自动可变尺寸的模具和底块系统的制作方法

专利名称：自动可变尺寸的模具和底块系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动可变尺寸的模具和底块系统，产生期望的铸件锥形或结构。发明背景
金属锭、坯和其它铸件可通过铸造加工来形成，其利用位于大铸造坑上的在金属 铸造设施的底层下的垂直定向的模具，但是本发明还可用于水平模具。垂直铸造模具的下 部件是起始块。当铸造加工开始时，起始块处于其上升的最高位置，并且处于模具内。当将 熔融金属灌入模具膛或腔并且(典型地通过水)被冷却时，借助液压缸或者其它设备，起始 块按照预定速率缓慢地下降。当起始块下降时，已固化的金属或铝从模具的底部冒出，并且 形成各种几何形状的锭、圆形物或者坯，在本文中也被称为铸件。虽然本发明通常应用于金属铸造，包括但不限于铝、黄铜、铅、锌、镁、铜、钢等等， 但是所提供的例子和所公开的优选实施方式可针对于铝，因此在全文中可使用术语铝或熔 融金属以保持一致性，尽管本发明更广泛地应用于金属。虽然存在许多方法以实现和成形垂直铸造的装置，但

图1说明了一个例子。在图 1中，铝的垂直铸造通常出现在铸造坑内的工厂地板高度下方。在铸造坑地板IOla正下方 的是沉箱103，用于液压缸的液压缸筒102放置在沉箱103中。如图1所示，典型的垂直铝铸造装置的下部部件，在铸造坑101和沉箱103内表 示，为液压缸筒102、撞头106、安装基座外壳105、压盘107、底块108 (也被称为起始头或起 始块基底)，所有都表示在铸造设施地板104下方的高度处。安装基座外壳105安装于铸造坑101的地板101a，在其下为沉箱103。沉箱103 由其侧壁103b和其地板103a所界定。在图1中，还表示了典型的模具台组件110，通过液压缸111推动模具台倾斜臂 IlOa以至于模具台倾斜臂IlOa围绕点112枢轴转动，由此提升和转动主铸造框架组件，能 够如所示的倾斜模具台组件110，如图1所示。还具有模具台滑动架，其允许模具台组件来 回地移动于在铸造坑上的铸造位置。图1还表示了部分落入具有铸件113 (可为部分形成的锭或坯)的铸造坑101内 的压盘107和起始块基座108。铸件113位于起始块基座108上，起始块基座108可包括通 常(并非总是)位于起始块基座108上的起始块头或底块，所有的这些都是现有技术已知 的，因此不需要更为详细地表示和描述。虽然术语起始块用于对象108，但是应当指出术语 底块和起始头在业界中也用于指对象108，当铸造锭时，通常使用底块，当铸造坯时，使用起 始头。虽然在图1中的起始块基座108仅表示了一个起始块108和基座，但是通常有多 个起始块和基座，每一个起始块都安装在各自的起始块基座上，在铸造加工期间，当降低起 始块时，起始块基座自动地铸造坯、特殊锥形或结构，或者锭。
当将液压流体以足够的压力引入液压缸时，撞头106以及由此的起始块108被提升至期望高度的起始位置以便铸造加工，这出现在起始块位于模具台组件110内时。通过计量来自液压缸的按照预定速率的液压流体，从而以预定和受控的速率来降 低撞头106以及由此的起始块，实现起始块108的下降。在加工期间，可控地冷却模具有助 于新出现的锭或坯的固化，通常使用水冷装置。许多模具和铸造技术都适用于模具台，并不特定地要求任何一项技术来实施本发 明的不同实施方式，由于它们已为本领域的技术人员所熟知。典型的模具台的上侧面可操作地连接至金属配送系统，或者与金属配送系统相互 作用。典型的模具台还可操作地连接至模具台所罩住的模具。当利用连续铸造垂直模具来铸造金属时，熔融金属在模具中冷却，并且随着起始 块基座的下降，不断地从模具的下端出现。新出现的坯、锭或者其它结构都力图被充分地固 化，以便保持其期望的轮廓、锥形或者其它期望的结构。在新出现的固化金属和不密封环形 壁之间存在气隙。在其下面，在新出现的固化金属和模具下部以及有关装备之间存在模具 气体腔。一旦铸造完成，在本例子中的铸件、锭被移出底块。图IA说明了示范的底块结构， 其中在铸造之后将铸件113从底块108移出。图IA说明了具有特定形状或结构的内腔的 底块108，在铸造加工期间，该内腔容纳熔融金属的最初流动，并且一经固化的铸件113的 外周界呈现如此形状。图IA说明了在铸件113上的倾斜部分115和116，以及锯齿状部分119。倾斜部 分115和116的形状与结构通常对应于底块的锯齿状缺口 117和114，并且存在一些差异， 这些差异通常与收缩或者其它铸造因素有关。底块凸起118的形状和结构通常对应于铸件 的锯齿状缺口 119，所有这些如同图IA所见。在现有技术的锭中，倾斜部分115和116具有 不同的角度，例如三十度，四十五度和六十度。图IB是现有技术模具壁112的截面正视图，其具有铸造面142a、铸件141、模具框 架143、冷却液室149和冷却液冲击区146，在冷却液冲击区146，在该冷却液冲击区处冷却 液(通常为水)冲击且冷却铸件141。本发明的实施方式可应用于所有类型的现有技术，包 括在图IB中说明的模具结构。在用于轧锭的传统铸造和直接冷铸加工中，轧制期间，锭经历实质性改变。通过反 复地将锭传送经过一系列滚筒的过程，锭可被轧制成不同尺寸和厚度的平板、制罐料、铝箔 和其它制品，其中将滚筒顺序地移动更加相互靠近。这种滚筒装备可被称为轧钢机架。与这一过程有关的其中一个问题是由于有时被称为皱裂的现象而浪费一部分轧 锭。当来自锭主体的金属在头尾两侧的锭端上被滚压时，皱裂出现在轧制加工期间。当从 侧面观察到锭处于这一情况时，头部和尾部类似于鳄鱼的嘴巴，这就是术语皱裂的起源。在 图9中说明了皱裂。在轧制加工期间，表现出皱裂的锭的端部被切除，除了这样做的成本之 夕卜，由此导致实质上大量铝的浪费，这些铝必须重新加热和再次铸造。在一些现有技术中，已显示了通过生成具有锥形的头部和尾部的角度，能够减少 或消除皱裂。本发明的一些实施方式的目的是提供自动可变尺寸模具铸造和底块系统，其提供 锥形和其它结构的铸件。
本发明的一些实施方式的目的是提供自动可变尺寸模具铸造系统，其减少端部裁 剪损失。根据说明书、权利要求和形成本发明一部分的附图，本发明的其它目的、特征和优 点将显而易见。在实现本发明目的的过程中，应当理解到，本发明的本质特征容易在设计和 结构布置上进行改变，在附图中按照要求只说明了一种可实施且优选的实施方式。附图简述参照下列附图，下面描述本发明的优选实施方式。图1是现有技术的垂直铸造坑、沉箱和金属铸造装置的正视图；图IA是特殊形状的现有技术底块和从底块上移除的对应铸件的正视图；图IB是冷却和连接铸件的现有技术模具壁或铸造表面的截面正视图；图2是典型的固定式现有技术模具铸造的截面示意俯视图；图3是在铸造加工期间沿水平方向延伸的铸件的底部的正面示意图；图4是模具的围壁的实施方式的截面示意俯视图，说明了侧壁的移动的可能方 向；图5是由本发明所设想的模具铸造系统的一种实施方式的俯视图，其中两个围壁 是可移动的；图6是由本发明所设想的模具铸造系统的一种实施方式的俯视图，其中两个端部 围壁是可移动的；图7是作为本发明实施方式的产物而生成的锭的一种例子的代表性正视图，说明 了在该锭的顶部和底部处的锥形；图8是典型的铸件锭的正视图，在角部表示了一些收缩和有关裂纹；图9是经过轧制加工后的例如图8所示的锭的端部的正视图，通常说明皱裂；图10是自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，其中底块比可 移动壁的起始位置或宽度更宽；图11是代表自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，其中可移 动模具壁允许在可移动模具壁内启动底块；图12是代表自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，随着底块 下降而部分地进入铸造加工；图13是代表自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，进一步地 进入铸造加工，并且说明了如何铸造比底块更宽尺寸的铸件；图14是代表自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，从图13起 更进一步地进入铸造加工；图15是代表自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，说明了本 发明方面能够在铸造结束时影响铸件顶端轮廓或结构的能力；图16是代表自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，说明了铸 件部分地进入铸造加工，其中本发明提供在铸件一侧上的与另一侧相比不同的尺寸和锥形 或结构；图17是代表由本发明所设想的自动可变尺寸模具和底块系统的一个方面的示意 图，说明了不同构造的底块，模具开口的大概宽度；
图18是代表自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，说明了本 发明的另一个方面，其中在底块内利用液体冷却来实现相对于底块的熔融金属的更为期望 的冷却；图19是代表自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，说明本发 明的另一个方面，其中模具侧壁的移动是非线性的；图20是代表自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，说明了类 似于图19所示的本发明的一个方面，其中只有一个模具壁按照不同于另一个模具壁的角 度移动以提供在铸件的一侧上的与另一侧相比不同尺寸和/或结构；图21是代表自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，说明了不 同形状或者构造的模具壁；图22是代表具有不同构造的底块的本发明的另一个方面的示意图，其只需要在 两侧上的完全高度的侧壁，其中所述方面可利用模具壁作为在其它两侧上的部分或者全部
围壁；图23是代表在图22中所说明的自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的 示意图，表示底块的端部，并且缺少底块的端壁；图24是代表对于本发明的一些方面的可能模具起始块结构的一种实施方式的示 意图，其可用于只在两侧上的围壁的本发明实施方式中；图25是代表自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意图，说明了本 发明的另一个方面，其中在底块内利用液体冷却来实现相对于底块的熔融金属的更为期望 的冷却；图26是代表本发明的另一个方面的示意图，其包括落入在铸件顶部处的熔融金 属顶部上的铸件顶盖；图27是代表在图26中所说明的本发明实施方式的示意图，其中顶盖被施加至铸 件顶部，由此使得熔融金属呈现顶盖侧面的轮廓或结构；图28A是代表在图26和图27中所说明的本发明方面的实施方式的示意图，正离 开具有特定成型的顶盖的模具腔的下部；图28B是代表在图26和图27中所说明的本发明方面的实施方式的示意图，正离 开具有不同成型的顶盖的模具腔的下部；图28C是代表在图26和图27中所说明的本发明方面的实施方式的示意图，正离 开具有另一个不同成型的顶盖的模具腔的下部；图29是代表本发明另一个方面的示意图，其中在铸造加工结束时，利用任意电磁 场来形成铸件的顶部；图30是由本发明实施方式所设想的可移动模具壁进行的示范移动的示意正视 图；图31是制造成或者为部分的由本发明方面所公开的铸造系统的铸件轮廓或结构 的正视图；图32是根据图31的细节32 ；图33是可在本发明实施方式中使用的加工的一种实施方式的块流程图；图34是本发明的另一个方面的正视图，说明了可制造成部分本发明的锭的另一种设计；图35是控制系统的一种实施方式的示意图，在实施本发明方面期间，可利用该控 制系统来控制模具侧壁的移动；图36是代表模具壁或者铸造面的一种结构的示意正视图，在本发明的一些方面 可使用这些模具壁或者铸造面，说明了在各个模具壁上的顶部和底部的斜面区域；图37A是代表模具壁或者铸造面的一种结构的示意正视图，在本发明的一些方面 可使用这些模具壁或者铸造面，说明了在各个模具壁上的两个顶部和两个底部的斜面区 域；图37B是代表模具壁或者铸造面的一种结构的示意正视图，在本发明的一些方面 可使用这些模具壁或者铸造面，说明了在各个模具壁上的顶部和底部的斜面区域，每个斜 面区域都与弯曲或弓形表面区域相结合； 图37C是代表模具壁或者铸造面的一种结构的示意正视图，在本发明的一些方面 可使用这些模具壁或者铸造面，说明了在各个模具壁上的顶部和底部的弯曲或弓形区域；图37D是代表模具壁或者铸造面的一种结构的示意正视图，在本发明的一些方面 可使用这些模具壁或者铸造面，说明了在各个模具壁上的顶部和底部的斜面区域，顶部斜 面区域具有与底部斜面区域不同的角度尺寸；图37E是代表模具壁或者铸造面的一种结构的示意正视图，在本发明的一些方面 可使用这些模具壁或者铸造面，说明了在各个模具壁上的顶部斜面区域与弯曲或弓形的底 部表面区域相结合；图38A是代表模具壁或者铸造面的一种结构的示意正视图，此时处于本发明的一 种实施方式的铸造开始启动阶段，其中熔融金属高度最初位于模具壁的中部623a ；图38B是代表模具壁或者铸造面的一种结构的示意正视图，此时处于本发明的一 种实施方式的铸造第二个阶段，其中熔融金属高度已从图38A所示的位置上升，以至于其 处在模具壁的上部623b ；图38C是代表模具壁或者铸造面的一种结构的示意正视图，此时处于本发明的一 种实施方式的铸造第三个或稳定状态阶段，其中熔融金属高度位于模具壁的中部623a ；图38D是代表模具壁或者铸造面的一种结构的示意正视图，此时处于本发明的一 种实施方式的铸造第三个或稳定状态阶段，其中熔融金属高度位于模具壁的下部623c ；图39是代表在本发明一种实施方式中的模具壁或者铸造面的一种结构的示意正 视图，说明了铸件的顶部正被形成以预定角度的锥形；图40是代表在本发明一种实施方式中的模具壁或者铸造面的一种结构的示意正 视图，说明了熔融金属高度需要被保持在模具壁的下部以在生成顶部锥形的过程中避免金 属冻结阻碍模具壁进一步向内移动的原因；图41是代表在本发明一种实施方式中的模具壁或者铸造面的一种结构的示意正 视图，说明了具有斜面的上部与底块结合以形成锥形的铸件底部；以及图42是代表说明本发明一些实施方式的另一个特征的模具和底块构造的示意正 视图，其中模具壁能够向外移动以适应在启动时底块的延伸。优选实施方式详述用于本发明的许多固定、连接、制造和其它装置和部件已广为人知，并且被用于所 描述的本发明的领域中，并且对于本技术领域或科学领域中的技术人员理解和使用本发明，它们的准确性质或类型并不是必须的；因此，它们将不再被更为详细地讨论。而且，在本 文中针对本发明的任何特定应用的所表示或描述的各种部件能够如本发明所预期的变化 或改变，任何元件的特定应用或者实施方式的实现已在本技术领域中或者被本技术领域或 科学领域中的技术人员所广泛知晓或使用；因此，每一个都将不做更为详细地讨论。如同在本文的权利要求中所使用的，术语“a”、“an”和“the”的使用是与长期存在 的权利要求写法惯例保持一致，并没有限制的意思。除非本文所特别提出，术语“a”、“an” 和“the”并不是限制这些元件中的一个，而是意味着“至少一个”。应当理解，本发明应用于并且能够与各种类型的金属铸造和浇铸技术以及结构一 同使用，包括但不限于热门顶尖技术和传统浇铸技术。因此，模具应当能够容纳来自于熔融 金属源的熔融金属，无论是什么类型的特殊源。由此，在模具中的模具腔应当被引导至相对 于熔融金属源的液态或熔融金属容纳位置。本发明的方面通过自动可变尺寸模具和底块系统来控制锭的头部和尾部尺寸。在 本发明的一些实施方式中，例如，模具的两个滚轧正面将彼此相对地移入和移出，由此提供 锭的锥形。底块的厚度比锭的标称厚度更窄，并且在铸造开始时，模具侧面可向内朝着锭的 中心放置并且位于底块侧面附近。在铸造开始时，模具侧面将以形成在锭的尾部上期望尺 寸的速率逐步向外移动，产生取决于此应用的许多不同期望形状的其中任一个形状。一旦 锭的尺寸达到用于滚轧的期望标称锭厚度，模具壁将在适当位置处保持不变。于是，在铸造 结束时，模具壁将逐步移入，直到锭的头部(顶部)已经达到期望尺寸，此时铸造已经完成。 本领域的普通技术人员将认识到，当锭处于垂直铸造位置时，锭的顶部有时被称为锭的头 部，锭的底部有时被称为锭尾，或者锭的尾部。本发明的方面还设想了可在本发明的一些实施方式中使用的加工过程，其包括控 制铸造变量，铸造变量例如金属液位控制、铸造速度和模具侧面移动速率。在铸造期间，控制以生成更为理想的铸件需要考虑三个阶段，即开始铸造，稳态铸 造和结束铸造，稳态铸造处于开始铸造和结束铸造之间。对于这些铸造阶段的每一个阶段， 可能需要不同的控制参数，并且可能引入更多阶段来将这些阶段的任意一个或多个划分为 子阶段，这取决于期望的铸件结果。在本发明的一些实施方式中，模具面的形状还在加工过程中发挥作用。例如，在铸 造开始时，此时模具壁从锭的中央向外移动，金属液位保持高于相对于模具或模具壁的某 个液位。于是，接近铸造结束，当模具侧面朝着锭的中央向内返回时，金属液位下降到在某 些点之间的低液位，这些点处于模具壁之间的某个范围内，模具壁具有特定的角度。模具壁 的角度还可取决于铸造速度和模具壁移入的速率。在模具如此设计，以至于在模具壁上的 这些点之间的角度基本上等于期望铸件角度的情况下，这也可能实现。锭的铸件可采用许多不同长度、宽度和结构中的一个，通常长度范围从15英尺到 25英尺。例如，20英尺长的锭的横截面尺寸为30英寸乘以72英寸，或者可选择地为20英 寸乘以60英寸。同样认为，更深的底块可帮助减少或消除铸件的液化和渗出，以便当底块出现在 模具壁下方时，铸件能够支持其自身的形状。现有技术通常包括一些结构，其中底块比模具 腔更宽，并且不能延伸到模具腔内。另一方面，本发明方面允许底块插入模具腔，这允许在 来自额外铸造的额外重物被放置在原始金属上之前，熔融金属能更长时间地在底块内保持
11和冷却，这样使得固化铸件的下部更好地支撑经过固化后作为一个整体的锭的形状。在本 发明的其它方面，在底块内的外部或内部冷却可能有助于该支撑。通过模具接合块具有第二个优势，那是因为管口与底块之间的间隙被维持在正常 业界标准。另一个这种优势是避免大块氧化，利用可移动的模具壁是可能实现的，可移动的 模具壁密封或充分地减少模具裂缝，从而当块经过模具以及金属滚动于接触模具的起始块 边缘时，能防止渗出。本领域的普通技术人员应当认识到，术语底块还可被称为起始头、挤压垫、榻板或 者起始块，所有这些一般在业界用以指代大体相同的部件。虽然其他人已经认识到问题，并且已试图以更为可取的方式来使铸件或锭变尖， 或者构造铸件或锭，但是他们是通过机加工或切削已铸造和固化后的铸件来实现的，这样 做是成本更高且耗费时间的过程，仍然会造成必须废弃、重新熔化然后重新铸造的不期望 数量的金属。其他人也已试图通过铸入角度大于30度的起始头来使铸件变尖，这只会影响 到铸件的底部。另一方面，本发明允许在铸造过程中，在顶端和底端形成或者构造铸件，不 需要在此之后机加工铸件。图1是典型现有技术的垂直铸造坑、沉箱和金属铸造装置的正视图，在上面更为 详细地进行了描述。图2是典型的固定式或静态的现有技术模具铸造围壁120的截面示意俯视图，包 括外表面123，内围壁表面122，模具腔124和多个润滑剂传送孔121。图3是代表在铸造加工期间在水平方向上的铸件126的底部的厚度的正面示意 图。图3表示模具壁125，模具开口 129，铸件126，用向下箭头128表示铸件向下移动。起 始块127被示出，所示的尾部膨胀距离130被示出以说明在铸件126底部的更厚部分。通 常，因为在铸件中间部分有更多的收缩，而底部收缩少些，所以底部更厚。有时，铸件底部被称为铸件尾或尾部，它趋向于变厚，有时也被称为“尾部膨胀”。 为了说明，在图3中可能夸大了尾部膨胀的说明，膨胀的特定数量取决于在铸造加工中的 许多参数，这些通常已为本领域普通技术人员所熟知。本领域普通技术人员应当认识到，大 量的时间和金钱花费在从铸件移除尾部膨胀，需要发送废弃的金属，以及需要大量的加工 费用。图4是由本发明所设想的模具系统方面的围壁140的实施方式的截面示意俯视 图，说明了模具壁或模具侧壁的移动的可能方向。图4说明了模具侧壁141，模具端壁142， 用箭头144指示侧壁141的可能移动，用箭头145指示端壁142的可能移动。图5是由本发明所设想的模具铸造系统160的一种实施方式的俯视图，其中两个 刚性围壁、第一侧面和第二侧面是可移动的。图5表示模具侧壁的内表面162和具有在中 央的模具腔162的围壁的内表面164。框架161通常是许多不同框架中的任意一种框架。本领域的普通技术人员应当认识到，通过调整与可移动壁相结合的一个或多个铸 造参数能够操纵铸件形状或构造，参数诸如铸造速度、铸造长度、金属液位、铸件垂直高度、 模具壁视情况而定向内或向外移动的速率，以及其它的铸造参数。还应当认识到，本发明所 公开的模具系统的方面可产生许多不同形状和构造的铸件中的任意一种，包括大体上线性 侧面的，弓形的，凸面的和凹面的首尾部分，以便任何切片的形状通常为矩形。因为对于给 定铸造的可能目的和变量的数量，没有一组参数是本发明要求的，而相反本发明提供了具
12有额外参数的额外铸造控制系统以为了最优化所得铸件而工作。应当认识到，模具壁的移动可采用许多不同方式中的一种方式来机械地实现，例 如借助于引发移动的电机。电机可操作地连接于模具框架的第一侧壁，例如，电机可由伺服 驱动器来控制，该伺服驱动器由可编程逻辑控制器(“PLC”)控制，该可编程逻辑控制器可 通过人机界面(“HMI”)来控制或配置。应当注意到，在本发明的设想中，可以使用其它类 型的机械驱动器和控制器。图6是由本发明所设想的模具铸造系统160的一种实施方式的俯视图，其中两个 端部围壁、第三侧面和第四侧面是可移动的。图6说明了框架161，端壁的内部表面164，侧 壁的内部表面163，模具腔162，其中移动至用隐线表示的位置的端壁被确定为围壁的端壁 的内部表面164。图7是作为本发明实施方式的产物而生成的锭201的一种例子的代表性正视图， 说明了在该锭201的顶部和底部处的锥形。图7说明了铸件200的可能最终得到的形状或 结构，具有宽度202和高度203，箭头204表示铸件201的弓形部分的直线距离，弓形部分 还可为角形部分。图7表示了铸件201的顶部201a、中部201b和底部或下部201c。应当 注意到，利用本发明的实施方式，顶部、中间或下部的形状可根据需要以受控的方式铸造， 顶部201a可经构造成其所呈角度与底部201c所呈角度不同，包括借助不同的方法或装置。 例如，底部可通过如图1A所说明的特殊构造的底块内腔来形成，而顶部201a可利用本发明 实施方式来构造，例如利用移动壁。图7还说明了在铸件的轧制面上的角度199。虽然角度199可为在本发明所设想 内的任意角度，但是在一些实施方式中，角度199优选地在21度到29度之间，例如处于26 度。虽然许多因素可能会影响到用于将要随后轧制的铸件201的优选角度199，但是在本发 明的一些应用中，26度为优选。图7还说明了在不同的区段或部分如何不同地处理铸件，以 及图7特别地表示了三个部分，顶部201a，中部201b和下部201c。对于铸造管理和控制， 本领域的普通技术人员应当认识到，从理论上，铸件201可被划分为许多不同部分中的任 意一个，以便获得所期望的最终铸件，没有一个被特别要求用于实施本发明的部分。虽然影响锭形状的现有尝试所传授的技术不同于本方法(即铸件的铸造后修整， 形成底块)，但是本发明具有能够根据需要形成期望铸件的优势，例如通过使铸件的顶部和 底部变尖。图8是典型的铸件锭的正视图，表示了一些收缩和尾部膨胀。图8说明了铸件210， 角部211，以及铸件厚度212。图9是经过轧制加工后的例如图8所示的锭210的端部的正视图，通常说明皱裂。 图9说明了铸件宽度217，在铸件210的相对端的皱裂216和215。本领域的普通技术人员 通常已知，皱裂是轧制多余且不期望的结果。图10是自动可变尺寸模具和底块系统230的一种实施方式的示意正视图，其中底 块235比可移动壁的起始位置或宽度更宽。图10说明了管口 231，可移动壁233和234，起 始块235，借助于金属流动232由管口 231传送的熔融金属237。在本发明这一方面中的起 始块235是宽度238和在铸造期间提供铸件下落的驱动汽缸236。箭头240和241分别说 明模具壁233和234的各自移动。图11是代表自动可变尺寸模具和底块系统250的一种实施方式的示意正视图，其
13中可移动模具壁允许在可移动模具壁254和255之间启动底块256。图11说明了管口 251， 传送到起始块256且如253所示的积累在起始块256内的熔融金属252。起始块256具有 近似的厚度259，箭头257表示汽缸258和起始块256的向下移动。所示的模具壁254和 255，本发明设想，在铸造加工期间，模具壁254和255向外移动。图11还说明了在本发明 的一些实施方式中，在底块256内的内角239如何用来实现在锭底部的特殊形状。这种结 合本发明其它方面形成的类型可用来实现在顶部和底部上形成铸件，不需要随后切削或机 加工来实现。
本领域的普通技术人员应当认识到，通常更期望减少浇铸落差，浇铸落差是从管 口到熔融金属着落或者沉积在底块内或底块上的地点之间的距离。本领域的技术人员应当 清楚，比较图10和图11的浇铸落差，通过允许底块在模具腔内上升地更高，处于诸如可移 动模具壁254和255的可移动模具壁之间，本发明方面具有优势。图12是代表自动可变尺寸模具和底块系统250的一种实施方式的示意图，随着底 块256下降而部分地进入铸造加工。图12表示了如箭头261所指的可移动的第一个可移 动壁254，由箭头262所表示的第二个可移动壁255。在图12中所说明的系统250还表示 了来自管口 251的熔融金属252，积累金属253，以及表示模具壁254和255各自移动的箭 头 261 和 262。图13是代表自动可变尺寸模具和底块系统250的一种实施方式的示意图，与图12 相比，更进一步地进入铸造加工，并且说明了如何铸造比底块256更宽尺寸的铸件253。图 13说明了分别由箭头261和262所指的第一个可移动壁254、第二个可移动壁255。系统 250包括管口 251、熔融金属253、起始块256和起始汽缸258。在图中表示了一些尺寸，即 为起始块宽度267，汽缸258，起始块256具有256的宽度尺寸，然而所铸造的锭253的外部 尺寸大于在相同方向上的起始块256的外部尺寸。距离264表示在锭253的侧面上，锭253 超出起始块256的尺寸的多余尺寸，以及距离265表示在锭253的相对侧面上，锭253超出 起始块256的尺寸的多余尺寸。图14是代表自动可变尺寸模具和底块系统250的一种实施方式的示意图，从图13 起更进一步地进入铸造加工，进一步地形成铸件253。由于同样的数字表示来自图13的同 样事物和部件，所以此处将不再进一步标识和讨论与图14有关的每一个，因为关于图13已 经充分地标识和讨论了它们。图15是代表自动可变尺寸模具和底块系统250的一种实施方式的示意图，说明 了铸造的结束，以及表示本发明方面能够在铸造结束时影响铸件253顶端形状或结构的能 力。箭头261说明了在铸造加工结束时模具壁254和255如何向内移动以影响铸件253的 角部形状和结构。本领域的普通技术人员应当认识到，许多不同形状和结构中的任意一种 形状和结构可被设计到这一系统中，从而获得期望轮廓和形状的铸件253，没有特别要求用 于实施本发明的部分。实际上，本发明的一些实施方式的特征是能够产生用于特殊应用的 铸件253的许多不同形状中的任意一种形状。由于同样的数字表示来自图13的同样事物 和部件，所以此处将不再进一步标识和讨论与图15有关的每一个，因为关于图13已经充分 地标识和讨论了它们。图16是代表自动可变尺寸模具和底块系统250的一种实施方式的示意图，说明了 铸件253部分地进入铸造加工，其中本发明提供在与另一侧相对比的铸件一侧上的不同尺寸和形状。图16说明了如何利用本发明方面来按需要产生非对称的铸件253，其中，一侧可 以具有当与另一侧相比较时不同的尺寸。图16表示相距铸件253中心的距离，用箭头265 来表示，相比在铸件253另一侧上的箭头264。本领域的普通技术人员应当认识到，产生非 对称铸件的能力并不限制于在图16中所示的尺寸，而还能够用于在铸件253—侧产生与铸 件253的另一侧所不同的尺寸和结构。由于同样的数字表示来自图13的同样事物和部件， 所以此处将不再进一步标识和讨论与图16有关的每一个，因为关于图13已经充分地标识 和讨论了它们。
图16还说明了在本发明一些实施方式中，模具壁254的上表面254a的角度可等 于在所得铸件的下部上的相应角度253a，以及类似地模具壁255的上表面255a的角度同 样地等于在所得铸件的下部上的相应角度253b。实践中，角度253a和253b可与在模具壁 254和255的顶部254a和255a上的相应角度有1度或更多的不同。图17是代表由本发明所设想的自动可变尺寸模具和底块系统的一个方面的示意 图，说明了不同构造的底块269，该底块为模具开口的大概宽度；图17还表示了本发明的另一个方面，说明垂直定位在底块269周围的凹槽269a。 这些凹槽269a可提供流入冷却剂的管道和表面区域以帮助和冷却底块269和此上所包含 的熔融金属。在下面，表示和描述关于图18的另一种冷却装置。图17还说明了另一种底块269结构，其中在底块269上设有带角度的侧面270 以形成所得铸件的底部，从而生成用于随后轧制铸件269的期望形状。这个方面与其它方 面一同使用以生成在顶部和底部上的铸件的期望形状或结构，所有这些都处于本发明的设 想。例如，在图34中所说明的铸件底部可利用诸如图17所示的底块269来生成。由于同 样的数字表示来自图13的同样事物和部件，所以此处将不再进一步标识和讨论与图17有 关的每一个，因为关于图13已经充分地标识和讨论了它们。图18是代表自动可变尺寸模具和底块系统的另一方面的示意图，说明了在底块 292内利用液体冷却系统来实现相对于底块292的熔融金属291的更为期望的冷却。图18 表示了底块292的冷却系统，其中利用汽缸258来罩住冷却系统294，其中冷却系统由冷却 管道293组成，冷却管道293可操作地连接于冷却系统294以在铸造开始阶段提供足够的 冷却来固化含有铸件291的熔融金属。本领域的普通技术人员应当认识到，在本发明的设 想中，可使用许多不同类型的冷却系统、冷却系统部件和冷却系统的位置中的任何一个，没 有哪一个是特别要求用于实施本发明的。由于同样的数字表示来自图13的同样事物和部 件，所以此处将不再进一步标识和讨论与图18有关的每一个，因为关于图13已经充分地标 识和讨论了它们。图19是代表由本发明所设想的自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的 示意图，说明本发明的另一个方面，其中模具侧壁300和301的移动并不必须是如同前面附 图那样的线性，而是枢轴转动，或者根据箭头302和303的可选择地向外和向内移动以影响 铸件的形状。例如，模具壁300可向下移动至角度305，模具壁301可有角度地向下移动至 角度306，从而当铸造期间底块294下降时提供期望的铸件形状。本领域的普通技术人员应 当认识到，模具壁300和301的特定外部形状可针对特定应用来构造，以及可使用不同的形 状和角部来实现不同的所得铸件结构。图19还说明了管口 251，汽缸258和底块294。应 当进一步注意到，模具壁300和301的枢轴转动安装可采用凸轮或其它结构以实现所期望的铸件结果，所有这些都在本发明的设想内。图20是由本发明所设想的自动可变尺寸模具和底块系统的一种实施方式的示意 图，说明了类似于图19所示的本发明的一个方面，其中只有一个模具壁按照不同于另一个 模具壁的角度移动以提供在铸件的一侧上的与另一侧相比较的不同尺寸和/或结构。在图 20中的角度305是不同于或者相异于在相对模具壁上的角度306的角度，从而提供非对称 的模具结构，或者提供在铸件293的一侧上的与铸件293的另一侧相比较的不同形状。由 于同样的数字表示来自图19的同样事物和部件，所以此处将不再进一步标识和讨论与图 20有关的每一个，因为关于图19已经充分地标识和讨论了它们。图21是代表由本发明所设想的自动可变尺寸模具和底块系统320的一种实施方 式的示意图，说明了不同形状或者构造的模具壁322和323。管口 321传送熔融金属，模具 壁322和323都如箭头324和325所指地独立地移动。本系统320表示成为铸件327部分 的熔融金属329，熔融金属表面330和更为固化的表面328。模具壁322和323具有更为倾 斜的端部而不是圆形端部，箭头332和333说明了在铸造加工期间的模具壁322和323的 出口部分，以及正在固化的铸件327。
图21还说明了本发明的另一个方面，其中模具壁322和323可以向上或向下线性 地移动或以一些其它模式移动，如箭头324a和325a所指示。特别地，这一垂直移动将允许 在控制从管口 321到熔融金属表面330之间距离以及控制从特殊模具壁几何形状的位置到 金属液位之间距离的过程中的一些灵活性。由于其它装备和熔融金属传送系统，在许多情 况下更难以移动管口 321。虽然图21说明了模具壁322和323的顶部角度和底部角度可 为27度，但是该角度可为许多不同角度中的任意一个，没有一个特别要求用于实施本发明 的角度。图22是代表具有不同构造的底块的本发明的另一个方面的示意图，其中底块只 需要具有在两侧面上的完整高度的侧壁，其中所述方面可利用模具壁作为在其它两侧上的 部分或者全部围壁。图22表示了第一个可移动模具壁356，第二个可移动模具壁357，这两 个模具壁可分别按照箭头358和359移动，具有底块内表面354a和侧壁354b、354c的底块 354。图22还表示在初始高度352处并且下降到相距底块354的底面354a为距离353的 管口 351。侧壁354a和354c是高度355，所有这些都在本系统350方面的设想内。应当认 识到，模具或模具壁还可相对于管口垂直移动以实现期望的铸造，而不是垂直地移动管口， 所有这些都在本发明的设想内。本领域的普通技术人员应当认识到，在铸造期间，可向下和向下移动模具或管口 351以实现不同的期望结果。管口的高度是铸造参数之一，可调节或权衡铸造参数来获得 期望结果。例如在图30的示意图中所示，正好在向外移动模具壁以获得不同形状和结构之 前，熔融金属液位将优选地处于或接近于模具壁的顶部。这会提供一些缓冲，以便当模具壁 向外移动时，不会出现容纳于各自模具壁之间的熔融金属的渗出或泄漏情况。相反地，正好 在模具壁一同移动靠得更近之前，优选地降低在模具壁上的熔融金属液位，以便只是朝着 模具壁的顶部上升，并且在加工过程中的模具壁向内移动期间上升不会结束。图23是代表在图22中所说明的自动可变尺寸模具和底块系统350的一种实施方 式的示意图，表示底块354的端部，并且缺少底块的端壁。图23还表示在高度352处的管 口 351，模具壁356和模具壁357，箭头358和箭头359分别指示两个模具壁的移动。还表示了底块354的内表面354a。图24是代表用于本发明的一些方面的模具起始块可能结构的一个方面或实施 方式的示意图，其可用于只在两侧上的围壁的本发明实施方式中。图24表示了具有底面 354a、侧壁354b和354c的底块354。图25是代表自动可变尺寸模具和底块系统380的另一可能实施方式的示意图，说 明了本发明的另一个方面，其中在底块382内利用液体冷却系统来实现相对于底块382的 熔融金属的更为期望的冷却。图25表示了管口 381，以箭头386可移动的示出的第一个可 移动模具壁385，以箭头388可移动的示出的第二个可移动模具壁389，箭头389指示在铸 造加工期间起始块382的向下移动或下降。内表面391具有容纳来自管口 381的熔融金属 的深度390。本领域的普通技术人员将认识到，可使用许多不同类型的冷却系统、冷却系统部 件中的任何一个来冷却底块382。具有冷却剂管道384的冷却系统383是一个例子，冷却剂 按照经过底块的路线传送并且提供冷却以更好地固化由管口 381沉积在底块382上的熔融 金属。在图17中说明了向底块提供附加冷却的方式的另一个例子，其中在底块上设有冷却 通道或凹槽以容纳主要用于固化熔融金属的冷却剂。图26是代表本发明的另一个方面400的示意图，其包括落入(用箭头407指示) 在铸件405顶部处的熔融金属顶部上的铸件顶盖406。图26还表示了第一个模具壁403， 第二个模具壁404，管口 401，箭头402指示在浇铸熔融金属结束之后，向上移动管口 401离 开。可选择地，如在图27中用箭头415a和415b所表示的，这一移动还可通过如所示的模 具壁403和404的垂直移动来实现，这些移动在接近铸造结束时是向下的。本发明的方面 提供了锭或铸件405的上端变细或修整。图27是代表在图26中所说明的本发明方面400的示意图，其中顶盖406被施加 至铸件405的顶部，由此使得熔融金属呈现顶盖406的内部形状，在这个例子中，形成用物 件412和413来指示的倒圆角部。箭头407指出向下压力或移动可施加至顶盖406以避免 熔融金属脱离顶盖406和模具壁403及404之间。箭头415a和416a表示为了提供更为可 取的相对管口 401的间隙，或者为了其它铸造控制原因，在铸造加工期间模具壁403和404 如何垂直移动(尽管不需要将移动限于线性垂直移动)。图27还说明了如何垂直和水平地 移动在本发明方面中的模具，如所示，用箭头415b和416b来指示模具壁的水平移动。图28A是代表在图26和27中所说明的本发明方面400的示意图，正当铸件405 离开模具腔的下部。模具腔通常是在第一个模具壁403和第二个模具壁404之间的区域。 图28A还表示管口 401，表示模具壁403和404的向下移动的箭头415a和416a，在固化铸 件405上的铸件顶盖406。箭头414指示顶盖406连同铸件405的一般移动。应当注意到， 可选择地，顶盖406可在模具壁403和404上或者相对于模具壁403和404维持，与此同时 在铸造结束注满以生成顶部形状，无需管口移动，在这种情况下，可用液体或者空气来冷却 顶部，在本发明的各种实施方式中可用耐火材料或金属来冷却。图28A还说明了在本发明 方面中模具壁如何垂直地和水平地移动，模具壁的水平移动用箭头415b和416b来指示，如 所示。图28B是代表如同图28A的本发明方面400的示意图，只是其中顶盖406具有不 同的结构以实现铸件405c的不同成型的顶部。图28B说明了顶盖，其中侧面成一角度，中间部分如由缩进角406c所说明的凹入。图28B还说明了在本发明方面中模具壁如何垂直 地和水平地移动，模具壁的水平移动用箭头415b和416b来指示，如所示。类似地，图28C是代表如同图28A和图28B的本发明方面400的示意图，只是其中 顶盖406具有不同的结构以实现铸件405c的不同成型的顶部，包括锥形侧面角，并且最终 导致在铸件405a顶部的侧面角。图28C还说明了在本发明方面中模具壁如何垂直地和水 平地移动，模具壁的水平移动用箭头415b和416b来指示，如所示。沿着用箭头415a和416a来指示的方向(通常为垂直)移动模具壁403和404的 能力，连同模具壁403和404在水平方向上可移动(如在其它图中表示)，提供了利用顶盖 406来构造铸件405a顶部的增强能力。
图29是代表本发明另一个方面430的示意图，其中在铸造加工结束时，利用电磁 场(用箭头443和444来表示)形成铸件433的顶部。图29表示按照箭头432沿着向上方 向可移动的管口 431，通过向顶部表面446上、内或者附近施加磁力或者磁场而形成的铸件 433的顶部表面446。磁性设备436和437可朝向或远离铸件433的顶部表面446移动，以 便获得铸件433顶部的期望形状。所示的模具壁434和435正好处于磁性设备436和437 下方，尽管它们与模具壁434和435相邻或者甚至在下方，所有这些都在本发明的设想内。 有一种铸造类型被称为电磁铸造(Electro MagneticCasting)，首字母缩略词为EMC，这也 可被用来提供在铸造即将结束前的铸件顶部的形成和锥形，如图29的示范方式所表示。图30是代表本发明的方面450的示意图，说明示范移动，该移动由可移动模具进 行，如在本发明一些实施方式中所设想的。图30表示了在模具壁451和452之间的不同 距离以说明它们的移动。本领域的普通技术人员应当认识到，在其它图中表示移动不需要 对称，而是要能够设计以实现在铸件的非对称图案形成中所期望的其它结果。虚线451a和 452a表示模具壁451和452的第二部分，虚线451b和452b表示了模具壁的进一步可能的 移动位置，连同彼此间的任意中间位置。图30还用来说明了例如结合本发明方面如何使用铸造参数，铸造参数诸如控制 在液位457和458之间的熔融金属液位。例如，当模具壁被隔开时，如箭头455所指示，如 果模具壁随后如箭头456和457所指的向外移动，那么可优选熔融金属液位457。相反地， 如果模具壁451和452隔开由箭头453所指的一段距离，并且加工过程将使模具壁451和 452移到一起，那么熔融金属液位458更为可取，以允许模具腔区域的减少，当模具壁451和 452移到一起时，将会引起熔融金属液位458上升。这还可用于避免当模具腔减少时在锭或 铸件上的粘合。优选地，当模具壁向内移动时，熔融金属液位458不会上升至模具壁上方， 如同本领域的普通技术人员所认识的。图30还说明了在本发明实施方式中的一个熔融金属模具如何用于铸造不同规格 的铸件，例如在第一次铸造中，铸造21英寸的锭，以及在第二次铸造中，铸造19英寸的锭。 由于现有模具通常专用于一个规格，所以本发明实施方式提供了制造装置的更多灵活性， 以及减少了模具的变化，否则需要模具变化来铸造不同宽度的铸件。在这些实施方式中，距 离455将表示具有第一厚度的第一铸件，距离454表示具有第二厚度的第二铸件，以及距离 453表示具有第三厚度的第三铸件。应当注意到，在本发明的设想中，可将许多不同厚度或 宽度铸造成铸件。图31是制造成或者为部分的由本发明方面所公开的铸造系统的铸件形状的正视图。在图31中所示的铸件480具有全长度或全高度484，在铸件顶部上的倾斜角部进一步 地在细节32中表示，在底部上成角度的边缘表示在角479处的倾斜。在铸件侧面上的笔直 边缘距离485和在底部的笔直边缘距离482可基于所期望的最终形状和随后将在铸件上出 现的轧制来确定。图31中还说明了铸件宽度481和倾斜宽度483及486。本领域的普通技 术人员应当认识到，这个加工过程的方面可生成不同尺寸的对称或非对称铸件；例如，距离 483可不同于距离486。图32是根据图31的细节32，说明了铸件480，倾斜宽度490，倾斜高度491，角492 和493设置了倾斜的参数。应当认识到，这些参数可变化，该变化取决于其它铸造参数、金 属成分、在铸件480上完成的预期轧制以及在随后时间的铸件铸造或应用中的许多其它因 素，所有这些都在本发明的设想内。图33是可在本发明实施方式中使用的加工的一种实施方式的块流程图500。图 33说明了具有初始铸造速度502的铸造开始501。有些情况下，铸造速度通常为斜坡式或 者上升式，可利用第一个中间铸造速度来生成铸件的期望结果、锥形或者其它特征。尽管第 二个中间铸造速度斜坡504并不是必须的，但也可使用它，通常在铸造加工结束506之前， 使用结束铸造速度斜坡505。可以根据铸造的锥形和其它目标以及其它铸造参数来改变铸 造速度以获得期望的结果。图34是本发明的另一个方面的正视图，说明了可制造成部分本发明的锭520的另 一种形状。图34表示了锥形的顶部表面521，侧壁520a，倒圆523和锥形底部表面522。本 发明方面的显著优点和特征能够在铸造加工期间而不是在铸件铸造之后的机加工或其它 加工中产生许多不同铸件结构和形状中的任意一种结构和形状。这一特征和优点将允许在 随后机加工或操纵固化铸件的成本和花费上，以及在重新加热来自铸造后的加工的碎屑和 废料上的巨大节省。还应当注意到，虽然在图中所示的实施方式表示了第一侧面、第二侧面、第三侧面 和第四侧面，但是还有本发明的一些实施方式，其中侧面经如此构造以至于两个、三个、四 个或者更多侧面界定模具框架，所述侧面的内表面界定模具腔，所有这些都在本发明的范 围内。本领域的普通技术人员应当认识到，由于本发明提供可移动的模具壁，所以获得 其它的好处，例如能够校正浇铸过程以减少尾部膨胀，相对于管口定位模具，以及校正模具 间隙。本领域的普通技术人员应当认识到，这将允许更快更有效率地完成铸造。现有技术承 认尾部膨胀的问题，以及如果尾部膨胀的问题得到解决，那么将实现优势。已有尝试试图提 高铸造速度来减少尾部膨胀；然而本发明方面允许所得的平行轮廓，因为能够移动模具壁， 这将允许更快地铸造铸件，尾部膨胀减少或者没有增加尾部膨胀。本发明实施方式还将允许优化铸造速度。在垂直铸造装置中的铸造速度是当熔融 金属固化时底块下降至铸造坑的速度。通常，在铸造速度和铸造质量之间存在折衷，这是因 为虽然从制造的立场出发，期望铸造更快，但是更快的铸造速度通常导致在稳定状态铸造 期间的更大收缩和凹入的外表面或轧制表面。如果在给定应用中铸造速度太慢，那么倾向 于得到不期望数量的尾部膨胀。因此，当以某一铸造速度铸造时，该铸造速度会导致过量收 缩，但这些收缩用于本发明，本发明实施方式允许更好地处理或控制收缩以产生更为可取 的铸件形状。在一些应用中，更为可取的铸件是如此的铸件，即在铸件中部具有大致平行的侧面，通常提供更为可取的轧制表面。本发明实施方式提供了在垂直熔融金属模具系统中 改善的收缩处理和控制。针对收缩处理的本发明实施方式可包括优化在连续熔融金属铸造期间所生成的 铸件的轧制表面的方法。在如此实施方式中，对于特定铸件的给定预定铸造速度，可建立或 预测相关性，否则，在沿着铸件的不同位置处将出现一定量的收缩。于是，本发明允许模具 (或者第一侧面和/或第二侧面)的相对移动以阻止收缩，由此提供收缩控制或处理系统。
图35是控制系统570的实施方式的示意图，在实施本发明方面期间，可利用该控 制系统来控制模具侧壁的移动。图35说明了人机界面(“腿1”)571，可操作地连接于HMI 571并由HMI 571控制或指导的可编程逻辑控制器(“PLC”)572，由第一伺服驱动器574驱 动和控制的第一电机575，显示第一伺服驱动器574可操作地连接于且受控于PLC 572，由 第二伺服驱动器576驱动和控制的第二电机577，显示第二伺服驱动器576可操作地连接 于且受控于PLC 572，由第三伺服驱动器578驱动和控制的第三电机579，显示第三伺服驱 动器578可操作地连接于且受控于PLC 572，以及由第四伺服驱动器580驱动和控制的第 四电机581，显示第四伺服驱动器580可操作地连接于且受控于PLC 572。应当注意到，这 是示范数量的部件，例如电机、伺服驱动器、PLC和HMI，没有一个数量被要求用于实施本发 明，也没有一组相似部件与其它一组部件的特定比率。图35还说明了每个电机如何控制一个或多个模具，没有特定数量的模具被要求 用于实施本发明。图35说明了控制两个模具的第一电机575，控制一个模具的第二电机 577，控制两个模具的第三电机579和控制一个模具的电机X(可表示电机的总数量)。图36是代表模具壁或者铸造面的一种结构600的示意正视图，在本发明的一些 方面可使用这些模具壁或者铸造面，说明了顶部铸造表面602b，其还被称为铸造表面的上 部602b，铸造表面的中部602a以及底部的斜面区域，底部的斜面区域为铸造表面的底部 602c。图36说明了铸件327，冷却剂流605，模具壁601，管口 321，上部602b的倾斜角603， 铸造表面下部602c的倾斜角604。所示的熔融金属液位在铸造表面的中部602a处。图37A到图37E表示用于在模具壁上的铸造表面上部、中部和下部的许多不同结 构、角度和其它几何形状，以表示本发明实施方式的各种应用。应当认识到，没有一种特殊 结构被要求用于实施本发明，而是可利用许多不同结构中的任意一种结构来基于不同铸造 参数优化不同实施方式。图37A是代表模具壁611或者铸造面的一种结构610的示意正视图，在本发明的 一些方面可使用这些模具壁或者铸造面。图37A说明了这样的结构，其包括在各个模具壁 611上的两个顶部铸造表面区域612a和612b，两个底部铸造表面区域612d和612e，以及铸 造表面中部612c。第一个顶部铸造表面区域612a位于与垂直方向成角度614处，第二个顶 部铸造表面区域612b位于与垂直方向成角度613处，第一个底部铸造表面区域612e位于 与垂直方向成角度614处，第二个底部铸造表面区域612d位于与垂直方向成角度613处。 图37A还表示了铸件327、管口 321和模具壁611。图37B是代表可用于本发明一些方面的具有铸造面的模具壁731的一种结构700 的示意正视图，说明了顶部和底部，顶部和底部包括线性铸造表面731b和弯曲或弓形铸造 表面731 c，铸造表面的中部73 Ia和铸造表面的下部，该铸造表面的下部包括线性铸造表面 731d和弓形铸造表面731e。图37B还表示了铸件327，管口 321和模具壁731。
图37C是代表可用于本发明一些方面的具有铸造面的模具壁741的一种结构740 的示意正视图，说明了铸造表面顶部742b，弯曲或弓形的铸造表面底部742c以及铸造表面 中部742a。图37C还表示了铸件327，管口 321和模具壁741。图37D是代表可用于本发明一些方面的具有铸造面的模具壁751的一种结构750 的示意正视图。图37D说明了铸造表面区域顶部752b，因为该铸造表面区域顶部752b是线 性的，其在这种情况下与垂直方向或铸造表面区域中部成一角度753 ；铸造表面区域中部 752b ；以及与垂直方向成一角度755的铸造表面区域底部752c。在图37D中，角度753不 同于角度755，在顶部的倾斜区域的长度754不同于在底部的倾斜区域的长度756。应当注 意到，利用用于铸造表面的不同结构，以及从铸造表面顶部到铸造表面底部在角度和长度 上的不同构造，可优选地构造期望的铸件，所有这些都在本发明一些方面的设想内。图37D 还表示了铸件327，管口 321和模具壁751。
图37E是代表可用于本发明一些方面的具有铸造面的模具壁761的一种结构760 的示意正视图，说明了组合式铸造表面，其包括中部162a，与垂直方向成一角度763的顶部 762b，具有内倒圆764的弯曲或弓形底部762c。图37E还表示了铸件327，管口 321和模具 壁 761。图38A到图38D是代表具有铸造面的模具壁621的一种结构620的一系列示意正 视图，顺序地说明了一种方法，其中在铸造中使用本发明的实施方式，在铸造加工期间，具 体参考熔融金属液位和相对于熔融金属液位的铸造表面。在图38A到图38D所说明的铸造 表面包括中部623a，与垂直方向成一角度625的顶部623b，与垂直方向成一角度626的底 部623c，铸件327，熔融金属管口 321。图38A到图38D还说明了本发明的方面，其中模具壁 621，或者更为特别地，铸造表面，可能垂直向上或向下移动，以便更为有效地处理相对于铸 造表面的熔融金属液位和铸造表面部分，在铸造阶段应当具有一定的熔融金属液位。为了 避免重复Lee重申(i^petitiousLee restating)的关于图38A到图38D中各张图的各个 部件，它们将不针对每张图来重复。箭头622表示模具壁621的垂直移动，这会导致铸造表 面的垂直移动，箭头622a表示铸造表面或模具壁621如何相对于铸件水平移动。因此，图38A说明了在铸造开始或启动阶段，在铸造表面的中部623a中的熔融金 属液位，此时起始块正在充满，并且仍然至少部分地位于铸造表面。因此，图38B说明了在下一个阶段，在铸造表面的顶部623b处的熔融金属液位，其 中铸件的底部正在由图38所示的尺寸所向外形成。即使本文声称熔融金属液位上升，但这 是相对的，相对于铸造业务，以便如果模具壁621向上和/或向下移动以实现相对移动，那 么熔融金属液位上升，或者可能相对于铸造表面上升。因此，图38C说明了回到在铸造表面的中部623a中的熔融金属液位，这是在铸造 中间阶段优选的位置，此时称之为稳态铸造。因此，图38D说明了在铸造最后阶段，在铸造表面的下部623c处的熔融金属液位， 其中铸件327的顶部按需要构造，例如设置正好采用与下部623c所构造成的角度大致相同 的角度626的锥形。重要的是，熔融金属液位维持在铸造表面的中部623a与铸造表面的下 部623c相交点的下方。这是在铸造最后阶段实现铸件327的锥形顶部的熔融金属液位的 优选位置。在铸件中最终锥形的角度将大致等于角626，存在容许的公差和收缩。图39是代表在本发明一种实施方式中的具有铸造面的模具壁641的一种结构640的示意正视图，说明了铸造表面，其具有顶部642b，中部642a，与垂直方向成一角度648的 底部642c。图39说明了在其顶部形成的铸件327，其具有呈预定角度648的锥形。图39 还说明了熔融金属管口 321，固化点647，冷却剂644，熔融金属表面645。图40是代表在本发明一种实施方式中的具有铸造面中部642a和下部642c的模 具壁的一种结构620的示意正视图。图40说明了模具壁如何按照由箭头651所表示的水 平地移动。固化点647表示固化出现的位置，存在凝固区域650，如果熔融金属液位645不 处于在固化点647处或者靠近固化点647所示的两个铸造面之间夹角的下方，那么通常会 出现凝固区域650。如果出现如同凝固650的固化，那么模具壁和铸造面不可再进一步向内 移动，这是因为固化金属650或凝固将阻碍模具壁或铸造面642a的向内移动。这就是在本 发明大多数实施方式中，在铸造的那个阶段期间，优选地维持熔融金属液位645处于或低 于固化点647的原因。图41是代表在本发明一种实施方式中的模具壁641或者铸造面的一种结构660 的示意正视图，说明了包括上部642c的铸造面，该上部642c可被称为斜面，与底块657结 合以形成锥形的铸件底部655。在铸造的这个阶段，经过管口 321沉积流动金属，并且熔融 金属液位645维持在与垂直方面成一角度654的上部642c上。图41表示如何结合底块657 的内腔结构来形成铸件底部，该底块657结合了由可移动的铸造面和用于优选结果的成角 的铸造面所提供的本发明方面。图42是代表说明本发明一些实施方式的另一个特征的模具和底块构造350的示 意正视图，其中模具壁357能够向外移动以容纳在启动时底块354的膨胀。在底块354和模 具壁356及357之间要求具有紧密配合。然而，由于现有技术的模具壁不可移动以容纳金 属底块354的自然膨胀，所以难以维持在模具壁356及357和底块侧面354之间的期望公 差，由于底块侧面354可能在模具壁356和357之间的模具腔内变大和粘住，所以很可能留 下模具赝品。第二个底块标识354b和354c表示在加热之后处于膨胀状态下的底块，箭头 358和359表示模具壁356和357如何移动以便在模具壁和底块之间保持相同的紧密配合， 但是底块接触到粘合在模具壁之间的延伸座。在这种情况下，底块高度355根据底面354a 和底块壁354b和354c的顶部来测量。箭头358a和358b表示模具壁356和357如何垂直 移动。本领域的普通技术人员应当认识到，存在许多用于本发明的实施方式，以及许多 可使用的元件和部件的变化，所有这些在本发明范围内。本发明的一个实施方式，例如，提供的熔融金属模具包括模具腔框架，包括第一 侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面、第三侧面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面， 每个侧面都包括内表面，所述内表面界定了模具腔；其中所述第一侧面相对于所述第二侧 面可移动地安装。根据在前述段落里公开的另一个实施方式可包括在熔融金属模具中，所述第二侧面相对于所述第一侧面可移动地安装；在熔融金属模具中，所述第一侧面相对于所述第 二侧面线性地移动；在熔融金属模具中，所述第一侧面可枢轴转动式安装；以及/或者在 熔融金属模具中，所述第一侧面相对于所述模具腔框架的枢轴转动改变了所述界定的模具 腔。在另一个方面，所述第一侧面和所述第二侧面的移动是不同步的。在另一个实施方式中，提供了垂直熔融金属模具铸造系统，包括模具腔框架，该模具腔框架包括第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面、第三侧面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面，每个侧面都包括内表面，其中，所述内表面界定了模具腔；其中所述第 一侧面和所述第二侧面相对于彼此可移动地安装；以及底块，该底块被构造成在所述模具 铸造系统启动时配合于所述模具腔内。根据在前述段落里公开的另一个实施方式可包括在垂直熔融金属模具铸造系统 中，所述第一侧面和所述第二侧面相对于彼此线性地移动；在垂直熔融金属模具铸造系统 中，所述第一侧面和所述第二侧面以枢轴转动方式安装以便相对于彼此移动；在垂直熔融 金属模具铸造系统中，所述底块包括两个侧壁，其中，所述模具腔框架的所述第三侧面和第 四侧面结合所述底块的所述两个侧壁，以在启动时界定模具腔；在垂直熔融金属模具铸造 系统中，所述底块包括内部冷却装置；以及/或者，在垂直熔融金属模具铸造系统中，所述 底块被构造成用于在启动期间在模具腔内垂直移动，以在启动铸造期间控制管口到底块之 间的距离。在本发明的另一个实施方式中，提供用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，包 括提供模具腔框架，所述模具腔框架具有第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面、第 三侧面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面，所述第一侧面、所述第二侧面、所述第三侧 面以及所述第四侧面的内表面界定了被布置成容纳熔融金属的模具腔；提供相对于所述模 具腔而构造的垂直地可移动的底块，所述底块容纳在启动时进入所述模具腔的熔融金属； 向所述模具腔提供熔融金属；以预定的速率向下移动所述底块；以及在铸造期间，相对于 彼此地移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二侧面，由此改变在铸造期间所得铸 件的尺寸。根据在前述段落里公开的另一个实施方式可包括在用于垂直直接激冷熔融金属 铸造的方法中，所述第一侧面和所述第二侧面相对于彼此线性地移动；在用于垂直直接激 冷熔融金属铸造的方法中，所述第一侧面和所述第二侧面相对于彼此非对称地移动；在用 于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法中，所述第一侧面和所述第二侧面相对于所述模具腔 框架以枢轴转动方式安装，以便所述第一侧面和所述第二侧面的枢轴转动改变所界定的模 具腔；以及/或者，在用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法中，所述第一侧面和所述第二 侧面的移动是以大致相同的速率。在第二个前述段落里公开的又一个实施方式可包括一种用于垂直直接激冷熔融 金属铸造的方法，其中在铸造期间相对于彼此移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述 第二侧面的步骤进一步包括在启动后铸造的初期，背离彼此移动所述第一侧面和所述第二 侧面，以从所述铸件的底部开始提供所述铸件的渐增的横截面；以及/或者，一种用于垂直 直接激冷熔融金属铸造的方法，其中在铸造期间相对于彼此移动所述模具腔框架的所述第 一侧面和所述第二侧面的步骤进一步包括在铸造结束时，朝向彼此移动所述第一侧面和 所述第二侧面，以在所述铸件的顶部提供所述铸件的渐减的横截面。在这些实施方式中，在 铸造期间相对于彼此移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二侧面的步骤进一步 包括在铸造结束时，朝向彼此移动所述第一侧面和所述第二侧面，以在所述铸件的顶部提 供所述铸件的渐减的横截面。例如，所述铸件的从其底部开始的渐增的横截面提供了在所 述铸件的底部上的锥形，所成角度的范围为22度到29度；以及/或者，所述铸件的从其顶 部开始的渐增的横截面提供了在所述铸件的顶部上的锥形，所成角度的范围为22度到29度。在上面所提出的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法的另一个方法实施方式 中，在铸造期间相对于彼此移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二侧面的步骤生 成了在其中部的横截面大于所述底块的铸件；以及/或者生成了在其中部的横截面大于在 其底部和顶部的铸件。在本发明的又一个实施方式中，提供熔融金属模具，包括模具腔框架，所述模具 腔框架包括第一侧面、与所述第一侧面相对且与所述第一侧面隔开一段可变距离的第二侧 面、第三侧面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面，每个侧面都包括内表面，所述内表面 界定了模具腔；且其中，所述模具腔框架可选择地被构造成铸造具有第一厚度的第一铸件 和铸造具有第二厚度的第二铸件。在本发明的另一个实施方式中，用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，包括提 供模具腔框架，所述模具腔框架具有第一侧面、与所述第一侧面相对且与所述第一侧面隔 开一段可变距离的第二侧面、第三侧面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面，所述第一侧 面、所述第二侧面、所述第三侧面以及所述第四侧面的内表面界定了被布置成容纳熔融金 属的模具腔；提供相对于所述模具腔而构造的垂直地可移动的底块，所述底块容纳在启动 时进入所述模具腔的熔融金属；向所述模具腔提供熔融金属；铸造具有第一厚度的第一铸 件；以及相对于彼此地移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二侧面；以及铸造具 有第二厚度的第二铸件，所述第二厚度不同于所述第一厚度。在本发明的又一个实施方式中，提供熔融金属模具，包括模具框架；可操作地连 接于所述模具框架的模具，所述模具包括相对于所述模具框架可移动地安装的第一侧面； 与所述第一侧面相对且可移动地安装至所述模具框架的第二侧面；第三侧面；与所述第三 侧面相对的第四侧面；其中每个侧面包括内表面，所述内表面界定了模具腔；可操作地连 接于所述第一侧面且经构造后相对于所述模具框架移动所述第一侧面的第一电机；可操作 地连接于所述第二侧面且经构造后相对于所述模具框架移动所述第二侧面的第二电机；以 及可操作地连接于和控制所述第一电机和所述第二电机以控制所述模具的所述第一侧面 和所述第二侧面的预定移动的可编程逻辑控制器。根据在前述段落里公开的另一实施方式可包括熔融金属模具，且其中，所述第一 电机和所述第二电机为伺服电机；以及/或者，熔融金属模具还包括可操作地连接于所述 可编程逻辑控制器的人机用户界面。在另一个方法实施方式中，提供了用于优化在连续熔融金属铸造期间所生成的铸 件轧制表面的方法，包括提供模具腔框架，所述模具腔框架具有第一侧面、与所述第一侧 面相对的第二侧面、第三侧面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面，所述第一侧面、所述 第二侧面、所述第三侧面以及所述第四侧面的内表面界定了被布置成容纳熔融金属的模 具腔；提供相对于所述模具腔而构造的垂直地可移动的底块，所述底块容纳在启动时进入 所述模具腔的熔融金属；向所述模具腔提供熔融金属；以预定的铸造速率向下移动所述底 块；以及在铸造期间，以预定方式相对于彼此地移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所 述第二侧面，从而优化铸件结构以便随后操作。在本方法的可能的又一个实施方式中，移动 所述模具腔的所述第一侧面和所述第二侧面的步骤是在铸造期间以预定的铸造速度至少 大体上偏移预知的收缩。
按照法令，用语言来描述本发明或多或少地明确关于结构和方法特征。然而，应当理解，本发明并不受限于所表示和所描述的特定特征，因为在本文所公开的装置由实施本 发明的优选形式组成。因此，本发明要求落入根据等同原理来合理解释的后附权利要求的 适当范围内的任何形式或变化的权利。
权利要求
一种熔融金属模具，包括模具腔框架，所述模具腔框架包括第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面、第三侧面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面，每个侧面都包括内表面，并且所述内表面界定了模具腔；其中，所述第一侧面相对于所述第二侧面可移动地安装。
2.根据权利要求1所述的熔融金属模具，其中，所述第二侧面相对于所述第一侧面可 移动地安装。
3.根据权利要求1所述的熔融金属模具，其中，所述第一侧面相对于所述第二侧面线 性地移动。
4.根据权利要求1所述的熔融金属模具，其中，所述第一侧面被枢转地安装。
5.根据权利要求1所述的熔融金属模具，其中，所述第一侧面相对于所述模具腔框架 的枢轴转动改变了所界定的模具腔。
6.根据权利要求2所述的熔融金属模具，其中，所述第一侧面和所述第二侧面的移动 是非同步的。
7.—种垂直熔融金属模具铸造系统，包括模具腔框架，所述模具腔框架包括第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面、第三侧 面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面，每个侧面都包括内表面，且其中，所述内表面界 定了模具腔；其中，所述第一侧面和所述第二侧面相对于彼此可移动地安装；以及底块，所述底块被构造成在所述模具铸造系统启动时配合于所述模具腔内。
8.根据权利要求7所述的垂直熔融金属模具铸造系统，其中，所述第一侧面和所述第 二侧面相对于彼此线性地移动。
9.根据权利要求7所述的垂直熔融金属模具铸造系统，其中，所述第一侧面和所述第 二侧面被枢转地安装，以便相对于彼此移动。
10.根据权利要求7所述的垂直熔融金属模具铸造系统，其中，所述底块包括两个侧 壁，且其中，所述模具腔框架的所述第三侧面和第四侧面结合所述底块的所述两个侧壁，以 在启动时界定模具腔。
11.根据权利要求7所述的垂直熔融金属模具铸造系统，其中，所述底块包括内部冷却装置o
12.根据权利要求7所述的垂直熔融金属模具铸造系统，其中，所述底块被构造成用于 在启动期间在所述模具腔内垂直移动，以在启动铸造期间控制管口到底块之间的距离。
13.一种用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，包括提供模具腔框架，所述模具腔框架具有第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面、第 三侧面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面，所述第一侧面、所述第二侧面、所述第三侧 面以及所述第四侧面的内表面界定了被布置成容纳熔融金属的模具腔；提供垂直地可移动的底块，所述垂直地可移动的底块相对于所述模具腔构造成容纳在 启动时进入所述模具腔的熔融金属；向所述模具腔提供熔融金属；以预定的速率向下移动所述底块；以及在铸造期间相对于彼此移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二侧面，从而在 铸造期间改变所得铸件的尺寸。
14.根据权利要求13所述的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，其中，所述第一 侧面和所述第二侧面相对于彼此线性地移动。
15.根据权利要求13所述的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，其中，所述第一 侧面和所述第二侧面相对于彼此非对称地移动。
16.根据权利要求13所述的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，其中，所述第一 侧面和所述第二侧面相对于所述模具腔框架被枢转地安装，以便所述第一侧面和所述第二 侧面的枢轴转动改变所界定的模具腔。
17.根据权利要求13所述的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，其中，所述第一 侧面和所述第二侧面的移动是以大致相同的速率。
18.根据权利要求13所述的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，其中，在铸造期 间相对于彼此移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二侧面的步骤还包括在启动后铸造的初期，背离彼此移动所述第一侧面和所述第二侧面，以从所述铸件的 底部开始提供所述铸件的渐增的横截面。
19.根据权利要求13所述的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，其中，在铸造期 间相对于彼此移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二侧面的步骤还包括在铸造结束时，朝向彼此移动所述第一侧面和所述第二侧面，以在所述铸件的顶部提 供所述铸件的渐减的横截面。
20.根据权利要求18所述的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，其中，在铸造期 间相对于彼此移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二侧面的步骤还包括在铸造结束时，朝向彼此移动所述第一侧面和所述第二侧面，以在所述铸件的顶部提 供所述铸件的渐减的横截面。
21.根据权利要求18所述的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，其中，所述铸件 的从其底部开始的渐增的横截面提供了在所述铸件的底部上的锥形，所述锥形所成角度的 范围为22度到29度。
22.根据权利要求19所述的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，其中，所述铸件 的从其顶部开始的渐增的横截面提供了在所述铸件的顶部上的锥形，所述锥形所成角度的 范围为22度到29度。
23.根据权利要求13所述的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，其中，在铸造期 间相对于彼此移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二侧面的步骤生成了铸件，所 述铸件的中部的横截面大于所述底块的横截面。
24.根据权利要求13所述的用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，其中，在铸造期 间相对于彼此移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二侧面的步骤生成了铸件，所 述铸件的中部的横截面大于其底部和顶部的横截面。
25.一种熔融金属模具，包括模具腔框架，所述模具腔框架包括第一侧面、与所述第一侧面相对且与所述第一侧面 隔开一段可变距离的第二侧面、第三侧面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面，每个侧面 都包括内表面，且所述内表面界定了模具腔；且其中，所述模具腔框架可选择地可构造成铸造具有第一厚度的第一铸件和铸造具有第 二厚度的第二铸件。
26.一种用于垂直直接激冷熔融金属铸造的方法，包括提供模具腔框架，所述模具腔框架具有第一侧面、与所述第一侧面相对且与所述第一 侧面隔开一段可变距离的第二侧面、第三侧面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面，所述 第一侧面、所述第二侧面、所述第三侧面以及所述第四侧面的内表面界定了被布置成容纳 熔融金属的模具腔；提供垂直地可移动的底块，所述垂直地可移动的底块相对于所述模具腔构造成容纳在 启动时进入所述模具腔的熔融金属； 向所述模具腔提供熔融金属； 铸造具有第一厚度的第一铸件；以及相对于彼此地移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二侧面；以及 铸造具有第二厚度的第二铸件，所述第二厚度不同于所述第一厚度。
27.一种熔融金属模具，包括 模具框架；模具，所述模具可操作地连接于所述模具框架，所述模具包括 第一侧面，所述第一侧面相对于所述模具框架可移动地安装； 第二侧面，所述第二侧面与所述第一侧面相对且可移动地安装至所述模具框架； 第三侧面；第四侧面，所述第四侧面与所述第三侧面相对； 其中，每个侧面包括内表面，且所述内表面界定了模具腔；第一电机，所述第一电机可操作地连接于所述第一侧面，且被构造成相对于所述模具 框架移动所述第一侧面；第二电机，所述第二电机可操作地连接于所述第二侧面，且被构造成相对于所述模具 框架移动所述第二侧面；以及可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器可操作地连接于所述第一电机和所述第二 电机，并控制所述第一电机和所述第二电机以控制所述模具的所述第一侧面和所述第二侧 面的预定移动。
28.根据权利要求27所述的熔融金属模具，其中，所述第一电机和所述第二电机为伺 服电机。
29.根据权利要求27所述的熔融金属模具，还包括可操作地连接于所述可编程逻辑控 制器的人机用户界面。
30.一种优化在连续熔融金属铸造期间所生成的铸件的轧制表面的方法，包括 提供模具腔框架，所述模具腔框架具有第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面、第三侧面，以及与所述第三侧面相对的第四侧面，所述第一侧面、所述第二侧面、所述第三侧 面以及所述第四侧面的内表面界定了被布置成容纳熔融金属的模具腔；提供垂直地可移动的底块，所述垂直地可移动的底块相对于所述模具腔被构造成容纳 在启动时进入所述模具腔的熔融金属； 向所述模具腔提供熔融金属；以预定的铸造速度向下移动所述底块；以及在铸造期间，以预定方式相对于彼此移动所述模具腔框架的所述第一侧面和所述第二 侧面，以优化铸件结构以便随后操作。
31.根据权利要求30所述的优化在连续熔融金属铸造期间所生成的铸件的轧制表面 的方法，其中，移动所述模具腔的所述第一侧面和所述第二侧面的步骤是在铸造期间以预 定的铸造速度至少实质上偏移预知的收缩。
全文摘要
熔融金属模具和底块系统，包括装置和方法的实施方式，其可包括具有第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面的模具腔框架，第二侧面与第一侧面相对，第四侧面与第三侧面相对，每个侧面都包括内表面，内表面界定模具腔，其中一个或多个侧面相对于第二侧面可移动地安装，并且在铸造期间可控制地移动。本系统还可包括实施方式，其中，所生成的铸件具有在铸件的一端或者两端处的锥形形状。由于在铸造期间铸件形状的增强控制的优势，本发明的内容可被认为是铸件收缩管理系统、或者铸件形状或轮廓控制系统。
文档编号B22D11/10GK101835551SQ200880112752
公开日2010年9月15日 申请日期2008年8月25日 优先权日2007年8月23日
发明者B·蒂尔曼, S·安德森, 克雷格·雪贝尔, 迈克·科希米茨基, 迈克尔·K·安德森 申请人:瓦格斯塔夫公司