用於鑄造的設備和方法

2023-09-22 21:49:55 2

專利名稱：用於鑄造的設備和方法
技術領域：
本發明涉及一種特別根據權利要求1的上位概念所述的用於鑄造的設備，以及一種用於鑄造的方法。
背景技術：
上述設備具有鑄造裝置，特別用於利用由氣相形成壓力的鑄造，上述設備在鑄造技術方面特別用於製造具有較高物理參數和機械參數、特別由輕金屬合金構成的鑄件。文獻DE 1178979A提供一種壓力鑄造方法，其中，在不同壓力的作用下，使熔液從位於一個封閉的密封的供給腔室中的熱爐、通過澆鑄管傳輸到鑄模空腔中，其中，鑄模設置在另一個封閉的密封的均衡腔室中。在該另一個均衡腔室中、在其所具有的溫度和壓力條件下，熔液凝固成鑄件。然後將製成的鑄件從鑄模中取出，並可以進行下一個新的鑄造循環。技術人員公知的反壓硬模鑄造方法、也被稱為CPC鑄造方法(Counter Pressure Casting)是所謂的低壓鑄造方法的一個改進，並且由若干公開文獻公知，例如在EP 0221196BUEP 0564774B1 或 DE 3422121A1 中有所公開。與此相對，技術人員公知的低壓硬模鑄造方法中，壓縮空氣不僅對鑄造熱爐，還對硬模或鑄模進行進氣衝擊。無論在低壓鑄造方法還是在反壓硬模鑄造方法中，實際的鑄造過程都採用虹吸管來進行，通過虹吸管將熔液向上運送到硬模中。但是，在反壓硬模鑄造方法中，對熱爐中熔液加壓以將熔液向上運送到硬模中的過程是通過壓力差來實現的，即，使硬模中的氣壓顯著降低。由此在鑄造熱爐中產生超壓， 該超壓足夠用於將熔液向上運送到硬模中。公知設備的缺陷在於，一些加工過程不能夠與實際的鑄造過程相連接，所以導致加工步驟增多。因此，改換設備的時間、特別是更換鑄模或對熱爐用熔液重新裝爐的時間相對較長。

發明內容
因此，本發明的目的在於提供一種設備，特別指反壓硬模鑄造設備或特別指低壓硬模鑄造設備；提供一種用於通過壓力鑄造製造鑄件的方法，特別指反壓硬模鑄造方法或特別指低壓硬模鑄造方法，其中，設備和方法的自動化程度和調節質量以及產能能夠得到提高。此外，使改換設備的時間縮短，並且簡化耗費勞動力的步驟，從而實現產能提高。在此，「壓力鑄造(Gieiien unter Druck) 」的含義是，鑄造在超壓、常壓或低壓條件下進行，其中，根據使用情況，可以具有優勢地採用這些鑄造方法中的一種或多種。這些鑄造方法例如為傾斜鑄造方法、底部鑄造方法、側面鑄造方法或頂部鑄造方法，其中，在此還可以根據使用情況，具有優勢地採用這些鑄造方法中的一種或多種。上述目的在設備方面，特別根據權利要求1或2的上位概念通過權利要求1或2的區別技術特徵來實現。而且，上述目的通過具有權利要求M或25的技術特徵的方法來實現。一種利用壓力鑄造的設備，特別指反壓硬模鑄造設備或低壓硬模鑄造設備，設備優選具有至少一個鑄造裝置，鑄造裝置具有位於下方的封閉的可密封腔室和位於上方的封閉的可密封腔室，這兩個腔室通過中間板或緊固型板而彼此隔開。對於上方腔室的封閉密封，該腔室還可以只包括一個託架，例如特別適於在採用低壓硬模鑄造設備的情況。下方的腔室具有盛有熔液的熱爐或者由熱爐構成。在上方的腔室中設有大體在水平方向上布設的鑄模，該鑄模由下方的半鑄模和上方的半鑄模組成，該下方的半鑄模設置在中間板或緊固型板上，該上方的半鑄模設置在一個位於其上的可垂直運動的支撐結構的下方，該支撐結構例如為另一塊板材。上方和/或下方的半鑄模可以由一個單獨的成型件構成。盛有熔液的熱爐與鑄模經由至少一根虹吸管而相互連接，該虹吸管優選裝配在中間板或緊固型板上。根據本發明，上方的半鑄模能夠從水平位置擺動到大致的垂直位置上，以使該半鑄模的內表面優選對於技術人員能夠實現工作便利且節省時間的操作。對於在下方的半鑄模和上方的半鑄模之間的來回移動用以實現在半鑄模內表面上的清潔過程、塗覆鑄型塗料或校準，取而代之地，採用本發明進行操作的技術人員對於前述處理能夠大量地節省時間，即，技術人員站立在鑄造裝置前就能夠進行這些處理。因此實現顯著的產能提高。同理，也可以使下方的半鑄模能夠從水平位置擺動到大致的垂直位置上，以使該下方的半鑄模的內表面優選對於技術人員能夠實現工作便利且節省時間的操作。相應地，本發明通常還涉及一種利用壓力鑄造的設備，該設備具有持久鑄模，持久鑄模由至少兩個鑄模件構成，特別由兩個半鑄模構成，在此根據本發明，至少一個鑄模件在持久鑄模打開之後擺動到這樣的位置，在該位置上使該鑄模件的內表面優選對於技術人員能夠實現工作便利且節省時間的操作。本發明的利用壓力鑄造的設備還可以優選為柱式鑄造設備。對於特定的使用情況，具有優勢的是，該壓力鑄造的設備為低壓鑄造設備、特別為真空鑄造設備。對於已知的使用情況，具有優勢的是，該壓力鑄造的設備為反壓硬模鑄造設備。對於其它使用情況，具有優勢的是，該壓力鑄造的設備為低壓硬模鑄造設備。對於一些使用情況，具有優勢的是，該壓力鑄造的設備為重力硬模鑄造設備。對於另外的使用情況，具有優勢的是，該壓力鑄造的設備為傾斜鑄造設備。對於有些使用情況，具有優勢的是，該壓力鑄造的設備為頂部鑄造設備。對於特定的使用情況，具有優勢的是，該壓力鑄造的設備為底部鑄造設備。對於特定的使用情況，具有優勢的是，該壓力鑄造的設備為側面鑄造設備。適宜地，半鑄模能夠圍繞水平延伸的擺動軸擺動，擺動軸在鑄造裝置的這樣的側面上延伸，優選使技術人員能夠從該側面對半鑄模的內表面進行操作。特別具有優勢地，半鑄模能夠從水平位置以直至135°、優選直至90°、特別優選直至85°進行擺動。優選可以使上方的半鑄模能夠向下擺動。優選可以使下方的半鑄模能夠向上擺動。經由對應的壓力管道對於下方的腔室以及下方的壓力空間以及熱爐內部空間的壓力供給、和(例如在採用反壓硬模鑄造設備時)對於上方的腔室以及上方的壓力空間的壓力供給，具有優勢的是，分別各設有兩個並聯的閥，即，一個用於主要填充壓力空間的大型閥和一個用於壓力空間內部的壓力精確調節的小型閥。適宜地可以分別設置一個預調節用以調節每個閥，該預調節作為特徵曲線或數學模型來實現。對於壓力空間的填充，首先使小型閥打開約40-60%，優選約45-55%，特別優選約50%，然後激發大型閥，該大型閥具有由預調節設定的調整值受到進氣衝擊，根據小型閥的預設的流量進行校準，最後利用小型閥對壓力進行精確調節。通過由上述方案形成的壓力供給能夠提高產能，而且顯著改善調節質量。另外還可以具有優勢地，設有兩個鑄造裝置、特別指兩個柱式鑄造裝置或柱式鑄造機器，這兩個鑄造裝置以一定距離相鄰設置，其中，在這兩個鑄造裝置之間設有用以操作這兩個鑄造裝置的工件或工具的機械臂。適宜的機械臂對於技術人員是公知的。本發明的設置方案使自動化程度提高，並且實現了可測量的產能提高。為了提高產能，可以設有軌道系統，在該軌道系統上設有至少一個滑座，滑座用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運熱爐，滑座在至少一個鑄造裝置和一個遠離該鑄造裝置設置的準備位置之間往返，以使滑座在準備位置上容納一熱爐，並且滑座將該熱爐轉運至尚沒有設置熱爐的鑄造裝置中；或者，滑座從鑄造裝置中取出一熱爐，並且將該熱爐遞送至準備位置的一塊空位置上、特別用於重新用熔液裝料。該設置方案能夠使改換設備的時間從大約8小時令人驚訝地縮短到僅15分鐘。適宜地，可以設有軌道系統，在該軌道系統上設有至少一個滑座，滑座用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運鑄模或半鑄模，其中，滑座在至少一個鑄造裝置和一個遠離該鑄造裝置設置的準備位置之間往返，以使滑座在準備位置上容納一鑄模或半鑄模，並且滑座將該鑄模或半鑄模轉運至尚沒有設置鑄模或半鑄模的鑄造裝置中；或者，滑座從鑄造裝置中取出一鑄模或半鑄模，並且將該鑄模或半鑄模遞送至準備位置的一塊空位置上用於其它用途、特別用於臨時存儲或更換。在此也能夠使改換設備的時間縮短。使自動化程度提高，並且使設備的產能提高。適宜地，可以使滑座設置成具有多個、優選兩個彼此相鄰設置的熱爐定位點，用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運熱爐。對於一個滑座設有多個熱爐定位點可替換地，還可以使多個滑座相互關聯設置，每個滑座分別具有一個熱爐定位點。還可以使分別具有多個熱爐定位點的至少一個滑座的方案與分別具有一個熱爐定位點的至少一個滑座的方案相結合。由此實現了 在滑座中具有多個、優選兩個熱爐定位點的情況下實現了，在一個準備位置和鑄造裝置之間的路徑上節省時間地將一個盛有熔液的熱爐攜帶到滑座的一個熱爐定位點中，再由鑄造裝置取出另一個、特別為空的熱爐而將其容納在滑座的尚為空的第二熱爐定位點，然後將盛有熔液的熱爐由第一熱爐定位點轉送到沒有熱爐的鑄造裝置中，從而隨後使另一個已經被容納的、特別為空的熱爐節省時間地在鑄造裝置和準備位置之間的路徑上進行攜帶，因此，可以使該空的熱爐轉送到準備位置的空出位置上，用以其它用途、特別用於重新用熔液裝料。該技術方案使改換設備的時間能夠進一步縮短。
具有優勢地可以使滑座設置成具有多個、優選兩個彼此相鄰設置的模具定位點， 用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運所述鑄模或半鑄模。對於一個滑座設有多個模具定位點可替換地，還可以使多個滑座相互關聯設置，每個滑座分別具有一個模具定位點。還可以使分別具有多個模具定位點的至少一個滑座的方案與分別具有一個模具定位點的至少一個滑座的方案相結合。由此實現了 在滑座中具有多個、優選兩個模具定位點的情況下實現了，在一個準備位置和鑄造裝置之間的路徑上節省時間地將一個新的鑄模或半鑄模攜帶到滑座的一個模具定位點中，再由鑄造裝置取出一個用過的鑄模或半鑄模而將其容納在滑座的尚為空的第二模具定位點，然後將新的鑄模或半鑄模由第一模具定位點轉送到沒有鑄模或半鑄模的鑄造裝置中，從而隨後使已經被容納的用過的鑄模或半鑄模節省時間地在鑄造裝置和準備位置之間的路徑上進行攜帶，因此，可以使用過的鑄模或半鑄模轉送到準備位置的空出位置上，用於其它用途。該技術方案使改換設備的時間能夠進一步縮短。具有優勢地，滑座可以具有至少兩個平面，其中，下方的平面設置用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運熱爐，上方的平面設置用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運鑄模或半鑄模。由此，能夠使熱爐的設備改換和鑄模的設備改換同時進行。因此對於兩種設備改換僅需要一個滑座。具有優勢地，上述平面可以在水平和/或垂直方向延伸。在確定的使用情況下具有優勢的是，可以使軌道系統嵌入設置在地基中。對於另一種確定的使用情況下也具有優勢的是，可以使軌道系統定位在地基之上。具有優勢的是，可以使中間板或緊固型板具有預設的溫控通道、優選為冷卻通道， 其中，溫控通道截止於設置在中間板或緊固型板上、優選在邊緣區域上的接合部，接合部還用於連接設置在鑄造裝置外部的溫控管線、特別為冷卻管線。由此，該溫控管線不會妨礙鑄模或熱爐的改換。此外，可以省去現有技術中所需的額外的冷卻板或所謂的冷卻石(KUhlstein)，根據現有技術冷卻板或所謂的冷卻石設置在中間板或緊固型板和下方的半鑄模或鑄模之間。 現有技術中額外的冷卻板的作用是，用於將冷卻介質、特別是冷卻水或冷卻空氣由外界引入到上方的腔室以及對應的鑄模中。通過在中間板或緊固型板中設置溫控通道、優選為冷卻通道，可以明顯更好地控制鑄模的溫度，其中，鑄模或下方的半鑄模直接裝配在中間板或緊固型板上。同時，由於省去了額外的冷卻板，還能夠使腔室空間得到更好的利用；並且，由於具有很少的密封點又可以改善鑄造裝置的工作可靠性。冷卻系統的密封性能由此得到優化。通過設有溫控通道的中間板或緊固型板的使用壽命的提高使產能進一步得到改善，使用壽命的提高可以通過在溫控通道的內表面進行鍍鎳處理。由此特別實現增強的防腐保護。適宜地可以使每條溫控管線、特別為冷卻管線能夠單獨進行控制，特別進行時間控制。本發明還涉及一種壓力鑄造方法，優選為反壓硬模鑄造方法和/或低壓硬模鑄造方法，特別利用根據權利要求1至23中任意一項所述的設備，在所述方法中，優選在不同壓力的作用下，使熔液從位於一個封閉的密封腔室中的熱爐、通過虹吸管進行傳輸，並填充鑄模空腔，鑄模優選設置在另一個封閉的密封腔室中，熔液在鑄模中凝固成鑄件，接著優選通過機械臂將該鑄件從鑄模中取出，其中，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，使上方的半鑄模由水平位置這樣擺動，以使該半鑄模的內表面優選對於技術人員能夠實現工作便利且節省時間的操作，優選進行清潔、刨光和/或校準。通常相對應地，本發明還涉及一種壓力鑄造方法，特別利用根據權利要求1至23 中任意一項所述的設備，在該方法中，優選在壓力的作用下，將熔液引入到持久鑄模的空腔中，熔液在該持久鑄模中凝固成鑄件，接著優選至少使用機械臂將該鑄件從持久鑄模中取出，其中，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，使至少一個鑄模件、特別為半鑄模在持久鑄模打開之後擺動到這樣的位置，即，在該位置上使該鑄模件的內表面優選對於技術人員能夠實現工作便利且節省時間的操作，優選進行清潔、刨光和/或校準。優選地，在取出鑄件之後，可以這樣準備新的鑄造循環，S卩，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，使下方的半鑄模由水平位置這樣擺動，以使該半鑄模的內表面優選對於技術人員能夠實現工作便利且節省時間的操作，優選進行清潔、刨光和/或校準。適宜地，在取出鑄件之後，可以這樣準備新的鑄造循環，S卩，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，使半鑄模圍繞一個水平延伸的擺動軸擺動，該擺動軸在鑄造裝置的這樣的側面上延伸，優選使技術人員能夠從該側面對半鑄模的內表面進行操作。具有優勢地，在取出鑄件之後，可以這樣準備新的鑄造循環，S卩，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，使半鑄模以直至135°、優選直至90°、特別優選直至85° 進行擺動。還具有這樣的優勢，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，S卩，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，使上方的半鑄模向下擺動，和/或使下方的半鑄模向上擺動。適宜地，對於下方的腔室以及下方的壓力空間以及熱爐內部空間的壓力供給、和對於上方的腔室以及上方的壓力空間的壓力供給，可以分別各設有兩個並聯的閥，即，一個用於對壓力空間進行主要填充的大型閥和一個用於壓力空間內部的壓力精確調節的小型閥。閥調節自動通過各自的預調節來進行，預調節作為特徵曲線或數學模型來實現，其中， 對於壓力空間的填充，首先使小型閥打開約40-60%，優選約45-55%，特別優選約50%，然後激發大型閥，大型閥具有由預調節設定的調整值並根據小型閥的預設的流量進行校準， 最後利用小型閥對壓力進行精確調節。通過由上述方案控制的壓力供給能夠提高產能，而且顯著改善調節質量。具有優勢地，在取出鑄件之後，可以這樣準備新的鑄造循環，S卩，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，通過可在軌道系統上行駛的滑座從鑄造裝置取出熱爐，然後將該熱爐運送到準備位置，並將熱爐遞送到該準備位置的一塊空位置上、特別用於重新用熔液裝料；緊接著，由滑座再容納一個已經準備好的盛有熔液的熱爐，將該熱爐運送到鑄造裝置，並在該鑄造裝置中轉運。根據本發明一個擴展方案，滑座設有多於一個、優選設有兩個熱爐定位點 』為了實現用盛滿熔液的熱爐替換設置在鑄造裝置中的熱爐，滑座首先在第一熱爐定位點容納盛有熔液的熱爐，然後行駛到鑄造裝置，在該鑄造裝置處使一個熱爐從該鑄造裝置出來而容納在另一個空的熱爐定位點上，然後將盛有熔液的熱爐從第一熱爐定位點轉運到無熱爐的鑄造裝置中，最後將已經被容納的空熱爐運送到準備位置，由此，使該熱爐能夠轉運到準備位置的一塊空位置上、特別用於重新用熔液裝料。這種設置方案可以使改換設備的時間進一步縮短。適宜地，還可以在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，通過可在軌道系統上行駛的滑座從鑄造裝置取出鑄模或半鑄模，然後將該鑄模或半鑄模運送到準備位置，並將鑄模或半鑄模遞送到該準備位置的一塊空位置上、特別用於臨時存儲或更換；緊接著，由滑座再容納一個已經準備好的鑄模或半鑄模，將該鑄模或半鑄模運送到鑄造裝置，並在該鑄造裝置中轉運。根據本發明的一個擴展方案，可以使滑座設有多於一個、優選設有兩個模具定位點；為了實現用新鑄模或半鑄模替換用過的設置在鑄造裝置中的鑄模或半鑄模，滑座首先在第一模具定位點容納新鑄模或半鑄模，然後行駛到鑄造裝置，在該鑄造裝置處使用過的鑄模或半鑄模容納在第二個空的模具定位點上，然後將新鑄模或半鑄模從第一熱爐定位點轉運到無鑄模或半鑄模的鑄造裝置中，最後將已經被容納的用過的鑄模或半鑄模一起原路帶回用以再利用。該技術方案使改換設備的時間能夠進一步縮短。對於確定的使用情況適宜地，壓力鑄造方法可以為低壓鑄造方法、優選為真空鑄造方法。對於另一個確定的使用情況適宜地，壓力鑄造方法可以為重力鑄造方法、特別為傾斜鑄造方法。對於有些使用情況，具有優勢的是，該利用壓力鑄造方法為底部鑄造方法。對於一些使用情況，具有優勢的是，該利用壓力鑄造方法為側面鑄造方法。對於有些使用情況，具有優勢的是，該利用壓力鑄造方法為頂部鑄造方法。本發明還涉及根據權利要1至23中任意一項所述的設備、優選為反壓硬模鑄造設備的用途；和/或，根據權利要M至37中任意一項所述的方法、優選為反壓硬模鑄造方法的用途；其中，用於製造汽車底盤鑄件應用範圍內的零件，尤其是車輪導向零件、特別指搖臂、縱向搖臂、橫向搖臂、鑄造角材、鑄造節點、框架等，還尤其是車輪承載零件、特別指擺動支架、車輪支撐架、轉向節，噴油泵殼體或類似零件。具有優勢的是，應用根據權利要1至23中任意一項所述的設備、優選為反壓硬模鑄造設備和/或根據權利要M至37中任意一項所述的方法、優選為低壓硬模鑄造方法；其中，用於製造可承受高負載的安全零件、優選輪輞，製造發動機組件、特別為發動機缸體、吸氣彎管或曲軸箱，製造壓力密封零件，製造噴油泵殼體或類似零件。本發明還涉及根據權利要1至23中任意一項所述的反壓硬模鑄造設備的用途和 /或根據權利要M至37中任意一項所述的反壓硬模鑄造方法的用途；其中，用於製造汽車底盤鑄造應用範圍內的零件，尤其是車輪承載零件、特別指擺動支架、車輪支撐架、轉向節， 製造噴油泵殼體或類似零件。還適宜地，應用根據權利要1至23中任意一項所述的低壓硬模鑄造設備和/或根據權利要M至37中任意一項所述的低壓硬模鑄造方法；其中，用於製造汽車底盤鑄件，優選車輪導向零件、特別指搖臂、縱向搖臂、橫向搖臂、鑄造角材、鑄造節點、框架或類似零件； 或者用於製造可承受高負載的安全零件、優選輪輞，製造發動機組件、特別為發動機缸體、 吸氣彎管或曲軸箱，製造壓力密封零件，製造噴油泵殼體或類似零件。
本發明還涉及根據權利要1至23中任意一項所述的設備、特指反壓硬模鑄造設備或低壓硬模鑄造設備的用途和/或根據權利要M至37中任意一項所述的低壓硬模鑄造方法的用途；其中，用於製造由輕金屬或輕金屬合金構成的汽車底盤零件或安全零件，特別優選由鋁或鋁合金構成。另外，本發明還涉及一種用於汽車底盤鑄件應用範圍內的零件，尤其是車輪導向零件、特別指搖臂、縱向搖臂、橫向搖臂、鑄造角材、鑄造節點、框架等，還尤其是車輪承載零件、特別指擺動支架、車輪支撐架、轉向節，噴油泵殼體或類似零件，這些零件分別由根據權利要1至23中任意一項所述的設備、優選為反壓硬模鑄造設備製造，和/或由根據權利要 24至37中任意一項所述的方法、優選為反壓硬模鑄造方法製造。最後，本發明還涉及一種用於汽車底盤鑄件應用範圍內的零件，尤其是車輪承載零件、特別指擺動支架、車輪支撐架、轉向節，噴油泵殼體或類似零件，這些零件由根據權利要1至23中任意一項所述的低壓硬模鑄造設備製造，和/或由根據權利要M至37中任意一項所述的低壓硬模鑄造方法製造。


接下來，由以下實施例結合附圖對本發明的其它細節進行說明。圖中示出了圖1為本發明鑄造裝置的側視圖；圖2為本發明設備的第一實施例的俯視圖；以及圖3為本發明設備的第二實施例的俯視圖。附圖標記說明10 設備12 鑄造裝置14 腔室16 腔室18 中間板或緊固型板20 熱爐22 熔液24 下方的半鑄模26 上方的半鑄模28 支撐結構30 虹吸管32 技術人員34 側面36 擺動軸38 機械臂40 軌道系統42 滑座44 準備位置
46空位置48下方平面50溫控通道52接合部54溫控管線56J；甘堝58收縮頭60支架62熱爐定位點
具體實施例方式圖1至圖3中，相同的附圖標記表示相同的部分或區域。圖2中示意性示出的反壓硬模鑄造設備10包括兩個以一定距離相鄰設置的鑄造裝置12。圖1中示意性示出了該鑄造裝置。鑄造裝置12具有一個位於下方的封閉的可密封腔室14和一個位於上方的封閉的可密封腔室16，這兩個腔室通過一塊中間板或緊固型板18而彼此隔開。在下方的腔室14中設有熱爐20，該熱爐具有坩堝56，該坩堝盛有熔液22。在上方的腔室16中設有一個大體在水平方向上布設的鑄模，其中，該鑄模由下方的半鑄模M和上方的半鑄模26組成，下方的半鑄模設置在中間板或緊固型板18上，上方的半鑄模設置在一個位於其上的可垂直運動的支撐結構觀的下方，該支撐結構例如為另一塊板材。而且，支撐結構觀還具有一個收縮頭58，該收縮頭在支撐結構觀的垂直運動中向下置於中間板或緊固型板18上，用以形成封閉密封的上方的腔室16。圖1示出了一個處於這樣狀態中的鑄造裝置12，S卩，鑄模打開，並由此使收縮頭58 從中間板或緊固型板18上升起。盛有熔液22的熱爐20或坩堝56與由兩個半鑄模MJ6在閉合狀態下形成的模間空隙經由一根虹吸管30而相互連接。那麼根據本發明，上方的半鑄模沈可以從水平位置以例如大約85°向下擺動到大致的垂直位置上，其中，該半鑄模沈的內表面朝向觀察圖1的技術人員32。技術人員32 然後在鑄造裝置12前、優選位於中間板或緊固型板18的大致高度上，由此可以特別方便地對該半鑄模26進行操作，特別進行清潔、刨光和/或校準。在圖1中清楚地示出了支架60和擺動軸36，由此可以更清楚地了解上方的半鑄模 26的擺動性能。優選，對於上方的半鑄模沈的擺動這裡適於設置未示出的工作氣缸。根據本發明，在圖2中以一定距離相鄰設置的兩個鑄造裝置12之間設有一個機械臂38，用以操作兩個鑄造裝置12的工件或工具以及鑄模或半鑄模。在兩個鑄造裝置12的背面設有軌道系統40，在軌道系統上設有滑座42，用以完全自動容納和取出熱爐20，並且使熱爐完全自動地遞送和轉運。滑座42在此於鑄造裝置12和一個遠離鑄造裝置設置的準備位置44之間往返。圖2中示出了，滑座42如何設置在鑄造裝置12之前，從而使盛有熔液22的熱爐 20由其熱爐定位點62轉運到尚沒有設置熱爐20的鑄造裝置12中，其中，為此，對位於鑄造裝置中的平面48進行加工。首先，滑座42通過在準備位置44上留出一塊空位置46而容納該熱爐。與圖1所示的內容相對，在圖3中，滑座還具有另一個熱爐定位點62。由此，實現了設置在鑄造裝置中的空熱爐與盛有熔液的熱爐的節省時間的轉換。首先，滑座42在由準備位置44提供的第一熱爐定位點62上容納盛有熔液的熱爐，然後該滑座行駛到鑄造裝置 12，以在此於仍空出的第二熱爐定位點62上容納空的熱爐，接下來該滑座將盛有熔液的熱爐從第一熱爐定位點62傳遞到沒有熱爐的鑄造裝置12中，最後滑座將已經容納的空熱爐一起帶到準備位置44，因此，可以將位於準備位置44的空位置46中的熱爐轉送至熔液裝爐處。不僅示出了用於鑄造裝置12改換的緩和件，而且還示出了設置在中間板或緊固型板18上的、優選設置在邊緣區域中的接合部52，該接合部一方面與設置在中間板或緊固型板18中的溫控通道52相連接，另一方面與設置在鑄造裝置12外部的溫控管線M、特別為冷卻管線相連接，其中，溫控管線不會阻礙鑄模或半鑄模M、26的更換。具體地說，通過在中間板或緊固型板18中設置溫控通道50可以省去現有技術中所需的冷卻板或所謂的冷卻石(KUhlstein)，根據現有技術冷卻板或所謂的冷卻石設置在中間板或緊固型板18和下方的半鑄模或鑄模M之間。通過溫控通道50、優選為冷卻通道在中間板或緊固型板18中的設置，可以明顯更好地控制鑄模M的溫度，其中，鑄模或下方的半鑄模M直接裝配在中間板或緊固型板上。同時，由於省去了額外的冷卻板，還能夠使上方的腔室空間得到更好的利用；並且，由於具有很少的密封點又可以改善鑄造裝置12的工作可靠性。冷卻系統的密封性能總體上得到優化。
權利要求
1.一種壓力鑄造設備(10)，特別指反壓硬模鑄造設備或低壓硬模鑄造設備，所述設備優選具有至少一個鑄造裝置(12)，所述鑄造裝置具有位於下方的封閉的可密封腔室(14) 和位於上方的封閉的可密封腔室(16)，這兩個腔室通過中間板或緊固型板(18)而彼此隔開，其中，下方的腔室(14)具有盛有熔液0 的熱爐(20)，上方的腔室(16)中設有大體在水平方向上布設的鑄模，該鑄模由下方的半鑄模04)和上方的半鑄模06)組成，該下方的半鑄模設置在所述中間板或緊固型板(18)上，該上方的半鑄模設置在一個位於其上的可垂直運動的支撐結構08)的下方，該支撐結構例如為另一塊板材；其中，盛有熔液的熱爐OO)與鑄模(M、26)經由至少一根虹吸管(30)而相互連接，所述虹吸管裝配在所述中間板或緊固型板(18)上；其特徵在於，所述上方的半鑄模06)能夠從水平位置擺動到大致的垂直位置上，以使該半鑄模06)的內表面優選對於技術人員(3 能夠實現工作便利且節省時間的操作。
2.一種壓力鑄造設備(10)，所述設備具有持久鑄模，所述持久鑄模由至少兩個鑄模件構成，特別由兩個半鑄模構成，其特徵在於，至少一個鑄模件在所述持久鑄模打開之後擺動到這樣的位置，即，在該位置上使該鑄模件的內表面優選對於技術人員(32)能夠實現工作便利且節省時間的操作。
3.根據權利要求1或2所述的設備(10)，其特徵在於，所述設備為柱式鑄造設備。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，所述設備為低壓鑄造設備、特別為真空鑄造設備。
5.根據權利要求2至3中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，所述設備為反壓硬模鑄造設備或低壓硬模鑄造設備。
6.根據權利要求1至3中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，所述設備為重力硬模鑄造設備。
7.根據權利要求1至3中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，所述設備為硬模鑄造設備。
8.根據權利要求1至7中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，所述下方的半鑄模 (24)能夠由水平位置擺動到大致的垂直位置上，以使該半鑄模04)的內表面優選對於技術人員(32)能夠實現工作便利且節省時間的操作。
9.根據權利要求1至8中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，所述半鑄模04、 26)能夠圍繞水平延伸的擺動軸(36)擺動，所述擺動軸在所述鑄造裝置(1 的這樣的側面(34)上延伸，優選使技術人員(3 能夠從該側面對所述半鑄模0436)的內表面進行操作。
10.根據權利要求1至9中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，所述半鑄模04、 26)能夠以直至135°、優選直至90°、特別優選直至85°進行擺動。
11.根據權利要求1至10中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，所述上方的半鑄模06)能夠向下擺動。
12.根據權利要求1至11中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，所述下方的半鑄模04)能夠向上擺動。
13.根據權利要求1至12中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，設有兩個鑄造裝置(12)，這兩個鑄造裝置以一定距離相鄰設置，其中，在所述兩個鑄造裝置(1 之間設有用以操作這兩個鑄造裝置(12)的工件或工具的機械臂(38)。
14.根據權利要求1至13中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，對於所述下方的腔室(14)以及下方的壓力空間以及熱爐內部空間的壓力供給、和對於所述上方的腔室 (16)以及上方的壓力空間的壓力供給，分別各設有兩個並聯的閥，即，一個用於對壓力空間進行主要填充的大型閥和一個用於壓力空間內部的壓力精確調節的小型閥。
15.根據權利要求14所述的設備(10)，其特徵在於，分別設置一個預調節用以調節每個閥，所述預調節作為特徵曲線或數學模型來實現。
16.根據權利要求1至15中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，設有軌道系統 (40)，在該軌道系統上設有至少一個滑座0 ，所述滑座用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運熱爐(20)，其中，所述滑座0 在所述至少一個鑄造裝置(1 和一個遠離該鑄造裝置設置的準備位置G4)之間往返，以使所述滑座0 在所述準備位置G4) 上容納一熱爐(20)，並且所述滑座將該熱爐轉運至尚沒有設置熱爐00)的鑄造裝置(12) 中；或者，所述滑座0 從所述鑄造裝置(1 中取出一熱爐(20)，並且將該熱爐遞送至所述準備位置G4)的一塊空位置06)上、特別用於重新用熔液裝料。
17.根據權利要求1至16中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，設有軌道系統 (40)，在該軌道系統上設有至少一個滑座0 ，所述滑座用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運鑄模或半鑄模，其中，所述滑座0 在所述至少一個鑄造裝置(1 和一個遠離該鑄造裝置設置的準備位置之間往返，以使所述滑座0 在所述準備位置上容納一鑄模或半鑄模，並且所述滑座將該鑄模或半鑄模轉運至尚沒有設置鑄模或半鑄模的鑄造裝置(1 中；或者，所述滑座0 從所述鑄造裝置(1 中取出一鑄模或半鑄模，並且將該鑄模或半鑄模遞送至所述準備位置的一塊空位置上用於其它用途、特別用於臨時存儲或更換。
18.根據權利要求16所述的設備(10)，其特徵在於，所述滑座0 設置成具有多個、 優選兩個彼此相鄰設置的熱爐定位點(6 ，用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運所述熱爐00)。
19.根據權利要求17所述的設備(10)，其特徵在於，所述滑座0 設置成具有多個、 優選兩個彼此相鄰設置的模具定位點，用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運所述鑄模或半鑄模。
20.根據權利要求16至19中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，所述滑座02) 具有至少兩個平面，其中，下方的平面G8)設置用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運所述熱爐，上方的平面設置用以完全自動容納和取出、以及完全自動遞送和轉運所述鑄模或半鑄模。
21.根據權利要求20所述的設備(10)，其特徵在於，所述平面08)可以在水平和/或垂直方向延伸。
22.根據權利要求1至21中任意一項所述的設備(10)，其特徵在於，所述中間板或緊固型板(18)具有預設的溫控通道(50)、優選為冷卻通道，其中，所述溫控通道截止於設置在所述中間板或緊固型板(18)上、優選在邊緣區域上的接合部(52)，所述接合部還用於連接設置在所述鑄造裝置(1 外部的溫控管線(M)、特別為冷卻管線。
23.根據權利要求22所述的設備(10)，其特徵在於，每條溫控管線64)、特別為冷卻管線能夠單獨進行控制，特別進行溫度和/或時間控制。
24.一種壓力鑄造方法，特別指反壓硬模鑄造方法或低壓硬模鑄造方法，特別利用根據權利要求1至23中任意一項所述的設備，在所述方法中，優選在不同壓力的作用下，使熔液從位於一個封閉的密封腔室中的熱爐、通過虹吸管進行傳輸，並填充鑄模空腔，所述鑄模優選設置在另一個封閉的密封腔室中，所述熔液在所述鑄模中凝固成鑄件，接著優選至少使用機械臂將該鑄件從鑄模中取出，其中，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，使上方的半鑄模由水平位置這樣擺動，以使該半鑄模的內表面優選對於技術人員能夠實現工作便利且節省時間的操作，優選進行清潔、刨光和/或校準。
25.一種壓力鑄造方法，特別利用根據權利要求1至23中任意一項所述的設備，在所述方法中，優選在壓力的作用下，將熔液引入到持久鑄模的空腔中，所述熔液在該持久鑄模中凝固成鑄件，接著優選至少使用機械臂將該鑄件從持久鑄模中取出，其中，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，使至少一個鑄模件、特別為半鑄模在所述持久鑄模打開之後擺動到這樣的位置，即，在該位置上使該鑄模件的內表面優選對於技術人員能夠實現工作便利且節省時間的操作，優選進行清潔、刨光和/或校準。
26.根據權利要求M或25所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，使下方的半鑄模由水平位置這樣擺動，以使該半鑄模的內表面優選對於技術人員能夠實現工作便利且節省時間的操作，優選進行清潔、刨光和/或校準。
27.根據權利要求M至沈中任意一項所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，使半鑄模圍繞一個水平延伸的擺動軸擺動，所述擺動軸在所述鑄造裝置的這樣的側面上延伸，優選使技術人員能夠從該側面對所述半鑄模的內表面進行操作。
28.根據權利要求M至27中任意一項所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，使所述半鑄模以直至135°、優選直至90°、特別優選直至85°進行擺動。
29.根據權利要求M至28中任意一項所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，使上方的半鑄模向下擺動，和/或使下方的半鑄模向上擺動。
30.根據權利要求M至四中任意一項所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，對於所述下方的腔室以及下方的壓力空間以及熱爐內部空間的壓力供給、和對於所述上方的腔室以及上方的壓力空間的壓力供給，分別各設有兩個並聯的閥，即，一個用於對壓力空間進行主要填充的大型閥和一個用於壓力空間內部的壓力精確調節的小型閥。
31.根據權利要求30所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，調節自動通過各自的預調節來進行，所述預調節作為特徵曲線或數學模型來實現，其中，對於壓力空間的填充，首先使小型閥打開約40-60%，優選約45-55%，特別優選約50%，然後激發大型閥，所述大型閥具有由預調節設定的調整值並根據小型閥的預設的壓力流進行校準，最後利用小型閥對壓力進行精確調節。
32.根據權利要求M至31中任意一項所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，通過可在軌道系統上行駛的滑座從所述鑄造裝置取出熱爐，然後將該熱爐運送到準備位置，並將熱爐遞送到該準備位置的一塊空位置上、特別用於重新用熔液裝料；緊接著，由滑座再容納一個已經準備好的盛有熔液的熱爐，將該熱爐運送到鑄造裝置，並在該鑄造裝置中轉運。
33.根據權利要求M至32中任意一項所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，可在軌道系統上行駛的滑座設有多於一個、優選設有兩個熱爐定位點；為了實現用盛滿熔液的熱爐替換設置在鑄造裝置中的熱爐，所述滑座使位於第一熱爐定位點的且盛有熔液的熱爐行駛到鑄造裝置，在該鑄造裝置處使一個熱爐從該鑄造裝置出來而容納在另一個空的熱爐定位點上，然後將盛有熔液的熱爐從第一熱爐定位點轉運到無熱爐的鑄造裝置中，最後將已經被容納的熱爐運送到準備位置，由此，使該熱爐能夠轉運到準備位置的一塊空位置上、特別用於重新用熔液裝爐。
34.根據權利要求M至33中任意一項所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，通過可在軌道系統上行駛的滑座從所述鑄造裝置取出鑄模或半鑄模，然後將該鑄模或半鑄模運送到準備位置，並將鑄模或半鑄模遞送到該準備位置的一塊空位置上、特別用於臨時存儲或更換；緊接著，由滑座再容納一個已經準備好的鑄模或半鑄模，將該鑄模或半鑄模運送到鑄造裝置，並在該鑄造裝置中轉運。
35.根據權利要求M至34中任意一項所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，在取出鑄件之後，這樣準備新的鑄造循環，即，相對於其它的準備步驟同時、在其之前或之後，使滑座設有多於一個、優選設有兩個模具定位點；為了實現用新鑄模或半鑄模替換用過的設置在鑄造裝置中的鑄模或半鑄模，所述滑座使位於第一模具定位點的且新鑄模或半鑄模行駛到鑄造裝置，在該鑄造裝置處使一個用過的鑄模或半鑄模容納在另一個空的模具定位點上，然後將新鑄模或半鑄模從第一熱爐定位點轉運到無鑄模或半鑄模的鑄造裝置中，最後將已經被容納的用過的鑄模或半鑄模一起帶到再利用裝置。
36.根據權利要求M至35中任意一項所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，所述壓力鑄造方法為低壓鑄造方法、特別為真空鑄造方法。
37.根據權利要求M至35中任意一項所述的壓力鑄造方法，其特徵在於，所述壓力鑄造方法為重力鑄造方法、特別為傾斜鑄造方法。
38.根據權利要1至23中任意一項所述的設備的用途，所述設備優選為反壓硬模鑄造設備；和/或，根據權利要M至37中任意一項所述的方法的用途，所述方法優選為反壓硬模鑄造方法；其中，用於製造汽車底盤鑄件應用範圍內的零件，尤其是車輪導向零件、特別指搖臂、縱向搖臂、橫向搖臂、鑄造角材、鑄造節點、框架等，還尤其是車輪承載零件、特別指擺動支架、車輪支撐架、轉向節，噴油泵殼體或類似零件。
39.根據權利要1至23中任意一項所述的設備的用途，所述設備優選為反壓硬模鑄造設備；和/或，根據權利要M至37中任意一項所述的方法的用途，所述方法優選為反壓硬模鑄造方法；其中，用於製造可承受高負載的安全零件、優選輪輞，製造發動機組件、特別為發動機缸體、吸氣彎管或曲軸箱，製造壓力密封零件，製造噴油泵殼體或類似零件。
40.根據權利要1至23中任意一項所述的反壓硬模鑄造設備的用途和/或根據權利要 24至37中任意一項所述的反壓硬模鑄造方法的用途；其中，用於製造汽車底盤鑄造應用範CN 102470433 A權禾丨J 要求書5/5頁圍內的零件，尤其是車輪承載零件、特別指擺動支架、車輪支撐架、轉向節，製造噴油泵殼體或類似零件。
41.根據權利要1至23中任意一項所述的低壓硬模鑄造設備的用途和/或根據權利要M至37中任意一項所述的低壓硬模鑄造方法的用途；其中，用於製造汽車底盤鑄件，優選車輪導向零件、特別指搖臂、縱向搖臂、橫向搖臂、鑄造角材、鑄造節點、框架或類似零件； 或者用於製造可承受高負載的安全零件、優選輪輞，製造發動機組件、特別為發動機缸體、 吸氣彎管或曲軸箱，製造壓力密封零件，製造噴油泵殼體或類似零件。
42.根據權利要1至23中任意一項所述的設備、特指反壓硬模鑄造設備或低壓硬模鑄造設備的用途和/或根據權利要M至37中任意一項所述的低壓硬模鑄造方法的用途；其中，用於製造由輕金屬或輕金屬合金構成的汽車底盤零件或安全零件，特別優選由鋁或鋁合金構成。
43.一種用於汽車底盤鑄件應用範圍內的零件，尤其是車輪導向零件、特別指搖臂、縱向搖臂、橫向搖臂、鑄造角材、鑄造節點、框架等，還尤其是車輪承載零件、特別指擺動支架、 車輪支撐架、轉向節，噴油泵殼體或類似零件，這些零件分別由根據權利要1至23中任意一項所述的設備、優選為反壓硬模鑄造設備製造，和/或由根據權利要M至37中任意一項所述的方法、優選為反壓硬模鑄造方法製造。
44.一種用於汽車底盤鑄件應用範圍內的零件，尤其是車輪承載零件、特別指擺動支架、車輪支撐架、轉向節，噴油泵殼體或類似零件，這些零件由根據權利要1至23中任意一項所述的低壓硬模鑄造設備製造，和/或由根據權利要M至37中任意一項所述的低壓硬模鑄造方法製造。
全文摘要
本發明涉及一種用於鑄造的設備和方法。
文檔編號B22D17/30GK102470433SQ201080029898
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月7日 優先權日2009年7月7日
發明者亞歷山大·希尼貝格, 弗蘭克·蘭德格拉夫, 託馬斯·拉特納, 斯文·海內克, 羅蘭德·戈爾茨, 英戈·梅爾茨, 阿洛伊斯·博因德克, 阿洛伊斯·維辛格, 霍爾格·奧佩爾特 申請人:Ksm鑄造有限公司, 菲爾有限公司