專利名稱：用于制造翻砂型心的設(shè)備的制作方法
用于制造翻砂型心的設(shè)備本發(fā)明的目的是用于形成翻砂型心的設(shè)備。翻砂型心用來(lái)在熔化過程中制造特定形狀的物體。例如，在用于制造多孔金屬物體的熔化過程中可采用翻砂型心。翻砂型心通常由特定的用于型心的砂粒(sand)形成，例如所謂的“預(yù)涂覆”砂粒， 即，浸入適當(dāng)?shù)囊后w樹脂中的砂粒，使得當(dāng)樹脂干透時(shí)其覆蓋砂粒的初始晶粒。為了制作型心，預(yù)涂覆砂粒通過特定的處理而適當(dāng)?shù)毓ぷ?，以使完成的型心具有期望的形狀和適當(dāng)?shù)木o密度。一種典型的用于形成翻砂型心的過程預(yù)見到(foresee)其在模具中的形成。這種通常包括第一和第二半模具的模具設(shè)有一個(gè)或多個(gè)型心結(jié)構(gòu)，即，形成于模具中的腔體，該模具具有與型心必須具有的最終形狀相應(yīng)的形狀。這些型心結(jié)構(gòu)通過傳送通道連接在一起，砂粒經(jīng)過傳送通道而插入預(yù)熱模具內(nèi)并被傳送，以填充所有的型心結(jié)構(gòu)。預(yù)熱模具的壁部和砂粒之間的接觸確保砂粒所涂覆的樹脂達(dá)到燒結(jié)溫度(firing temperature)，以便固化、壓實(shí)砂粒。然后，從模具中去除型心并使其經(jīng)受精密處理，特別是修邊。然而，這種根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于形成型心的設(shè)備并不是沒有缺點(diǎn)的。當(dāng)然，砂粒在模具中的固化不僅涉及型心結(jié)構(gòu)的區(qū)域，而且涉及傳送通道的區(qū)域。 因此，在成形過程結(jié)束時(shí)從模具中去除的并不是單獨(dú)的型心，而是在模具中預(yù)見到許多型心結(jié)構(gòu)的情況中，由與傳送通道相應(yīng)的其他固體部分連接在一起的型心的群集；或者，在模具中預(yù)見到單個(gè)型心結(jié)構(gòu)的情況中，由與噴射通道相應(yīng)的固體部分連接的單個(gè)型心。這種固體部分通常叫做“毛刺”。在繼續(xù)進(jìn)行每個(gè)型心的精密處理之前，由此必須通過適當(dāng)?shù)牟僮鱽?lái)去除毛刺，典型地是切削。這種毛刺去除操作涉及型心處理周期的整體延長(zhǎng)。所述設(shè)備的另一缺點(diǎn)是形成毛刺的型心砂粒的浪費(fèi)，這意味著型心的整體處理成本的惡化(worsening)。因此，本發(fā)明的目的是提供允許減少翻砂型心的形成周期的整體時(shí)間并降低其成本的設(shè)備。這些和其他目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造翻砂型心的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了更好地理解本發(fā)明并認(rèn)識(shí)到其優(yōu)點(diǎn)，在下文中將參考附圖描述本發(fā)明的一些非限制性示例性實(shí)施方式，附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于形成翻砂型心的設(shè)備的一部分的分解示意性透視圖；圖2是處于裝配狀態(tài)中的圖1的設(shè)備的一部分的示意性透視圖；圖3是圖2中的設(shè)備的一部分的示意性平面圖；圖4、圖5和圖6分別是根據(jù)圖3中的線IV、V和VI截取的設(shè)備的一部分的示意性截面圖；圖7a至圖7d是屬于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可行實(shí)施方式的用于形成型心的設(shè)備的插入物(insert)的示意性側(cè)視圖；圖7e是根據(jù)圖7b中的線VIIe截取的插入物的示意性截面圖；圖7f是圖7a至圖7e中的插入物的示意性透視圖8a至圖8d是屬于根據(jù)本發(fā)明的另一可行實(shí)施方式的用于形成型心的設(shè)備的插入物的示意性側(cè)視圖；圖8e是根據(jù)圖8b中的線VIIIe截取的插入物的示意性截面圖；圖8f是圖8a至圖Se中的插入物的示意性透視圖；圖9a至圖9d是屬于根據(jù)本發(fā)明的另一可行實(shí)施方式的用于形成型心的設(shè)備的插入物的示意性側(cè)視圖；圖9e是根據(jù)圖9b中的線IXe截取的插入物的示意性截面圖；圖9f是圖9a至圖9e中的插入物的示意性透視圖；圖IOa至圖IOd是屬于根據(jù)本發(fā)明的另一可行實(shí)施方式的用于形成型心的設(shè)備的插入物的示意性側(cè)視圖；圖IOe是根據(jù)圖IOb中的線Xe截取的插入物的示意性截面圖；圖IOf是圖IOa至圖IOe中的插入物的示意性透視圖。參照?qǐng)D1至圖6，用參考數(shù)字1表示一件用于制造翻砂型心的設(shè)備。在熔化過程中使用翻砂型心(圖中未示出)，以制造具有特定形狀的部件，例如，具有盲孔或通孔的部件。通過用于形成型心的特殊材料來(lái)制造型心，特別是用于型心的砂粒，優(yōu)選地是具有燒結(jié)溫度的預(yù)涂覆砂粒，超過該燒結(jié)溫度，預(yù)涂覆砂粒固化并變得適當(dāng)?shù)鼐o密。根據(jù)本發(fā)明的用于制造型心的設(shè)備1包括模具2，優(yōu)選地，該模具進(jìn)而包括可連接在一起的第一半模具2'和第二半模具(圖中未示出)。兩個(gè)獨(dú)立的半模具的存在允許更容易地對(duì)其進(jìn)行處理，并使得一旦成形過程已經(jīng)結(jié)束便可去除型心。模具2包括一個(gè)或多個(gè)型心結(jié)構(gòu)3。術(shù)語(yǔ)“型心結(jié)構(gòu)”表示制造于模具中的腔體， 該模具具有與型心必須具有的形狀基本上相同的形狀。因此，型心結(jié)構(gòu)代表待制造的型心的負(fù)片(negative)。實(shí)際上，用于型心的砂粒被傳送至這種型心結(jié)構(gòu)中，型心結(jié)構(gòu)的包圍壁部已提前達(dá)到適當(dāng)?shù)臏囟?，并且在與其接觸時(shí)固化過程開始。優(yōu)選地，每個(gè)型心結(jié)構(gòu)3在相應(yīng)的位置部分地形成于第一半模具2'中且部分地形成于第二半模具中。為了將型心形成材料(特別是用于型心的砂粒)傳送至型心結(jié)構(gòu)3中，模具2包括適當(dāng)?shù)膫魉凸艿?，砂粒經(jīng)過傳送管道到達(dá)型心結(jié)構(gòu)3并填充型心結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，傳送管道 4部分地形成于第一半模具中且部分地形成于第二半模具中，但是，傳送管道也可能只形成于其中一個(gè)半模具中。型心結(jié)構(gòu)3和傳送通道4可以各種方式布置和成形。根據(jù)圖中所示的實(shí)施方式， 型心結(jié)構(gòu)3和傳送通道按照多個(gè)組5來(lái)布置。每個(gè)組5包括連續(xù)布置并通過連接通道6連接在一起的多個(gè)型心結(jié)構(gòu)3。進(jìn)料通道7向組供料，并允許從模具外部供應(yīng)型心形成材料。 具體地，用于型心的砂粒經(jīng)過每個(gè)組5的進(jìn)料通道7進(jìn)入模具并逐漸填充該組自身的所有型心結(jié)構(gòu)3。應(yīng)注意，剛剛描述的傳送通道4和型心結(jié)構(gòu)3的構(gòu)造應(yīng)該僅作為一個(gè)實(shí)例。例如， 在模具中可以只有一組型心結(jié)構(gòu)。還可以有包括單個(gè)型心結(jié)構(gòu)3的一個(gè)或多個(gè)組5，并且， 在這種情況中，只存在進(jìn)料通道7而不存在連接通道6。替代地，在各組配有多個(gè)型心結(jié)構(gòu)的情況中，可將這些組不連續(xù)地放置，而是根據(jù)不同的布置方式來(lái)放置。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說，型心結(jié)構(gòu)和傳送通道的其他可行構(gòu)造將是顯而易見的。
有利地，設(shè)備1包括一個(gè)或多個(gè)插入物10，所述插入物容納于或可容納于傳送通道4中，特別是型心結(jié)構(gòu)3附近。插入物10可布置在進(jìn)料通道7中。替代地或附加地，插入物可布置在一個(gè)或多個(gè)連接通道6中。插入物10 (在下文中將描述其特征)在傳送通道4中的布置確保在插入物處，由此在型心結(jié)構(gòu)3附近的傳送通道4中，用于制造型心的材料的固化過程(特別是砂粒的燒結(jié))改變。這意味著，在存在插入物時(shí)，砂粒不會(huì)固化或不會(huì)完全固化，保持至少部分地易碎。因此，由于插入物的存在，可以完全消除或至少急劇地減少毛刺的形成。由于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，完全消除或限制了毛刺的形成，所以，在整個(gè)型心形成周期中，也消除或限制了去除毛刺所必需的操作。此外，在預(yù)見到許多型心結(jié)構(gòu)的情況中，所形成的型心已經(jīng)是獨(dú)立的，因此，不需要切削操作來(lái)將它們分開。因此，減少了整個(gè)周期時(shí)間。與根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備相關(guān)的另一優(yōu)點(diǎn)是型心的整體加工成本的降低。實(shí)際上，不形成毛刺確保了未固化的砂粒在后續(xù)的型心形成周期中的再次使用。這意味著正好與不浪費(fèi)砂粒的事實(shí)相關(guān)的節(jié)省。通過在型心生產(chǎn)中使用該設(shè)備來(lái)彌補(bǔ)與提供插入物相關(guān)的附加成本。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，插入物10具有的熱導(dǎo)率使得局部地限制來(lái)自模具的熱量朝著容納有插入物10的傳送通道4的傳遞。如之前提到的，實(shí)際上，用于型心的砂粒通過砂粒在加熱模具中的插入被燒結(jié)，并且在達(dá)到預(yù)定的燒結(jié)溫度之后，砂粒從與模具的熱壁部接觸的部分逐漸固化。例如，通過使電流流經(jīng)與模具2相關(guān)的電阻(圖中未示出)可進(jìn)行模具的加熱。為了使得從電阻到型心結(jié)構(gòu)3的熱傳遞更容易，優(yōu)選地，模具2由具有高熱導(dǎo)率的材料制成。因此，插入于傳送通道4中的插入物10代表熱模具和插入物自身處的包含于模具中的用于型心的砂粒之間的熱屏障。因此，與插入物的砂粒接觸的接觸表面的溫度低于模具的接觸表面(實(shí)際上該處未預(yù)見到插入物)的溫度。因此，在插入物10處， 用于型心的砂粒達(dá)不到燒結(jié)溫度(或受限地(at the limit)，在與插入物的壁部直接接觸的有限部分中達(dá)到燒結(jié)溫度)，而在模具的其他區(qū)域(未預(yù)見到插入物)中，砂粒達(dá)到這種燒結(jié)溫度，固化并壓實(shí)。通過插入物的適當(dāng)結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步改進(jìn)上述有利的技術(shù)效果。優(yōu)選地，插入物10和模具2由不同材料制成。實(shí)際上，模具2必須確保從電阻到用于型心的砂粒的高熱流，而插入物10應(yīng)盡可能地對(duì)其進(jìn)行限制。為此目的，插入物10有利地由具有的熱導(dǎo)率比模具2的熱導(dǎo)率低的材料制成。此特征確保設(shè)備1在插入物的容納區(qū)域和型心結(jié)構(gòu)之間的不同的熱特性。根據(jù)一個(gè)可行的實(shí)施方式，插入物10由鈦酸鋁制成。 模具例如可由鋼制成。優(yōu)選地，插入物10可移除地插入模具10中，以便能夠更換以及在與其他模具的結(jié)合中再次使用。根據(jù)一個(gè)可行的實(shí)施方式，傳送通道4包括用于插入物10的插入的特定的插入座部11。例如，傳送通道4可包括加寬部分12，該加寬部分優(yōu)選地具有與插入物10的形狀基本上匹配的形狀，適合于容納插入物?？稍谶M(jìn)料通道7中和/或連接通道6中預(yù)見到加寬部分12。為了在模具的插入座部11中阻擋插入物，設(shè)備1可包括特定的連接裝置。例如， 可通過螺紋連接件(圖中未示出)將插入物10固定至模具2。
插入物10可具有各種結(jié)構(gòu)(圖7至圖10)。根據(jù)一個(gè)可行的實(shí)施方式，插入物10包括環(huán)形部分13，該環(huán)形部分限定用于使型心形成材料通過的開口 14。通過開口 14優(yōu)選地具有比插入物10插入于其中的相應(yīng)的傳送通道4的延長(zhǎng)部分短的延長(zhǎng)部分。這樣，在插入物處，不僅獲得之前所述的熱特性，而且結(jié)構(gòu)不牢固的區(qū)域由用于形成型心的材料制成，因此，所述區(qū)域并不是非常堅(jiān)固的，因?yàn)槠渚哂械头€(wěn)固區(qū)段，因此，在材料的部分固化出現(xiàn)的情況中容易移除。根據(jù)一個(gè)可行的實(shí)施方式，插入物10由兩個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件(圖7a至圖7f ；圖8a至圖8f)制成。具體地，第一構(gòu)件10'容納于第一半模具2'中，并且，第二構(gòu)件(圖中未示出)被確定為容納于第二半模具中。有利地，插座部11、模具2和插入物10自身被構(gòu)造， 使得當(dāng)封閉模具時(shí)，插入物的第一構(gòu)件和插入物的第二構(gòu)件彼此相鄰布置并構(gòu)成一個(gè)基本上連續(xù)的本體，好像該本體由一個(gè)構(gòu)件制成。插入物的兩個(gè)構(gòu)件中的每一個(gè)包括基本上C 形的本體。在這種本體中，優(yōu)選地，具有可使螺紋件(圖中未示出)穿過其中的通孔15，該螺紋件適于與模具中的相應(yīng)的螺紋座部16接合，具體是位于插入座部11的加寬部分12中 (關(guān)于這一點(diǎn)，例如參見圖4至圖6)。根據(jù)將與插入物相關(guān)的模具的類型，這種插入物可制造成不同的尺寸和比例。關(guān)于這一點(diǎn)，例如參見圖7a至圖7f中的實(shí)施方式和圖8a至圖8f中的實(shí)施方式，分別示出了具有相似形狀但具有不同比例的插入物。根據(jù)另一可行的實(shí)施方式，插入物10以單個(gè)構(gòu)件(圖9a至圖9f，圖IOa至圖IOf) 制成。在此情況中，模具封閉時(shí)，每個(gè)插入物優(yōu)選地部分地容納于第一半模具2'中且部分地容納于第二半模具中。為了與兩個(gè)半模具中的一個(gè)構(gòu)成連接，這種插入物10優(yōu)選地具有用于使同樣數(shù)量的螺紋件穿過的第一通孔15'和/或第二通孔15"，所述螺紋件適于與形成于第一或第二半模具中的相應(yīng)的螺紋孔接合。根據(jù)另一可行的實(shí)施方式，插入物包括第一側(cè)凸緣17'和第二側(cè)凸緣17"(圖 IOa至圖IOf)。這種側(cè)凸緣17'和17"適于容納在與模具2的傳送通道4的加寬部分12 相關(guān)的相應(yīng)凸緣座部(圖中未示出)中。這種側(cè)凸緣17'和17"中的每一個(gè)優(yōu)選地包括用于將插入物10連接至模具2的第一通孔15'和第二通孔15"，具體地通過適于接合相應(yīng)的螺紋座部的螺紋件。當(dāng)然，雖然已將插入物的此最后一個(gè)實(shí)施方式描述為以單個(gè)構(gòu)件制成，但是，也可以預(yù)見到具有相同結(jié)構(gòu)但以兩個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件制成的插入物。從以上提供的描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明的用于制造翻砂型心的設(shè)備如何能夠在翻砂型心的生產(chǎn)周期中在時(shí)間和金錢方面進(jìn)行節(jié)省。實(shí)際上，插入物的存在確保用于制造型心的材料不會(huì)在局部完全地或部分地固化，并由此確保完全不會(huì)形成毛刺或至少部分地不會(huì)形成毛刺。此外，在預(yù)見到多個(gè)型心結(jié)構(gòu)的情況中，所形成的型心已經(jīng)是獨(dú)立的，因此不需要切削操作來(lái)將它們分開。在毛刺的形成中沒有用完的砂?？稍谶M(jìn)一步的周期中再次使用，而不會(huì)浪費(fèi)。通過在型心的生產(chǎn)中使用該設(shè)備來(lái)彌補(bǔ)與提供插入物相關(guān)的附加成本。從以上提供的根據(jù)本發(fā)明的用于制造翻砂型心的設(shè)備的描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行多種改進(jìn)、添加或用其他功能等價(jià)的元件來(lái)代替，以滿足可能的具體需求，而不會(huì)背離所附權(quán)利要求的范圍。每個(gè)所描述的屬于一個(gè)可行實(shí)施方式的特征可與其他所述實(shí)施方式無(wú)關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種用于制造翻砂型心的設(shè)備(1)，包括布置有一個(gè)或多個(gè)型心盒(3)的模具(2) 以及用于將型心形成材料傳送至所述一個(gè)或多個(gè)型心盒(3)的一個(gè)或多個(gè)管道0，6，7)， 其特征在于，進(jìn)一步包括容納于或能夠容納于所述型心盒(3)附近的所述傳送管道(4，6， 7)中的一個(gè)或多個(gè)插入物(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(1)，其中，所述插入物(10)具有的熱導(dǎo)率使得局部地限制來(lái)自模具O)的熱量在容納有所述插入物的所述傳送管道G，6，7)中的傳遞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備(1)，其中，所述插入物(10)具有的熱導(dǎo)率低于所述模具O)的熱導(dǎo)率。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其中，所述插入物(10)和所述模具(2) 由不同的材料制成。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其中，所述插入物(10)由鈦酸鋁制成。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其中，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)傳送管道(5)組來(lái)布置所述型心盒C3)和所述傳送管道G，6，7)，每個(gè)所述傳送管道( 組包括由所述傳送管道G，6，7)的一個(gè)或多個(gè)連接管道(6)相互連接的一個(gè)或多個(gè)所述型心盒(3)，以及用于將型心形成材料從外部供應(yīng)至所述模具( 的內(nèi)部的所述傳送管道(4，6，7)的供應(yīng)管道 ⑵。
7.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)插入物(10)被布置在一個(gè)或多個(gè)所述供應(yīng)管道(7)中和/或布置在一個(gè)或多個(gè)所述連接管道(6)中。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其中，所述傳送管道(4，6，7)包括具有適于容納所述插入物(10)的擴(kuò)展部分(12)的插入座部(11)。
9.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其中，所述擴(kuò)展部分(1 與所述插入物(10)基本上互補(bǔ)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其中，所述插入物(10)包括基本上環(huán)形形狀的部分(13)，以限定適于允許型心形成材料通過的通孔(14)。
11.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其中，所述插入物(10)的通孔(14)在容納有所述插入物(10)的傳送管道0，6，7)的橫向外延的下方具有一定外延。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其中，所述插入物(10)包括適于容納于相應(yīng)的模具O)凸緣座部中的側(cè)凸緣(17'，17")。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其中，所述插入物(10)制成為單個(gè)構(gòu)件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其中，所述插入物(10)制成為兩個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件。
15.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其中，所述兩個(gè)獨(dú)立的插入物構(gòu)件基本上彼此相同。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其中，所述模具( 包括可移除地連接的第一半殼體O')和第二半殼體，當(dāng)將第一半殼體和第二半殼體連接以形成所述模具 (2)時(shí)，所述插入物(10)部分地容納于所述第一半殼體⑶)中且部分地容納于所述第二半殼體中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制造翻砂型心的設(shè)備(1)，該設(shè)備包括設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)型心結(jié)構(gòu)(3)的模具(2)以及用于將型心形成材料傳送至型心結(jié)構(gòu)(3)的一個(gè)或多個(gè)通道(4，6，7)。該設(shè)備包括容納于或能夠容納于型心結(jié)構(gòu)(3)附近的傳送通道(4，6，7)中的一個(gè)或多個(gè)插入物(10)。
文檔編號(hào)B22C7/06GK102448638SQ201080022329
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者喬瓦尼·薩納, 奧斯卡·羅塔, 米凱萊·內(nèi)西 申請(qǐng)人:福樂尼·樂姆寶公開有限公司