18b的情況，在這些圖中僅僅示出構件18a、18b之中的一個，這是因為在本發(fā)明的這個實施例中它們的結構和形狀是相同的。每個耐火材料構件18a或18b包括一具有環(huán)狀截面的碗形耐火材料體40，例如壓制的耐火陶瓷。每個耐火材料體40包括一個第一側面42和一個第二側面44。每個體40的第一側面42制成一定的形狀，使它與另一個體40的第一側面配合和套在一起，以便在它們之間形成螺旋形的熔體進口通道39，具體地說，每個體40的第一側面42具有橫過碗形凹入區(qū)54互相間隔的弦壁50和弦槽52，以致當倒置上構件18a并且將其側面42與下構件18b的側面42配合和套在一起時，上(第一)構件18a的弦壁50被容納在下(第二)構件18b的弦槽52內，上(第一)耐火材料構件18a的弦槽52容納下(第二)耐火材料構件18b的弦壁50(見圖3)。兩弦壁50在垂直方向互相超越或互相相對配置，形成熔體進口通道39的中心區(qū)39a，這些由于弦壁被容納在配套耐火材料構件各自的弦槽52內的結果。很顯然，當型殼30呈如圖1-3所示的豎立(垂直)方向時，在耐火材料構件18a、18b之間形成一個水平取向的“S”形熔體進口通道39。
熔體進口通道39包括一個與中心冒口形成部分12連通的上開口端39b和一個與澆注管90連通的下開口端39c，該澆注管連接到下耐火材料構件18b的下截頭錐體的圓錐形表面18d上。
采用相同的耐火材料構件18a、18b來形成螺旋形熔體進口通道39是最理想和方便的，這是因為只需要制造一種構形的耐火材料構件，并且通過簡單地把其中一個耐火材料構件(例如上構件18a)倒置并將它的側面42與下耐火材料構件18b的側面42套在一起就可以形成熔體進口通道39。
圖2示出在用蒸氣熱壓處理除去模型材料后包括套環(huán)18的耐火材料型殼30。具體地說，為了從上述薄壁型殼(即型殼壁厚度不超過0.12英寸)中除去模型，把耐火材料型殼30置于一般結構(例如可以從Leeds和Bradford公司買到的286PT)的蒸氣高壓釜(圖中未示)中，在大約275°F-350°F的蒸氣溫度下進行處理(蒸氣壓大約為80psi-110psi)，處理的時間是足以使模型材料從圍繞模型組件10形成的耐火材料型殼中熔化掉。除去模型材料留下具有型腔36的薄壁耐火材料的型殼30，通過各自的內澆口41，這些型腔被連接到中心冒口38上。冒口38的下端與在套環(huán)18中、即在第一和第二耐火材料構件18a、18b之間形成的螺旋形熔體進口通道39相連通。在該加工階段，冒口38在其上端是開口的。
鑄造前，將型殼30/套環(huán)18在1800°F左右焙燒2小時。如果形成的型殼30沒有套環(huán)18，則可以把型殼和套環(huán)分開焙燒，并且如圖9所示那樣與澆注管90裝在一起。
根據本發(fā)明的一個實施例，用壓差反重力鑄造法將熔融金屬注入焙燒過的型殼30，如圖9所示。具體地說，焙燒過的型殼30支承在盛于鑄造箱或室71的真空室70的松散耐火材料支承介質60中。鑄造箱71包括一個下支承壁72、豎立的側壁73和可移動的頂端壁74，在其間形成真空室78。下壁72和側壁73均由不透氣的材料，如金屬之類制造而成的，而可移動的頂端壁74包括一個可透氣(多孔)板75，該板具有一個被連接到那里的真空增壓器77，在可透氣板75上方(外側)形成真空室78。真空室78由導管82連接到例如真空泵的真空源80上?？梢苿拥捻敹吮?4包括一個外緣密封裝置84，其可與豎立側壁73的內側面密封地接合，使頂端壁74可相對于側壁73移動，而在它們之間保持真空密封。
在圖9所示的形成鑄造設備100的構件裝配圖中，通過下壁72的下開口72a中的墊圈(沒有示出)密封地安裝了陶瓷管90，以便提供一個從下壁72向下面熔融金屬源102延伸的下熔體進口通道92。下套環(huán)構件18b的下截頭錐體錐形表面18d用陶瓷粘結劑密封地接合到澆注器90的相似形狀的凸緣90a上。把耐火材料蓋120放置在型殼30的頂上以阻塞冒口38的上端。松散顆粒狀的耐火材料支承介質60(例如大約60篩目的松散的二氧化硅型砂)被引入圍繞型殼30的真空室70(端壁74被移開)中，同時使鑄造箱71振動，有助于支承介質60在真空室70中圍繞型殼沉降。然后把可移動的頂端壁74置于鑄造箱的上開口端內，使其外緣密封裝置84密封地接合側壁73，并使可透氣的板75的內側面朝向并且接觸支承介質60。
裝配后，將鑄造裝置100放置在待鑄造的熔融金屬源102(例如一個熔池)的上方。通常，熔融金屬盛在鑄造容器106中。鑄造設備100由一個致動器108，例如液壓的、氣壓的、電動的或其他形式的致動器放下，致動器通過傳動桿114可操縱地連接到鑄造箱71上。將鑄造設備向著熔池102降下到一個鑄造位置，在該處澆注管90的下開口端浸在熔池中。待澆注管浸入后，起動真空泵80，對真空增壓器77的真空室78抽真空，從而通過板75對真空室70抽真空。真空室70抽真空后，依次通過可透氣的薄殼型壁對型腔36抽真空。當澆注管90浸在如圖9所示的熔池中時，室70中真空度的選擇原則是，足以從熔池102向上抽吸熔融金屬104通過澆注管90、螺旋形熔體進口通道39和冒口38進入型腔36。
當對真空室70、78抽真空時，頂端壁74在其側面和密封裝置84的外側面受到大氣壓力的作用，而板75的內側面受到相應的真空作用。這種橫過頂端壁74的壓差引起壓縮或硬化圍繞型殼30的支承介質60，使其承受得住鑄造應力的作用。
吸引烷融金屬104通過澆注管90、螺旋形通道39和冒口38，最后經過內澆口41進入型腔36。因此，熔融金屬被壓差反重力鑄造進型腔36。
在型腔36充滿熔融金屬之后，由致動器108升起傳動桿114，將鑄造設備100升離熔池102足夠高度以便從熔池102中抽出澆注管90，在抬高鑄造設備100的過程中，由真空泵80保持室70、78的真空度。
在澆注管90從熔池102抽出時，由于重力引起的泄流，將澆注管中的熔融金屬排出(如圖10所示)。然而，在螺旋形熔體進口通道39中的熔融金屬僅僅排出如圖所示的直接與下開口端連通的下游區(qū)39d中的金屬。由圖10中可清楚地看到，螺旋形通道39的中心區(qū)39a(由豎立弦壁50之間確立)以及其向著冒口38的上游區(qū)39e中的熔融金屬被弦壁50阻止其泄流。從澆注管90和螺旋形通道39排出的熔融金屬回到熔池，用于重新鑄造到另一個鑄型中。
然后，采用普通類型的旋轉式致動器108轉動已被抽出的鑄造設備100，該旋轉式致動器是通過齒輪系116被操縱地連接到支承桿114的延伸部分114a上。將鑄造設備100圍繞水平軸H從圖10所示的豎立位置轉動到圖11所示的倒置位置，此時澆注管90配置在型殼30的上方。
將鑄造設備100沿圖10的箭頭方向，即圖10中的順時針方向轉動。這種旋轉方向使弦壁50在傾斜操作期間能阻止螺旋形通道39和型殼30中仍舊是熔融的金屬向外流出。實際上，弦壁50起到擋板作用，限制熔融金屬泄流，在通道39中不需要用閥門，即提供了一種無閥門熔體進口通道39，阻止熔體在鑄型轉動過程中泄流。在鑄造設備100順時針傾斜90°(即轉動到水平位置)時，螺旋形通道39將取向形成“S”形通道。很顯然，一旦鑄造設100被倒置(見圖11)，就不存在金屬從鑄型中泄出的問題。
為了方便起見，圖9-11中示出的桿114、桿延伸部分114a和齒輪系116不處于其應有的位置。本技術領域的專業(yè)人員會知道，它們的實際位置是垂直于圖中所示的位置，以便使鑄型可沿圖10所示的方向傾斜。
在鑄造設備100被倒置以后，解除室70、78中的真空度(通過合適的閥門120，為室70、78形成環(huán)境壓力)，以便使型殼30中的熔融金屬在倒置的鑄型中于環(huán)境(大氣)壓力下凝固。
本發(fā)明特別適用于反重力鑄造收縮率大的金屬和合金(例如鋼、不銹鋼、以及Ni、Co和Fe基的合金和超級合金)。收縮率這一術語指的是，當熔融金屬在鑄造的凝固階段中從鑄造溫度冷卻到環(huán)境溫度時熔融金屬的體積收縮量。某些鋼在從鑄造溫度冷卻到環(huán)境溫度時，呈現(xiàn)出大的體積收縮率，例如10%左右，相反，灰口鑄鐵和球墨鑄鐵呈現(xiàn)出較小的體積收縮率，例如小于1%左右。根據本發(fā)明可以反重力鑄造收縮率大的金屬和合金，在鑄型傾斜操作過程中，沒有熔體從鑄型中不利地流出。用此方法也可以反重力鑄造收縮率小的金屬和合金。然而本發(fā)明特別適用于在鑄型傾斜操作過程中較易于泄流的收縮率大的金屬和合金。
例如，對圖中所示和上文所述類型的型殼30用50磅的4130合金鋼在3050°F的熔體鑄造溫度下進行真空反重力鑄造，在真空室70中產生18英寸水銀柱的真空度，而澆注管90浸入熔體池102把熔體上向上吸入24個型腔中，每個可容納0.8磅左右的熔體。8秒鐘內該鑄型被注滿，通過抬高鑄造設備將澆注管90從熔體中抽出。在抽出澆注管時，如圖10所示，熔體從螺旋通道39的區(qū)域39d排出而回到熔池。一旦澆注管排放熔體結束(大約2秒鐘)，馬上圍繞水平軸轉動鑄造設備，將其倒置。在傾斜操作過程中沒有觀察到熔體從鑄造設備中排出。
雖然，上文是針對一種具有套環(huán)18的陶瓷熔模型殼30來對本發(fā)明進行說明，但是本發(fā)明并不局限于使用上述的陶瓷型殼，而是也可采用美國專利4，791，977中所述的公知的粘接砂型來實現(xiàn)本發(fā)明，在該專利中，套環(huán)18被固定在型殼上以實現(xiàn)本發(fā)明的目的和優(yōu)點。為此，木文中將美國專利4，797，977所揭示的內容通過參考引述于此。在權利要求中所采用的術語“鑄型”，包括陶瓷型殼、粘接砂型以及其它類型的型殼。
雖然根據具體的實施例對本發(fā)明作了介紹，但本發(fā)明并不受其限制，而是只受到所附權利要求所規(guī)定的范圍的限制。
權利要求
1.一種反重力鑄造熔體的方法，包括以下步驟a)將鑄型放置在由鑄造箱內確定的真空室中，上述的鑄型具有一個與螺旋形熔體進口通道進行熔體流連通的型腔，該螺旋形熔體進口通道被設置在真空室中該型腔的下面，b)通過所述的螺旋熔體進口通道將所述型腔與從鑄造室向下面的熔體源延伸的澆注管連通，c)將鑄型/室和熔體源作相對運動而使?jié)沧⒐芎腿垠w源接觸，d)在型腔和熔體源之間施加一個壓差，促使熔體向上通過澆注管和螺旋形熔體進口通道進入型腔，e)在型腔充滿熔體后，使鑄型/室和熔體源作相對運動使?jié)沧⒐芎腿垠w源分離，f)使型模/室沿著螺旋形熔體進口通道可阻止熔體從模腔中池流的方向轉動直至該鑄型/室倒置。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于將相同的第一和第二耐火材料構件套在一起限定熔體進口通道，將所述第一和第二耐火材料構件之一倒置并且和另一個配合，形成螺旋形熔體進口通道。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于每個第一和第二耐火材料構件具有在其互相配合的側面上留有間隔的弦壁和弦槽，使得當該二側面配合在一起時第一構件的弦壁被容納在第二耐火材料構件的弦槽中，第一耐火材料構件的弦槽容納第二耐火材料構件的弦壁。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于在室內用顆粒物包圍鑄型。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于當傾斜鑄型使?jié)沧⒐苋∠蛩轿恢脮r，螺旋形熔體進口通道形成一種“S”形通道。
6.一種反重力鑄造熔體的方法，包括以下步驟a)將鑄型放置在由鑄造箱內確定的真空室內，所述的鑄型具有一個型腔，以及套在一起的第一和第二耐火材料構件，以在真空室中該型腔下面形成螺旋形熔體進口通道，并且與型腔形成熔體流連通;b)將熔體進口通道與從鑄造室向下面的熔體源延伸的澆注管連通;c)將鑄型/室和熔體源作相對運動，使?jié)沧⒐芎腿垠w源接觸;d)在型腔和熔體源之間施加一個壓差，促使熔體向上通過澆注管和螺旋形熔體進口通道進入型腔，e)在型腔充滿熔體后，使鑄型/室和熔體源作相對運動使?jié)沧⒐芎腿垠w源分離，f)將鑄型/室沿著螺旋形熔體進口通道可阻止熔體從型腔中泄流的方向轉動，直至該鑄型/室倒置。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于所述的第一和第二耐火材料構件是相同的，將所述第一和第二耐火材料構件中的一個倒置并且和另一個相配合，以形成螺旋形熔體進口通道。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于每個第一和第二耐火材料構件具有在其互相配合的側面上留有間隔的弦壁和弦槽，當該二側面配合在一起時，第一構件的弦壁被容納在第二耐火材料構件的弦槽中，第一耐火材料構件的弦槽容納第二耐火材料構件的弦壁。
9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于在室內用顆粒物包圍鑄型。
10.一種壓差反重力鑄造設備，包括a)一個在其中限定真空室并且具有下開口的鑄造箱，b)一個配置在真空室中的耐火材料鑄型，所述的鑄型具有一型腔，c)一個配置在真空室內的裝置，以形成一個在型腔下面的、可與模型腔進行熔體流連通的螺旋形熔體進口通道，d)一個從下開口伸出的澆注管，用以將熔體進口通道與下面的熔體源相連通。
11.根據權利要求10所述的設備，其特征在于所述熔體進口通道是由相同的第一和第二耐火材料構件形成的，所述第一和第二耐火材料構件中的一個被倒置，并且同第一和第二耐火材料構件中的另一個相配合。
12.根據權利要求11所述的設備，其特征在于每個第一和第二耐火材料構件包含在其互相配合的側面上留有間隔的弦壁和弦槽，當該二側面配合在一起時，第一構件的弦壁被容納在第二耐火材料構件的弦槽中，第一耐火材料構件的弦槽容納第二耐火材料構件的弦壁。
13.根據權利要求10所述的設備，其特征在于鑄型在室內被顆粒物包圍。
14.根據權利要求10所述的設備，其特征在于在澆注管與熔體源連接時，螺旋形熔體進口通道具有水平取向的“S”形通道形狀。
15.一種壓差反重力鑄造設備，包括a)一個在其中限定真空室并且具有下開口的鑄造箱，b)一個配置在真空室中的耐火材料鑄型，所述鑄型包括一型腔，c)互相配合在一起的第一和第二耐火材料構件，在型腔下面形成一個螺旋形熔體進口通道，與型腔形成熔體流連通，d)一個用來使熔體進口通道與下面的熔體源連通的配置在下開口處的澆注管。
全文摘要
一種反重力鑄造熔體的設備及其方法。將耐火材料鑄型置于鑄造箱內的真空室中，再用支承顆粒物包圍鑄型。鑄型有型腔和在型腔下面由成套耐火材料構件形成的螺旋形熔體進口通道，后者與向下面的熔體源延伸的澆注管連接。鑄型/室和熔體源作相對運動使?jié)沧⒐芎腿垠w源連通，向型腔和熔體源之間施加一壓差，促使熔體向上進入型腔。在型腔注滿熔體后，鑄型/室和熔體源作相對運動，使?jié)沧⒐芎腿垠w源分離，將鑄型/室轉動至其被倒置。
文檔編號B22D33/02GK1082959SQ9310726
公開日1994年3月2日 申請日期1993年6月17日 優(yōu)先權日1992年7月17日
發(fā)明者G·D·錢德利 申請人:希欽拿制造有限公司