專利名稱：用于支撐模芯的裝置的制作方法
用于支撐模芯的裝置本發(fā)明涉及用于在澆鑄設(shè)備的鑄模中單端固定設(shè)置可由液體溶劑溶解的模芯的 裝置。在機(jī)械制造中特別在電動(dòng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者發(fā)電站設(shè)備中使用的、并且用已知的澆鑄和噴鑄方法制造的金屬零件中，經(jīng)常需要在澆鑄或者噴鑄零件中設(shè)置空腔，例如用于冷卻介質(zhì)或者潤(rùn)滑劑的通道。此外，澆鑄或者噴鑄零件通過(guò)掏槽成形可能受妨礙。在兩種情況下，所謂的脫離模芯作為相應(yīng)空腔的占位器特別適合，其為一種可溶解的模芯，通過(guò)液體溶劑可溶解。因?yàn)檫@種模芯由于其在澆鑄零件或者噴鑄零件中的位置而不能從外部觸及， 所以其通過(guò)在澆鑄零件或者噴鑄零件上為此提供的開(kāi)孔從所設(shè)置的空腔中沖洗出來(lái)。特別優(yōu)選這種模芯用可溶于水的聚集在一起的沙子或鹽制造。這樣的模芯也可以在噴鑄塑料零件時(shí)使用。例如已知成形在內(nèi)燃機(jī)的活塞中的冷卻通道的難點(diǎn)。那里必須把為成形環(huán)形冷卻通道而設(shè)置的模芯在一個(gè)空腔內(nèi)無(wú)支撐地保持，該空腔完全用溶液充滿。對(duì)此的一種解決方案在DE 10131725 B4中提出。該模芯在力作用下在澆鑄設(shè)備的澆鑄模芯上在預(yù)先給定的位置保持，這里該力作用通過(guò)真空或者磁性產(chǎn)生。在通過(guò)磁性固定時(shí)，必須在模芯材料中摻入可被磁化的材料。但是該材料必須能夠無(wú)殘留地被去除，并且不允許與澆鑄材料反應(yīng)。在通過(guò)真空吸出時(shí)必須保證不能吸出溶液。從DE 4238851 Al中獲知一種用于為在活塞中成形冷卻通道而固定鹽模芯的裝置，其中鹽模芯通過(guò)保持桿固定在結(jié)晶器的可動(dòng)的半鑄模上，所述保持桿自身卡在一個(gè)滑枕上。該解決方案結(jié)構(gòu)開(kāi)銷大。本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、用于在澆鑄設(shè)備的鑄模內(nèi)單端固定設(shè)置可通過(guò)液體溶劑溶解的模芯的機(jī)械裝置。該任務(wù)通過(guò)第一權(quán)利要求的特征部分的特征解決。本發(fā)明的有利的改型在從屬權(quán)利要求中給出。作為本發(fā)明的用于在澆鑄設(shè)備的鑄模內(nèi)單端固定設(shè)置可通過(guò)液體溶劑溶解的模芯的裝置，有專門為此成形的保持管。該保持管的一端插入模芯，另一端插入結(jié)晶器壁或者插入澆鑄模的另一部分例如另一個(gè)模芯。然后通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)保持管保持該模芯。根據(jù)本發(fā)明，保持管在插入模芯內(nèi)的末端具有比在澆鑄模的其它部分內(nèi)插入的末端小的橫截面。形式為保持管的本裝置具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即特別可用于具有小的橫截面的模芯。這樣的模芯例如是環(huán)形模芯，其例如用于在活塞特別是在內(nèi)燃機(jī)的活塞中的冷卻通道的成形。本發(fā)明的保持管的尺寸視它要支撐的模芯的大小而定。這種保持管可以具有IOmm 到30mm之間的總長(zhǎng)度，其中變細(xì)部分的長(zhǎng)度在3mm到7mm之間。保持管的最大直徑可以視通到在澆鑄零件內(nèi)所設(shè)置的空腔的引入管和排出管的直徑而定，在3mm到20mm之間。保持管的變細(xì)的圓柱部分具有2mm到5mm之間的直徑。壁厚在0. Imm到0.6mm之間。在其變細(xì)的圓柱部分內(nèi)，保持管可以具有一個(gè)縱向切口或者兩個(gè)相對(duì)的縱向切口，這些縱向切口在長(zhǎng)度和直徑上相匹配，可以具有1. 5mm到4mm之間的長(zhǎng)度和Imm到1. 5mm之間的寬度。保持管的材料視溶液的材料而定，其應(yīng)盡可能不與之反應(yīng)致使影響保持功能。保持管的材料例如可以是V2A鋼。保持管通常插在另一個(gè)管上，或者插入鑄模的一個(gè)部分的開(kāi)孔中。通常該管或開(kāi)孔提供通至模芯的通路，使得在澆鑄或者噴鑄后，當(dāng)工件硬化時(shí)，通過(guò)該管或者開(kāi)孔把保持管鉆開(kāi)，以便產(chǎn)生通至模芯的通路。然后通過(guò)該開(kāi)孔供給溶解模芯的液體，并且把溶解了的模芯沖洗出來(lái)?？梢栽诒３止苌鲜┘迂?fù)壓，由此能夠在澆鑄和噴鑄過(guò)程期間支持模芯的排氣。通過(guò)在保持管的變細(xì)的圓柱部分內(nèi)的切口，保持管的開(kāi)孔的面積被放大，而由此支持排氣。該負(fù)壓要與模芯成分一致。在鹽模芯的情況下，該負(fù)壓例如為0.2巴。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。各附圖都以放大的比例繪出，其中，

圖1表示一個(gè)帶保持管的用于環(huán)形冷卻通道的鹽模芯的帶有其橫截面的視圖的側(cè)視圖，圖2表示帶保持管的鹽模芯的延長(zhǎng)部分套口的俯視圖，和圖3表示保持管的側(cè)視圖，其部分被剖開(kāi)。本實(shí)施例表示用于單端固定地設(shè)置環(huán)形的鹽模芯的裝置，其例如用于在活塞特別是內(nèi)燃機(jī)的活塞中的冷卻通道的成形。因?yàn)槔鋮s通道的進(jìn)口和出口通常在其下側(cè)匯合，所以把環(huán)形模芯支撐在其下側(cè)。 在這些模芯上可以形成缽形的延長(zhǎng)部分套口，其內(nèi)插入保持管。這些延長(zhǎng)部分套口同時(shí)標(biāo)志冷卻通道的進(jìn)口和出口。由于活塞壁厚，這些延長(zhǎng)部分套口不允許顯著超出冷卻通道的橫截面。另一方面，延長(zhǎng)部分套口的壁厚必須大到足以給保持管提供需要的支持，并且壁特別在插進(jìn)時(shí)不會(huì)剝落。特別是硬的模芯易壞。通過(guò)其變細(xì)的形狀，保持管具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即模芯的延長(zhǎng)部分套口一定不會(huì)顯著超出它的橫截面，并且盡管如此仍保留足夠的壁厚，以便給保持管提供需要的支持，由此能夠支持并保持模芯。這特別在鹽模芯的情況下有利?；钊械沫h(huán)形冷卻通道例如可以有 75mm的外徑以及9mm高和4mm寬的橢圓橫截面。圖1表示一個(gè)用于活塞的冷卻通道的環(huán)形模芯1在本例中是鹽模芯的帶有橫截面 2的視圖，該模芯具有一個(gè)插入的保持管3。該截面在中間穿過(guò)一個(gè)缽形的延長(zhǎng)部分套口 4， 在延長(zhǎng)部分套口內(nèi)插入保持管3的變細(xì)的圓柱部分5并且保持模芯1。模芯1的延長(zhǎng)部分套口 4標(biāo)志活塞內(nèi)環(huán)形通道的入口和出口，并且是利用保持管3鉆出要形成的用于除去模芯1的環(huán)形通道的空腔的位置。它在模芯3的下側(cè)伸出幾毫米。保持管3的與變細(xì)的圓柱部分5連接的未變形的部分6可以以其一端(未示出) 插入另一個(gè)管或者一個(gè)結(jié)晶器的壁或者另一個(gè)模芯內(nèi)。保持管3的變細(xì)的圓柱部分5具有兩個(gè)縱長(zhǎng)且平行延伸的切口 7。它們?cè)谀Ｐ?可能產(chǎn)生排氣的情況下放大排出孔8的橫截面面積。圖2表示帶有插入的保持管3的延長(zhǎng)部分套口 4的俯視圖。明顯看出，由于保持管3的變細(xì)的圓柱部分5的減小的橫截面，延長(zhǎng)部分套口 4并不顯著超出模芯1的外圓周， 從而不會(huì)減弱活塞在其冷卻通道區(qū)域內(nèi)的壁的強(qiáng)度。圖3以部分剖開(kāi)的側(cè)視圖示出本發(fā)明的保持管3的例子。它的總長(zhǎng)度9為18mm， 變細(xì)部分10的長(zhǎng)度為6mm，其中插入模芯內(nèi)的變細(xì)的圓柱部分5的長(zhǎng)度11為4mm。其間有 2mm長(zhǎng)的圓錐部分12。在變細(xì)的圓柱部分5上設(shè)置兩個(gè)2. 5mm長(zhǎng)13和1. 5mm寬14的平行的切口 7。保持管3的未變形的部分6的直徑15為4mm，變細(xì)的圓柱部分5的直徑16為 3mm。壁厚17為0. 6mm。保持管3的材料是V2A鋼。
權(quán)利要求
1.一種用于在澆鑄設(shè)備的鑄模中單端固定地設(shè)置可通過(guò)液體溶劑溶解的模芯的裝置， 其特征在于，該裝置至少是一個(gè)保持管3，該保持管3具有一個(gè)變細(xì)的圓柱部分5，該變細(xì)的圓柱部分5插入要保持的模芯1內(nèi)并且保持該模芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，保持管3的變細(xì)的圓柱部分5與模芯的尺寸一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，保持管3插入要保持的模芯1的延長(zhǎng)部分套口 4內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的裝置，其特征在于，保持管3標(biāo)志通至有待通過(guò)模芯 1形成的空腔的通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的裝置，其特征在于，保持管3標(biāo)志著開(kāi)孔，經(jīng)由該開(kāi)口可沖洗出被溶解的模芯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的裝置，其特征在于，保持管3在模芯1的下側(cè)設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6之一所述的裝置，其特征在于，保持管3的變細(xì)的圓柱部分5具有至少一個(gè)切口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，保持管3的變細(xì)的圓柱部分5具有兩個(gè)平行的縱向設(shè)置的切口 7。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8之一所述的裝置，其特征在于，保持管3具有在IOmm到30mm 之間的總長(zhǎng)度9，變細(xì)部分10的長(zhǎng)度在3mm到7mm之間，未變形部分6的直徑15在3mm到 20mm之間，變細(xì)的圓柱部分5的直徑16在2mm到5mm之間，壁厚在0. Imm到0. 6mm之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7到9之一所述的裝置，其特征在于，在保持管3的變細(xì)的圓柱部分 5內(nèi)的至少一個(gè)切口 7具有1. 5mm到4mm之間的長(zhǎng)度和0. 5mm到1. 5mm之間的寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10之一所述的裝置，其特征在于，保持管3可插入環(huán)形模芯1內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11之一所述的裝置，其特征在于，保持管3可插入鹽模芯1內(nèi)。
全文摘要
在機(jī)械制造中特別在電動(dòng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者發(fā)電站設(shè)備中使用的、并且用已知的澆鑄和噴鑄方法制造的金屬零件中，經(jīng)常需要在澆鑄或者噴鑄零件中設(shè)置空腔，例如用于冷卻介質(zhì)或者潤(rùn)滑劑的通道。此外，澆鑄或者噴鑄零件通過(guò)掏槽成形可能受妨礙。在兩種情況下，可溶解的模芯作為相應(yīng)空腔的占位器特別適宜。作為用于在澆鑄設(shè)備的鑄模中單端固定設(shè)置可由液體溶劑溶解的模芯的設(shè)備，本發(fā)明建議，該設(shè)備是一個(gè)保持管(3)，該至少一個(gè)保持管(3)具有一個(gè)變細(xì)的圓柱部分(5)，該部分(5)插入模芯(1)內(nèi)并保持模芯。
文檔編號(hào)B22C21/14GK102159343SQ200980128085
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者D·蒂曼, G·希勒 申請(qǐng)人:埃米爾·米勒有限責(zé)任公司