專利名稱：可調(diào)節(jié)鑄造模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于直接冷鑄金屬錠的模具，尤其涉及具有至少一個可調(diào)節(jié)模具壁的這種模具。
背景技術(shù)：
矩形截面的金屬板錠在工業(yè)中有多種用途。該錠通常通過稱為“直接冷鑄(direct chill cast)”的方法來進(jìn)行鑄造。該方法采用頂部開口的模具，該模具具有四個流體冷卻壁、兩個相對較長的側(cè)壁和兩個相對較短的端壁。錠的寬面沿側(cè)壁形成，而錠的短邊緣沿端壁形成。
直接冷鑄模具具有底塊，該底塊可在鑄造工作過程中向下運(yùn)動。將要鑄造的熔融金屬澆注到模具的開口頂部中，并且當(dāng)進(jìn)行鑄造時，底塊離開模具向下運(yùn)動。
熔融金屬首先通過與流體冷卻模具壁接觸而被冷卻，從而形成凝固的外殼。這稱為“一次冷卻”。當(dāng)錠從模具底部出來時，將冷卻劑直接噴射到它的外表面上，以便進(jìn)一步冷卻該錠。這稱為“二次冷卻”。
板錠被鑄造成多種尺寸，且不斷需求具有不同截面積的新錠尺寸。為了不必對于各個錠尺寸完全更換模具，從而使得鑄造設(shè)備的庫存量最少，已經(jīng)研制了具有可調(diào)節(jié)壁的模具。通常，這種模具只能通過使短端壁彼此向內(nèi)和向外運(yùn)動而可沿寬度調(diào)節(jié)。改變錠厚度通常需要更換整個可調(diào)節(jié)模具組件以及它的相應(yīng)底塊。
盡管在過去已經(jīng)研制出多種類型的用于直接冷鑄的可調(diào)節(jié)模具，但是仍然需要有效且簡單可靠的模具系統(tǒng)來進(jìn)行直接冷鑄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種可調(diào)節(jié)模具組件來克服現(xiàn)有技術(shù)的至少一些問題，該可調(diào)節(jié)模具組件簡單、易于操作且可靠，且該可調(diào)節(jié)模具組件能夠通過最少數(shù)目的部件來改變模具寬度和厚度。
在一個方面中，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的機(jī)構(gòu)，用于保持端壁和使得所述端壁相對于側(cè)壁縱向運(yùn)動，并用于將該可運(yùn)動端壁夾緊在側(cè)壁之間。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，端壁固定在滑動托架(本文中也稱為“滑動吊架”)上，該滑動托架可沿側(cè)壁端部運(yùn)動?；瑒油屑茉O(shè)置有至少一個夾緊機(jī)構(gòu)，以便向一個或兩個側(cè)壁施加夾緊力，且該力被引導(dǎo)為橫向通過端壁。
在另一方面中，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)機(jī)構(gòu)，通過該機(jī)構(gòu)，側(cè)壁能夠彼此相對地樞轉(zhuǎn)，以便交替地夾緊和松開端壁，從而在側(cè)壁分開時允許端壁縱向運(yùn)動。在優(yōu)選實施例中，各側(cè)壁的一端可樞轉(zhuǎn)，以便使側(cè)壁的相對端橫向移動，且優(yōu)選地使各側(cè)壁的樞轉(zhuǎn)端橫過模具空間而彼此相對。
在又一方面中，本發(fā)明提供了一種底塊組件，它包括中心塊和至少一個可拆卸端部分。各可拆卸端部分通過夾緊機(jī)構(gòu)而固定在中心塊上，其中，在中心塊和端部分中的一個上的凸起容納在形成于中心塊和端部分中的另一個上的空腔內(nèi)。優(yōu)選地，凸起和空腔以互鎖結(jié)構(gòu)而彼此接合，且凸起優(yōu)選地包括螺紋驅(qū)動塊，該螺紋驅(qū)動塊具有可縮回爪部件，該爪部件與空腔的內(nèi)表面接合，同時適合不同膨脹。
在又一方面中，本發(fā)明提供了用于防止在鑄造的錠的拐角處過度冷卻的裝置。在一個優(yōu)選方面中，可運(yùn)動端壁設(shè)置有用于阻擋在模具拐角處的一個或多個冷卻劑開口的裝置，而在另一優(yōu)選方面中，設(shè)置有用于將一些冷卻劑吹離在錠拐角附近的錠表面的裝置。
在又一方面中，模具設(shè)置有改進(jìn)和可選的潤滑系統(tǒng)，其中，潤滑劑供給槽道將鑄造潤滑劑供給位于一個或多個模具壁的內(nèi)表面附近的多孔材料條帶。潤滑劑經(jīng)過該多孔條帶，并均勻分布到所鑄造的錠的表面上。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，提供了一種用于直接冷鑄金屬錠的模具，該模具包括一對相對側(cè)壁和一對相對端壁，它們一起限定了大致矩形的具有開口頂部的模具空間，熔融金屬通過該開口頂部進(jìn)入模具；各側(cè)壁都具有第一端部、相對的第二端部、內(nèi)表面以及相對的外表面，且至少一個端壁包括可運(yùn)動端壁組件，該可運(yùn)動端壁組件可相對于側(cè)壁運(yùn)動，以便改變模具空間的面積，各可運(yùn)動端壁組件包括(a)中心端壁部件，該中心端壁部件橫過在側(cè)壁端部之間的空間而延伸，該中心端壁部件具有相對端表面，該相對端表面可密封抵靠側(cè)壁的內(nèi)表面；(b)一對上部延伸部件，它們安裝在中心端壁部件上，各上部延伸部件向外延伸超過中心端壁部件的端表面，并延伸至一個側(cè)壁上面；(c)一對下部延伸部件，該對下部延伸部件安裝在中心端壁部件上，各下部延伸部件向外延伸超過中心端壁部件的端表面，并延伸至其中一個側(cè)壁下面；(d)一對連接部件，各連接部件沿其中一個側(cè)壁的外表面延伸，并連接其中一個下部延伸部件和其中一個上部延伸部件，其中，延伸部件和連接部件一起限定了一對空間，各空間位于中心端壁部件的端表面外側(cè)，側(cè)壁延伸穿過該空間；以及(e)夾緊裝置，該夾緊裝置可與可運(yùn)動端壁組件一起運(yùn)動，以便將側(cè)壁夾緊成與中心端壁部件的端表面密封接合。
優(yōu)選地，各側(cè)壁具有內(nèi)部冷卻劑通道以及多個與內(nèi)部冷卻劑通道連通的冷卻劑開口，冷卻劑開口定位成靠近側(cè)壁的內(nèi)表面，并定向成接收來自冷卻劑通道的冷卻劑，并且當(dāng)錠從模具下端出來時將冷卻劑向下和向內(nèi)引向該錠，該模具還包括(f)鼓風(fēng)機(jī)裝置，用于當(dāng)冷卻劑離開側(cè)壁中的一個或多個冷卻劑開口時將流體吹向冷卻劑，該鼓風(fēng)機(jī)定向成吹走冷卻劑，以使其不與從模具下端出來的錠的拐角相接觸。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選方面，提供了一種用于直接冷鑄金屬錠的模具，該模具包括一對相對側(cè)壁和一對相對端壁，它們一起限定了大致矩形的平的模具空間，該模具空間具有開口頂部，熔融金屬通過該開口頂部進(jìn)入模具；各側(cè)壁都具有第一端部、相對的第二端部、內(nèi)表面以及相對的外表面，各側(cè)壁的各端部以及端壁橫過在側(cè)壁的端部分之間的空間延伸，且各端壁具有相對端表面，該相對端表面可密封抵靠側(cè)壁的內(nèi)表面；各側(cè)壁可繞延伸穿過它的第一端部的樞軸線樞轉(zhuǎn)，該樞軸線垂直于由模具空間限定的平面，其中，各側(cè)壁繞樞軸線的樞轉(zhuǎn)使得該側(cè)壁的第二端部相對于另一側(cè)壁移動，從而改變橫過在相對側(cè)壁的端部分之間的模具空間的距離。
根據(jù)本發(fā)明又一優(yōu)選方面，提供了一種用于直接冷鑄金屬錠的模具，該模具包括一對相對側(cè)壁和一對相對端壁，它們一起限定了大致矩形的具有開口頂部的模具空間，熔融金屬通過該開口頂部進(jìn)入模具，該模具具有底塊，該底塊在鑄造操作開始時容納在模具空間內(nèi)，且該底塊可在鑄造過程中向下運(yùn)動離開模具，該底塊包括(a)中心部分，其安裝在基座板上，并具有相對側(cè)邊，當(dāng)?shù)讐K容納在模具空間中時，相對側(cè)邊沿模具側(cè)壁延伸；以及(b)一對端部分，它們均具有側(cè)邊，當(dāng)?shù)讐K容納在模具空間內(nèi)時，該側(cè)邊沿其中一個模具端壁延伸，其中，至少一個端部分沿分型線可釋放地安裝在中心部分上，該分型線在中心部分的側(cè)邊之間延伸；所述至少一個可釋放端部分的每個通過夾緊機(jī)構(gòu)而固定在中心部分上，該夾緊機(jī)構(gòu)包括(i)空腔，該空腔設(shè)置在端部分和中心部分中一個的表面中；(ii)凸起，該凸起設(shè)置在端部分和中心部分中另一個的表面上，當(dāng)端部分沿分型線安裝在中心部分上時，該凸起容納在空腔內(nèi)；以及(iii)運(yùn)動裝置，用于使凸起相對于空腔運(yùn)動；其中，空腔具有內(nèi)表面，運(yùn)動裝置使凸起運(yùn)動成與空腔的內(nèi)表面接合，以便將端部分夾緊成沿分型線與中心部分接合。
根據(jù)本發(fā)明又一優(yōu)選方面，提供了一種用于直接冷鑄金屬錠的模具，該模具包括一對相對側(cè)壁和一對相對端壁，它們一起限定了大致矩形的具有開口頂部的模具空間，熔融金屬通過該開口頂部進(jìn)入模具，其中，各側(cè)壁設(shè)置有潤滑劑供給系統(tǒng)，用于將潤滑材料供給側(cè)壁的內(nèi)表面，該潤滑劑供給系統(tǒng)包括(a)潤滑劑供給槽道，其沿側(cè)壁延伸，該潤滑劑供給槽道接收來自外部潤滑劑供給源的潤滑劑；(b)多孔材料條帶，其沿潤滑劑供給槽道延伸，并與該供給槽道間隔開；(c)一個或多個第一潤滑劑通道，該第一潤滑劑通道在潤滑劑供給槽道和多孔材料條帶之間延伸；以及(d)一個或多個第二潤滑劑通道，該第二潤滑劑通道在多孔材料條帶和側(cè)壁內(nèi)表面之間延伸，該第二潤滑劑通道與模具空間連通。


下面將參考附圖僅以示例的方式來介紹本發(fā)明，在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)節(jié)模具組件的平面圖；圖2是沿圖1中的線II-II′的橫剖圖；圖3是具有三個模具的模具組件的一端的分解立體圖；圖4是圖3中所示的區(qū)域A的放大圖；圖5是沿圖1的線V-V′的縱剖圖；圖6是表示兩個相鄰的本發(fā)明模具組件的端部的分解立體圖；圖7是圖6中所示的夾板機(jī)構(gòu)的放大立體圖；圖8是用于安裝在模具管上的本發(fā)明模具組件的定心機(jī)構(gòu)的立體圖；圖9是本發(fā)明模具組件的示意平面圖，示出了側(cè)壁的樞轉(zhuǎn)；圖10是表示本發(fā)明的不同截面區(qū)域的三個相鄰模具組件部分的立體圖；圖11是表示本發(fā)明的不同截面區(qū)域的兩個可調(diào)節(jié)底塊機(jī)構(gòu)的分解立體圖；圖12是穿過本發(fā)明的裝配底塊機(jī)構(gòu)的一端的縱剖圖；圖13是安裝在模具臺基座板中的本發(fā)明可調(diào)節(jié)底塊夾緊組件的立體圖；圖14是本發(fā)明的可調(diào)節(jié)模具組件的一個拐角的局部切去仰視圖，示出了冷卻劑拐角插頭；圖15是沿圖14的線XV-XV的橫剖圖；圖16是本發(fā)明的模具組件的拐角的局部切去仰視圖，示出了本發(fā)明的鼓風(fēng)機(jī)機(jī)構(gòu)；圖17是沿圖16的線XVII-XVII的剖視圖；圖18是圖16和圖17中所示的射流噴嘴保持器板的分離立體圖；以及圖19是圖16中所示的滑動吊架的一部分的分離仰視圖。
具體實施例方式
圖1示出了本發(fā)明的優(yōu)選可調(diào)節(jié)模具組件15的主要部件。模具組件15包括一對相對側(cè)壁16和一對相對端壁17，它們一起限定了具有開口頂部的大致矩形的模具空間100，熔融金屬通過該開口頂部進(jìn)入模具15中。相對較長的側(cè)壁16基本彼此平行并平行于縱軸L。相對較短的端壁17彼此平行并平行于橫軸T。錠(未示出)的寬面和短邊緣沿側(cè)壁16并沿端壁17形成。錠的標(biāo)稱寬度w由在端壁17之間的縱向距離來限定，而錠的標(biāo)稱厚度t由端壁17的長度來限定(平行于橫軸T測量)。
各側(cè)壁16具有第一端部102、第二端部104、面對模具空間100的內(nèi)表面106、相對外表面108、上表面112和下表面114(圖2)。如圖1所示，各側(cè)壁16的端部102、104為平直的且平行于縱軸，而各側(cè)壁的中心部分具有凸形彎曲的內(nèi)表面。中心部分的曲率補(bǔ)償了錠在凝固過程中沿這些壁的不均勻收縮，并保證了錠的寬面和短邊緣相對較平，以便使剝離深度最小，并有利于堆垛。端部102、104保持平坦，以確保在這些區(qū)域中橫過模具空間100的距離恒定，原因?qū)⒃诤竺娼榻B。
至少一個端壁17形成可運(yùn)動端壁組件110的一部分，它可相對于側(cè)壁16沿縱向方向運(yùn)動，以便改變模具空間100的面積。在圖中所示的本發(fā)明優(yōu)選實施例中，兩個端壁17都可運(yùn)動。
本發(fā)明的一個或多個模具組件15可以并排布置(如圖3、6和10所示)，用于同時鑄造相同或不同截面面積的錠。模具組件15安裝成使得側(cè)壁16的端部102、104支承在集水總管組件14上，該集水總管組件14包括空心管13，該空心管13布置在模具15的相對端處，并與框架部件或冷卻劑管12連接。集水總管組件14安裝在鑄造機(jī)托架11上。為了更清楚地表示模具組件15的特征，圖1中以虛線示出了鑄造機(jī)托架11和集水總管組件14(包括部件12和管13)。
側(cè)壁16和端壁17均設(shè)置有用于液體冷卻劑(優(yōu)選是水)的冷卻劑通道。該冷卻劑用于冷卻模具壁16、17，還用于當(dāng)錠從模具底部出來時二次冷卻錠。圖2示出了穿過模具側(cè)壁16的剖視圖，示出了它的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，端壁17還具有圖2中所示的結(jié)構(gòu)。
側(cè)壁16的內(nèi)表面106、外表面108以及上表面112的一部分由模具壁本體30限定。側(cè)壁16的下表面114由封閉擋板28來限定，該封閉擋板28通過螺紋緊固件而固定在模具壁本體30上。一次冷卻通道18縱向延伸穿過側(cè)壁16，該一次冷卻通道18的相對端通過柔性軟管47(圖1、5和10)而與中空的冷卻劑管13連通。一次冷卻腔室18通過垂直孔板116而與二次冷卻腔室19分離，該垂直孔板116穿有多個孔20，這些孔20提供在腔室18和19之間的連通。來自二次腔室19的冷卻劑經(jīng)過傾斜的冷卻劑通道21，并通向設(shè)置在模具壁本體30和封閉擋板28之間的冷卻劑供給槽道29。供給槽道29優(yōu)選地可以包括多個縱向間隔開的孔，或者可以包括連續(xù)的縱向延伸的狹槽。更優(yōu)選地，供給槽道29的開口形成沿側(cè)壁16的基本整個長度縱向延伸的狹槽，這樣，當(dāng)錠從模具15的底部出來時，連續(xù)的冷卻劑“簾”從槽道29供給錠的外表面，從而對錠提供二次冷卻。優(yōu)選地，擋板28的下部內(nèi)側(cè)部分118凹入，以便當(dāng)錠從模具的底部出來時在冷卻劑供給腔室29的開口和錠之間提供空隙。
還優(yōu)選地在鑄造的金屬和各側(cè)壁16的內(nèi)表面106之間提供潤滑劑。因此，優(yōu)選地，各側(cè)壁16設(shè)置有潤滑劑供給系統(tǒng)120，該潤滑劑供給系統(tǒng)120也在圖2中示出。潤滑劑供給系統(tǒng)120包括沿側(cè)壁16的長度縱向延伸的潤滑劑供給槽道22。潤滑劑供給槽道22優(yōu)選地形成于模具本體30的上部凹入表面122和蓋板23的下表面124之間，該蓋板23通過自密封緊固件25而固定在模具壁本體30上。如圖2所示，模具本體30的表面122相對于上表面112凹入一定量，這樣，就使得蓋板23的上表面與側(cè)壁16的上表面112平齊。潤滑劑供給槽道22的一端或兩端從潤滑劑外部供給源(未示出)接收潤滑劑。
潤滑劑供給系統(tǒng)120還包括多孔材料條帶27，該多孔材料條帶27與潤滑劑供給槽道22間隔開，并沿該潤滑劑供給槽道22延伸，且優(yōu)選地容納在形成于模具本體30的上部凹入表面122中的槽126內(nèi)。
來自供給槽道22的潤滑劑通過一個或多個第一潤滑劑通道26(優(yōu)選地形成為在蓋板23的下表面124中的多個槽)而流向多孔材料條帶27。潤滑劑經(jīng)過多孔材料條帶27，然后經(jīng)過在條帶27和側(cè)壁16的內(nèi)表面106之間延伸的一個或多個第二潤滑劑通道128。第二潤滑劑通道128開口于模具空間100中，這樣，在鑄造過程中，離開通道128的潤滑劑施加在側(cè)壁16的內(nèi)表面106上，以便在鑄造過程中通過重力而到達(dá)熔融金屬的彎液面。第二潤滑劑通道128形成于蓋板23的下表面124和模具壁本體30的上部凹入表面122之間，優(yōu)選地包括形成為在蓋板23下表面124中的凹口的連續(xù)縱向延伸通道。
優(yōu)選地，蓋板23由O形環(huán)24密封，該O形環(huán)24容納在形成于模具壁本體30的上部凹入表面122中的槽130內(nèi)，該槽形成于上部凹入表面122的外邊緣處。
通過潤滑劑供給系統(tǒng)而供給錠表面的鑄造潤滑劑優(yōu)選地包括任何常規(guī)的直接冷鑄潤滑劑，包括天然或合成潤滑油。天然潤滑油包括植物油，例如菜油和蓖麻油。優(yōu)選的合成潤滑油可以優(yōu)選地包括在加拿大專利No.2,237,950中披露的合成潤滑油，即，Mobil Arctic 220、Mobil Arctic 230和Magnus CAL 192。條帶27優(yōu)選地可以連續(xù)或分段，且優(yōu)選地包括石墨或其它多孔材料，且條帶的可滲透性足以確保潤滑劑沿模具壁16、17的整個長度均勻分布。本發(fā)明的潤滑系統(tǒng)的另一優(yōu)點是，多孔條帶27(例如，石墨)的使用允許潤滑系統(tǒng)在模具組件向上傾斜以便從模具組件下面收回錠時防止泄漏。
前面已經(jīng)介紹了模具壁16、17和壁組件15的總體結(jié)構(gòu)，下面將參考附圖(優(yōu)選地參考圖3、4和5)介紹本發(fā)明的優(yōu)選可運(yùn)動端壁組件110。
如上所述，在優(yōu)選實施例中的兩個端壁17都可運(yùn)動，且各端壁形成可運(yùn)動端壁組件110的一部分。各端壁17橫向跨過在側(cè)壁16的端部102、104之間的空間而延伸。各端壁17具有相對的端表面131(圖15中可見)，該相對端表面131可密封抵靠相對側(cè)壁16的內(nèi)表面106。應(yīng)當(dāng)知道，在錠的鑄造過程中，端壁17的端表面相對于側(cè)壁16的端部102、104密封。
各可運(yùn)動端壁組件110還包括橫向延伸部件132，該橫向延伸部件132具有中心部分134和相對端部136，該相對端部136橫向向外延伸超過端壁17的端表面131，并延伸至側(cè)壁16上面。同樣，設(shè)置有下部橫向部件138，它具有中心部分140和一對端部，該對端部向外延伸超過端壁17的端表面，并延伸至側(cè)壁16下面。
在圖中示出了上部和下部橫向部件132和138包括平板，這些平板通過凸肩螺栓31而固定在端壁17的上表面和下表面上。不過，應(yīng)當(dāng)知道，端壁17也可以設(shè)置有成一體的上部和下部延伸部件，該延伸部件與端部136和142類似地延伸超過端壁17的端表面131。
各可運(yùn)動端壁組件110還包括一對連接部件144和146，各連接部件144和146沿側(cè)壁16的外表面108延伸，并連接下部橫向部件138和上部橫向部件132。由圖3可知，上部和下部橫向部件132、138以及連接部件144、146形成矩形滑動托架39，本文中也稱為“滑動吊架”，其固定在端壁17的上表面和下表面上。在端壁17和連接部件144、146的端表面之間形成一對空間，側(cè)壁16可滑動地容納在該空間內(nèi)。因此，滑動吊架39用于使端壁17沿側(cè)壁16的端部102、104而前后滑動。
可運(yùn)動端壁組件110還設(shè)置有夾緊機(jī)構(gòu)，該夾緊機(jī)構(gòu)可與端壁組件110一起運(yùn)動，以便將側(cè)壁16夾緊為與端壁17的端表面131密封接合。應(yīng)當(dāng)知道，可以采用多種不同類型的夾緊機(jī)構(gòu)，圖中示出了一種優(yōu)選機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地，夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)置有至少一個連接部件144、146，以便迫使一個或兩個側(cè)壁16與端壁17的端表面131密封接合。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，夾緊機(jī)構(gòu)包括安裝在滑動吊架39的一端處的楔形夾。該楔形夾包括垂直驅(qū)動楔塊35，該楔塊35可沿形成于連接部件146中的槽40滑動。如圖3中所示，楔塊35具有相對較厚的上端和相對較薄的下端，且槽40的深度同樣從它的上端向它的下端減小。楔塊35由自鎖螺紋緊固件32驅(qū)動，該自鎖螺紋緊固件32具有在它的上端處的手柄，用于手動操作。緊固件32的桿延伸穿過形成于支承板34中的橫向狹槽45(該支承板34通過螺栓37、38而固定在滑動吊架39上)、穿過推力螺母33(該推力螺母33保持卡在支承板34下表面中的槽43內(nèi))并穿過形成于滑動吊架39的上部橫向部件132中的橫向狹槽44，并伸入在楔塊35上表面中的孔內(nèi)，緊固件的桿通過銷36而固定在該楔塊35上。緊固件固定在楔塊35上，這樣，它可自由地相對于楔塊35旋轉(zhuǎn)。通過轉(zhuǎn)動緊固件32上的手柄來施加夾緊壓力，從而使緊固件32的桿穿過推力螺母33向下前進(jìn)。這也使得向下驅(qū)動楔塊35，以逐漸增加施加在端壁17上的夾緊力。在夾緊過程中，楔塊對著側(cè)壁16的外表面108而向內(nèi)運(yùn)動，從而使得推力螺母33在槽43中橫向移動，并使得緊固件32的螺紋桿在狹槽44和45中橫向移動。
在端壁17的夾緊過程中，楔塊在其中一個側(cè)壁16上施加向內(nèi)指向的夾緊力，還在連接部件146上施加向外的力。因此，連接部件146作為止推板，并因此構(gòu)成為防止當(dāng)在夾緊力作用時發(fā)生變形。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，優(yōu)選地連接部件146由比連接部件144更厚的材料構(gòu)成。此外，如圖4所示，連接部件146以互鎖結(jié)構(gòu)而與上部和下部橫向部件132、138連接。在圖4所示的結(jié)構(gòu)中，在連接部件146的頂部和底部加工有凸肩42。該凸肩與形成于橫向部件132、138端部處的相應(yīng)脊互鎖。連接部件146通過螺紋緊固件37(該螺紋緊固件37也固定支承板34)而安裝在上部橫向部件132上，并通過緊固件38而固定在下部橫向部件138上。
如圖3所示，滑動吊架39在用于鑄造不同厚度的錠時可以制成不同長度。
由上述說明可知，優(yōu)選地在側(cè)壁的端部102、104中避免彎曲，這是因為這可能阻止端壁17沿側(cè)壁16平滑運(yùn)動，并可能阻止端壁17與側(cè)壁16充分密封。因此，相對側(cè)壁的端部102、104為平直的且平行于縱軸。
圖5是表示冷卻劑怎樣從中空冷卻劑管13通過柔性軟管47而供給側(cè)壁16和端壁17的縱剖視圖，且冷卻劑從管13通過頂部冷卻劑出口46而流向軟管47。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選方面，提供了用于將側(cè)壁16保持和定位在冷卻劑管13頂部的裝置，且該裝置能夠允許側(cè)壁16受限的橫向運(yùn)動，以便交替夾緊和釋放端壁17，從而允許它們沿側(cè)壁16的端部102、104滑動。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，如圖6至9所示，各側(cè)壁16能夠繞延伸穿過各側(cè)壁的第一端部的樞軸線P樞轉(zhuǎn)。如圖6中所示，樞軸線P垂直于由模具組件15和模具空間100限定的平面。各側(cè)壁16繞樞軸線P的樞轉(zhuǎn)使得該側(cè)壁16的第二端部104相對于相對側(cè)壁16橫向移動，從而改變橫過在相對側(cè)壁16的端部102、104之間的模具空間100的距離。這能夠參考圖9來進(jìn)行最佳解釋。當(dāng)釋放楔塊35的夾緊力時，側(cè)壁16(圖9中的左側(cè)壁)自由地繞延伸穿過它的第一端部102的樞軸線P而樞轉(zhuǎn)。側(cè)壁16的樞轉(zhuǎn)使得第二端部104橫向移動，且側(cè)壁16的移動位置由虛線表示。同樣，側(cè)壁16′(圖9中的右側(cè))繞延伸穿過它的第一端部102的樞軸線P而旋轉(zhuǎn)，從而使得第二端部104橫向移動。在圖9中，側(cè)壁16′的向外移動位置由虛線表示。當(dāng)側(cè)壁16和16′處于它們的向外移動位置時，端壁組件110自由地沿側(cè)壁的端部102、104縱向滑動，且圖9中示出了滑動吊架39的不同位置。
如圖9所示，側(cè)壁16的第一端部102橫過模具空間與相對側(cè)壁16′的第二端部104直接相對。將各側(cè)壁的樞轉(zhuǎn)端布置在模具15的相對端處，這確保了側(cè)壁16保持平行，從而確保端壁容易沿側(cè)壁16滑動。
側(cè)壁16通過夾板機(jī)構(gòu)148而便于樞轉(zhuǎn)，側(cè)壁通過該夾板機(jī)構(gòu)148固定在一個或多個靜止表面上。在優(yōu)選實施例中，各側(cè)壁的端部102、104安裝在中空冷卻劑管13上，該中空冷卻劑管13在模具15的相對端處橫向延伸。
各夾板機(jī)構(gòu)148包括上部部件48和下部部件49，側(cè)壁16的端部102、104容納在它們之間。如圖所示，在模具15的各端處布置一個夾板機(jī)構(gòu)148，使各夾板機(jī)構(gòu)148保持一個側(cè)壁16的第一端部102和另一側(cè)壁16的第二端部104。
側(cè)壁16的樞轉(zhuǎn)可以通過多種方式來實現(xiàn)。在圖中所示的優(yōu)選實施例中，各側(cè)壁16的第一端部102繞樞軸部件53樞轉(zhuǎn)，該樞軸部件53與樞軸線P重合。該樞軸線延伸穿過夾板機(jī)構(gòu)148的上部和下部部件48、49。
如圖所示，各樞軸部件53優(yōu)選地包括樞軸銷，該樞軸銷與夾板機(jī)構(gòu)和側(cè)壁16的第一端部102接合。更優(yōu)選地，第一樞軸銷53在夾板機(jī)構(gòu)148的上部部件48和側(cè)壁16的上表面112之間延伸，且第二樞軸銷在夾板機(jī)構(gòu)148的下部部件49和側(cè)壁16的下表面114之間延伸。優(yōu)選地，各樞軸銷53固定在夾板機(jī)構(gòu)148或側(cè)壁16上，最優(yōu)選地固定在夾板機(jī)構(gòu)148上。
在第一和第二樞軸銷53安裝在夾板機(jī)構(gòu)148的上部和下部部件48、49上的情況下，各側(cè)壁的上表面和下表面112、114提供有空腔54，該空腔54接收樞軸銷53?？涨?4位于各側(cè)壁16的第一端部中，且各空腔的形狀和尺寸設(shè)置成緊密接收樞軸銷53。這允許側(cè)壁16繞樞軸銷53樞轉(zhuǎn)，但是防止第一端部102橫向運(yùn)動。在本發(fā)明最優(yōu)選實施例中，各空腔54為圓柱形樞軸孔。
各夾板機(jī)構(gòu)148還設(shè)置有運(yùn)動限制機(jī)構(gòu)，以限制各側(cè)壁的第二端部104通過側(cè)壁16繞樞軸線P的旋轉(zhuǎn)而橫向移動的量。多種類型運(yùn)動限制機(jī)構(gòu)可以用于本發(fā)明中。優(yōu)選地，運(yùn)動限制機(jī)構(gòu)包括止動部件，該止動部件容納在設(shè)置在夾板機(jī)構(gòu)148或側(cè)壁16中的狹槽內(nèi)。狹槽具有沿橫向方向測量的足夠長度，這樣，銷在狹槽端部之間的運(yùn)動將允許側(cè)壁16的第二端104運(yùn)動成與其相關(guān)的端壁17的其中一個端表面進(jìn)行接合和脫開。
在優(yōu)選實施例中，止動部件包括固定在夾板機(jī)構(gòu)148的上部部件48和/或下部部件49上的一個或多個銷，且狹槽55形成于側(cè)壁的上表面112和下表面114的一個或兩個中。優(yōu)選地，作為止動部件的銷是銷53，例如用于保持側(cè)壁16的第一端部的銷。這使得本發(fā)明的夾板機(jī)構(gòu)148具有簡單、可逆的結(jié)構(gòu)。
應(yīng)當(dāng)知道，在側(cè)壁的樞轉(zhuǎn)過程中，各側(cè)壁16的第二端部104旋轉(zhuǎn)通過圓弧。因此，形成于側(cè)壁16的上表面和下表面112、114中的狹槽55優(yōu)選的是弧形，且該弧的半徑等于在樞軸線和狹槽55中心之間的距離。
圖6和7提供了夾板機(jī)構(gòu)148的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的詳細(xì)視圖，其中，圖6示出了用于不同厚度的鑄造錠的、不同長度的一對夾板機(jī)構(gòu)148。
如圖6和7所示，夾板機(jī)構(gòu)149的上部部件48為大致U形，其具有上部板150和一對側(cè)邊152。同樣，下部部件49為U形，包括下部板154和一對側(cè)邊156。上部和下部部件48、49的上部板150和下部板154裝有樞軸/止動銷53，且側(cè)邊152和156一起形成了夾板機(jī)構(gòu)148的側(cè)壁。側(cè)壁具有這樣的高度，即，上部和下部板150、154分開的距離稍微大于模具側(cè)壁16的高度，以允許側(cè)壁16樞轉(zhuǎn)。
各夾板機(jī)構(gòu)148通過一對豎直的定心凸起56而固定在冷卻劑管13上，該定心凸起56優(yōu)選地形成于板158上，該板158通過焊接等而固定在冷卻劑管13上。夾板機(jī)構(gòu)148的下部板154設(shè)置有一對孔，該對孔套裝在定心凸起56的基座部分上。上部板150設(shè)置有相同的孔80，這樣，具有內(nèi)螺紋孔的螺柱57能夠插入穿過上部板150中的孔80，并螺紋連接在定心凸起56的螺紋端上。夾板機(jī)構(gòu)148的上部和下部部件48、49通過螺栓50而固定在一起，該螺栓50穿過上部板150中的孔162，并螺紋擰入下部板154中的螺紋孔164內(nèi)。
應(yīng)當(dāng)知道，優(yōu)選地，在板158上的定心凸起56之間的距離為恒定的，在夾板機(jī)構(gòu)148中的孔80之間的距離也是恒定的，而不管夾板機(jī)構(gòu)148的尺寸如何。因此，不同長度的夾板機(jī)構(gòu)148能夠保持在同一定心凸起56上，從而提高模具15的可互換性。
為了防止夾板機(jī)構(gòu)148的上部和下部部件48、49相對運(yùn)動，設(shè)置有多個引導(dǎo)件51，以便鎖定和定位上部和下部部件48、49。應(yīng)當(dāng)知道，也可以使用其它類型的鎖定結(jié)構(gòu)，例如銷、鍵、鍵槽或任意其它確實接合裝置。
優(yōu)選地，在上部板150的中心設(shè)置有吊眼52，以便于搬運(yùn)夾板機(jī)構(gòu)148，還有助于搬運(yùn)整個可調(diào)節(jié)模具組件15，從而能夠在鑄造中心進(jìn)行快速更換或錠厚度變化。
如圖1所示，本發(fā)明的模具組件還包括底塊60，該底塊60在鑄造操作開始時容納在模具空間100中，且可在鑄造過程中離開模具向下運(yùn)動。優(yōu)選地，當(dāng)用于不同尺寸的鑄造錠時，底塊60的尺寸可調(diào)節(jié)。下面將參考圖11至圖13來介紹本發(fā)明優(yōu)選的可調(diào)節(jié)底塊組件60。
圖11是表示本發(fā)明優(yōu)選的一對底塊組件60的分解圖，它們用于鑄造不同尺寸的錠，在圖11右側(cè)的底塊組件60用于鑄造比圖11的左側(cè)所示更厚的錠。
底塊組件60包括中心部分61，該中心部分61安裝在基座板58(圖13)上，或者與該基座板58形成一體。優(yōu)選地，多個底塊安裝基座板58布置在模具臺基座板59上，如圖13中所示。
底塊60的中心部分61具有一對側(cè)邊166，當(dāng)?shù)讐K60容納在模具空間100中時，該側(cè)邊166沿模具側(cè)壁16延伸。底塊60還包括一對端部分62，各端部分62具有側(cè)邊，當(dāng)?shù)讐K組件60容納在模具空間100中時，該側(cè)邊沿其中一個模具端壁17延伸。至少一個端部分62沿在中心部分61的側(cè)邊166之間延伸的分型線170(圖12)而可釋放地安裝在該中心部分上，優(yōu)選地，該分型線170平行于橫軸延伸。在圖中所示的優(yōu)選實施例中，兩個端部分62可釋放地安裝在中心部分61上。在本發(fā)明的底塊60中，各可釋放端部分62通過夾緊機(jī)構(gòu)而固定在中心部分61上，該夾緊機(jī)構(gòu)優(yōu)選地包括在中心部分61或端部分62上的凸起，該凸起將容納在形成于端部分或中心部分中的另一個中的空腔內(nèi)，且凸起可相對于空腔運(yùn)動，從而將端部分62夾緊成沿分型線170與中心部分61接合。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，空腔70形成于可釋放端部分62的下表面中，且凸起包括具有可縮回爪64的可運(yùn)動夾緊塊63，該可縮回爪64布置在中心部分61的上表面上。最優(yōu)選地，中心部分61設(shè)置有一對延伸部分172，該對延伸部分172縱向延伸至分型線170的各側(cè)，這樣，當(dāng)端部分62夾緊成與中心部分61接合時，各延伸部分172處于端部分62的下面。
如圖11中所示，夾緊塊63優(yōu)選地沿延伸部分172的上表面橫向延伸。塊63包括下部174，該下部174伸入延伸部分172中的矩形凹口176內(nèi)。夾緊塊63的下部174具有螺紋孔，當(dāng)塊63的下部174容納在凹口176中時，該螺紋孔縱向延伸。各端部分172還設(shè)置有縱向延伸孔180，該縱向延伸孔180與矩形凹口176的內(nèi)部連通。螺紋緊固件67穿過孔180延伸，并通過孔178而螺紋連接，這樣，轉(zhuǎn)動緊固件67將使得塊63朝向和遠(yuǎn)離分型線170運(yùn)動。緊固件67的端部通過螺栓68來固定，該螺栓68以直角穿過延伸部分172的底表面延伸，從而防止螺栓67離開延伸部分172。
如圖12中所示，螺栓67轉(zhuǎn)動還將使得塊63穿過凹口176縱向運(yùn)動，而塊63朝著分型線170前進(jìn)將使得爪64與空腔70的內(nèi)表面182接合，從而將可釋放端部分夾緊成沿分型線170與中心部分61接合。
優(yōu)選地，爪64和空腔70的內(nèi)表面182彼此互鎖，以便當(dāng)如圖12所示夾緊在一起時防止可釋放端部分62和中心部分61分離。在圖12中所示的優(yōu)選實施例中，爪64設(shè)置有向前凸出的表面，且空腔70的內(nèi)表面182設(shè)置有相應(yīng)的縱向延伸凹口。應(yīng)當(dāng)知道，爪朝著分型線170前進(jìn)將使得爪64對著空腔70的內(nèi)表面182施加力，該力指向分型線170。
優(yōu)選地，爪64彈性安裝在夾緊塊63上，且至少一個緊固件66將爪64固定在夾緊塊63上。一個或多個彈性部件(例如，彈簧墊圈65)布置在爪64和夾緊塊63之間，這樣，爪64在壓靠空腔70的內(nèi)表面182上時將縮回。爪64根據(jù)在中心部分61和端部分62之間的不同膨脹而縱向運(yùn)動，該不同膨脹由于不同材料的組合而引起，這些不同材料在鑄造開始時通過與熔融金屬接觸的熱沖擊而膨脹至不同程度。因此，盡管不同熱膨脹的影響，可縮回夾緊機(jī)構(gòu)仍保持牢固夾緊，同時避免端部件62、中心部分61以及夾緊部件63、64、67和68的塑性變形。
還優(yōu)選地，底塊組件60設(shè)置有一個或多個對齊部件，以便確?？舍尫哦瞬糠?2相對于中心部分61沿分型線170適當(dāng)?shù)貙R。在圖中所示的實施例中，對齊部件包括縱向延伸的定心銷69，該定心銷69與在中心部分61和端部分62中的孔接合。形成于端部分62中的孔71優(yōu)選地設(shè)置有通氣孔72，在端部分62的安裝過程中，流體能夠可通過該通氣孔72從孔71中清除。
下面將參考圖14至19介紹本發(fā)明的優(yōu)選鑄造模具的附加特征。這些特征涉及通過堵塞在側(cè)壁16中的某些冷卻劑開口和/或通過將一些冷卻劑吹離在靠近錠拐角處的表面而防止在錠拐角處的過度冷卻。
下面將參考圖14和15來介紹堵塞側(cè)壁16中的開口的優(yōu)選裝置，圖14和15示出了模具空間100的拐角，端壁17的端表面131在該拐角處與側(cè)壁16的內(nèi)表面106接合。如圖14和15所示，端壁17的下表面設(shè)置有包括拐角板74的拐角插頭組件73，該拐角板74通過螺紋緊固件75固定在端壁17上。應(yīng)當(dāng)知道，拐角板74可以與端壁17形成一體。
如圖15中所示，拐角板經(jīng)過端壁17的端表面131而向外凸出，優(yōu)選地沿端壁17的整個厚度(通常隨著在端部處的端壁17的形狀)從它的外表面延伸至它的內(nèi)表面最內(nèi)端處。拐角板74的、經(jīng)過端壁17向外延伸的部分設(shè)置有槽，密封部件76(優(yōu)選的是O形環(huán)、方形環(huán)等)容納在該槽內(nèi)。密封部件76定位成使其與冷卻劑供給腔室29的開口接合，從而防止冷卻劑流經(jīng)供給腔室29的、面對端壁17端表面131的部分。
如圖14所示，端壁17具有在靠近其各端表面131的彎曲部分，這樣，模具空間的拐角進(jìn)行倒圓，且端壁17的端表面131的面積大于端壁17在其端表面之間的中部處的截面面積。這樣，拐角插頭組件73在模具空間100的拐角處阻擋冷卻劑供給腔室29的至少一部分，從而防止在錠的拐角處過度冷卻。
圖16至19中示出了用于將冷卻劑從模具拐角處吹走的優(yōu)選裝置。在這些附圖所示的實施例中，將可壓縮或不可壓縮的流體引向通過冷卻劑供給腔室29噴射在錠表面處的冷卻劑，從而吹動冷卻劑以使其脫離與錠拐角的接觸。
優(yōu)選地，噴射到冷卻劑上的流體是壓縮空氣，該壓縮空氣從射流噴嘴90中噴射。如圖16中所示，優(yōu)選地，射流噴嘴90安裝在保持板93上，該保持板93通過緊固件94而固定在滑動吊架39的下部橫向部件138上。優(yōu)選地，緊固件94穿過在保持板93中的狹槽95，以便允許射流噴嘴90的方向能夠相對于模具拐角進(jìn)行調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，沿保持板93的內(nèi)邊緣設(shè)置有熔融金屬折流板96，以便防止噴嘴90和空氣軟管受到在模具底部在錠拐角處或其周圍漏出的熔融金屬的損害。
優(yōu)選地，空氣射流噴嘴90是雙扁平射流噴嘴，它具有狹槽形式的上部扁平射流出口91以及狹槽形式的下部扁平射流出口97。噴嘴90能夠樞轉(zhuǎn)，這樣，將壓縮空氣引向在模具15拐角附近離開冷卻劑腔室29的冷卻劑，從而能夠改變離開的冷卻劑被吹離模具拐角時的距離。
滑動吊架39的下部橫向部件138設(shè)置有靠近模具15拐角的孔92。如圖17所示，噴嘴90的上部扁平射流出口91位于孔92內(nèi)，而下部扁平射流出口97位于滑動吊架39的下表面之下。如圖19所示，孔92在其圓周的一部分周圍開口，這樣，從上部扁平射流出口91噴射的流體可以引向模具的拐角。
為了幫助重新定向由來自噴嘴90的壓縮空氣吹回的冷卻劑，滑動吊架39的下部橫向部件138還優(yōu)選地設(shè)置有一系列孔83，這些孔83布置成彼此間隔開并平行于模具15的縱軸。間隔開的孔83至少部分地與形成于側(cè)壁16的擋板28的下表面中的排出槽82對齊，這些槽82與冷卻劑供給腔室29的開口連通。因此，離開腔室29的一部分冷卻劑通過槽82而由鼓風(fēng)機(jī)90重新定向，并通過孔83離開模具，從而離開錠表面。
盡管已經(jīng)結(jié)合特定優(yōu)選實施例介紹了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于此。而是，本發(fā)明旨在包括落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于直接冷鑄金屬錠的模具，該模具包括一對相對側(cè)壁和一對相對端壁，它們一起限定了大致矩形的具有開口頂部的模具空間，熔融金屬通過該開口頂部進(jìn)入模具；各側(cè)壁具有第一端部、相對的第二端部、內(nèi)表面以及相對的外表面，且至少一個端壁包括可運(yùn)動端壁組件，該可運(yùn)動端壁組件可相對于側(cè)壁運(yùn)動，以便改變模具空間的面積，各可運(yùn)動端壁組件包括(a)中心端壁部件，其橫過在側(cè)壁端部之間的空間延伸，該中心端壁部件具有相對端表面，該相對端表面可密封抵靠側(cè)壁的內(nèi)表面；(b)一對上部延伸部件，它們安裝在中心端壁部件上，各上部延伸部件向外延伸超過中心端壁部件的端表面，并延伸至其中一個側(cè)壁上面；(c)一對下部延伸部件，它們安裝在中心端壁部件上，各下部延伸部件向外延伸超過中心端壁部件的端表面，并延伸至其中一個側(cè)壁下面；(d)一對連接部件，各連接部件沿其中一個側(cè)壁的外表面延伸，并連接其中一個下部延伸部件和其中一個上部延伸部件，其中，延伸部件和連接部件一起限定了一對空間，各空間位于中心端壁部件的端表面外側(cè)，側(cè)壁延伸通過該空間；以及(e)夾緊裝置，其可與可運(yùn)動端壁組件一起運(yùn)動，以便將側(cè)壁夾緊成與中心端壁部件的端表面密封接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于所述上部延伸部件形成于上部保持部件的相對端處，該上部保持部件固定在中心端壁部件的上表面上，且所述下部延伸部件形成于下部保持部件的相對端處，該下部保持部件固定在中心端壁部件的下表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于所述夾緊裝置設(shè)置在至少一個連接部件上，各夾緊裝置在其中一個側(cè)壁上施加向內(nèi)指向的夾緊力，以便靠近其重心來夾緊該中心端壁部件，且各夾緊裝置在連接部件上施加向外力，夾緊裝置設(shè)置在該連接部件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具，其特征在于所述夾緊裝置包括楔形夾，該楔形夾包括垂直楔塊，該垂直楔塊容納在其中一個連接部件和其中一個側(cè)壁的外表面之間，該楔塊具有較厚的上端和較薄的下端，該楔塊被向下驅(qū)動，以便增加施加在側(cè)壁上的夾緊力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模具，其特征在于所述楔形夾還包括可手動調(diào)節(jié)的螺釘機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)夾緊力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于所述垂直楔塊容納在形成于連接部件內(nèi)表面中的槽內(nèi)，該槽的深度小于垂直楔塊的上端的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具，其特征在于所述其上設(shè)置有夾緊裝置的連接部件以互鎖結(jié)構(gòu)與上部和下部延伸部件連接，以便防止連接部件響應(yīng)于由夾緊裝置施加的向外力而相對于上部和下部延伸部件運(yùn)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于所述相對側(cè)壁的端部彼此平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于所述端壁都包括可運(yùn)動端壁組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于各側(cè)壁具有內(nèi)部冷卻劑通道以及多個與該內(nèi)部冷卻劑通道連通的冷卻劑開口，這些冷卻劑開口定位成靠近側(cè)壁的內(nèi)表面，并定向成接收來自冷卻劑通道的冷卻劑，并當(dāng)錠從模具底端出來時將冷卻劑向下和向內(nèi)引向該錠，并且其中各可運(yùn)動端壁組件設(shè)置有密封裝置，以便堵塞靠近中心端壁部件端表面的冷卻劑開口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的模具，其特征在于所述密封裝置包括至少一個彈性密封部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的模具，其特征在于所述密封裝置設(shè)置在可運(yùn)動端壁組件上，并在中心端壁部件的各端表面的外側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的模具，其特征在于所述中心端壁部件在它的相對端彎曲，以便與側(cè)壁形成彎曲拐角，這樣，中心端壁部件的端表面的面積大于中心端壁部件的、穿過在端表面之間中間部分的端壁部件的截面積，且其中密封裝置堵塞至少一些冷卻劑開口，這些冷卻劑開口指向從模具下端出來的錠的拐角。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于各側(cè)壁具有內(nèi)部冷卻劑通道以及多個與內(nèi)部冷卻劑通道連通的冷卻劑開口，冷卻劑開口定位成靠近側(cè)壁的內(nèi)表面，并定向成接收來自冷卻劑通道的冷卻劑，并且當(dāng)錠從模具下端出來時將冷卻劑向下和向內(nèi)引向該錠，該模具還包括(f)鼓風(fēng)機(jī)裝置，用于當(dāng)冷卻劑離開側(cè)壁中的一個或多個冷卻劑開口時將流體吹向冷卻劑，該鼓風(fēng)機(jī)定向成吹走冷卻劑以使其不與從模具下端出來的錠的拐角相接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的模具，其特征在于各下部延伸部件包括底部板，該底部板具有多個間隔開的孔，這些孔至少部分與一些冷卻劑開口對齊，且這些孔相對于冷卻劑開口與側(cè)壁的內(nèi)表面間隔開。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的模具，其特征在于所述側(cè)壁的下表面設(shè)置有多個排出槽，在底部板中的孔通過這些排出槽與在側(cè)壁中的冷卻劑開口連通，該槽沿基本垂直于側(cè)壁的軸線延伸。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的模具，其特征在于所述鼓風(fēng)機(jī)裝置包括用于吹動可壓縮或不可壓縮流體的鼓風(fēng)機(jī)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的模具，其特征在于所述鼓風(fēng)機(jī)裝置包括可壓縮空氣鼓風(fēng)機(jī)。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的模具，其特征在于所述鼓風(fēng)機(jī)裝置安裝在各下部延伸部件的下表面上，并靠近模具空間的拐角。
20.一種用于直接冷鑄金屬錠的模具，該模具包括一對相對側(cè)壁和一對相對端壁，它們一起限定了大致矩形的具有開口頂部的平的模具空間，熔融金屬通過該開口頂部進(jìn)入模具；各側(cè)壁具有第一端部、相對的第二端部、內(nèi)表面以及相對的外表面，各側(cè)壁的各端部以及端壁橫過在側(cè)壁端部分之間的空間延伸，且各端壁具有相對端表面，該相對端表面可密封抵靠側(cè)壁的內(nèi)表面；各側(cè)壁可繞穿過其第一端部延伸的樞軸線樞轉(zhuǎn)，該樞軸線垂直于由模具空間限定的平面，其中，各側(cè)壁繞該樞軸線的樞轉(zhuǎn)使得該側(cè)壁的第二端部相對于另一側(cè)壁移動，從而改變橫過在相對側(cè)壁的端部分之間的模具空間的距離。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的模具，其特征在于一個側(cè)壁的第一端部橫過模具空間與另一側(cè)壁的第二端部直接相對。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的模具，其特征在于至少一個端壁可相對于側(cè)壁運(yùn)動，以便改變模具空間的面積，該至少一個端壁夾緊在一個側(cè)壁的第一端部和另一側(cè)壁的第二端部之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的模具，其特征在于所述端壁都可運(yùn)動。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的模具，其特征在于當(dāng)端壁的端表面與側(cè)壁的內(nèi)表面密封時，一個側(cè)壁的端部平行于另一側(cè)壁的端部。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的模具，其特征在于各側(cè)壁具有大致矩形橫截面，并具有上表面和相對的下表面，且各側(cè)壁的各端部通過夾板機(jī)構(gòu)而固定在靜止表面上，該夾板機(jī)構(gòu)具有上部部件和下部部件，側(cè)壁的端部容納在它們之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的模具，其特征在于兩個夾板機(jī)構(gòu)設(shè)置在模具的相對端處，各夾板機(jī)構(gòu)保持其中一個側(cè)壁的第一端部以及另一側(cè)壁的第二端部。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的模具，其特征在于各側(cè)壁環(huán)繞進(jìn)行樞轉(zhuǎn)的樞軸線穿過保持側(cè)壁的夾板機(jī)構(gòu)的上部部件和下部部件延伸，并穿過側(cè)壁的第一端部延伸。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的模具，其特征在于各側(cè)壁繞與樞軸線重合的樞軸部件樞轉(zhuǎn)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的模具，其特征在于所述樞軸部件包括至少一個樞軸銷，該樞軸銷與夾板機(jī)構(gòu)和側(cè)壁的第一端部接合。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的模具，其特征在于，所述樞軸部件包括第一樞軸銷，其在夾板機(jī)構(gòu)的上部部件和側(cè)壁的上表面之間延伸；以及第二樞軸銷，其在夾板機(jī)構(gòu)的下部部件和側(cè)壁的下表面之間延伸。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的模具，其特征在于所述第一和第二樞軸銷分別安裝在夾板機(jī)構(gòu)的上部和下部部件上，且其中各側(cè)壁的上表面和下表面設(shè)置有空腔，以便緊密接收樞軸銷。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的模具，其特征在于各夾板機(jī)構(gòu)設(shè)置有一個或多個運(yùn)動限制裝置，以限制各側(cè)壁的第二端部可通過側(cè)壁繞樞軸線的旋轉(zhuǎn)而移動的量。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的模具，其特征在于各運(yùn)動限制裝置包括銷，該銷在夾板機(jī)構(gòu)或側(cè)壁和接收該銷的狹槽之間延伸，該狹槽具有足夠的長度，這樣，銷在狹槽端部之間的運(yùn)動將允許側(cè)壁的第二端運(yùn)動成與端壁的一個側(cè)表面接合和脫開。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的模具，其特征在于各運(yùn)動限制裝置的狹槽形成于側(cè)壁的上表面或下表面中，且銷安裝在夾板機(jī)構(gòu)的上部部件或下部部件上。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的模具，其特征在于各側(cè)壁的第二端可通過圓弧運(yùn)動，該圓弧的半徑等于在樞軸線和狹槽中心之間的距離。
36.根據(jù)權(quán)利要求25所述的模具，其特征在于各夾板機(jī)構(gòu)的上部和下部部件分別包括彼此平行的上部板和下部板，且夾板機(jī)構(gòu)還包括在上部板和下部板之間延伸的一對側(cè)壁，夾板機(jī)構(gòu)的側(cè)壁具有這樣的高度，即上部板和下部板分開的距離稍微大于模具側(cè)壁的高度。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的模具，其特征在于所述夾板機(jī)構(gòu)包括緊固在一起的一對U形部件，各U形部件具有彎曲部分和一對支腳，一個U形部件的彎曲部分包括夾板機(jī)構(gòu)的上部板，而另一U形部件的彎曲部分包括夾板機(jī)構(gòu)的下部板，U形部件的支腳形成夾板機(jī)構(gòu)的側(cè)壁。
38.一種用于直接冷鑄金屬錠的模具，該模具包括一對相對側(cè)壁和一對相對端壁，它們一起限定了大致矩形的具有開口頂部的模具空間，熔融金屬通過該開口頂部進(jìn)入模具，該模具具有底塊，該底塊在鑄造操作開始時容納在模具空間內(nèi)，且該底塊可在鑄造過程中向下運(yùn)動離開模具，該底塊包括(a)中心部分，其安裝在基座板上并具有相對側(cè)邊，當(dāng)?shù)讐K容納在模具空間中時，所述相對側(cè)邊沿模具側(cè)壁延伸；以及(b)一對端部分，它們都具有側(cè)邊，當(dāng)?shù)讐K容納在模具空間內(nèi)時，該側(cè)邊沿其中一個模具端壁延伸，其中，至少一個端部分沿分型線可釋放地安裝在中心部分上，該分型線在中心部分的側(cè)邊之間延伸；所述至少一個可釋放端部分中的每個通過夾緊機(jī)構(gòu)而固定在中心部分上，該夾緊機(jī)構(gòu)包括(i)空腔，其設(shè)置在端部分和中心部分中的一個的表面中；(ii)凸起，其設(shè)置在端部分和中心部分中的另一個的表面上，當(dāng)端部分沿分型線安裝在中心部分上時，該凸起容納在空腔內(nèi)；以及(iii)運(yùn)動裝置，用于使凸起相對于空腔運(yùn)動；其中，空腔具有內(nèi)表面，所述運(yùn)動裝置使凸起運(yùn)動成與空腔的內(nèi)表面接合，以便將端部分夾緊成沿分型線與中心部分接合。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的模具，其特征在于所述夾緊機(jī)構(gòu)的空腔設(shè)置在可釋放端部分的下表面中，且所述凸起設(shè)置在延伸部分的上表面上，該延伸部分安裝在中心部分上，且當(dāng)端部分夾緊成沿分型線與中心部分接合時該延伸部分處于端部分下面。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的模具，其特征在于當(dāng)可釋放端部分夾緊成沿分型線與中心部分接合時，所述凸起和空腔的內(nèi)表面接合。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的模具，其特征在于當(dāng)凸起和空腔的內(nèi)表面接合時，所述凸起和空腔的內(nèi)表面互鎖，以防止可釋放端部分和中心部分分離。
42.根據(jù)權(quán)利要求38所述的模具，其特征在于所述運(yùn)動裝置使得凸起朝向和遠(yuǎn)離在可釋放端部分和中心部分之間的分型線運(yùn)動，這樣，由凸起施加在空腔內(nèi)表面上的力指向在可釋放端部分和中心部分之間的分型線。
43.根據(jù)權(quán)利要求38所述的模具，其特征在于所述運(yùn)動裝置包括螺釘，該螺釘與凸起中的螺紋孔螺紋接合。
44.根據(jù)權(quán)利要求39所述的模具，其特征在于所述運(yùn)動裝置包括螺釘，該螺釘與凸起中的螺紋孔進(jìn)行螺紋接合，該螺釘穿過中心部分的延伸部分而朝著分型線延伸，并伸入凸起的孔內(nèi)，延伸部分設(shè)置有螺釘保持裝置，以防止螺釘從延伸部分中退出。
45.根據(jù)權(quán)利要求38所述的模具，其特征在于至少一個對齊部件沿分型線布置，以使得可釋放端部相對于中心部分對齊。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的模具，其特征在于至少一個對齊部件包括基本垂直于分型線延伸的至少一個對齊銷。
47.根據(jù)權(quán)利要求38所述的模具，其特征在于所述凸起包括彈簧負(fù)載部分，該彈簧負(fù)載部分具有接合表面，該接合表面與空腔的內(nèi)表面接合，在凸起與空腔內(nèi)表面接合的過程中，彈簧負(fù)載部分可相對于凸起的其余部分運(yùn)動。
48.根據(jù)權(quán)利要求38所述的模具，其特征在于所述中心部分通過底塊安裝板而安裝在基座板上。
49.一種用于直接冷鑄金屬錠的模具，該模具包括一對相對側(cè)壁和一對相對端壁，它們一起限定了大致矩形的具有開口頂部的模具空間，熔融金屬通過該開口頂部進(jìn)入模具，其中，各側(cè)壁設(shè)置有潤滑劑供給系統(tǒng)，用于將潤滑材料供給側(cè)壁的內(nèi)表面，該潤滑劑供給系統(tǒng)包括(a)潤滑劑供給槽道，其沿側(cè)壁延伸，該潤滑劑供給槽道接收來自外部潤滑劑供給源的潤滑劑；(b)多孔材料條帶，其沿潤滑劑供給槽道延伸，并與該供給槽道間隔開；(c)一個或多個第一潤滑劑通道，該一個或多個第一潤滑劑通道在潤滑劑供給槽道和多孔材料條帶之間延伸；以及(d)一個或多個第二潤滑劑通道，該一個或多個第二潤滑劑通道在多孔材料條帶和側(cè)壁的內(nèi)表面之間延伸，該第二潤滑劑通道與模具空間連通。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的模具，其特征在于所述潤滑劑供給系統(tǒng)形成于側(cè)壁的上表面和固定在側(cè)壁上的蓋板的下表面之間。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的模具，其特征在于所述潤滑劑供給系統(tǒng)形成于側(cè)壁的上表面中。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的模具，其特征在于所述第一和第二滑油通道形成于蓋板的下表面中。
53.根據(jù)權(quán)利要求50所述的模具，其特征在于所述多孔材料條帶容納在形成于側(cè)壁上表面中的槽內(nèi)。
54.根據(jù)權(quán)利要求49所述的模具，其特征在于所述多孔材料是石墨。
全文摘要
一種用于直接冷鑄金屬的可調(diào)節(jié)模具，該可調(diào)節(jié)模具具有可縱向運(yùn)動的端壁，該端壁在鑄造過程中夾緊在模具側(cè)壁之間。各端壁固定在滑動托架上，該滑動托架支承端壁，并使它能夠沿側(cè)壁的端部運(yùn)動?；瑒拥跫芫哂袏A緊機(jī)構(gòu)，該夾緊機(jī)構(gòu)向一個或兩個側(cè)壁施加夾緊力，該力橫向指向通過端壁的中心。側(cè)壁可彼此相對樞轉(zhuǎn)，以便能夠夾緊和松開端壁。優(yōu)選地，各側(cè)壁的一端可樞轉(zhuǎn)，以便使側(cè)壁的相對端橫向移動，優(yōu)選地各側(cè)壁的樞轉(zhuǎn)端橫過模具而彼此相對。
文檔編號B22D11/08GK1681611SQ03822299
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月19日
發(fā)明者蓋伊·勒布朗, 朱利安·勒米厄, 詹姆斯·P·安森, 唐納德·A·威爾遜 申請人:哈奇有限公司