專利名稱：集成金屬加工設(shè)備的制作方法
集成金屬加工設(shè)備本申請(qǐng)為申請(qǐng)人的申請(qǐng)?zhí)枮?00580024668. 9的進(jìn)入國家階段日期為2007年1月 22日的國際申請(qǐng)日為2005年6月1日的發(fā)明名稱為“集成金屬加工設(shè)備”的發(fā)明專利申請(qǐng) 的分案申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，在形成金屬鑄件的傳統(tǒng)方法中，例如具有內(nèi)腔的金屬模具或砂模的鑄模 充滿熔融金屬，所述內(nèi)腔在其內(nèi)部界定了希望鑄件的外部結(jié)構(gòu)。限定鑄件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的砂芯 容納或放置在鑄模內(nèi)，當(dāng)熔融金屬圍繞砂芯凝固時(shí)，形成鑄件的內(nèi)部細(xì)節(jié)。在鑄件的熔融金 屬凝固后，鑄件通常移動(dòng)到處理爐中進(jìn)行鑄件熱處理，去除砂芯和/或鑄模的砂子，以及必 需的其他處理。熱處理工藝調(diào)節(jié)鑄件的金屬或金屬合金以獲得用于給定應(yīng)用的所需物理性 能。通常，在鑄件從澆注工位輸送到熱處理工位的過程中，特別是如果允許鑄件放置 相當(dāng)長的時(shí)間，鑄件會(huì)暴露在鑄造或金屬加工設(shè)備的外界環(huán)境中。結(jié)果，鑄件易于從熔化或 半熔化溫度開始快速冷卻。盡管需要鑄件一定程度的冷卻以使鑄件凝固，但是鑄件溫度下 降得越多，鑄件保持在鑄件工藝臨界溫度(還稱作工藝溫度控制)下的時(shí)間越長，將鑄件加 熱到所需熱處理溫度以及對(duì)鑄件進(jìn)行熱處理所需要的時(shí)間越長。例如，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于 某些類型的金屬來說，鑄件降低到其工藝溫度控制以下的每一分鐘，都需要至少約四分鐘 的額外熱處理時(shí)間來實(shí)現(xiàn)希望的結(jié)果。因此，即使降至鑄件金屬的工藝溫度控制之下短短 10分鐘，也需要至少40分鐘左右的額外熱處理時(shí)間才能獲得希望的物理性能。因此，為了 獲得希望的熱處理效果，這些鑄件通常需要熱處理至少2-6個(gè)小時(shí)，且在某些情況下時(shí)間 更長。這導(dǎo)致更多的能量使用，并因此導(dǎo)致更高的熱處理成本。

發(fā)明內(nèi)容
簡言之，本發(fā)明通常包括一種對(duì)從金屬或金屬合金形成的鑄件進(jìn)行澆注、成形、熱 處理和其他處理的集成金屬加工設(shè)備。這種集成金屬加工設(shè)備通常包括澆注工位，在此例 如鋁或鐵的熔融金屬，或金屬合金澆鑄到鑄?；蚰＞邇?nèi)，例如永久性的金屬鑄模、半永久性 的鑄?；蛏靶椭?。然后，所述鑄模從澆注工位的澆注或澆鑄位置移動(dòng)到輸送位置，在此鑄件 從其鑄模中取出或輸送到熱處理生產(chǎn)線上。所述傳送機(jī)構(gòu)通常包括機(jī)器人臂、起重機(jī)、高架 提升機(jī)或升降機(jī)、推桿、傳送帶或類似的傳送機(jī)構(gòu)。同樣的機(jī)構(gòu)還可用于從鑄模中取出鑄件 并將鑄件傳送到熱處理生產(chǎn)線上。在這種從澆注工位到輸送位置和/或到熱處理生產(chǎn)線的 輸送過程中，鑄件中的熔融金屬可以冷卻到足以形成鑄件的程度。所述熱處理生產(chǎn)線或熱處理單元通常包括工藝溫度控制工位和熱處理工位或熱 處理爐，所述熱處理爐通常具有一或多個(gè)爐腔，以及可選的，具有通常位于熱處理工位下游 的淬火工位。所述工藝溫度控制工位通常為細(xì)長的腔或通道，在鑄件進(jìn)入熱處理工位之前， 通過所述腔或通道接收鑄件。所述腔可以包括一系列熱源，例如輻射加熱器、紅外、感應(yīng)、對(duì) 流、傳導(dǎo)或其他類型的加熱元件。所述工藝溫度控制工位的壁和頂也可以包括輻射材料，當(dāng)鑄件和/或鑄模移動(dòng)通過所述腔時(shí)，這些材料通常朝所述鑄件和/或鑄模輻射或引導(dǎo)熱量。 可選地，可以使用一系列熱源，包括輻射加熱元件，例如紅外和感應(yīng)加熱元件、對(duì)流、傳導(dǎo)或 其他類型的熱源以在鑄件或鑄模從澆注工位傳送到熱處理工位時(shí)將熱量導(dǎo)引到鑄件或鑄 模。此外，可以將加熱元件或熱源直接安裝到傳送機(jī)構(gòu)上以加熱鑄件和/或砂型。當(dāng)鑄件和/或其中帶有鑄件的鑄模穿過工藝溫度控制工位時(shí)，鑄件的冷卻被限制 在工藝溫度控制或該溫度以上。工藝溫度控制通常是鑄件金屬所需的固溶熱處理溫度以下 的溫度，從而使鑄件冷卻到足以使它們凝固的數(shù)量或程度，但在此溫度之下，將鑄件升高到 其固溶熱處理溫度以及隨后對(duì)鑄件熱處理所需的時(shí)間按指數(shù)規(guī)律增加。鑄件保持在其工藝 溫度控制或該溫度以上直到所述鑄件進(jìn)入熱處理工位為止。通過阻止鑄件冷卻以及隨后使鑄件保持在鑄件金屬的基本工藝溫度控制或該溫 度以上的溫度下，鑄件熱處理所需要的時(shí)間可以明顯減少。因此，鑄件澆注工位的輸出量可 以增加，這樣，鑄件的整個(gè)加工和熱處理時(shí)間可以減少。在進(jìn)入熱處理爐之前，鑄件通過入口區(qū)。鑄件溫度受到監(jiān)視以確定溫度是否降至 預(yù)設(shè)或預(yù)定排出溫度以下。如果鑄件溫度等于或低于排出溫度，可以使用任何適當(dāng)?shù)难b置 將鑄件從熱處理生產(chǎn)線上取走。如果鑄件為可接受的，它就前進(jìn)到用于熱處理的熱處理爐。熱處理單元可以包括有助于取走和/或回收砂芯和/或鑄模的結(jié)構(gòu)。其后，鑄件 可以進(jìn)行附加的處理，例如，淬火、時(shí)效處理和/或其他熱處理。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在閱讀了下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的各 個(gè)目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為明顯。


圖IA是根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的示例性金屬加工系統(tǒng)的示意圖；圖IB是根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的另一個(gè)示例性金屬加工系統(tǒng)的示意圖，顯示了從 多個(gè)澆注工位到熱處理單元的鑄件的收集和輸送；圖IC是根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的另一個(gè)示例性金屬加工系統(tǒng)的示意圖，其中從鑄 模中取出冷卻物；圖ID是根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的另一個(gè)示例性系統(tǒng)，顯示了包括加熱裝置在內(nèi)的 傳送機(jī)構(gòu)；圖2A是根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的示例性工藝溫度控制工位和熱處理工位的頂部平 面圖；圖2B是圖2A所示工藝溫度控制工位和熱處理工位的側(cè)面正視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的示例性成批處理系統(tǒng)的透視圖；圖4A和4B顯示了根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的示例性工藝溫度控制工位，包括對(duì)流熱 源；圖5A和5B顯示了根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的另一個(gè)示例性工藝溫度控制工位，包括 直接熱源/沖擊(impingement)熱源；以及圖6A和6B顯示了根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的另一個(gè)示例性工藝溫度控制工位，包括 輻射熱源。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在詳細(xì)地參照附圖，在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。圖1A-3示意地 示出了集成金屬加工設(shè)備或系統(tǒng)5以及加工金屬鑄件的方法。金屬鑄造工藝通常是本領(lǐng)域 技術(shù)人員所公知的，下面出于參考目的僅簡要描述傳統(tǒng)的鑄造工藝。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可 以理解，本發(fā)明可以用于任何類型的鑄造工藝，包括用于成形鋁、鐵、鋼和/或其他類型的 金屬和金屬合金鑄件的金屬鑄造工藝。因此，本發(fā)明并不且不應(yīng)當(dāng)僅限于與特定鑄造工藝 或特定類型的金屬或金屬合金一起使用。如圖IA所示，熔融金屬或金屬合金M通常在澆注工位或澆鑄工位11澆注到模具 或鑄模10中以形成鑄件12，例如，汽缸頭、發(fā)動(dòng)機(jī)本體或類似鑄件。由砂子和例如酚醛樹 脂的有機(jī)粘合劑制成的型芯13容納或放置在鑄模10中，從而產(chǎn)生鑄件內(nèi)的空腔和/或鑄 件細(xì)節(jié)或型芯座?？蛇x地，每個(gè)鑄?？梢允怯谰眯缘蔫T?；蚰＞?，通常由金屬，例如鋼、鑄鐵 或本領(lǐng)域已知的其他材料制成。這種鑄?？梢跃哂懈驓な皆O(shè)計(jì)，以便于打開和從中取出鑄 件。仍可選地，所述鑄?？梢允恰熬苌靶汀笔借T模和/或“濕砂型”，這些鑄模通常由與粘 合劑，例如酚醛樹脂或本領(lǐng)域已知的其他粘結(jié)劑混合的砂質(zhì)材料，例如硅砂或鋯砂制成，類 似于砂型芯13。所述鑄模還可包括半永久性的砂型，它通常具有外部鑄模壁，該壁由砂子和 粘結(jié)材料、例如鋼的金屬、或兩種材料的組合制成。應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語“鑄?！痹谙挛闹型ǔＳ糜谥干鲜鏊蓄愋偷蔫T模，包括永久 性的或金屬模具、半永久性的和精密砂型式鑄模、以及其他金屬鑄模，但指出特定類型鑄模 的情況除外。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在下述各個(gè)實(shí)施例中，除非指出了特定類型的鑄模和/或熱 處理工藝，否則本發(fā)明可用于對(duì)已經(jīng)從永久性鑄模中取出的鑄件進(jìn)行熱處理，或?qū)θ员３?在砂型中的鑄件進(jìn)行熱處理以便進(jìn)行組合的熱處理，以及破壞砂型，回收砂子。如圖IA所示，每個(gè)鑄模10通常包括側(cè)壁14、上壁或頂部16、下壁或底部17，這些 壁共同形成了內(nèi)部空腔18，熔融金屬容納在該空腔中并形成鑄件12。澆口 19通常在每一 鑄模的上壁或頂部16上形成且與內(nèi)部空腔連通，用于在澆注工位11處使熔化金屬通過每 一鑄模并進(jìn)入內(nèi)部空腔18。如圖1A-1C所示，澆注工位11通常包括用于將熔融金屬M(fèi)澆入 鑄模中的鑄包或類似的機(jī)構(gòu)21。所述澆注工位11還包括傳送帶22，例如圓盤式傳送帶、活 塞、分度結(jié)構(gòu)或類似的傳送機(jī)構(gòu)，將一或多個(gè)鑄模從澆注或澆鑄位置23移動(dòng)到輸送點(diǎn)或位 置24，其中在澆注位置熔融金屬澆注到鑄模中，在輸送位置將鑄件從其鑄模中取出或?qū)⑵?中帶有鑄件的鑄模從澆注工位輸送到熱處理單元26或熱處理生產(chǎn)線上。當(dāng)熔融金屬已經(jīng) 澆注到鑄模中之后，鑄模傳送到輸送位置，其中，金屬在金屬所需的模具中冷卻到希望的程 度或溫度以凝固形成鑄件。鑄件隨后在希望的熱處理溫度下進(jìn)行熱處理。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鑄件金屬冷卻時(shí)，它達(dá)到此處稱作“工藝溫度控制”或“工藝臨界 溫度”的溫度或溫度范圍，低于這一溫度，鑄件溫度升高到熱處理溫度以及進(jìn)行熱處理所需 的時(shí)間都顯著增加。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，用于由本發(fā)明處理的鑄件的工藝溫 度控制將根據(jù)鑄件使用的特定金屬和/或金屬合金、鑄件的尺寸和形狀、以及許多其他因 素而改變。在一方面，工藝溫度控制對(duì)于一些合金或金屬來說為大約400°C。在另一方面，工 藝溫度控制可以為大約400-600°C。在另一方面，工藝溫度控制可以為大約600-800°C。在 另一方面，工藝溫度控制可以為大約800-1100°C。在另一方面，工藝溫度控制對(duì)于一些合金或金屬，例如鐵來說可以為大約1000-1300°C。在一個(gè)特定實(shí)例中，鋁/銅合金可以具有大 約400-470°C的工藝溫度控制。在該實(shí)例中，工藝溫度控制通常在用于大多數(shù)銅合金的固溶 熱處理溫度之下，所述固溶熱處理溫度典型地為大約475-495 。盡管此處提供了特定實(shí) 例，但是應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)鑄件使用的特定金屬和/或金屬合金、鑄件的尺寸和形狀、以及許 多其他因素，工藝溫度控制可以是任何溫度。當(dāng)鑄件的金屬處于希望的工藝溫度控制范圍內(nèi)時(shí)，鑄件典型地冷卻到足以按照希 望的那樣凝固。然而，如果允許鑄件金屬冷卻到其工藝溫度控制以下，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，鑄件 金屬在工藝溫度控制以下冷卻1分鐘，鑄件就需要額外加熱至少大約4分鐘以達(dá)到希望的 熱處理溫度，例如對(duì)于鋁/銅合金來說為大約475-495 ，或者對(duì)于鋁/鎂合金來說為大約 510-570°C。因此，即使鑄件在其工藝溫度控制下冷卻很短的時(shí)間，適當(dāng)且徹底地?zé)崽幚硭?述鑄件所需要的時(shí)間也會(huì)顯著變長。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在例如圖1B、1C和ID中顯示的成 批處理系統(tǒng)中，其中幾個(gè)鑄件通過熱處理工位在一批中處理，用于整批鑄件的熱處理時(shí)間 通常基于該批中具有最低溫度的鑄件所需的熱處理時(shí)間。因此，如果該批中被處理的鑄件 之一已經(jīng)冷卻到低于其工藝溫度控制以下，例如，持續(xù)大約10分鐘，整批通常需要，例如額 外持續(xù)至少40分鐘的熱處理以確保所有鑄件被適當(dāng)并徹底地?zé)崽幚怼Ｒ虼?，本發(fā)明的多個(gè)方面涉及集成處理設(shè)備或系統(tǒng)5(圖IA-圖3)和處理金屬鑄 件的方法。所述各個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成使(位于其鑄模內(nèi)或與鑄模分離)鑄件從澆鑄工位11移 動(dòng)和/或傳送到熱處理系統(tǒng)或單元26，同時(shí)使熔融金屬的冷卻達(dá)到金屬的工藝溫度控制或 該溫度以上，但低于或等于其希望的熱處理溫度以允許鑄件凝固。因此，本發(fā)明的多個(gè)方面 包括用于監(jiān)視鑄件溫度的系統(tǒng)以確保鑄件大致保持在工藝溫度控制或該溫度以上。例如， 熱電偶或其它類似的溫度傳感裝置或系統(tǒng)可以放置在所述鑄件上，或鄰近該鑄件放置，或 放置在沿著從澆鑄工位到熱處理爐的鑄件移動(dòng)路徑的間隔位置上以提供大致連續(xù)的監(jiān)視。 可選地，可以采用確定為足夠頻繁的時(shí)間間隔進(jìn)行周期性監(jiān)視。這種裝置可以與熱源相連， 這樣，溫度測定或傳感裝置和熱源可以配合以將鑄件的溫度大致保持在鑄件金屬的工藝溫 度控制或該溫度以上。應(yīng)該清楚，鑄件溫度可以在鑄件上或鑄件中的一個(gè)特定位置測量，或 者可以是通過測量鑄件上或鑄件中的多個(gè)位置處的溫度而計(jì)算出的平均溫度，或者根據(jù)特 定應(yīng)用所需要或希望的任何其他方式測量。因此，例如，鑄件溫度可以鑄件上或在鑄件中的 多個(gè)位置處測量，并且總溫度值可能計(jì)算或確定為所測最低溫度、所測最高溫度、所測中間 溫度、所測平均溫度或其任何組合或變化。此外，在進(jìn)入熱處理爐之前，鑄件可以穿過入口或排出區(qū)110，其中每個(gè)鑄件的溫 度得到監(jiān)視以確定該鑄件是否已經(jīng)冷卻到需要過多的能量來將溫度提高到熱處理溫度的 程度。入口區(qū)可以包括在工藝溫度控制工位中，或者可以為分開的區(qū)域，如所有附圖中通常 指出的那樣。鑄件溫度可以通過任何適當(dāng)?shù)臏囟葌鞲谢驕y量裝置，例如熱電偶進(jìn)行監(jiān)視以 確定鑄件溫度是否已經(jīng)達(dá)到或降到預(yù)設(shè)或預(yù)定的排出溫度以下。在一方面，所述預(yù)定排出 溫度可以是鑄件金屬的工藝溫度控制以下的溫度(例如，大約10-20°C)。在另一個(gè)方面， 所述預(yù)定排出溫度可以是熱處理爐或烤爐的熱處理溫度以下(例如，大約10-20°C )的溫 度。如果鑄件已經(jīng)冷卻到等于或低于預(yù)定溫度的話，所述控制系統(tǒng)可以向傳送或移除機(jī)構(gòu) 發(fā)送排出信號(hào)。響應(yīng)于缺陷情況或信號(hào)的檢測，本鑄件可被識(shí)別以便進(jìn)一步評(píng)估或者可以 從傳送生產(chǎn)線上取下。鑄件可以通過任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)或裝置，包括但不限于，機(jī)器人臂或其它自動(dòng)裝置取走，或者所述鑄件可以由操作者手動(dòng)取走。如上所述，應(yīng)該清楚，鑄件溫度可以在鑄件上或鑄件中的一個(gè)特定位置測量，或者 可以是通過測量鑄件上或鑄件中的多個(gè)位置處的溫度而計(jì)算出的平均溫度，或者根據(jù)特定 應(yīng)用所需要或希望的任何其他方式測量。因此，例如，鑄件溫度可以在鑄件上或鑄件中的多 個(gè)位置處測量，并且總值可能計(jì)算或確定為所測最低溫度、所測最高溫度、所測中間溫度、 所測平均溫度或其任何組合或變化。在圖IA和2A-2B中，示出了集成設(shè)備5以及用于移動(dòng)和/或加工鑄件的工藝的第 一實(shí)施例。圖IB和3還示出了集成設(shè)備5以及成形和處理鑄件的工藝的補(bǔ)充、可選實(shí)施例， 其中鑄件在批處理式裝置中通過熱處理進(jìn)行收集和加工。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理 解，本發(fā)明的原理同樣可以適用于批量型和鑄件單個(gè)通過所述設(shè)備的連續(xù)處理型設(shè)備。因 此，下述的實(shí)施例并不而且不應(yīng)當(dāng)僅限于連續(xù)或批量型的加工設(shè)備。圖IC和ID還示出了 本發(fā)明的用于執(zhí)行附加加工步驟的可選實(shí)施例，例如，從鑄件上去除冷卻物(圖1C)或?qū)㈣T 件輸送到多個(gè)熱處理爐中(圖1D)。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，下文論述的且在附 圖中示出的實(shí)施例的各個(gè)結(jié)構(gòu)可以組合形成本發(fā)明的補(bǔ)充實(shí)施例。在圖IA和2A-2B示出的實(shí)施例中，通過傳送機(jī)構(gòu)27在輸送或澆注工位11將鑄件 12從其鑄模10中取出。如圖2A和2B所示，輸送系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)27通常包括機(jī)器人臂或起重 機(jī)28，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可以使用移動(dòng)鑄件和/或鑄模的各種其他系統(tǒng)和 裝置，例如高架式提升機(jī)或升降機(jī)、傳送帶、推桿或其他類似的材料搬運(yùn)機(jī)構(gòu)。如圖1A、1B 和2A所示，機(jī)器人臂28通常包括用于接合或夾持鑄模或鑄件的接合或抓持部分或夾鉗29、 和基座31，機(jī)器人臂28可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述基座上，從而可在澆注工位的輸送點(diǎn)24和熱處 理生產(chǎn)線之間如箭頭32和32'(圖2A)所示移動(dòng)。另外，如圖IB所示，傳送機(jī)構(gòu)可用于從 多個(gè)澆注工位11和11 ‘輸送鑄模和/或鑄件，并可以將所述鑄模和/或鑄件輸送到多個(gè)熱 處理生產(chǎn)線或單元26 (圖1C)。通常，內(nèi)部帶有鑄件的鑄模從澆注工位11移動(dòng)到拾取或輸送點(diǎn)24 (圖2A)，其中傳 送機(jī)構(gòu)27通常拾取其內(nèi)部容納有鑄件的鑄模，或從其鑄模中取出鑄件12并將鑄件12輸送 到熱處理單元26。這樣，同一個(gè)操作器或傳送機(jī)構(gòu)可用于從澆注工位取出鑄件，并將鑄件送 入熱處理單元。通常，熱源或加熱元件33鄰近于輸送點(diǎn)28設(shè)置以給鑄件提供熱量。所述 熱源通常可包括任何類型的加熱元件或熱源，例如傳導(dǎo)、輻射、紅外、對(duì)流和直接沖擊型的 熱源。如圖2A所示，可以使用多個(gè)熱源33，其定位為在從澆注工位向熱處理生產(chǎn)線的輸送 過程中向鑄件高效地供熱。通常，在永久性或金屬模具或鑄模的情況下，鑄模在輸送點(diǎn)處打開，并通過傳送機(jī) 構(gòu)取出鑄件，如圖ID所示。然后，所述傳送機(jī)構(gòu)將鑄件輸送到集成加工設(shè)備5的熱處理單 元、生產(chǎn)線或系統(tǒng)26的一或多個(gè)入口傳送帶34(圖IB和2A)上。當(dāng)鑄模打開并取出鑄件 時(shí)，隨著鑄件輸送到熱處理單元而使鑄件暴露于鑄造廠的外界環(huán)境，熱源33 (圖2A)直接向 鑄件施加熱量，阻止或以其他方式控制鑄件的冷卻，從而可以使鑄件大致保持在鑄件金屬 的工藝溫度控制或該溫度以上。對(duì)于半永久性或砂型中制成的鑄件的加工來說，在熱處理過程中鑄件通常保持在 其鑄模中，在此期間，通過保持鑄模砂子的粘結(jié)劑材料的熱降解而使鑄模破壞，傳送機(jī)構(gòu)27 將其中容納有鑄件的整個(gè)鑄模從輸送點(diǎn)輸送到入口傳送帶34。因此，熱源33將繼續(xù)向鑄模本身施加熱量，并且所施加的熱量受到控制以使鑄模內(nèi)的鑄件溫度維持在大致鑄件金屬的 工藝溫度控制或該溫度以上，且不會(huì)導(dǎo)致鑄模過度或過早解體。在下文中，當(dāng)提到輸送、加熱、處理或其他方式移動(dòng)或加工鑄件時(shí)，除非另外指出， 否則可以理解這種論述包括取出和加工鑄件本身而沒有它們的鑄模，以及鑄件保持在砂 型中進(jìn)行熱處理的工藝，鑄模和砂芯的破壞，以及砂子的回收，如美國專利No. 5，294，994， No. 5，565，046,No. 5，738，162,No. 6，217，317以及未審結(jié)的2000年9月9日提交的美國專 利申請(qǐng)No. 09/665，354和2002年1月18日提交的美國專利申請(qǐng)No. 10/051，666中公開的 內(nèi)容，其內(nèi)容在此整體引入作為參考。如圖IA和2A-2B所示，鑄件開始由入口傳送帶34(圖2A和2B)，或傳送帶34和 34'(圖1B)分度或傳送至預(yù)置腔室或工藝溫度控制工段或模塊36中。如圖2A和2B所 示，工藝溫度控制工位或模塊通常包括加熱的內(nèi)腔37，其中鑄件和/或其內(nèi)部帶有鑄件的 鑄模在鏈?zhǔn)絺魉蛶?、滾輪或類似的傳送機(jī)構(gòu)38上，順著其沿?zé)崽幚砩a(chǎn)線的處理路徑輸送 通過內(nèi)腔37。鑄件在上游或入口端39進(jìn)入腔室37，并通過下游或出口端41離開腔室37， 且通常直接送入熱處理生產(chǎn)線26的熱處理爐或工位42中。工藝溫度控制工位的入口和出 口端39和41還可打開，或可包括門或類似的封閉結(jié)構(gòu)，如圖2B中標(biāo)記43所示，以有助于 密封腔室37從而避免過多的熱量損失。通常，鑄件從工藝溫度控制工位36直接送入熱處 理工位42，其中，熱處理和工藝溫度控制工位連接在一起，進(jìn)一步避免了潛在的熱量損失， 如果希望的話，還允許均分熱量。腔室37通常是輻射腔，包括一系列安裝在其中的熱源45，所述熱源沿腔室的壁46 和/或頂47放置。通常，可以使用多個(gè)熱源45，且可包含一或多個(gè)不同類型的熱源或加熱 元件，包括輻射加熱源，例如紅外、電磁或感應(yīng)能源，傳導(dǎo)，對(duì)流或直接沖擊型熱源，例如將 燃?xì)饣鹧鎸?dǎo)入腔室中的氣體燃燒管。另外，輻射腔室37的側(cè)壁和頂壁通常由高溫輻射材料 制成或涂覆有高溫輻射材料，例如金屬、金屬薄膜或類似材料、陶瓷或能夠輻射熱量的復(fù)合 材料。所述輻射涂層通常在側(cè)壁和頂壁上形成不粘表面。當(dāng)腔室的側(cè)壁和頂壁加熱時(shí)，側(cè) 壁和頂壁易于朝鑄件輻射熱量，同時(shí)所述表面通常能加熱到足以將廢氣和殘余物質(zhì)，例如 砂型和/或砂芯中的粘結(jié)劑燃燒產(chǎn)生的煤煙等燃盡的溫度，以避免其在腔室的側(cè)壁和頂壁 上積聚。圖4A-6B示出了工藝溫度控制工位的多種不同的實(shí)施例。圖4A-4B示出包括對(duì)流 型熱源45的工藝溫度控制工位36。每個(gè)對(duì)流熱源通常包括一或多個(gè)通過導(dǎo)管52連接于加 熱的介質(zhì)源的噴嘴或鼓風(fēng)機(jī)51。在這方面，鼓風(fēng)機(jī)51布置或定位于腔室37的頂壁47和側(cè) 壁46周圍，從而可以使加熱的介質(zhì)，例如空氣或其他氣體、和/或流體導(dǎo)入腔室中，并對(duì)著 容納于其內(nèi)部的鑄件和/或鑄模導(dǎo)入。所述對(duì)流鼓風(fēng)機(jī)通常傾向于在鑄件周圍產(chǎn)生擾動(dòng)的 加熱流體流，如箭頭53所示，以將熱量基本上施加到鑄件和/或砂型的所有側(cè)面上。結(jié)果， 鑄件溫度大致保持在鑄件金屬的工藝溫度控制或該溫度以上。另外，當(dāng)鑄件在其砂型中進(jìn) 行加工處理的情況下，在工藝溫度控制工位中施加的熱量用于加熱鑄模，將其溫度升高到 分解或燃燒溫度，在該溫度下，其中的粘結(jié)劑材料開始燃燒、熱解或以其他方式分離。在另一方面，鼓風(fēng)機(jī)或噴嘴52定位在鄰近其入口端的工藝溫度控制工位的前面， 在較高的速度和/或溫度下運(yùn)行，以便更快地阻止鑄件和/或鑄模的冷卻。朝著腔室的中 部和/或端部，例如工藝溫度控制工位的出口定位的噴嘴或鼓風(fēng)機(jī)52可以在較低的溫度和速度下運(yùn)行，從而避免砂型完全降解，同時(shí)允許鑄件凝固?？蛇x地，圖5A和5B示出了工藝溫度控制工位36'的另一實(shí)施例，其中熱源45‘ 通常包含一或多個(gè)輻射加熱器54，例如紅外加熱元件、電磁能源或類似的輻射加熱源。在一 方面，輻射加熱器54可以在工藝控制工位36的輻射腔室37的側(cè)壁和頂壁46和47周圍， 布置在多個(gè)位置或設(shè)置在希望的位置和方位上，例如，類似于對(duì)流鼓風(fēng)機(jī)51的布置。與對(duì) 流加熱源52 —樣，當(dāng)鑄件進(jìn)入工藝溫度控制工位時(shí)，靠近腔室入口端的輻射加熱器可以在 較高的溫度下運(yùn)行以更為迅速地阻止砂型內(nèi)鑄件的冷卻。另外，真空鼓風(fēng)機(jī)、泵或排氣扇/ 系統(tǒng)56可以通過導(dǎo)管57連接于輻射腔室以在輻射腔室37中產(chǎn)生負(fù)壓。這樣，可以從腔室 內(nèi)抽出砂芯和/或砂型的粘結(jié)劑燃燒產(chǎn)生的熱量和/或廢氣，從而避免輻射加熱器元件過 熱。在圖6A和6B中示出了工藝溫度控制工位36〃的另一實(shí)施例，其中示出了直接沖 擊型熱源45"。該直接沖擊型熱源包括一系列以組或陣列方式布置在輻射腔室37內(nèi)選定 位置或方位上的燃燒器或噴嘴58。這些燃燒器58通常經(jīng)導(dǎo)管59連接于燃料源，例如天然 氣等。直接沖擊型熱源的噴嘴或燃燒器元件大致朝向鑄件的側(cè)壁、頂部和底部施加熱量。因 此，鑄件充分均勻地受熱，并且從中釋放出的砂質(zhì)材料還可以露出以直接加熱，以便將其粘 結(jié)劑材料燃盡。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，這些不同的熱源可以在輻射腔室中組合使用。而且， 多個(gè)腔室可以串聯(lián)使用以在工藝溫度控制或該溫度以上阻止鑄件的冷卻，其后在鑄件進(jìn)入 熱處理工位之前，保持鑄件溫度。在另一方面，澆注熔融金屬時(shí)產(chǎn)生的廢氣可以導(dǎo)入工藝溫度控制工位36的輻射 腔室，如箭頭60所示，以便可以從加熱金屬鑄件的過程中均分熱量和回收能量。在另一方 面，由于熱處理工位42內(nèi)鑄件砂芯和/或砂型中的粘結(jié)劑破壞和燃燒以及鑄件熱處理產(chǎn)生 的多余熱量也可以返回到工藝溫度控制工位，如圖IA中的虛線箭頭61所示，以助于加熱工 藝溫度控制工位的輻射腔室的內(nèi)部環(huán)境。這種廢氣和熱量的回收有助于減少將工藝溫度控 制工位的腔室加熱到希望或必需的溫度以阻止經(jīng)過腔室的鑄件冷卻所需的能量。另外，如圖2B、4A、5A和6A所示，沿工藝溫度控制工位36的底部形成收集漏斗或 斜槽62，其位于輻射腔室37之下。這種漏斗62通常包括在其下端64向下傾斜的側(cè)壁63。 當(dāng)粘結(jié)劑在工藝溫度控制工位中開始熱降解時(shí)，所述傾斜側(cè)壁收集鑄件砂芯和/或砂型中 脫落的砂子。砂子通常向下流到位于漏斗62的開口下端之下的收集傳送帶66上。通常沿 漏斗62的壁的下部64放置流化系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)67。該流化裝置通常包括燃燒器、鼓風(fēng)機(jī)、分配 器或類似的流化單元，例如，在美國專利No. 5，294，994，No. 5，565，046，No. 5，738，162中公 開和要求保護(hù)的，其內(nèi)容在此引入作為參考，其中將加熱的介質(zhì)流，例如空氣或其他流體加 入到砂子中，促使粘合劑進(jìn)一步降解，從而有助于使從鑄件上脫落的砂子和粘結(jié)劑形成的 結(jié)塊破碎，以便回收砂芯和/砂型的砂子，使鑄件為純凈的形式?；厥盏纳白邮占絺魉蛶?66上，并傳送離開工藝溫度控制工位。另外，如圖1A、2A、2B、4A、5A和6A所示，用于鑄件砂芯和/或砂型中粘結(jié)劑材料的 燃燒產(chǎn)生的多余熱量和廢氣也可以收集或從工藝溫度控制工位36的輻射腔室37中抽出， 并導(dǎo)入熱處理工位42，如圖IA中的箭頭68所示。多余熱量和廢氣從工藝溫度控制工位通 向熱處理工位使得在工藝溫度控制工位的腔室內(nèi)產(chǎn)生的熱量可以回收，以及在熱處理腔室中砂型和/或砂芯的粘結(jié)劑降解產(chǎn)生廢氣的繼續(xù)加熱和/或燃燒。如圖IA所示，鼓風(fēng)機(jī)或 類似的空氣分配機(jī)構(gòu)69通常被進(jìn)一步沿?zé)崽幚砉の话惭b，并且通常將在鑄件的熱處理過 程中以及鑄件的砂芯和/或砂型的粘結(jié)劑材料燃盡過程產(chǎn)生的廢氣抽出。這些廢氣由鼓風(fēng) 機(jī)收集，并且通常導(dǎo)入對(duì)這些廢氣進(jìn)一步處理和燃燒的焚化爐71中，從而對(duì)這些廢氣進(jìn)行 再處理，并減少鑄件和熱處理工藝造成的污染物數(shù)量。還可以使用過濾器以在廢氣進(jìn)入熱 處理工位前進(jìn)一步過濾來自于工藝溫度控制工位的廢氣，和/或過濾從熱處理工位到焚化 爐的氣體。因此，所述工藝溫度控制工位用作熱處理工位或腔室前的嵌入?yún)^(qū)域，其中當(dāng)鑄件 等待進(jìn)入熱處理工位時(shí)，鑄件可以被保持在或限制在工藝溫度控制或該溫度以上，但低于 所需的熱處理溫度。因此，所述系統(tǒng)能使?jié)茶T生產(chǎn)線以更快或更有效的速度運(yùn)行，而鑄件不 必在暴露于外界環(huán)境下時(shí)排隊(duì)等候送入熱處理工位中，從而導(dǎo)致鑄件冷卻到它們的工藝溫 度控制以下。此后，這些鑄件可以單獨(dú)，如圖1A，1C和2A-2B所示，或成批，如圖1B、1C和3 所示，輸送到熱處理工位42中進(jìn)行熱處理，使所述砂芯和/或砂型破壞并去除，以及在某些 情況下回收砂子。熱處理工位42(圖2B)可以是細(xì)長的爐子，包括一或多個(gè)連續(xù)安裝的爐腔75，傳送 帶76延伸穿過所述爐腔以輸送鑄件。熱源77 (圖2A)包括施加例如空氣或其他流體的加 熱介質(zhì)的對(duì)流熱源，例如鼓風(fēng)機(jī)或噴嘴，傳導(dǎo)熱源，例如流化床，感應(yīng)、輻射和/或其他類型 熱源可以安裝在腔室75的壁和/或頂壁內(nèi)，用于在不同程度和數(shù)量的鑄件周圍提供熱量以 及可選氣流，從而將鑄件加熱到適當(dāng)?shù)臒崽幚頊囟取＿@種希望的熱處理溫度和熱處理時(shí)間 將根據(jù)形成鑄件的金屬或金屬合金的類型而改變，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的。適于和本發(fā)明一起使用的各種熱處理爐的實(shí)例包括在美國專利No. 5，294，994、 No. 5，565，046和No. 5，738，162中示出的那些熱處理爐，其內(nèi)容在此引入作為參考。與本 發(fā)明一起使用的熱處理爐或工位的另一實(shí)例公開并顯示于美國專利No. 6，217，317,2000 年9月9日提交的美國專利申請(qǐng)No. 09/665，354和2002年1月18日提交的美國專利申請(qǐng) No. 10/051，666中，其內(nèi)容在此全部引入作為參考。這種熱處理工位或爐可以包括回收在鑄 件熱處理期間從砂芯和/或鑄模脫落的砂子的結(jié)構(gòu)。熱處理之后，鑄件通常從熱處理工位中取出并移動(dòng)到淬火工位78(圖1A)，用于清 洗和進(jìn)一步處理。所述淬火工位通常包括具有冷卻流體，例如水或其他已知冷卻液的淬火 槽，或可以包括具有一系列噴嘴的腔室，所述噴嘴噴出冷卻流體，例如空氣、水或類似冷卻 介質(zhì)。然后，取出鑄件根據(jù)需要進(jìn)行進(jìn)一步清洗和處理。在圖IB中示出了集成設(shè)備5的另一實(shí)施例。該設(shè)備5包括顯示為起重機(jī)或機(jī)器 人臂28的傳送機(jī)構(gòu)27，其將鑄件從多個(gè)澆注生產(chǎn)線或工位11和11'上取下。在該實(shí)例 中，所述澆注生產(chǎn)線或工位11和11'顯示為圓盤傳送帶型系統(tǒng)，其中鑄?？梢栽跐沧⒒驖?鑄位置23和輸送點(diǎn)24之間旋轉(zhuǎn)。傳送機(jī)構(gòu)27接合并輸送其內(nèi)部帶有鑄件的砂型，或?qū)㈣T 件從鑄模中取出并將鑄件輸送到熱處理單元26的一或多個(gè)入口傳送帶34和34'。這些鑄 件可以單獨(dú)地移入和通過工藝溫度控制工位36弓丨入熱處理工位42中，或可以收集到筐斗 中或傳送托盤79中，用于成批處理鑄件。在圖IB所示的示例性系統(tǒng)5中，工藝溫度控制工位36通常形成為界定了腔室82 的細(xì)長輻射管道81，鑄件或其內(nèi)部容納有鑄件的砂型可以經(jīng)過該腔室移動(dòng)或傳送。輻射管道81包括沿其安裝的一系列熱源83，例如上文參照?qǐng)D2A-2B和4A-6B的實(shí)施例描述的多 種不同熱源45、45'和45"。通常，輻射管道81的腔室82的壁84和頂壁由耐火材料制成 或涂覆有耐火材料，使得在輻射管道中產(chǎn)生的熱量朝向鑄件反射和/或輻射。鑄件可以收 集和/或存放在筐斗79或位于輻射管道81端部的收集工位86中的類似傳送托盤內(nèi)。這 種筐斗79或托盤用于容納通過熱處理工位42的鑄件和/或鑄模。鑄件可選地收集在筐斗 中用于在鑄件通過工藝溫度控制工位36的輻射腔室或通道之前在熱處理工位中進(jìn)行批處 理，如圖IC和3所示。在圖IC中示意地示出了本發(fā)明的集成設(shè)備5的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，工藝 溫度控制工位36，顯示為細(xì)長的輻射管道或腔室81 (如針對(duì)圖IB所述)，連接或送入冷卻 物去除工位87。該冷卻物去除工位87與熱處理工位42相連并將鑄件送入熱處理工位42 中。通常，所述鑄件在保持于半永久性或砂型中時(shí)移動(dòng)和熱處理或加工，其中所述砂型還包 括安裝在其中的“冷卻物”。冷卻物通常是由鋼或類似材料制成的金屬板，具有用于形成鑄 件表面的所需設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形狀(relief)，并且在澆注熔融金屬材料時(shí)或在此之前，將 冷卻物放入鑄模中。因此，在鑄件熱處理前必須取出冷卻物，或回收所述冷卻物并重新使 用。在通過輻射管道81的腔室82之后，在此期間，砂型的燃燒通常將至少部分地開始，冷 卻物可以非常容易地取出，而不會(huì)明顯延誤鑄模和鑄件向熱處理工位42的移動(dòng)。當(dāng)在冷卻 物去除工位去除冷卻物后，其內(nèi)有鑄件的鑄模通常直接送入熱處理工位進(jìn)行熱處理，砂芯 和砂型破壞，并且回收砂子。在圖ID中示出了本發(fā)明的集成設(shè)備的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，鑄件通?？梢?從鑄模中取出并且輸送到入口傳送帶90或91上用于直接送入一或多個(gè)熱處理爐或工位92 中?？蛇x地，如果鑄件在砂型內(nèi)形成，則整個(gè)鑄模可以從輸送點(diǎn)28輸送到入口傳送帶90或 91之一上。如圖ID所示，鑄件從鑄模中取出并隨后輸送鑄件，或其內(nèi)部容納有鑄件的鑄模 從澆注工位取出并輸送到熱處理工位92，這通常可以由同一傳送機(jī)構(gòu)或操作器完成。在該實(shí)施例中，熱源93安裝在傳送機(jī)構(gòu)27上，當(dāng)鑄件從澆鑄生產(chǎn)線的輸送點(diǎn)移動(dòng) 到熱處理爐92的入口傳送帶90或91之一時(shí)，該熱源直接向鑄件和/或砂型施加熱量。如 上所述，所述熱源可以包括輻射能源，例如紅外或電磁發(fā)射器，感應(yīng)，對(duì)流和/或傳導(dǎo)熱源， 或?qū)τ诒绢I(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的其他類型的熱源。當(dāng)鑄件或鑄模輸送到入口傳送 帶時(shí)，來自于安裝在傳送機(jī)構(gòu)27上的熱源93的熱量導(dǎo)向鑄件或鑄模的一或多個(gè)表面，例如 頂部和/或側(cè)面，從而可以阻止鑄件和/或鑄模的冷卻，因此將鑄件金屬的溫度基本上保持 在該金屬的工藝溫度控制或該溫度以上。其他熱源94可以安裝在入口傳送帶90和91上方或附近，如圖ID所示，或沿如 箭頭96、96'、97和97'指示的傳送機(jī)構(gòu)的行進(jìn)路徑安裝以保持鑄件溫度。另外，鼓風(fēng)機(jī)、 風(fēng)扇或其它類似的空氣移動(dòng)裝置(未示出)也可以放置在傳送機(jī)構(gòu)附近，或沿如箭頭96、 96'、97和97'所示的傳送機(jī)構(gòu)的行進(jìn)路徑放置，用于將加熱介質(zhì)，例如空氣或其他加熱 的流體施加到其上。鼓風(fēng)機(jī)分配施加給鑄件和/或鑄模的熱量以使在從澆注生產(chǎn)線傳送到 熱處理爐92期間鑄件的不均勻加熱或冷卻最小化。使用這種安裝在傳送機(jī)構(gòu)上，以及在某 些裝置中沿鑄件的行進(jìn)路徑安裝的熱源或加熱元件可以實(shí)現(xiàn)工藝溫度控制工位的功能，從 而有助于阻止鑄件的冷卻并使鑄件保持在工藝溫度控制或該溫度以上。圖3顯示了本發(fā)明的另一實(shí)施例。在該實(shí)例中，鑄件和/或砂型可以通過傳送機(jī)構(gòu)27直接放在收集筐斗或傳送托盤100中，并輸送到用于批量熱處理的工藝溫度控制 工位中。在這種裝置中，鑄件12通常裝入傳送托盤100的一系列艙室或腔室101中，其中 鑄件放置在已知的分度位置，以便當(dāng)鑄件進(jìn)入并通過工藝溫度控制工位102和熱處理工 位103時(shí)，可以直接施加除芯或其他功能的熱量，如2000年9月9日提交的美國專利申請(qǐng) No. 09/665，354所公開和要求保護(hù)的，其內(nèi)容在此引入作為參考。在這一實(shí)施例中，當(dāng)鑄件 裝入時(shí)，托盤100通常分度進(jìn)入和離開工藝溫度控制工位的腔室104，如箭頭106和106' 所示。結(jié)果，使鑄件在外界環(huán)境中的暴露最小化，同時(shí)托盤的各其他艙室101中裝有該批 中剩余的鑄件，其中鑄件在外界環(huán)境中的暴露將使鑄件冷卻到工藝溫度控制或臨界溫度之 下。另外，如圖3所示，還可以為托盤100的每個(gè)艙室101提供定向熱源107。例如，當(dāng) 第一艙室101'中裝有鑄件12'且分度進(jìn)入工藝溫度控制工位102時(shí)，第一熱源107'對(duì)位 于特定艙室中的鑄件和/或砂型導(dǎo)引熱量。然后，當(dāng)后續(xù)的鑄件或鑄模裝入筐斗的其他腔 室或艙室時(shí)，導(dǎo)向這些艙室的附加熱源107開始工作。因此，工藝溫度控制工位的腔室104 的加熱可以根據(jù)需要限制在或?qū)蛱囟▍^(qū)域，以便更有效地加熱鑄件。如圖3所示，一系列鼓風(fēng)機(jī)或其它類似空氣移動(dòng)裝置108可以安裝到工藝溫度控 制工位的頂部，用于抽出砂芯和/或砂型粘結(jié)劑材料降解產(chǎn)生的廢氣。隨后，氣體和廢熱通 過導(dǎo)管109導(dǎo)入熱處理工位103，進(jìn)行熱量回收并減輕污染，并且還有助于避免可燃廢物在 工藝溫度控制工位102腔室的側(cè)面和頂部積聚。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)上文的詳細(xì)描述，本發(fā)明具有廣泛的應(yīng) 用。在不脫離本發(fā)明本質(zhì)和范圍的情況下，除了此處描述之外的本發(fā)明的許多改型，以及許 多變化、修改和等效布置將通過本發(fā)明和上述詳細(xì)描述變得顯而易見或合理。盡管此處針對(duì)特定方面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，該詳細(xì)說明只是本 發(fā)明說明和示例性的，并且只是出于提供充分公開本發(fā)明的目的做出。此處闡述的詳細(xì)說 明既不用于限制本發(fā)明也不排除本發(fā)明的任何其他這類實(shí)施例、改型、變形、修改和等效布 置，本發(fā)明僅限制于所附權(quán)利要求及其等效描述。
權(quán)利要求
1.一種用于形成和熱處理金屬鑄件的集成設(shè)備，該設(shè)備包括澆注工位，用于將熔融金屬澆注到鑄模中以形成鑄件；位于所述澆注工位下游的工藝溫度控制工位，所述工藝溫度控制工位包括與熱源和傳 送機(jī)構(gòu)相連的溫度感應(yīng)裝置；和位于所述工藝溫度控制工位下游的熱處理爐；其中所述溫度感應(yīng)裝置和所述熱源適于將鑄件溫度保持在鑄件金屬的工藝控制溫度 或該溫度以上；和其中在接收到來自所述溫度感應(yīng)裝置的排放信號(hào)時(shí)，所述傳送機(jī)構(gòu)在鑄件進(jìn)入所述爐 之前將鑄件移走。
2.如權(quán)利要求1所述的集成設(shè)備，其中所述工藝溫度控制工位還包括與所述溫度感應(yīng) 裝置和所述熱源相連的控制器，所述控制器控制施加給鑄件的熱量以將鑄件溫度保持在鑄 件金屬的工藝控制溫度或該溫度以上。
3.如權(quán)利要求1所述的集成設(shè)備，其中所述傳送機(jī)構(gòu)在鑄件溫度在下列溫度以下 IO0C -20°C時(shí)接收排放信號(hào)(a)鑄件金屬的工藝控制溫度，其中所述工藝控制溫度是一溫度，在該溫度下，鑄件溫 度每降低一分鐘，就需要進(jìn)行至少四分鐘的額外熱處理時(shí)間以達(dá)到希望的鑄件性質(zhì)，或(b)熱處理爐的溫度。
4.一種形成和熱處理鑄件的方法，該方法包括將熔融金屬澆注到鑄模中以形成鑄件；監(jiān)視鑄件溫度；將鑄件溫度與預(yù)定排放溫度進(jìn)行比較，如果所述溫度等于或低于所述排放溫度，排放 所述鑄件；將鑄件溫度與預(yù)定工藝控制溫度進(jìn)行比較，如果所述溫度高于所述排放溫度但低于所 述工藝控制溫度，給所述鑄件施加熱量；和對(duì)所述鑄件進(jìn)行熱處理。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述排放溫度為鑄件金屬的工藝控制溫度以下 10°C-20°c，其中所述工藝控制溫度為一溫度，在該溫度下，鑄件溫度每降低一分鐘，就需要 進(jìn)行至少四分鐘的額外熱處理時(shí)間以達(dá)到希望的鑄件性質(zhì)。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述排放溫度為熱處理爐溫度以下10°C-20°C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于形成和熱處理金屬鑄件的集成設(shè)備，所述設(shè)備包括澆注工位，用于將熔融金屬澆注到鑄模中以形成鑄件；位于所述澆注工位下游的工藝溫度控制工位，所述工藝溫度控制工位包括位于熱處理爐中的溫度感應(yīng)裝置；其中所述溫度感應(yīng)裝置和所述熱源適于將鑄件溫度保持在鑄件金屬的工藝溫度控制或該溫度以上，并且其中在接收到來自所述溫度感應(yīng)裝置的排放信號(hào)時(shí)，所述傳送機(jī)構(gòu)在鑄件進(jìn)入所述爐之前將其移走。
文檔編號(hào)F27B9/40GK102000813SQ20101050065
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2005年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月2日
發(fā)明者I·弗倫奇, P·M·克拉夫頓, S·P·克拉夫頓, 小J·L·劉易斯 申請(qǐng)人:聯(lián)合工程公司