| 专利名称： | 用于挤压铸造感应转子芯的中心环形浇注设计 | ||
| 专利名称(英文)： | For extrusion casting the center of the induction rotor core ring-shaped pouring design | ||
| 专利号： | CN201510947888.4 | 申请时间： | 20151217 |
| 公开号： | CN105710342A | 公开时间： | 20160629 |
| 申请人： | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | ||
| 申请地址： | 美国密执安州 | ||
| 发明人： | R.J.奥斯博恩; Q.王; F.桑特 | ||
| 分类号： | B22D18/02 | 主分类号： | B22D18/02 |
| 代理机构： | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 吴超; 董均华 |
| 摘要： | 本申请涉及用于挤压铸造感应转子芯的中心环形浇注设计。若干变型可以包括可以限定第一腔、环形浇注系统、和至少一个浇铸道的至少一个模具部分。所述环形浇注系统可以围绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的连续的浇口。所述至少一个浇铸道和至少一个通气孔可以与所述环形浇注系统和所述第一腔流体连通。 | ||
| 摘要(英文)： | A number of variations may include at least one mold portion that may define a first cavity, a circular gating system, and at least one sprue. The circular gating system may surround the first cavity and define a continuous in-gate from the circular gating to the first cavity. The at least one sprue and at least one vent may be in fluid communication with the circular gating system and the first cavity. | ||
1.一种产品，其包括： 限定第一腔、环形浇注系统、和至少一个浇铸道的至少一个模具部分，所述环形浇注系 统围绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的连续的浇口，以及所述 至少一个浇铸道和至少一个通气孔与所述环形浇注系统和所述第一腔流体连通。
2.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述第一腔限定了鼠笼式转子腔。
3.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分包括第二模具部分，所 述第二模具部分可以进一步限定所述第一腔、所述环形浇注系统、所述至少一个浇铸道、和 所述至少一个通气孔。
4.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分进一步限定了至少一个 残饼部。
5.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分进一步限定了与所述浇 铸道流体连通的阻流部。
6.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述第一腔包括置于在第一端部环形腔和第二 端部环形腔之间的多个薄片腔，所述多个薄片腔与所述环形浇注系统流体连通。
7.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分进一步限定了具有大体 上肾脏形状的至少一个通气孔或溢流口。
8.一种方法，其包括： 提供限定第一腔、环形浇注系统、至少一个浇铸道，和至少一个通气孔的至少一个模具 部分，所述环形浇注系统围绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的 连续的浇口，以及所述至少一个浇铸道和至少一个通气孔与所述环形浇注系统和所述第一 腔流体连通； 通过使熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、通过所述环形浇注系统、以及进入所 述第一腔中来挤压铸造零件；以及 固化所述熔融金属以形成所述零件。
9.如在权利要求8中所述的方法，其进一步包括， 在固化所述熔融金属之前将所述熔融金属加压到在大约10,000到大约14,000PSI的 范围内的压强。
10.一种方法，其包括： 提供限定第一腔、环形浇注系统、至少一个浇铸道，和至少一个通气孔的至少一个模具 部分，所述环形浇注系统围绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的 连续的浇口，以及所述至少一个浇铸道和所述至少一个通气孔或溢流口与所述环形浇注系 统和所述第一腔流体连通，以及所述第一腔包括被置于在第一端部环形腔和第二端部环形 腔之间的多个薄片腔，所述多个薄片腔与所述环形浇注系统流体连通； 提供可以进一步限定所述第一腔、所述环形浇注系统、所述至少一个浇铸道、和所述至 少一个通气孔的第二模具部分； 将所述至少一个模具部分与所述第二模具部分邻接以成形所述第一腔； 通过使熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、通过所述环形浇注系统、并且进入所 述第一部分中来挤压铸造零件； 将所述熔融金属加压到在大约10,000到大约14,000PSI的范围内的压强； 固化所述熔融金属以形成具有在大约0.5%到大约0.02%的范围内的孔隙度的零件； 将所述零件从所述环形浇注系统分离。
1.一种产品，其包括： 限定第一腔、环形浇注系统、和至少一个浇铸道的至少一个模具部分，所述环形浇注系 统围绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的连续的浇口，以及所述 至少一个浇铸道和至少一个通气孔与所述环形浇注系统和所述第一腔流体连通。
2.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述第一腔限定了鼠笼式转子腔。
3.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分包括第二模具部分，所 述第二模具部分可以进一步限定所述第一腔、所述环形浇注系统、所述至少一个浇铸道、和 所述至少一个通气孔。
4.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分进一步限定了至少一个 残饼部。
5.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分进一步限定了与所述浇 铸道流体连通的阻流部。
6.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述第一腔包括置于在第一端部环形腔和第二 端部环形腔之间的多个薄片腔，所述多个薄片腔与所述环形浇注系统流体连通。
7.如在权利要求1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分进一步限定了具有大体 上肾脏形状的至少一个通气孔或溢流口。
8.一种方法，其包括： 提供限定第一腔、环形浇注系统、至少一个浇铸道，和至少一个通气孔的至少一个模具 部分，所述环形浇注系统围绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的 连续的浇口，以及所述至少一个浇铸道和至少一个通气孔与所述环形浇注系统和所述第一 腔流体连通； 通过使熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、通过所述环形浇注系统、以及进入所 述第一腔中来挤压铸造零件；以及 固化所述熔融金属以形成所述零件。
9.如在权利要求8中所述的方法，其进一步包括， 在固化所述熔融金属之前将所述熔融金属加压到在大约10,000到大约14,000PSI的 范围内的压强。
10.一种方法，其包括： 提供限定第一腔、环形浇注系统、至少一个浇铸道，和至少一个通气孔的至少一个模具 部分，所述环形浇注系统围绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的 连续的浇口，以及所述至少一个浇铸道和所述至少一个通气孔或溢流口与所述环形浇注系 统和所述第一腔流体连通，以及所述第一腔包括被置于在第一端部环形腔和第二端部环形 腔之间的多个薄片腔，所述多个薄片腔与所述环形浇注系统流体连通； 提供可以进一步限定所述第一腔、所述环形浇注系统、所述至少一个浇铸道、和所述至 少一个通气孔的第二模具部分； 将所述至少一个模具部分与所述第二模具部分邻接以成形所述第一腔； 通过使熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、通过所述环形浇注系统、并且进入所 述第一部分中来挤压铸造零件； 将所述熔融金属加压到在大约10,000到大约14,000PSI的范围内的压强； 固化所述熔融金属以形成具有在大约0.5%到大约0.02%的范围内的孔隙度的零件； 将所述零件从所述环形浇注系统分离。
翻译：技术领域
本公开大体上涉及的领域包括铸造浇注系统。
背景技术
浇铸熔融金属到狭窄的腔中呈现挑战。
发明内容
若干变型可以包括一种产品，所述产品可以包括限定第一腔、环形浇注系统、和至 少一个浇铸道的至少一个模具部分，所述环形浇注系统围绕所述第一腔并且限定了从所述 环形浇注系统到所述第一腔的连续的浇口，以及所述至少一个浇铸道和至少一个通气孔与 所述环形浇注系统和第一腔流体连通。
若干变型可以包括一种方法，所述方法可以包括提供限定第一腔、环形浇注系统、 至少一个浇铸道，和至少一个通气孔的至少一个模具部分，所述环形浇注系统围绕所述第 一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的连续的浇口，以及所述至少一个浇铸 道和至少一个通气孔与所述环形浇注系统和所述第一腔流体连通。所述方法可以进一步包 括挤压铸造零件的步骤，即通过使熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、通过所述环形 浇注系统、以及进入所述第一腔中，并且固化所述熔融金属以形成所述零件。
若干变型可以包括一种方法，所述方法可以包括如下步骤：提供限定第一腔、环形 浇注系统、至少一个浇铸道，和至少一个通气孔的至少一个模具部分，所述环形浇注系统围 绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的连续的浇口，以及所述至少 一个浇铸道和至少一个通气孔可以与所述环形浇注系统和所述第一腔流体连通。所述第一 腔可以包括置于在第一端部环形腔和第二端部环形腔之间的多个薄片腔，所述多个薄片腔 与所述环形浇注系统流体连通。所述方法可以进一步包括提供第二模具部分，所述第二模 具部分可以进一步限定所述第一腔、所述环形浇注系统、所述至少一个浇铸道、和所述至少 一个通气孔。所述方法可以进一步包括将所述至少一个模具部分与所述第二模具部分邻接 以形成所述第一腔，以及通过使所述熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、通过所述环 形浇注系统、以及进入所述第一部分中进行挤压铸造零件。所述方法可以进一步包括将所 述熔融金属加压到在大约10,000到大约14,000PSI的范围内的压强，固化所述熔融金属 以形成具有大约0.02%的孔隙度的零件，以及将所述零件从所述环形浇注系统分离。
根据在此之后提供的详细描述在本发明的范围内的其他的说明性变型将变得明 显。应理解的是所述详细的描述和枚举的变型虽然公开可选择的变型，但仅是为了说明目 的并不限制本发明的范围。
本申请还提供了如下方案：
方案1.一种产品，其包括：
限定第一腔、环形浇注系统、和至少一个浇铸道的至少一个模具部分，所述环形浇注系 统围绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的连续的浇口，以及所述 至少一个浇铸道和至少一个通气孔与所述环形浇注系统和所述第一腔流体连通。
方案2.如在方案1中所述的产品，其中，所述第一腔限定了鼠笼式转子腔。
方案3.如在方案1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分包括第二模具部 分，所述第二模具部分可以进一步限定所述第一腔、所述环形浇注系统、所述至少一个浇铸 道、和所述至少一个通气孔。
方案4.如在方案1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分进一步限定了至 少一个残饼部。
方案5.如在方案1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分进一步限定了与 所述浇铸道流体连通的阻流部。
方案6.如在方案1中所述的产品，其中，所述第一腔包括置于在第一端部环形腔 和第二端部环形腔之间的多个薄片腔，所述多个薄片腔与所述环形浇注系统流体连通。
方案7.如在方案1中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分进一步限定了具 有大体上肾脏形状的至少一个通气孔或溢流口。
方案8.一种方法，其包括：
提供限定第一腔、环形浇注系统、至少一个浇铸道，和至少一个通气孔的至少一个模具 部分，所述环形浇注系统围绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的 连续的浇口，以及所述至少一个浇铸道和至少一个通气孔与所述环形浇注系统和所述第一 腔流体连通；
通过使熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、通过所述环形浇注系统、以及进入所 述第一腔中来挤压铸造零件；以及
固化所述熔融金属以形成所述零件。
方案9.如在方案8中所述的方法，其进一步包括，
在固化所述熔融金属之前将所述熔融金属加压到在大约10,000到大约14,000PSI 的范围内的压强。
方案10.如在方案8中所述的方法，其进一步包括，
在通过使熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、通过所述环形浇注系统、并且进入 所述第一部分中来挤压铸造零件之前提供第二模具部分，所述第二模具部分可以进一步限 定所述第一腔、所述环形浇注系统、所述至少一个浇铸道、和具有大体上肾脏形状的所述至 少一个通气孔或溢流口。
方案11.如在方案8中所述的方法，其中，所述零件具有在大约0.5%到大约 0.02%的范围内的孔隙度。
方案12.如在方案8中所述的方法，其中，所述第一腔包括被置于在第一端部环形 腔和第二端部环形腔之间的多个薄片腔，所述多个薄片腔与所述环形浇注系统流体连通， 以及所述环形浇注系统被构造并且被布置以允许熔融金属从所述至少一个浇铸道流动通 过所述环形浇注系统并且进入到所述多个薄片腔、第一端部环形腔、第二端部环形腔、以及 所述至少一个通气孔或溢流口中。
方案13.如在方案8中所述的方法，其进一步包括，
将所述零件从在所述环形浇注系统、至少一个浇铸道、和所述至少一个通气孔或溢流 口中的所述固化的金属分离。
方案14.如在方案8中所述的方法，其中，所述零件是具有多个薄片的转子。
方案15.如在方案14中所述的方法，其中，所述转子是鼠笼式转子。
方案16.如在方案8中所述的方法，其中，所述熔融金属是铝合金。
方案17.如在方案8中所述的方法，其中，所述熔融金属是低碳高硅钢。
方案18.如在方案8中所述的方法，其中，所述熔融金属是铁合金。
方案19.如在方案8中所述的方法，其中，所述熔融金属是铜合金。
方案20.一种方法，其包括：
提供限定第一腔、环形浇注系统、至少一个浇铸道，和至少一个通气孔的至少一个模具 部分，所述环形浇注系统围绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的 连续的浇口，以及所述至少一个浇铸道和所述至少一个通气孔或溢流口与所述环形浇注系 统和所述第一腔流体连通，以及所述第一腔包括被置于在第一端部环形腔和第二端部环形 腔之间的多个薄片腔，所述多个薄片腔与所述环形浇注系统流体连通；
提供可以进一步限定所述第一腔、所述环形浇注系统、所述至少一个浇铸道、和所述至 少一个通气孔的第二模具部分；
将所述至少一个模具部分与所述第二模具部分邻接以成形所述第一腔；
通过使熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、通过所述环形浇注系统、并且进入所 述第一部分中来挤压铸造零件；
将所述熔融金属加压到在大约10,000到大约14,000PSI的范围内的压强；
固化所述熔融金属以形成具有在大约0.5%到大约0.02%的范围内的孔隙度的零件；
将所述零件从所述环形浇注系统分离。
附图说明
根据所述详细的描述和附图，在本发明的范围内挑选的变型的例子将更加充分的 被理解，其中：
图1A说明了一种根据若干变型的使用两部分模具铸造零件的方法；以及
图1B说明了一种根据若干变型的使用两部分模具铸造零件的方法。
具体实施方式
所述变型的下述描述本质上仅仅是说明性的，并且不以任何方式限制本发明的范 围、本发明的应用、或者使用。所述变型的下述描述仅仅是说明被认为是在本发明的范围之 内的部件、元件、行为、产品、以及方法并且不以任何方式通过具体公开的或者没有明确陈 述的内容限制范围。在此描述的所述部件、元件、行为、产品、以及方法可以不同于如在此明 确描述的方式被接合或重新布置并且这仍然被认为是在本发明的范围之内。
参照图1A和1B，至少一个模具部分10可以限定第一腔12、环形浇注系统14、至少一 个浇铸道16、至少一个通气孔或溢流口18。所述环形浇注系统14可以限定连续的浇口20，所 述浇口20可以与所述第一腔12流体连通。所述第一腔12可以包括多个薄片腔28（传导杆狭 槽）、第一端部环形腔30、和第二端部环形腔32。所述连续的浇口20可以与所述多个薄片腔 28流体连通。所述至少一个模具部分10可以进一步包括第二模具部分22，并且可以限定至 少一个残饼部24和阻流部26。
所述至少一个模具部分10可以包括所述第二模具部分22、并且所述至少一个模具 部分10和第二模具部分22一起可以限定所述第一腔12。所述第一腔12可以包括环形浇注 系统14、至少一个浇铸道16、至少一个通气孔或者至少一个溢流口18、连续的浇口20、至少 一个残饼部24、和阻流部26。所述第一腔12可以进一步包括多个薄片腔28、第一末端环形腔 30、以及第二端部环形腔32，这些一起可以限定要被铸造的产品的尺寸。
所述环形浇注系统14可以包括与所述多个薄片腔28流体连通的连续的浇口20，这 样使得当零件被铸造时，熔融金属可以流动通过所述至少一个浇铸道16、通过所述阻流部 26、进入到所述环形浇注系统14中和所述连续的浇口20中并且进一步进入到所述多个薄片 腔28中、进入到所述端部环28和30中，以及进入到所述通气孔18和溢流口19中。通过这个方 式，熔融金属可以直接地流动到所述多个薄片腔28中这样使得所述最终产品的孔隙度可以 被减小，在所述铸造产品之内的空洞可以被最小化，以及所述零件的收缩量可以被减小。 所述最终产品可以具有在所述铸造产品之内的减小的滞留空气空洞，并且在铸造零件中的 金属收缩量可以被减小。
在若干变型中，高完整性的铸件可以通过挤压铸造过程生产，所述铸件具有最小 空洞和小于0.02%的孔隙度。熔融金属可以以大约0.2到5.0m/s的速度在大约10,000到大 约14,000PSI的范围内的压强下流动通过浇铸道、包括连续的浇口的环形浇注系统、以及 流动进入到所述第一腔中。在一些例子中，所述熔融金属可以是铝合金、钢、或者铜合金。在 若干变型中，所述方法可被执行或者实施以便所述固化的金属零件具有在大约0.5%到小 于0.02%的范围内的孔隙度。
具有多个薄片的零件可以通过使熔融金属直接流到所述多个薄片被生产。所述零 件可以包括，但不仅限于，转子、涡轮机或可以包括多个薄鳍板、薄片、鳞片或者层的零件。 所述熔融金属可以是任何金属或者金属合金，但是可以是铜或者铝合金。
根据变型1，一种产品可以包括限定第一腔、环形浇注系统、和至少一个浇铸道的 至少一个模具部分，所述环形浇注系统可以围绕所述第一腔并且可以限定从所述环形浇注 系统到所述第一腔的连续的浇口，以及所述至少一个浇铸道和所述至少一个通气孔或溢流 口可以与所述环形浇注系统和所述第一腔流体连通。
变型2可以包括如在变型1中所述的产品，其中，所述第一腔可以包括鼠笼式转子 腔。
变型3可以包括如在变型1或2中所述的产品，其中，所述至少一个模具部分可以包 括第二模具部分，所述第二模具部分可以进一步限定所述第一腔、所述环形浇注系统、所述 至少一个浇铸道、和所述至少一个通气孔。
变型4可以包括如在变型1到3中任一个所述的产品，其中，所述至少一个模具部分 可以进一步限定至少一个残饼部。
变型5可以包括如在变型1到4中任一个所述的产品，其中，所述至少一个模具部分 可以进一步限定与所述浇铸道和所述环形浇注系统流体连通的阻流部。
变型6可以包括如在变型1到5中任一个所述的产品，其中，所述第一腔可以包括多 个薄片腔，所述薄片腔可以被置于在第一端部环形腔和第二端部环形腔之间，所有的多个 薄片腔可以与所述环形浇注系统流体连通。
变型7可以包括如在变型1到6中任一个所述的产品，其中，所述至少一个模具部分 可以进一步限定具有大体上肾脏形状的至少一个通气孔或溢流口。
根据变型8，一种方法可以包括提供至少一个模具部分，所述至少一个模具部分可 以限定第一腔、环形浇注系统、至少一个浇铸道和至少一个通气孔。所述环形浇注系统可以 围绕所述第一腔并且限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的连续的浇口，以及所述至 少一个浇铸道和所述至少一个通气孔可以与所述环形浇注系统和所述第一腔流体连通。所 述方法可以进一步包括挤压铸造零件，即通过使熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、 通过所述环形浇注系统、以及进入所述第一部分中，并且固化所述熔融金属以形成所述零 件。
变型9可以包括如在变型8中所述的方法，并且可以进一步包括在固化所述金属前 将所述熔融金属加压到在大约10,000到大约14,000PSI的范围内的压强的步骤。
变型10可以包括如在变型8到9中任一个所述的方法，并且可以进一步包括，在使 所述熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、通过所述环形浇注系统、以及进入所述第一 部分中以挤压铸造零件之前提供第二模具部分，所述第二模具部分可以进一步限定所述第 一腔、所述环形浇注系统、所述至少一个浇铸道、和所述至少一个通气孔或溢流口。
变型11可以包括如在变型8到10中任一个所述的方法，其中，所述零件可以具有在 大约0.5%到大约0.02%的范围内的孔隙度。
变型12可以包括如在变型8到11中任一个所述的方法，其中，所述第一腔可以包括 多个薄片腔，所述多个薄片腔被置于在第一端部环形腔和第二端部环形腔之间并且与所述 环形浇注系统流体连通，以及所述环形浇注系统可以被构造并且被布置以允许熔融金属从 所述至少一个浇铸道流动通过所述环形浇注系统并且进入到所述多个薄片腔、所述第一端 部环形腔、所述第二端部环形腔、以及所述至少一个通气孔或溢流口中。
变型13可以包括如在变型8到12中任一个所述的方法，并且可以进一步包括将所 述零件从所述固化的金属和所述环形浇注系统、所述至少一个浇铸道、和所述至少一个通 气孔或溢流口分离。
变型14可以包括如在变型8到13中任一个所述的方法，其中，所述零件是具有多个 薄片的转子。
变型15可以包括如在变型14中所述的方法，其中，所述转子可以是鼠笼式转子。
变型16可以是如在变型8到15中任一个所述的方法，其中，所述熔融金属可以是铝 合金。
变型17可以包括如在变型8到16中任一个所述的方法，其中，所述熔融金属可以是 低碳高硅钢。
变型18可以包括如在变型8到17中任一个所述的方法，其中，所述熔融金属可以是 铁合金。
变型19可以是如在变型8到18中任一个所述的方法，其中，所述熔融金属可以是铜 合金。
根据变型20，一种方法可以包括提供限定第一腔、环形浇注系统、至少一个浇铸 道，和至少一个通气孔的至少一个模具部分。所述环形浇注系统可以围绕所述第一腔并且 限定了从所述环形浇注系统到所述第一腔的连续的浇口，以及所述至少一个浇铸道和所述 至少一个通气孔与所述环形浇注系统和所述第一腔流体连通，以及所述第一腔包括置于在 第一端部环形腔和第二端部环形腔之间并且与所述环形浇注系统流体连通的多个薄片腔； 提供可以进一步限定所述第一腔、所述环形浇注系统、所述至少一个浇铸道、和所述至少一 个通气孔或溢流口的第二模具部分；将所述至少一个模具部分与所述第二模具部分邻接以 成形所述第一腔；通过使熔融金属流动通过所述至少一个浇铸道、通过所述环形浇注系统、 以及进入所述第一部分中进行挤压铸造零件；将所述熔融金属加压到在大约10,000到大 约14,000PSI的范围内的压强；固化所述熔融金属以形成具有在大约0.5%到大约0.02% 的范围内的孔隙度的零件；以及将所述零件从所述环形浇注系统分离。
本发明的变型的上述描述本质上仅仅是示范性的并且因此它们的变型不认为远 离了公开在本文件中的本发明的精神和范围。
