鑄造光滑鋁鑄錠的脈衝油膜氣滑結晶器的製作方法
2023-06-08 08:10:06
專利名稱：鑄造光滑鋁鑄錠的脈衝油膜氣滑結晶器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鑄造鋁鑄錠的結晶器，特別是涉及一種鑄造 光滑鋁鑄錠的脈衝油膜氣滑結晶器。二 .背景技術為了減少加工量，進而降低能耗，目前國內市場對於鋁及其合金鑄 錠的要求越來越高，都希望鋁及其合金鑄錠表面光潔圓整，而傳統鑄造技術已經不能滿足 現今市場的需求，這就要求鑄造廠必須對鑄造設備進行升級換代。
三.實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種設計合理、結 構簡單、生產效率高、勞動強度小、鑄錠質量好的鑄造光滑鋁鑄錠的脈衝油膜氣滑結晶器。本實用新型的技術方案是一種鑄造光滑鋁鑄錠的脈衝油膜氣滑結晶器，含有結 晶器本體，所述結晶器本體下部設置有夾套腔，所述夾套腔上端設置有冷卻水口，所述結晶 器本體上端部設置有兩個連續的臺階式環形凹槽，其中，下面一個環形凹槽內設置有石墨 環，上面一個環形凹槽內設置有過渡環，所述石墨環的外圓表面上設置有環形氣槽和環形 油槽，所述環形氣槽和環形油槽分別與所述結晶器本體外部的氣管和油管連通。所述環形油槽的數量為一個以上，並且，相鄰環形油槽相互連通；所述環形氣槽的 數量為一個以上，並且，相鄰環形氣槽相互連通。所述過渡環與所述結晶器本體通過螺栓連接在一起，或者，所述過渡環與所述結 晶器本體通過壓板連接在一起，其中，所述壓板外圓表面與所述結晶器本體的環形凹槽內 圓表面螺紋連接，所述壓板下端面與所述過渡環上端面相接觸。本實用新型的有益效果是1.本實用新型將氣滑鑄造技術應用在鋁合金圓錠的熱頂鑄造上，它具有殼區小的 特點，與傳統鑄造技術相比，它速度更快、生產成本更低，產品晶粒結構更均勻，大大縮短了 均質化周期時間，並且油耗最少。2、本實用新型在結晶器本體內引入持續的壓縮空氣和脈衝油兩種潤滑劑，這兩種 潤滑劑通過石墨環滲透到鋁棒和模具之間，通入壓縮空氣時，熔體不直接與結晶器本體的 體壁接觸，形成氣幕，減小了二者之間的摩擦力，使鋁棒表面光滑，減小了鋁棒的後續切削 加工量。在鋁、鋁合金的鑄造過程中通過對結晶器內型腔進行脈衝供給潤滑油，鑄造出表面 平整光滑的鑄錠，從而減少進入後道工序的機加工量。3、本實用新型過渡環與結晶器本體連接在一起，過渡環和石墨環之間被壓實，有 效地防止壓縮空氣、潤滑油通過過渡環和石墨環之間的間隙進入剛剛成型的鋁棒表面洩漏出去。4.本實用新型設計合理、結構簡單、生產效率高、勞動強度小、鑄錠質量好，其適用 範圍廣，推廣後具有很好的經濟效益。
四.
圖1為鑄造光滑鋁鑄錠的脈衝油膜氣滑結晶器的結構示意圖；[0013]圖2為圖1中A-A剖面圖；圖3為圖1中過渡環的俯視圖。
五.具體實施方式
實施例參見圖1、圖2和圖3，圖中，1-過渡環，2-石墨環，3-環形氣槽，4-環形油 槽，5-冷卻□，6-引錠頭，7-夾套腔，8-結晶器本體。鑄造光滑鋁鑄錠的脈衝油膜氣滑結晶器含有結晶器本體8，結晶器本體8下部設 置有夾套腔7，夾套腔7上端設置有冷卻水口 5，結晶器本體8上端部設置有兩個連續的臺 階式環形凹槽，其中，下面一個環形凹槽內設置有石墨環2，上面一個環形凹槽內設置有過 渡環1，石墨環2的外圓表面上設置有環形氣槽3和環形油槽4，環形氣槽3和環形油槽4 分別與結晶器本體8外部的氣管和油管連通(圖中未畫出)。環形油槽4的數量為一個以上，並且，相鄰環形油槽4相互連通；環形氣槽3的數 量為一個以上，並且，相鄰環形氣槽3相互連通。過渡環1與結晶器本體8通過螺栓連接在 一起。或者，過渡環1與結晶器本體8通過壓板連接在一起，其中，壓板外圓表面與結晶器 本體8的環形凹槽內圓表面螺紋連接，壓板下端面與過渡環上端面相接觸。使用時，熔融的鋁液由過渡環1的中心孔進入，同時進入經過過濾的壓縮空氣進 入環形氣槽3，環形氣槽3中的壓縮空氣經過石墨環2本身的透氣孔進入結晶器本體8的內 腔，在鋁液和石墨環2之間形成一層很薄的氣層，同時經過過濾的脈衝潤滑油進入環形油 槽4，環形油槽4可以根據需要設成多道，相鄰環形油槽4之間又互相聯通，在鋁液和石墨環 2之間形成一層很薄的油膜層，壓縮空氣、潤滑油減小了剛形成的鋁棒和結晶器本體8之間 的摩擦。剛剛成型的鋁棒由位於底部的引錠頭6牽引在結晶器本體8內形成鋁棒，同時由 通過冷卻水口 5噴入經過過濾的冷卻水進行冷凝，冷卻水口 5在平面上可以根據設計需要 作成多個，冷卻水在夾套腔7內循環冷卻，在引錠頭6部位流出夾套腔7。冷卻水循環流動 把熱量除去，同時鋁棒離開結晶器時與冷卻水直接接觸後凝固而成。氣滑鑄造大部分的冷 卻效果是冷卻水的急冷所達至，導致一個較淺的液穴以及很薄的殼層，均勻的晶粒與極光 滑的圓棒表面。油和氣組成了脈衝式連續潤滑系統，形成了介於結晶器和熔體之間的油/氣混合 潤滑氣幕，控制靠油、氣的壓力和流量，使產生的油/氣混合潤滑氣幕穩定、與熔體靜壓力 的變化平衡。油/氣墊本身是絕熱體，熔體通過結晶器壁的熱損失非常小，減緩了一次冷 卻。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上 的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與 修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求1.一種鑄造光滑鋁鑄錠的脈衝油膜氣滑結晶器，含有結晶器本體，所述結晶器本體下 部設置有夾套腔，所述夾套腔上端設置有冷卻水口，其特徵是所述結晶器本體上端部設置 有兩個連續的臺階式環形凹槽，其中，下面一個環形凹槽內設置有石墨環，上面一個環形凹 槽內設置有過渡環，所述石墨環的外圓表面上設置有環形氣槽和環形油槽，所述環形氣槽 和環形油槽分別與所述結晶器本體外部的氣管和油管連通。
2.根據權利要求1所述的鑄造光滑鋁鑄錠的脈衝油膜氣滑結晶器，其特徵是所述環 形油槽的數量為一個以上，並且，相鄰環形油槽相互連通；所述環形氣槽的數量為一個以 上，並且，相鄰環形氣槽相互連通。
3.根據權利要求1或2所述的鑄造光滑鋁鑄錠的脈衝油膜氣滑結晶器，其特徵是所 述過渡環與所述結晶器本體通過螺栓連接在一起，或者，所述過渡環與所述結晶器本體通 過壓板連接在一起，其中，所述壓板外圓表面與所述結晶器本體的環形凹槽內圓表面螺紋 連接，所述壓板下端面與所述過渡環上端面相接觸。
專利摘要本實用新型公開了一種鑄造光滑鋁鑄錠的脈衝油膜氣滑結晶器，它含有結晶器本體，所述結晶器本體下部設置有夾套腔，所述夾套腔上端設置有冷卻水口，所述結晶器本體上端部設置有兩個連續的臺階式環形凹槽，其中，下面一個環形凹槽內設置有石墨環，上面一個環形凹槽內設置有過渡環，所述石墨環的外圓表面上設置有環形氣槽和環形油槽，所述環形氣槽和環形油槽分別與所述結晶器本體外部的氣管和油管連通。本實用新型在鋁、鋁合金的鑄造過程中通過對結晶器本體內腔供給壓縮空氣和脈衝油兩種潤滑劑，能鑄造出表面平整光滑的鑄錠，從而減少進入後道工序的機加工量，其設計合理、結構簡單、生產效率高、勞動強度小、鑄錠質量好。
文檔編號B22D7/06GK201921999SQ20112004151
公開日2011年8月10日 申請日期2011年2月18日 優先權日2011年2月18日
發明者馮德春, 柴建勳, 趙志浩 申請人:鄭州市豫中輕金屬機械有限公司