一種鎂合金半連鑄澆鑄的模具的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域本實用新型屬于鎂合金澆鑄模具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于鎂合金熱頂鑄造半連鑄澆鑄的模具。
[0002]【背景技術(shù)】現(xiàn)有技術(shù)中，熱頂鑄造技術(shù)在鋁行業(yè)當(dāng)中已經(jīng)完全成熟，在變形鋁合金的熔鑄生產(chǎn)中，熱頂鑄造是一項廣泛采用的鑄造工藝，但在鎂行業(yè)還是一片空白；這種鑄造工藝有以下特點:所使用的結(jié)晶器高度很矮，金屬凝固成形后在結(jié)晶器內(nèi)的停留時間短，基本上避免了二次加熱現(xiàn)象，因而鑄錠表面平整光滑，質(zhì)量良好;鑄錠在結(jié)晶器下緣接受冷卻水的直接冷卻前，形成的液穴壁很薄，在冷卻水的強烈冷卻下，鑄錠邊部可獲得很高的結(jié)晶速度，因而枝晶細小，甚至出現(xiàn)晶間孔道不連續(xù)的情況，可有效降低鑄錠逆偏析程度;在結(jié)晶器上方配有熱帽，拉開了敞露液面與結(jié)晶前沿的距離，且提高了敞露液面的熔體溫度，鑄錠結(jié)晶時析出的氣體和其上浮時所攜帶的夾渣有條件浮至敞露液面，從而有利于鑄錠純潔度的提高。由于熱帽使敞露液面提高，可實現(xiàn)同水平鑄造，減少了熔體在澆注系統(tǒng)中的二次污染。
[0003]而目前鎂合金半連續(xù)鑄造的模具受其結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)晶帶高度較高，內(nèi)外溫度梯度比較大，元素偏析嚴(yán)重，內(nèi)外組織均勻性差，極易產(chǎn)生熱裂紋、氣孔、疏松和夾渣等，半連鑄鑄錠的品質(zhì)差。而為了避免拉裂，只有降低鑄造速度，這樣就會造成生產(chǎn)效率低，人力、物力、電力消耗嚴(yán)重，生產(chǎn)成本高；因此，如何將鋁行業(yè)中的熱頂鑄造技術(shù)應(yīng)用到鎂合金行業(yè)中是技術(shù)人員需要攻克的一道難題。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
本實用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在生產(chǎn)效率低、鑄造品質(zhì)差和生產(chǎn)成本高的技術(shù)問題，提供一種鎂合金半連鑄澆鑄的模具，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型一種鎂合金半連鑄澆鑄的模具，它包括鑄機和坩禍;所述鑄機上設(shè)有可升降的底座，且底座的上端與引錠頭固定連接;所述鑄機的上部與結(jié)晶器固定連接，且引錠頭對應(yīng)套接在結(jié)晶器的內(nèi)部;其要點是所述坩禍的上端設(shè)有高于開口端高度的且均勻等距排列的擋板;所述坩禍開口端的外徑上設(shè)有澆道，且澆道的外邊緣處設(shè)有漏料口；所述結(jié)晶器的上端設(shè)有套接在其內(nèi)徑上的并與漏料口上下連通的保溫導(dǎo)流筒;所述保溫導(dǎo)流筒的底端設(shè)有外倒角開口，且保溫導(dǎo)流筒底端的外倒角開口與結(jié)晶器內(nèi)徑上設(shè)有的梯角相互限位卡接;所述外倒角開口與保溫導(dǎo)流筒的連接處通過螺栓相互固定;所述梯角的內(nèi)徑上設(shè)有石墨環(huán)，且石墨環(huán)的上端與外倒角開口的下端相互上下貼合;所述石墨環(huán)的內(nèi)徑大于外倒角開口端部的內(nèi)徑;所述引錠頭的直徑大于外倒角開口端部的內(nèi)徑，且小于石墨環(huán)的內(nèi)徑;所述結(jié)晶器的外徑上均勻設(shè)有與梯角相互水平對應(yīng)的進水管;所述梯角的內(nèi)徑上均勻設(shè)有位于石墨環(huán)下方與進水管相互連通的且低于進水管高度的出水管。
[0006]為了提高密封性，所述保溫導(dǎo)流筒與結(jié)晶器的對應(yīng)連接處設(shè)有密封圈。
[0007]所述進水管與出水管之間的夾角為120度。
[0008]所述石墨環(huán)的高度為13毫米。
[0009]本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、使用方便，由于擋板高于坩禍的開口端且均勻等距排列，坩禍內(nèi)的鎂液可從擋板之間的空隙進入澆道，并通過漏料口進入保溫導(dǎo)流筒內(nèi)；保溫導(dǎo)流筒可有效地保持鎂液的溫度，可形成一個熱帽，無需人工二次調(diào)節(jié)液面溫度，減少了工序，操作便利；出水管可對鑄錠進行冷卻，設(shè)置一排即可，無需上下設(shè)置多排，減少了用水量，冷卻效果沒有降低;石墨環(huán)的高度為13_，且石墨環(huán)的外層涂抹有油脂，鎂液在石墨環(huán)處迅速結(jié)晶凝固的同時可在油脂的作用下與其分離，出水管可對鑄錠進行降溫，并在引錠頭支撐的作用下隨引錠頭一同下降，結(jié)晶后的鑄錠無氣孔、疏松的現(xiàn)象，鑄錠質(zhì)量高。本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)存在生產(chǎn)效率低、鑄造品質(zhì)差和生產(chǎn)成本高的技術(shù)問題。
[00?0]【附圖說明】圖I是本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011]圖2是本實用新型中結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)示意剖視圖；
[0012]圖3是本實用新型中坩禍的結(jié)構(gòu)示意俯視圖。
[0013]圖中1、坩禍2、保溫導(dǎo)流筒3、引錠頭4、結(jié)晶器5、底座6、進水管7、梯角8、外倒角開口 9、螺栓10、石墨環(huán)11、出水管12、堵頭13、漏料口 14、擋板15、澆道
[0014]【具體實施方式】參照圖1、圖2和圖3，本實用新型它包括鑄機和坩禍I;鑄機上設(shè)有可升降的底座5，且底座5的上端與引錠頭3固定連接;鑄機的上部與結(jié)晶器4固定連接，且引錠頭3對應(yīng)套接在結(jié)晶器4的內(nèi)部;坩禍I的上端設(shè)有高于開口端高度的且均勻等距排列的擋板14;坩禍I開口端的外徑上設(shè)有澆道15，且澆道15的外邊緣處設(shè)有漏料口 13;結(jié)晶器4的上端設(shè)有套接在其內(nèi)徑上的并與漏料口 13上下連通的保溫導(dǎo)流筒2;保溫導(dǎo)流筒2的底端設(shè)有外倒角開口 8，且保溫導(dǎo)流筒2底端的外倒角開口 8與結(jié)晶器4內(nèi)徑上設(shè)有的梯角7相互限位卡接;外倒角開口 8與保溫導(dǎo)流筒2的連接處通過螺栓9相互固定;梯角7的內(nèi)徑上設(shè)有石墨環(huán)10，且石墨環(huán)10的上端與外倒角開口 8的下端相互上下貼合;石墨環(huán)10的內(nèi)徑大于外倒角開口 8端部的內(nèi)徑；引錠頭3的直徑大于外倒角開口 8端部的內(nèi)徑，且小于石墨環(huán)10的內(nèi)徑;結(jié)晶器4的外徑上均勻設(shè)有與梯角7相互水平對應(yīng)的進水管6;梯角7的內(nèi)徑上均勻設(shè)有位于石墨環(huán)10下方與進水管6相互連通的且低于進水管高度的出水管11;保溫導(dǎo)流筒2與結(jié)晶器4的對應(yīng)連接處設(shè)有密封圈;進水管6與出水管11之間的夾角為120度;石墨環(huán)10的高度為13毫米。
[0015]工作原理:鎂液從漏料口13下落到保溫導(dǎo)流筒2內(nèi)，自由下落至引錠頭3處，由于引錠頭3的直徑大于外倒角開口 8的直徑，且小于石墨環(huán)10的內(nèi)徑，鎂液下落后在引錠頭3的阻擋下逐漸灌滿保溫導(dǎo)流筒2的底部;等待幾秒后引錠頭3在升降機的作用下再下落，目的是為了讓鎂液能充分注滿保溫導(dǎo)流筒的底部，防止產(chǎn)生氣孔、疏松等現(xiàn)象；引錠頭3下落的同時，鎂液也隨之下落至石墨環(huán)10處進行結(jié)晶，結(jié)晶后的鑄錠在自身重力的作用下頂觸引錠頭3，并在引錠頭3支撐的作用下防止拉斷并隨之一同下落;梯角7內(nèi)徑上的出水管11設(shè)置在石墨環(huán)10的下方，且角度與進水管呈120度夾角，因此可對結(jié)晶后的鑄錠進行水冷降溫。
[0016]坩禍I開口端的擋板14高于開口端的高度，鎂液可從擋板14之間的空隙進入澆道；漏料口每4個為一組共4組，之間通過堵頭12進行分割，鎂液通過漏料口 13可進入保溫導(dǎo)流筒2內(nèi)下落;石墨環(huán)10的高度為13毫米，結(jié)晶速度快，降低澆鑄的溫度，用水量減少，節(jié)省了成本;保溫導(dǎo)流筒2可對鎂液進行有效的保溫，形成熱帽，無需人工二次加溫，省去了繁瑣的工藝，效率提高；出水管11均勻設(shè)置在梯角的周圈且為單層，與傳統(tǒng)設(shè)有兩層的設(shè)備相比，節(jié)省了設(shè)備的成本，節(jié)省了用水量;漏料口為每4個一組共4組，傳統(tǒng)的漏料口只有4個，生產(chǎn)效率明顯提高，且無需增加人員數(shù)量，同等工作人員的前提下可生產(chǎn)4倍量的鑄錠;外倒角開口 8與引錠頭3的配合可大大提高鑄錠的質(zhì)量，不會產(chǎn)生氣孔、疏松等現(xiàn)象。
[0017]本實用新型是根據(jù)熱頂鑄造的原理制作而成，尤其適用于小直徑鑄錠的制作。由于熱頂鑄造實現(xiàn)了同水平供流，結(jié)晶器內(nèi)液面氧化膜穩(wěn)定，不發(fā)生攪動，因而有效地防止了熔體的二次污染，提高了金屬的內(nèi)部純潔度。生產(chǎn)的鑄錠表面光滑，鑄錠周邊層逆偏析程度和深度大為降低。整個鑄錠組織均勻，擠壓出來的型材力學(xué)性能高。該模具的有效結(jié)晶高度很小，鑄錠的冷卻速度提高，鑄錠的液穴變淺、過渡帶變窄，因而鑄錠致密度提髙，化學(xué)成分沿鑄錠截面的分布更為均勻。
【主權(quán)項】
1.一種鎂合金半連鑄澆鑄的模具，它包括鑄機和坩禍（I);所述鑄機上設(shè)有可升降的底座(5)，且底座(5)的上端與引錠頭(3)固定連接;所述鑄機的上部與結(jié)晶器(4)固定連接，且引錠頭(3)對應(yīng)套接在結(jié)晶器(4)的內(nèi)部;其特征是所述坩禍（I)的上端設(shè)有高于開口端高度的且均勻等距排列的擋板(14);所述坩禍（I)開口端的外徑上設(shè)有澆道(15)，且澆道(15)的外邊緣處設(shè)有漏料口（13);所述結(jié)晶器(4)的上端設(shè)有套接在其內(nèi)徑上的并與漏料口(13)上下連通的保溫導(dǎo)流筒(2);所述保溫導(dǎo)流筒(2)的底端設(shè)有外倒角開口（8)，且保溫導(dǎo)流筒(2)底端的外倒角開口（8)與結(jié)晶器(4)內(nèi)徑上設(shè)有的梯角(7)相互限位卡接;所述外倒角開口（8)與保溫導(dǎo)流筒(2)的連接處通過螺栓(9)相互固定;所述梯角(7)的內(nèi)徑上設(shè)有石墨環(huán)（10)，且石墨環(huán)（10)的上端與外倒角開口（8)的下端相互上下貼合;所述石墨環(huán)（10)的內(nèi)徑大于外倒角開口（8)端部的內(nèi)徑;所述引錠頭(3)的直徑大于外倒角開口（8)端部的內(nèi)徑，且小于石墨環(huán)（10)的內(nèi)徑;所述結(jié)晶器(4)的外徑上均勻設(shè)有與梯角（7)相互水平對應(yīng)的進水管(6);所述梯角（7)的內(nèi)徑上均勻設(shè)有位于石墨環(huán)（10)下方與進水管(6)相互連通的且低于進水管高度的出水管（11)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鎂合金半連鑄澆鑄的模具，其特征是所述保溫導(dǎo)流筒(2)與結(jié)晶器(4)的對應(yīng)連接處設(shè)有密封圈。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鎂合金半連鑄澆鑄的模具，其特征是所述進水管(6)與出水管（I I)之間的夾角為120度。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鎂合金半連鑄澆鑄的模具，其特征是所述石墨環(huán)（10)的高度為13毫米。
【專利摘要】本實用新型涉及一種鎂合金半連鑄澆鑄的模具，它包括帶有引錠頭的鑄機和坩堝；鑄機與結(jié)晶器連接，且引錠頭套接在結(jié)晶器的內(nèi)部；坩堝上端設(shè)有擋板；坩堝開口端的外徑上設(shè)有帶漏料口的澆道；結(jié)晶器的上端設(shè)有與漏料口連通的保溫導(dǎo)流筒；保溫導(dǎo)流筒的底端設(shè)有外倒角開口，且外倒角開口與結(jié)晶器內(nèi)徑上設(shè)有的梯角限位卡接；梯角的內(nèi)徑上設(shè)有石墨環(huán)；結(jié)晶器的外徑上設(shè)有進水管；梯角的內(nèi)徑上設(shè)有出水管。由于擋板高于坩堝的開口端，坩堝內(nèi)的鎂液可從擋板之間的空隙進入澆道，并通過漏料口進入保溫導(dǎo)流筒內(nèi)；保溫導(dǎo)流筒可有效地保持鎂液的溫度，可形成一個熱帽，無需人工二次調(diào)節(jié)液面溫度，減少了工序，操作便利；出水管可對鑄錠進行冷卻；結(jié)晶后的鑄錠無氣孔、疏松的現(xiàn)象，鑄錠質(zhì)量高。
【IPC分類】B22D11/055, B22D11/041
【公開號】CN205147258
【申請?zhí)枴緾N201520957962
【發(fā)明人】孫強, 王守泰, 楊海林, 英慶昌, 王飛
【申請人】山東銀光鈺源輕金屬精密成型有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月27日