专利名称：陶瓷衬里的注射套筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及加压金属模铸造设备技术领域，更具体的说，涉及装在这种设备里的注射套筒。
通常的用于把熔融金属以加压金属模铸造法注入模子中的设备是公知的。这样的金属包括铝、钢、熟铁、黄铜、青铜和各种稀有金属等等。在加压金属模铸造机中，一个金属的注射套筒固定安装在铸模板上，如下面将要更完整地描述的那样，它使金属液流能通向模腔。上述注射套筒从铸模板向外延伸，以便通过它上面的进口接受熔融金属，上述进口是用来熔融的铝通过进入模腔的。通常，注射套筒的长度在24英寸到48英寸之间，而直径在到6英寸到14英寸之间，并且，通常是用象H—13这一类很昂贵的高级钢制造的。此外，用于使这种钢硬化的热处理工艺要求的温度很高，常常会使钢翘曲。上述注射套筒有一个沿着其长度延伸的缸孔，这个缸孔的横截面通常是圆形的，其一端可通入液体，而相对的另一端与模腔相通。此外，上述注射套筒的缸孔还必须加工到公差在约为0.001英寸到0.002英寸的范围内，以便能以滑动配合的关系容纳一个一起工作的活塞。而这种加工是一种昂贵而费时的工序。结果，一个常用的注射套筒的价格可能要$750.00到$4,000.00之多。
使用时，把注射套筒的第一端插入铸模板的一个安装孔内，牢固地固定在这块铸模板上。因而，上述缸孔的第一端也穿过上述铸模板，以其开口的端部与铸模的模腔相通，而上述铸模是牢固地安装在上述铸模板的相对侧的。注射套筒的缸孔就是以这样的方式安装在加压金属模铸造机上与铸模的模腔相通的。然后，将通常温度大约在1450F的熔融金属，用遥控的浇包或者手动的浇包，通过上述进口注入注射套筒的缸孔内。上述熔融金属一进入注射套筒的缸孔之后，就从它大约1450F的原始温度开始冷却。为了保证金属铸件的根本质量，使熔融金属还在完全熔化的状态下就到达铸模是非常重要的。但，却有很大一部分热量从熔融金属传给了注射套筒，主要是因为注射套筒是用传热性能很好的高级钢制造的。而这种大量的热损失是不希望有的，因为这部分损失在注射套筒上的热能必须以提高初始温度的方式加在最初的熔融金属上。不必要地提高熔融金属的初始温度，特别是高于1000F，是不希望发生的，因为加热金属，特别是加热熔融金属到超过1000F的费用是非常高的。实际上，例如，铝的熔点是在1200F的数量级上。当使用现有技术中的钢注射套筒时，常用的熔融铝的初始温度在1450F左右。加热到高于熔融温度所消耗的额外的热能，只是用来使金属在到达铸模模腔之前使它保持在熔融状态。
考虑到成本，通常都要求注射套筒能承受注射40,000次熔融金属而不损坏或者过度的磨损。现有技术中的注射套筒所具有的最高使用寿命的期望值大约是10,000到15,000次，因为它们要承受各种严酷的环境条件，例如，在极高的温度和压力下受到腐蚀性材料的侵蚀。这主要是因为熔融金属的腐蚀性很强，因为里面有硅一类的附加成分。例如，通常用于制造汽车零件的铝，硅的含量特别高，这些硅使得形成缸孔的注射套筒的内壁被完全腐蚀掉，因而不能使用。此外，当熔融金属注入注射套筒的空心内时，注射套筒要承受极高的热冲击，这种热冲击最终能使制造注射套筒的高级钢的材料性能发生变化。
在具体的铸造过程中，在注射套筒的缸孔内有一个滑动配合的，作往复运动的活塞。在把熔融金属注入注射套筒之前，上述活塞收缩到注射套筒的与铸模模腔相对的第二端。在注射套筒内注满了熔融金属之后，活塞便沿着注射套筒的缸孔向前运动，以便把熔融金属用压力推入模腔内。在上述活塞向前运动的过程中，在注射套筒里的熔融金属要受到大约6,000到14,000PSI的压力。为了把熔融金属保存在在注射套筒的缸孔里；预防熔融金属越过活塞而流失；以及在注射套筒和铸模内保持高压力，上述活塞要起到密封形成金属注射套筒的缸孔的内壁的作用。因此，上述内壁必须加工到公差大约0.001英寸到0.002英寸的范围内，并且必须在其整个使用寿命中保持其原始形状和尺寸在一个极小的范围内变动。由于普通的钢注射套筒在使用超过大约10,000次到15,000次之后，就不能继续保持在这样小的公差内了，而这个数值大大地小于铸模的期望寿命，所以在铸模的使用寿命期内，必须至少更换一次注射套筒。而这种更换是很不希望的，因为加压金属模铸造机在更换铸模时的停机时间，和更换一个注射套筒的劳动，费用是很高的。通常，必须把铸模从它的工作温度(大约300度到400度F之间)明显地冷却下来，才能安全地进行工作，而这要耗费几个小时。然后还必须把铸模加热到工作温度。更换一个注射套筒和全部其他必要的相关零件所需要的“停机时间”通常都要8个小时左右。考虑到拆卸所需要的时间，还包括拆除冷却管道的时间，这种停机时间和劳动量是相当可观的。此外，现有技术中的注射套筒是很昂贵的，上面已经提到过，大约高达$4000.00左右。
活塞对于形成缸孔的内壁的密封，在它们之间造成了相当大的摩擦，这就使得必须在活塞上使用一种适当的润滑剂，通常是一种石墨基体的脱模剂。由于熔融金属的温度很高，润滑剂在很大的程度上被烧掉了，而这又造成了从对于工人的健康和安全来看是相当有害的，不希望产生的腐蚀性的烟雾。夹杂在熔融的注射金属里的多余的润滑剂，由于润滑剂会被包在铸造金属内，还可能对铸造出来的金属零件的质量产生有害的影响。此外，多余的润滑剂，无论多少最后都要扔掉，这又是一个环境污染问题。
在一个加压金属模铸造循环终了时，常常有一部分熔融金属凝固在注射套筒靠近活塞的缸孔中。这种凝固的部分在工业上一般称为“凝结块”。在每一个铸造循环结束之后，要让活塞进一步向前运动，以除掉凝结块。这种凝结块常常牢牢地积聚在注射套筒缸孔的第一端，结果，在用活塞把凝结块推出去的时候，在凝结块和注射套筒之间会产生极大的摩擦。结果，注射套筒缸孔的内壁的第一端部分(即，在最靠近铸模的位置上)在除掉凝结块的过程中，受到了很大的磨损。
使用现有技术中的注射套筒时遇到的另一个问题是，常常需要在注射套筒第一端的端面上做出几条被称为“流道”的，径向延伸的流体通道，因为，如前所述，该端面是与铸模的模腔连通的。做出这些流道是为了增加熔融金属从注射套筒的缸孔流入模腔，或者流入模腔的某一部分的流量。采用流道是很有利的，因为它能使模腔充满得更快更均匀，并且还能让模腔更深地向铸模的覆盖层一侧凹进去，从而给了在铸模内设置特殊的零件以更大的余地。但是，在注射套筒第一端的端面上加工这些流道是很困难的，也是很昂贵的，因为常用的注射套筒的长度很长，重量也很重，加工起来很困难。因此，虽然流道是很需要的，但在现有技术的注射套筒中却往往因为加工困难和费用高而被省略掉。某些种类的零件没有流道就很难用加压金属模铸造法铸造出来。此外，大家也知道，如果注射套筒上没有流道，有些种类的稀有合金是很难用加压金属模铸造法铸造的，这就使得这样合金的加压金属模铸造非常昂贵。还有，如果在注射套筒被磨损之前就要更换铸模，那么这个注射套筒也必须换掉，以便在新的注射套筒中具有适当的流道。而这个注射套筒虽然还能使用，也不得不报废。
一种目的在于解决早期现有技术中的注射套筒的某些问题的现有的注射套筒是所谓“分离式套筒”的注射套筒。分离式的注射套筒基本上是在长度的中点沿径向切开的两个注射套筒。这两段分离的套筒用销钉连接在一起，形成一个功能完整的注射套筒。其中的一段固定在铸模板上，另一段则从铸模板向外延伸，并且是能通过把这两段套筒固定在一起的销子或者螺栓拆下来，而把它从固定不动的那一段上卸下来。因此，就可以只更换分离式套筒离开铸模最远的那一段套筒(常常称之为分离式套筒的“后段”)，而不必更换分离式套筒的另一段。这样很合乎要求，因为分离式套筒的“后段”上有熔融金属的进口，它比分离式套筒的另一段受到更大的热冲击和腐蚀，因此通常比连接在铸模板上的“前段”损坏得更快。此外，如果只有“后段”需要更换，就不必把注射套筒的“前段”从铸模上拆下来，更换整个分离式套筒。然而，分离式套筒的注射套筒却仍然保留上面提到的关于热传导磨损和润滑的问题。此外，使用分离式套筒的注射套筒还带来了新的问题，那就是，分离式套筒的两段套筒不可能互相完全同心，保持在上面提到的0.001英寸到0.002英寸的范围内。这种同心度差的缺点造成活塞在通过注射套筒的两段缸孔之间的接头时过早的磨损。并且，两段缸孔之间的同心度差还使得难以在活塞和注射套筒的两段缸孔的空心内壁之间保持密封的关系。
因此，本发明的一个目的就是提供一种金属模铸机用的注射套筒，这种注射套筒克服了现有技术的注射套筒中存在的上述和其他有关的问题。
更具体的说，本发明的目的是提供一种注射套筒，这种注射套筒减少了铸造的熔融金属在注射套筒内的热量损失。
本发明的另一个目的是提供一种注射套筒，这种注射套筒比现有技术的注射套筒具有更好的抵抗熔融金属腐蚀作用的性能。
本发明的又一个目的是提供一种注射套筒，这种注射套筒比现有技术的注射套筒具有更好的抵抗机械磨损的性能。
本发明的再一个目的是提供一种注射套筒，这种注射套筒比现有技术的注射套筒具有更好的抵抗热冲击的性能。
本发明的再一个目的是提供一种由几部分组成的注射套筒，这种注射套筒比现有技术的注射套筒易于维持正常的工作条件，而且费用更便宜。
本发明的一个目的是提供一种注射套筒，这种注射套筒大大地减少了在金属模铸造的过程中使用辅助润滑剂的需要。
本发明的一个最佳实施例的目的是提供一种注射套筒，这种注射套筒有一个可拆卸的和可更换的端环，这个端环便于在上面很快地加工出加速熔融金属流入模腔的流道，从而能增大铸模设计的灵活性。
本发明的一个最佳实施例的另一个目的是提供一种注射套筒，这种注射套筒具有一个可拆卸的和可更换的端环，这个端环可以独立更换，与是否需要更换注射套筒的其余组件无关。
按照本发明，提供了一种用于把熔融金属注射进铸模中去的加压金属模铸造的加衬里的注射套筒；上述加衬里的注射套筒有一个长形的主体部分，该主体部分有一根第一纵轴线，还有一个第一连续内壁表面，该表面形成一个沿着主体部分的第一端和第二端之间的轴线延伸的容纳孔，上述长形主体部分还有一个开在连续内壁表面上的，为熔融金属进入接受孔提供通道的第一进口，一个能固定地布置在容纳孔内的陶瓷衬套，上述衬套有一根第二纵轴线，还有一个形成沿着衬套的第一端和第二端之间的轴线延伸的缸孔的第二连续内壁表面，和一个能与上述第一连续内壁表面摩擦接触的外壁表面。上述陶瓷衬套的第一端和第二端通常与上述主体部分的第一端和第二端重合。开在衬套的外部，与第一进口对准的第二进口用来为熔融金属进入缸孔提供通道。上述长形陶瓷衬套起物理上和热力上的绝缘体的作用，保护主体部分的第一连续内壁表面，不让它与熔融金属接触。本发明提供了一个具有第一端和第二端的端环，其中第二端能够可拆卸地固定安装在主体部分的第一端上，上述端环的第一端在操作过程中与一个加压金属模铸造的铸模接触。
本发明的其他优点、特点和特征，以及操作的方法和该构造中有关构件的作用，还有各种零件的组合和制造上的经济性，在参照附图阅读了下面的详细说明和权利要求书之后，将会更加明白。附图中
图1是一台典型的，安装有按照本发明的注射套筒的加压金属模铸造机的最佳实施例的侧视图；图2是沿图1中的2—2线剖开的，本发明的加压金属模铸造机和注射套筒的断面图；图3是从图1中的加压金属模铸造机中取出来的注射套筒的立体图；图4是图3中的注射套筒的分解立体图；图5是图3中的注射套筒沿5—5断面线的放大断面图，其中的加压金属模铸造机的铸模板和铸模部分，以及该机的活塞用假想线表示。
请参阅图1，该图表示了一台加压金属模铸造设备，整个设备用标号20表示，该设备可以是高压型的或者低压型的加压金属模铸造设备。这台加压金属模铸造设备20有一个在上面进行工作的铸模，该铸模有一个第一半模22和一个第二半模26。上述第一半模22和第二半模26分别用普通的紧固件固定在第一铸模板24和第二铸模板28上。上述第一半模22、第一铸模板24、第二半模26和第二铸模板28全部支承在底板构件30上。第二半模26和第二铸模板28能够沿着底板构件30横向运动，以便使第二半模26能够移动到在加压铸造的过程中与第一半模22紧密接触的位置上。第二半模26和第二铸模板28也可以在完成一个铸造工作循环之后与第一半模22分离开来，以便让铸造好的零件从模腔29中被顶出来。一个其结构形式为在第二铸模板28两侧各有一对铰接杠杆(图中只表示了一对)的闭合机构32，用来使第二半模26和第二铸模板28移动到与第一半模22紧密接触的接近位置，或者使它离开该位置。本发明的衬里的注射套筒，整个地用标号40表示并，用普通的紧固件牢固地固定在第一半模22和第一铸模板24上。
推进机构34也是加压金属模铸造设备20的一个部件，它有一个装在保护外壳38里的可移动的活塞36。活塞36容纳在衬套的注射套筒40内，可以滑动，用以推动熔融金属通过衬里的注射套筒40，这一点将在下面更详细地描述。
如图1所示，本发明的衬里的注射套筒40是沿着水平方向布置的。但，本发明的衬里的注射套筒40也可以用于注射套筒是沿着垂直方向布置的加压金属模铸造机，这种机器被称为“立式加压金属模铸造机”。此外，本发明的衬里的注射套筒40有一个与其联合工作的活塞36，以便把熔融金属推入模腔29中。但，本发明的衬里的注射套筒40也可以用于不需要这种活塞的加压金属模铸造机，例如那些依靠重力把熔融金属送入模腔的铸造机。
请参阅图3、4和5，这三个图非常详细地描述了本发明的衬里的注射套筒40。衬里的注射套筒40有一个长形的主体部分42，该主体部分有一根第一纵轴线，在图3中用基准线“B”来表示。第一连续内壁表面44形成了一个容纳孔46(参见图4)，该容纳孔46的位置在主体部分42的中央，并且沿着主体部分42的第一端48和第二端50之间的轴线延伸。通常，上述容纳孔46的形状和尺寸沿着其相应的轴线的长度是不变的，其最佳横断面的形状是圆形。在连续内壁表面44上开有一个第一进口52，该第一进口52为熔融金属进入容纳孔46提供通道。上述第一进口52通常都设置在靠近主体部分42的第二端50。
为了防止主体部分42从第一半模22和第一铸模板24中沿着上述第一纵轴线“B”产生相对移动而脱出，在主体部分42上形成了一个与主体部分成为一体的，径向向外突出的凸缘45。上述凸缘45能容纳在第一铸模板24的协同工作的凹槽25内。
一个长形的陶瓷衬套60固定地布置在长形的主体部分42的容纳孔46内。上述长形的陶瓷衬套60，按照图4中弯曲箭头所示的方向，通过主体部分42的第二端50，垂直地插入长形主体部分42的容纳孔46内。到位后，上述陶瓷衬套60的第一端68和第二端70通常与主体部分42的第一端48和第二端50分别对齐。上述长形的陶瓷衬套60有一根沿着陶瓷衬套60的长度，整个地与其同轴线的第二纵轴线“C”。当长形的陶瓷衬套60在长形的主体部分42的容纳孔46中到位时，上述第一纵轴线“B”就与第二纵轴线“C”重合，或者至少基本上平行。
上述长形陶瓷衬套60有一个形成缸孔66的第二连续内壁表面64，该缸孔66整体地位于长形陶瓷衬套60的中心，并且沿着陶瓷衬套60的第一端68和第二端70之间的轴线延伸。上述缸孔66沿其轴线的长度上的断面形状和尺寸通常是不变的，其最佳的横断面形状是圆形。长形陶瓷衬套60还有一个外壁表面74，用来与长形主体部分42的第一连续内壁表面44发生摩擦接触。通常这种摩擦接触是紧密的摩擦接触，它是按照下述方式来完成的。长形陶瓷衬套60的外壁表面74的外径“D”加工后沿其长度的公差大约0.001英寸到0.002英寸的范围内，并且其直径比容纳孔46的第一连续内壁表面44的直径大约大0.004英寸。因此，必须使用热配合类型的装配工序才能把长形的陶瓷衬套60插入容纳孔46内。这种装配工序可以用下列两种方式中的一种来完成。第一种方式，在加压金属模铸造设备20工作的时候，长形主体部分42的温度按常规要提高到500度F与1450度F之间的任何一点。因此，上述长形主体部分42的直径，因而也就是容纳孔46的直径将增大大约0.005英寸，这就使得能很容易地把长形陶瓷衬套60插入容纳孔46内。在将长形陶瓷衬套60插入容纳孔46的过程中，长形主体部分42上的热量将被传导到长形陶瓷衬套60上去，而这将使长形陶瓷衬套60的直径膨胀到使它紧紧地固定在容纳孔46内。另一种方式，如果长形主体部分42并未处在高温状态，也可以把长形陶瓷衬套60冷却到很低的温度，以便把长形陶瓷衬套60插入长形主体部分42内。
长形陶瓷衬套60最好具有比主体部分42大的热膨胀系数，这样陶瓷衬套60就能在主体部分42内紧紧地胀住。这一点是很重要的，因为主体部分42是用金属制造的，因此在加压铸造过程的压力下会稍微膨胀一些。然而，陶瓷衬套60在加压铸造过程的压力下却不会膨胀，但是，如果围绕着它的周边包得不够紧密，就会破裂。当陶瓷衬套60由于热膨胀而使直径增大到某一个直径时，即使主体部分42的温度继续增高，它也会以一个相对固定的紧密度胀紧在长形主体部分42的容纳孔46内。反之，在温度下降的时候，则发生相反的情况。在加压金属模铸造设备20正常工作的情况下，这种温度的上升和下降总是在进行的，特别是当把熔融金属注入长形陶瓷衬套60的缸孔66内时。
上述长形陶瓷衬套60在其第二端70上还有一个径向向外延伸的凸缘62。该凸缘62的作用是让它压靠在主体部分42的肩部54上，以防止长形陶瓷衬套60在使用时向主体部分42的第一端48作相对的轴向移动。它的另一个作用是让它压靠在端板80上，以防止长形陶瓷衬套60在使用时向主体部分42的第二端50作相对的轴向移动。上述端板80将在以后进行更详细的说明。
上述长形陶瓷衬套60在其外壁表面74上开有一个第二进口72，并且该第二进口72与上述第一进口52对准，从而使得第一进口52和第二进口72能为熔融金属进入缸孔66提供通道。
为了预防长形陶瓷衬套60向着主体部分42的第二端50发生通常是沿着第一纵轴线“B”的相对移动，也就是预防长形陶瓷衬套60离开主体部分42的第二端50，在主体部分42的第二端50上固定连接了一个能够拆卸的端板构件80。适当拧紧穿过端板80中的相应的孔84的螺栓82，就能把螺栓用螺纹固定连接在主体部分42的第二端50上的相应螺孔(图中未示出)中。上述端板构件80有一个位于中央的圆孔86，该圆孔86在设备工作时可让活塞36通过。
本发明的衬里的注射套筒40还有一个具有第一端92和第二端94的端环90。上述第二端94借助于带螺纹的部分95固定安装在主体部分42的第一端48上，在主体部分42的第二端上有与之相配合的带螺纹部分43。端环90的第一端92在工作时用来与加压金属模铸造的铸模的第一半模22和第一铸模板24接触。当端环90就位后，通常上述长形陶瓷衬套的第一端68就被盖住，从而也就防止了它的机械损坏。此外，端环90还用来预防长形陶瓷衬套60向着主体部分42的第一端48发生相对的轴向移动，从而使得长形陶瓷衬套60可靠地固定在主体部分42内。上述端环90要承受14,000PSI的内压力，而且要用淬硬的高品位钢，例如H13高级钢，来制造，以便，如前所述，承受熔融金属热的冲击，腐蚀和机械磨损，以及活塞36的机械磨损。端环90有一个沿着轴向向内，即向着第一纵轴线“B”和第二纵轴线“C”延伸的阻挡部分96。在该阻挡部分96上形成一个端部孔98，这个孔的直径基本上和长形陶瓷衬套60的缸孔66的直径相同。
上述端环90也可以在它的内部加一个长形的第二陶瓷衬套，该第二陶瓷衬套能以与陶瓷衬套60大致相同的方式保护端环90不受物理的和热力的损坏。
在所描述的最佳实施例中，端环90上带有流道100。端环90上流道的数量完全决定于上述半模22、26的设计考虑。既可以没有流道，也可以有一条流道100，一直到许多条流道100。在图2中可以看到流道100，它与长形陶瓷衬套60的缸孔66相通，也与模腔29、29相通(请见图2)。流道100的作用是促进熔融金属从端环90的端部孔98到模腔29的轴向流动。如果在需要更换注射套筒之前就要换上新的铸模时，可以先更换端环90，而不更换注射套筒的其他部分，以便符合新铸模的要求。
可以设想，上述端环90可以制成或者加工成任何需要的长度，因而上述长形主体部分42和长形陶瓷衬套60的标准长度就能够定得比较少些，从而减少为适应各种不同构造和不同型号金属模铸造机的需要而设计的主体部分长度的数量。结果，标准长度的长形主体部分42和长形注射套筒60的库存量就可以比较少，这就降低了整个生产成本，也减少了为一种特殊构造和特殊型号的金属模铸造机生产的大批注射套筒所需要的生产时间。
工作时，如图1中和图5中的箭头“A”所示，通过第一进口52和第二进口72，把熔融金属注入衬里的注射套筒40的长形陶瓷衬套的缸孔66内。上述熔融金属沿着长形陶瓷衬套60的缸孔66流动。长形陶瓷衬套60保护长形主体部分42的第一连续内壁表面44不受热冲击，腐蚀和机械磨损。陶瓷衬套60与普通的金属注射套筒相比，更能经受热冲击，腐蚀和机械磨损，并且，在必须更换时，更换的费用也比较低，因为只需要更换一个衬套，甚至一个端环90(下面将详细说明)就可以了。如果使用现有技术的注射套筒(图中未表示)，必须更换整个注射套筒。此外，陶瓷衬套还起绝缘体的作用，使熔融金属的热量保持的时间更长。结果，为了所生产的铸件(图中未表示)达到所需要的同样的质量，熔融金属的原始温度就能够比使用现有技术的注射套筒时的低。一当熔融金属注入了缸孔66之后，如图5中的假想线箭头“E”所示，上述活塞36便沿着缸孔66从长形陶瓷衬套60的第二端70向第一端68推进。上述长形陶瓷衬套60具有自润滑的性质，所以基本上不需要辅助的润滑剂，也能使活塞36相当轻便地沿着缸孔66滑动。长形陶瓷衬套60还保护了长形主体部分42的第一连续内壁表面44不受活塞36的摩擦损伤。
当活塞36沿着缸孔66向前运动时，它就推动在它前面的熔融金属通过端环90的端部孔98和流道100，然后进入模腔29。稍后，熔融金属凝固，形成所要的金属模铸件。然后由铸模移动机构32把第二半模26和第二铸模板28从第一半模22移开，以便把铸成的铸件暴露出来。通常总有一部分熔融金属残留在端环90的端部孔98内，并且如前所述，凝固成凝结块。然后，如图1所示，活塞36退到它原来的位置，重复新的一轮铸造循环。
为了更换长形主体部分42中的长形陶瓷衬套60，要把螺栓82从端板80上卸下来，再把端板80从长形主体部分42的第二端50上卸下来，并使长形陶瓷衬套60沿着第二纵轴线“C”滑动，直到它从长形主体部分42上卸下来。在有些情况下，为了能在长形陶瓷衬套60的第一端68上施加力量，可能首先必须把衬里的注射套筒40从第一半模22和第一铸模板24上卸下来，然后再把端环90从衬里的注射套筒40上卸下来。
本发明的其他实施例也都落入本申请的权利要求和原理的范围内。在一个可供选择的实施例中(未用图表示)，设想把本发明的衬里的注射套筒40的主体部分做成可分开的套筒形式。而本发明的上述陶瓷衬套，则以与上述相同的方式装在这种分离式主体部分内，这样做将有助于克服目前存在的使分离的套筒的两部分正确地对准中心线的困难。
权利要求
1.一种用于把熔融金属注射进具有第一半模和第二半模的铸模中去的，加压金属模铸造用的加衬里的注射套筒，上述第一半模安装在一块铸模板上，上述加衬里的注射套筒具有一个长形的主体部分，该主体部分有一根第一纵轴线，还有一个第一连续内壁表面，该表面形成一个沿着主体部分的第一端和第二端之间的轴线延伸的容纳孔，上述长形主体部分能以其第一端固定安装在第一半模上形成的，横截面不变的相应的凹槽内，也可以从凹槽中卸下来；一个开在上述长形主体部分的连续内壁表面上的，为熔融金属进入容纳孔提供通道的第一进口；一个能固定地布置在容纳孔内的陶瓷衬套，上述衬套有一根第二纵轴线，还有一个沿着衬套的第一端和第二端之间的轴线延伸而形成的缸孔的第二连续内壁表面，和一个能与上述第一连续内壁表面摩擦接触的外壁表面；上述陶瓷衬套的第一端和第二端通常与上述主体部分的第一端和第二端重合；一个开在衬套的外壁表面上，与第一进口对准并用来为熔融金属进入缸孔提供通道的第二进口；其特征在于，它还提供一个具有第一端和第二端的端环，其中上述第二端的尺寸定为，或者说用于能可拆卸地固定安装在主体部分的第一端上，并且上述端环能整个地嵌入上述相应凹槽的界限内而不必修改上述不变的横截面，并且上述端环的第一端还能与上述第一半模配合工作。
2.如权利要求1所述的注射套筒，其特征在于，它还具有一个能可拆卸地固定连接在上述主体部分的第二端上，并且能防止上述长形陶瓷衬套整体地沿着上述第一纵轴线，向上述主体部分的第二端作相对移动的端板构件。
3.如权利要求2所述的注射套筒，其特征在于，上述第一进口和上述第二进口布置在靠近上述相应的长形陶瓷衬套和主体部分的第二端。
4.如权利要求3所述的注射套筒，其特征在于，上述第一和第二纵轴线是基本上平行的。
5.如权利要求4所述的注射套筒，其特征在于，上述长形陶瓷衬套的缸孔能以紧密配合的滑动关系容纳一个活塞。
6.如权利要求5所述的注射套筒，其特征在于，上述端板构件在工作时能容纳一根穿过去的活塞杆。
7.如权利要求6所述的注射套筒，其特征在于，上述容纳孔和上述缸孔的横断面形状分别为整个的圆形。
8.如权利要求7所述的注射套筒，其特征在于，上述容纳孔和上述缸孔分别沿着第一和第二纵轴线都具有完全不变的相应的直径。
9.如权利要求8所述的注射套筒，其特征在于，上述长形陶瓷衬套还有一个布置在它的第二端上的，径向向外延伸的凸缘，工作时，上述凸缘可用于预防上述长形陶瓷衬套向着上述主体部分的第一端发生相对的轴向移动。
10.如权利要求1所述的注射套筒，其特征在于，上述长形陶瓷衬套和上述主体部分分别制造成这样上述长形陶瓷衬套外壁表面的外径通常比上述容纳孔的第一连续内壁表面的直径大约大0.004英寸，因此，在将上述长形陶瓷衬套插入上述容纳孔时需要采用热装工序。
11.如权利要求1所述的注射套筒，其特征在于，上述主体部分和上述长形陶瓷衬套的材料具有大致相同的热膨胀系数。
12.如权利要求1所述的注射套筒，其特征在于，上述第一和第二纵轴线是重合的。
13.如权利要求1所述的注射套筒，其特征在于，上述主体部分是分开式的套筒。
14.如权利要求1所述的注射套筒，其特征在于，当上述端环在使用时，上述长形陶瓷衬套的第一端通常是被盖住的，因而能不受外界的损伤。
15.如权利要求14所述的注射套筒，其特征在于，上述长形陶瓷衬套的第一端和上述主体部分的第一端对齐。
16.如权利要求15所述的注射套筒，其特征在于，上述端环还用来预防上述长形陶瓷衬套向着上述主体部分的第一端作轴向相对运动，从而使上述长形陶瓷衬套牢固地保持在上述主体部分内。
17.如权利要求16所述的注射套筒，其特征在于，上述端环有一个向着上述第一纵轴线，即，向内延伸的阻挡部分，上述阻挡部分形成一个直径基本上与上述长形陶瓷衬套的缸孔相同的端部孔。
18.如权利要求17所述的注射套筒，其特征在于，上述端环的第二端能用螺纹连接在上述主体部分的第一端上。
19.如权利要求1所述的注射套筒，其特征在于，上述端环上至少有一条流道，上述流道用来让上述熔融金属从上述端部孔向上述金属铸模的模腔作轴向流动。
20.如权利要求19所述的注射套筒，其特征在于，上述至少一条流道从上述端环的第二端向上述端环的第一端延伸。
21.如权利要求1所述的注射套筒，其特征在于，上述端环能承受14,000PSI的内压力。
22.如权利要求1所述的注射套筒，其特征在于，在上述端环的内部有一个第二长形陶瓷衬套。
全文摘要
本发明公开了一种用于熔融金属的加压金属模铸造法的衬里的注射套筒。上述衬里的注射套筒具有一个长形的主体部分，该主体部分包括一个第一连续内壁表面，该连续内壁表面在主体部分的第一端和第二端之间形成一个容纳孔。为熔融金属进入容纳孔提供通道用的第一进口开在上述连续内壁表面上。还有一个长形的陶瓷衬套牢固地布置在容纳孔中，该衬套有第二连续内壁表面，该表面形成了一个沿着轴向在衬套的第一端与第二端之间延伸的缸孔，该衬套还有一个与第一连续内壁表面摩擦接触的外壁表面。上述陶瓷衬套的第一端和第二端通常与主体部分的第一端和第二端重合。在衬套的外壁表面上开有与第一进口对准的第二进口，用于为熔融金属进入缸孔提供通道。上述长形陶瓷衬套起机械的和热力的绝缘体的作用，保护主体部分的第一连续内壁表面不与熔融金属接触。上述注射套筒还有一个端环，该端环有一个第一端该第一端用于固定安装在主体部分的第一端上，并且该第一端在工作时与加压金属模铸造的铸模板接触。
文档编号B22D17/20GK1117717SQ94191155
公开日1996年2月28日 申请日期1994年2月9日 优先权日1993年2月16日
发明者阿诺德·汉斯玛 申请人:A.H.铸造设备有限公司