專利名稱：鑄模開(kāi)孔方法、鑄模開(kāi)孔工具以及鑄模開(kāi)孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在鑄模(mold)中制孔、例如在鑄模中制成排氣孔(degassing hole)、特別是在砂模中制成排氣孔的鑄模開(kāi)孔(mold boring)方法、鑄模開(kāi)孔工具以及鑄模開(kāi)孔裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上已知通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭制孔的方法或者如日本特開(kāi)平11-10284號(hào)公報(bào)(專利文件1)所公開(kāi)的那樣通過(guò)使用例如汽缸組件使沖孔釘(脫氣釘或者針)移動(dòng)以形成沖孔而在鑄模、即砂模中制成例如排氣孔等孔的方法。圖6B示出一個(gè)表示通過(guò)使用沖孔(開(kāi)孔)釘在鑄模中形成排氣孔的沖孔方法的例子。在該方法中，當(dāng)沖孔釘101如圖6B所示地插入到鑄模102的砂103中時(shí)，由于鑄模 102的體積不變，所以，過(guò)大的壓縮力P作用于鑄模102中的砂103。結(jié)果，當(dāng)沖孔釘101通過(guò)鑄模102時(shí)，壓縮力P集中在鑄模102的沖孔(開(kāi)孔)穿透界面(penetration boundary side) 104處，這可能導(dǎo)致鑄模102在穿透界面104處破損，并且破損砂105可能落下。因此，如果在彼此相鄰的部位形成沖(鏜)孔，則所述孔會(huì)彼此連續(xù)地連接，因此將不能實(shí)現(xiàn)孔的功能。另外，如果孔形成在澆口(直澆口)附近，則澆口可能會(huì)損壞或者塌陷。此外，如果沖孔釘101的動(dòng)作對(duì)鑄模102的砂103施加過(guò)大的壓縮力P，則壓縮力 P的反作用力可能使沖孔釘更加變形，在這種情況下，形成具有小直徑的孔變得困難。另一方面，根據(jù)通過(guò)使用鉆頭在鑄模中形成排氣孔的切削方法(cutting method)，大的負(fù)載施加到鉆頭，這會(huì)損壞鉆頭，使得以高精度形成具有小直徑的孔變得困難。此外，需要用于使鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，這將導(dǎo)致整個(gè)單元或者裝置大型化。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況作出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供在抑制鑄模破損的可能性的同時(shí)以小的負(fù)載在鑄模、尤其是砂模中制孔的鑄模開(kāi)孔方法、鑄模開(kāi)孔工具以及鑄模開(kāi)孔裝置。一方面，通過(guò)提供在鑄模中開(kāi)孔的方法能實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的以上目的和其它目的，該方法包括準(zhǔn)備包括鑄模開(kāi)孔工具的鑄模開(kāi)孔裝置，所述鑄模開(kāi)孔工具具有流路，其形成在所述鑄模開(kāi)孔工具內(nèi)并且允許流體從所述流路中流過(guò)；多個(gè)縫和多個(gè)突起部，所述多個(gè)縫和所述多個(gè)突起部沿所述鑄模開(kāi)孔工具的工具刀構(gòu)件的外部主體的周向形成于所述外部主體的外周部，使得每個(gè)所述縫和每個(gè)所述突起部從所述工具刀構(gòu)件的前端延伸到所述工具刀構(gòu)件的基端；和多個(gè)刀，其向內(nèi)側(cè)傾斜并且分別形成在設(shè)置于相鄰的所述縫之間的所述突起部的前端；將所述工具刀構(gòu)件裝配到設(shè)置于所述鑄模開(kāi)孔裝置的安裝板的支撐管的前端，以支撐所述工具刀構(gòu)件；當(dāng)所述鑄模開(kāi)孔工具在所述鑄模開(kāi)孔工具的軸向上移動(dòng)而刺入鑄模的砂中時(shí)，將流體從所述支撐管引導(dǎo)到所述鑄模開(kāi)孔工具的所述工具刀構(gòu)件的所述流路中；以及當(dāng)在所述鑄模中開(kāi)孔時(shí)，所述鑄模開(kāi)孔工具的所述刀起到將所述鑄模的砂瓦解到所述鑄模開(kāi)孔工具的所述工具刀構(gòu)件的內(nèi)側(cè)的作用，并且通過(guò)從所述流路流入所述縫內(nèi)的流體的作用將被所述刀瓦解的砂通過(guò)所述縫排出到所述鑄模的外部。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種鑄模開(kāi)孔工具，該工具包括安裝板，其連接到鑄模開(kāi)孔裝置的主體；多個(gè)支撐管，其被設(shè)置于所述安裝板且向下延伸；和多個(gè)工具刀構(gòu)件，其被分別安裝到所述支撐管的前端部，每一個(gè)所述工具刀構(gòu)件均包括主體；流路，其形成在所述工具刀構(gòu)件的主體內(nèi)以使流體從所述工具刀構(gòu)件的主體的外部流入所述工具刀構(gòu)件的主體的內(nèi)部；多個(gè)縫，所述多個(gè)縫沿所述工具刀構(gòu)件的主體的周向形成在所述工具刀構(gòu)件的主體的外周部，使得每個(gè)所述縫從所述工具刀構(gòu)件的前端延伸到所述工具刀構(gòu)件的基端；多個(gè)突起部，其形成在相鄰的所述縫之間；和多個(gè)刀，其向所述工具刀構(gòu)件的內(nèi)側(cè)傾斜并且分別形成在所述突起部的前端，其中，所述鑄模開(kāi)孔工具在所述鑄模開(kāi)孔工具的軸向上朝鑄模向下移動(dòng)，所述刀起到將所述鑄模的砂瓦解到所述鑄模開(kāi)孔工具的所述工具刀構(gòu)件的內(nèi)側(cè)的作用，所述縫允許通過(guò)從所述支撐管流來(lái)然后從所述流路流入所述縫的流體的作用將被所述刀瓦解的砂排出到所述鑄模的外部。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種鑄模開(kāi)孔裝置，該裝置包括造模板，其上放置鑄模；升降單元，其布置在所述造模板的上方且能豎直移動(dòng)；和鑄模開(kāi)孔工具，其被設(shè)置于能豎直移動(dòng)的所述升降單元；和流體供給源，其將流體供給到所述鑄模開(kāi)孔工具，所述鑄模開(kāi)孔工具是如上所述的鑄模開(kāi)孔工具。此外要注意的是，用于表示對(duì)鑄模制孔的術(shù)語(yǔ)“開(kāi)孔”可以由表示對(duì)鑄模制孔的術(shù)語(yǔ)“沖孔”代替。根據(jù)按照本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)和特征的鑄模用的在鑄模中制孔的鑄模開(kāi)孔方法、鑄模開(kāi)孔工具以及鑄模開(kāi)孔裝置，鑄模開(kāi)孔工具的刀用于刺入鑄模中并且將鑄模的砂瓦解到鑄模開(kāi)孔工具的內(nèi)側(cè)，被瓦解的砂通過(guò)從鑄模開(kāi)孔工具的流路流入縫中的流體而排出到鑄模的外部。因此，當(dāng)在鑄模中制孔時(shí)，不會(huì)有過(guò)大的壓縮力作用到鑄模的砂，這導(dǎo)致在鑄模中制孔時(shí)鑄模上的負(fù)載減小，從而防止鑄模的破損。此外，能夠通過(guò)對(duì)開(kāi)孔工具施加小的負(fù)載而在鑄模中形成孔，因此是有利的。從下面參照附圖所作的說(shuō)明，將使得性質(zhì)和其它的特征更清楚。


在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于在鑄模中制孔的鑄模開(kāi)孔裝置的整個(gè)
5構(gòu)造的圖；圖2A和圖2B示出了圖1所示的鑄模開(kāi)孔裝置的鑄模開(kāi)孔工具的主要結(jié)構(gòu)，其中圖2A是側(cè)視截面圖，圖2B是沿圖2A中的箭頭II B觀察到的圖；圖3A至圖3C示出了圖2A和圖2B的開(kāi)孔工具(開(kāi)孔工具的刀刃)在使用時(shí)的規(guī)格，其中圖3A和圖;3B分別是規(guī)格A和規(guī)格B的側(cè)視圖，圖3C包括規(guī)格C的側(cè)視圖和仰視圖；圖4示出了圖1的鑄模開(kāi)孔裝置的鑄模開(kāi)孔工具的刀刃部的立體圖；圖5是針對(duì)各規(guī)格而示出圖3A到圖3C的鑄模開(kāi)孔工具(工具刀構(gòu)件)的形狀的表。圖6A是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的鑄模開(kāi)孔工具的動(dòng)作的截面圖，圖 6B是示意性示出傳統(tǒng)的鑄模開(kāi)孔工具的動(dòng)作的截面圖；圖7是示出使用圖3A到圖3C的各規(guī)格的鑄模開(kāi)孔工具的多個(gè)實(shí)驗(yàn)例中的開(kāi)孔時(shí)間(即，時(shí)長(zhǎng))的比較的表；圖8是示出在使用圖3A到圖3C的各規(guī)格的鑄模開(kāi)孔工具的多個(gè)實(shí)驗(yàn)例中形成的孔直徑的比較的表；圖9A至圖9C示出了在使用圖3A到圖3C的各規(guī)格的鑄模開(kāi)孔工具(即，鑄模開(kāi)孔工具的工具刀構(gòu)件)的多個(gè)實(shí)驗(yàn)例中的開(kāi)孔時(shí)間的變化，其中圖9A是示出規(guī)格A的情況的圖表，圖9B是示出規(guī)格B的情況的圖表，圖9C是示出規(guī)格C的情況的圖表；圖IOA至圖IOC示出了在使用圖3A到圖3C的各規(guī)格的鑄模開(kāi)孔工具的多個(gè)實(shí)驗(yàn)例中形成的孔直徑的變化，其中圖IOA是示出規(guī)格A的情況的圖表，圖IOB是示出規(guī)格B的情況的圖表，圖IOC是示出規(guī)格C的情況的圖表；圖11是針對(duì)圖3A至圖3C的鑄模開(kāi)孔工具的各規(guī)格而說(shuō)明圖7的開(kāi)孔時(shí)間和圖 8的孔直徑的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差的表；圖12是示出圖11的結(jié)果的圖表，其中橫軸表示開(kāi)孔時(shí)間，縱軸表示孔直徑；和圖13是示出圖1的鑄模的結(jié)構(gòu)的縱向截面圖。
具體實(shí)施例方式下文中，參照

用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式。進(jìn)一步注意的是，本發(fā)明不限于下述實(shí)施方式。參照示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于在鑄模中制孔或沖孔的鑄模開(kāi)孔裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)的圖1，鑄模開(kāi)孔裝置10是用于在鑄模1中開(kāi)孔、即制孔或者沖孔的裝置，該孔是諸如排氣孔9(圖13)。鑄模開(kāi)孔裝置(該裝置在下文中可簡(jiǎn)稱為“開(kāi)孔裝置10”)包括造模板(molding board) 11、與升降(升高/降低)單元對(duì)應(yīng)的汽缸(cylinder)組件12、 支撐管13、與流體供給源對(duì)應(yīng)的空氣壓縮機(jī)14和用于對(duì)鑄模1開(kāi)孔的鑄模開(kāi)孔工具30。圖1示出的鑄模1與圖13示出的上鑄模(上鑄模半部)IA或者下鑄模(下鑄模半部)IB(在本實(shí)施方式中，示出上鑄模1A)對(duì)應(yīng)，通過(guò)用砂(型砂)3填充諸如金屬框架等鑄模框架2而形成鑄模1。腔4和澆道6形成于鑄模1 (上鑄模1A、下鑄模1B)。腔4用于成形鑄件制品，澆道6用于將熔化金屬5引導(dǎo)到腔4中。具體地，上鑄模IA設(shè)置有澆口 7 和冒口 8，澆口 7與澆道6連通。熔化金屬5從鑄的5A注入澆口 7中，冒口 8用于排出初期熔化金屬和異物而不會(huì)將它們留在腔4中。排氣孔9進(jìn)一步地形成于上鑄模IA (圖13)，排氣孔9用于排出聚積在腔4中的空氣并且排出用于在鑄模1的外部固化鑄模1的粘結(jié)劑所產(chǎn)生的氣體。在形成鑄模1之后通過(guò)從腔4側(cè)插入工具而形成排氣孔9。插入工具是包括在本實(shí)施方式中的開(kāi)孔裝置10中的鑄模開(kāi)孔工具30 (下文中可簡(jiǎn)稱為“開(kāi)孔工具30”)。如圖1所示，鑄模1被直接地放置于開(kāi)孔裝置10的造模板11或經(jīng)由鑄模框架2 被間接地放置于開(kāi)孔裝置10的造模板11。汽缸組件12布置在造模板11的上方，汽缸組件 12使固定到未示出的活塞桿的前端的可動(dòng)板16上下移動(dòng)，從而使安裝到可動(dòng)板16的安裝板17 (即，鑄模開(kāi)孔工具30)相對(duì)于造模板11豎直地移動(dòng)。支撐管13以朝向造模板11向下豎直地延伸的方式設(shè)置到安裝板17。每一個(gè)支撐管13形成為圖2A所示的中空結(jié)構(gòu)，流路18作為管流路18形成在支撐管13內(nèi)部。開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15裝配到支撐管13的前端。在上述結(jié)構(gòu)中，可以說(shuō)，本實(shí)施方式的開(kāi)孔工具30包括安裝板17、設(shè)置于安裝板 17的向下延伸的支撐管13和在支撐管13的下端部裝配于支撐管13的工具刀構(gòu)件15。此外，空氣壓縮機(jī)14連接到支撐管13，作為流體的空氣從空氣壓縮機(jī)14被供給到管流路18中。被供給的空氣從管流路18被引導(dǎo)到開(kāi)孔工具30中。開(kāi)孔工具30的每一個(gè)工具刀構(gòu)件15均形成為圖2A到圖4所示的中空形狀并且具有外部主體15C，下面說(shuō)明的縫21和突起部22形成于所述外部主體15C，流路19作為工具流路19形成到工具刀構(gòu)件15的外部主體15C的內(nèi)部，作為流體的空氣流經(jīng)該流路19。 工具流路19的內(nèi)表面形成有內(nèi)螺紋20，該內(nèi)螺紋20與未示出的形成在支撐管13前端的外螺紋接合，使得工具刀構(gòu)件15通過(guò)螺紋接合被裝配到支撐管13的前端。通過(guò)將工具刀構(gòu)件15裝配到支撐管13，工具流路19與支撐管13的管流路18連通。多個(gè)(在本實(shí)施方式中為6個(gè))縫21以從工具刀構(gòu)件15、即開(kāi)孔工具30的前端 15A向基端15B延伸的方式沿工具刀構(gòu)件15的外部主體15C的周向形成于外部主體15C的外周部，刀(刀刃)23形成在突起部22的前端，突起部22形成于開(kāi)孔工具30的外部主體 15C且位于同樣形成于外部主體15C的縫21之間。如圖2A和圖6A所示，刀23以向開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15的內(nèi)側(cè)傾斜的方式形成。于是，當(dāng)開(kāi)孔工具30沿管13的軸線0的方向(軸向0)操作以在鑄模1中形成排氣孔9時(shí)，刀23起到將鑄模1的砂3瓦解到開(kāi)孔工具30的內(nèi)側(cè)(即，工具刀構(gòu)件15的軸線 0側(cè))的作用。如圖2B和圖3C所示，每一個(gè)縫21均由形成在工具刀構(gòu)件15的外部主體15C的外周部的、在周向上相鄰的兩個(gè)突起部22的相對(duì)側(cè)面M限定。從支撐管13的管流路18 被引導(dǎo)到開(kāi)孔工具30的工具流路19中的空氣如圖6A的箭頭所示地流入縫21中，在空氣從開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15的前端15A經(jīng)過(guò)縫21而向基端15B流動(dòng)期間，空氣將被刀 23瓦解的鑄模1的砂3帶入縫21，然后將砂3排出到鑄模1的外部。如圖3A和圖;3B所示，突起部22以相對(duì)于開(kāi)孔工具30的軸向0以預(yù)定的扭轉(zhuǎn)角 θ傾斜的方式形成在開(kāi)孔工具30的外部主體15C的外周面。在圖3Α所示的規(guī)格A的開(kāi)孔工具30中，扭轉(zhuǎn)角θ被設(shè)定為5.5°。在圖:3Β所示的規(guī)格B的開(kāi)孔工具30中，扭轉(zhuǎn)角 θ被設(shè)定為13.4°。當(dāng)開(kāi)孔工具30沿軸向0移動(dòng)以在鑄模1中形成排氣孔9時(shí)，傾斜的突起部22的側(cè)面M起到將存在于縫21內(nèi)的砂3逐漸瓦解的刀(刀刃)的作用。此外，在圖3C所示的規(guī)格C的開(kāi)孔工具30中，突起部22以平行于開(kāi)孔工具30的軸向0( θ =0° ) 的方式形成。在突起部22以相對(duì)于軸向0傾斜的方式形成的情況下，每一個(gè)縫21均限定在開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15的外周的兩個(gè)相鄰的突起部22之間，并且類似地，每一個(gè)縫21 均以與突起部22的扭轉(zhuǎn)角相同的扭轉(zhuǎn)角θ相對(duì)于開(kāi)孔工具30的軸向0傾斜。在突起部22以平行于軸向0的方式形成的情況下，類似地，每一個(gè)縫21均被限定為平行于開(kāi)孔工具30的軸向0。在縫21相對(duì)于開(kāi)孔工具30的軸向0以扭轉(zhuǎn)角θ傾斜的情況下，從開(kāi)孔工具30 的工具流路19流入縫21的空氣從開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15的前端15Α經(jīng)過(guò)縫21向基端15Β旋轉(zhuǎn)(swirl)。如圖2B和圖3C所示，突起部22的每一個(gè)側(cè)面M均以如下方式形成側(cè)面M從突起部22的前端面22A的側(cè)緣α向突起部22的基部22Β傾斜，使得基部22Β的寬度小于前端面22k的寬度。即使在側(cè)面M起到刀的作用的情況下(圖3A的規(guī)格A，圖;3B的規(guī)格 B)或者在側(cè)面M不起到刀的作用的情況下(圖3C的規(guī)格C)，該結(jié)構(gòu)也防止存在于縫21 的外側(cè)(開(kāi)孔工具30的橫截面的徑向外側(cè))的砂3的一部分瓦解。然后，圖5的圖表表示規(guī)格A、規(guī)格B和規(guī)格C的各個(gè)開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件 15的形狀。在圖5中，“外徑”表示開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15中的相對(duì)的突起部22的前端面22A之間的距離，“軸長(zhǎng)”表示工具刀構(gòu)件15在軸向0上的長(zhǎng)度?！芭まD(zhuǎn)角”表示突起部22和縫21相對(duì)于開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15的軸向的扭轉(zhuǎn)角θ，“切口數(shù)”表示縫 21的數(shù)目?！扒锌趯挾取北硎究p21的寬度W(圖2Β，圖3C)，“空氣吹過(guò)面積”表示工具刀構(gòu)件15的工具流路19的流路面積。“排砂面積”表示縫21的面積的總和。開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15由例如工具鋼SKD61制成。接著，將說(shuō)明鑄模開(kāi)孔裝置10的操作。圖1中所示的鑄模開(kāi)孔裝置10包括鑄模開(kāi)孔工具30，所述鑄模開(kāi)孔工具30設(shè)置有裝配到支撐管13的前端的工具刀構(gòu)件15，鑄?？蚣?以將鑄模1 (上鑄模1Α)在腔4面向上的狀態(tài)下放置于造模板11的方式與造模板11接觸。接著，汽缸組件12被操作成向下移動(dòng)安裝板17，包括支撐管13的開(kāi)孔工具30在其軸向上向下移動(dòng)，開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15刺入到鑄模1的砂3中。當(dāng)開(kāi)孔工具30 的支撐管13向下移動(dòng)時(shí)，操作空氣壓縮機(jī)14，如圖6Α所示，空氣經(jīng)由各支撐管13的管流路 18被供給到各工具刀構(gòu)件15的工具流路19。根據(jù)上述的鑄模開(kāi)孔裝置10的結(jié)構(gòu)，各個(gè)工具刀構(gòu)件15的刀(刀刃)23刺入鑄模1的砂3中并且將鑄模1的砂3瓦解到工具刀構(gòu)件15的內(nèi)側(cè)，通過(guò)從工具流路19流入縫21中的空氣的作用，被刀23瓦解的砂通過(guò)縫21排出到鑄模1的外部。關(guān)于規(guī)格A (圖3Α)和規(guī)格B (圖3Β)的鑄模開(kāi)孔工具30，當(dāng)開(kāi)孔工具30向下移動(dòng)時(shí)，突起部22的側(cè)面M起到刀的作用由此逐漸瓦解縫21中的砂3。該逐漸瓦解的砂通過(guò)空氣的作用與被刀23瓦解的砂3 —起通過(guò)縫21排出到鑄模1的外部。這樣，排氣孔9被形成在鑄模1中。然后，在下文中，參照?qǐng)D7到圖12對(duì)規(guī)格Α、規(guī)格B和規(guī)格C的各開(kāi)孔工具30 (工具刀構(gòu)件15)的特征(開(kāi)孔時(shí)間、形成的孔直徑)進(jìn)行相互比較。執(zhí)行32個(gè)用于比較開(kāi)孔時(shí)間的實(shí)驗(yàn)例和32個(gè)用于比較孔直徑的實(shí)驗(yàn)例，在各實(shí)驗(yàn)例中使用圖5所示規(guī)格的開(kāi)孔工具30 (包括工具刀構(gòu)件15)。此時(shí)，從空氣壓縮機(jī)14供給到開(kāi)孔工具30的空氣的壓強(qiáng)是0. 3MPa，汽缸組件12的用于在軸向0(軸線0)上移動(dòng)開(kāi)孔工具30的力是27. 4kN，鑄模1的厚度是^Omm。如圖7所示，在規(guī)格A的開(kāi)孔工具30中，用于比較開(kāi)孔時(shí)間的32個(gè)實(shí)驗(yàn)例中的平均開(kāi)孔時(shí)間為4. 2秒，該值小于其它規(guī)格的開(kāi)孔工具30的平均開(kāi)孔時(shí)間。另外，在規(guī)格A 的開(kāi)孔工具30中，開(kāi)孔時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0. 9，該值小于其它規(guī)格的開(kāi)孔工具30的標(biāo)準(zhǔn)偏差。由標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的開(kāi)孔時(shí)間的變化將參照?qǐng)D9A到圖9C示出的圖表確定。也就是說(shuō)，在圖9A到圖9C中，對(duì)于每一個(gè)規(guī)格基于如下分類來(lái)繪出圖7中示出的開(kāi)孔時(shí)間的數(shù)據(jù)在等于或者小于3. O秒的范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)例的數(shù)目(例如，在規(guī)格A的情況下為2個(gè))；在大于3. O秒并且等于或者小于3. 5秒的范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)例的數(shù)目(例如，在規(guī)格A的情況下為9個(gè))；在大于3. 5秒并且等于或者小于4. O秒的范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)例的數(shù)目 (例如，在規(guī)格A的情況下為3個(gè))；在大于4. O秒并且等于或者小于4. 5秒的范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)例的數(shù)目(例如，在規(guī)格A的情況下為7個(gè))；以及在類似地對(duì)于每0.5秒設(shè)定的范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)例的數(shù)目。如上所述，圖9A到圖9C揭示出開(kāi)孔時(shí)間的變化最小的規(guī)格A的開(kāi)孔工具30是最優(yōu)異的。如圖8所示，在規(guī)格A的開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15中，用于比較孔直徑的32 個(gè)實(shí)驗(yàn)例中的平均孔直徑為大約10. 5mm，該值小于規(guī)格B和規(guī)格C的開(kāi)孔工具30的平均孔直徑。另外，規(guī)格A的孔直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差大約為大約0. 12，該值小于其它規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)偏差。 由標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的孔直徑的變化將參照?qǐng)DIOA到圖IOC示出的圖表確定。也就是說(shuō)，在圖IOA到圖IOC中，對(duì)于每一個(gè)規(guī)格基于如下分類來(lái)繪出圖8所示的孔直徑的數(shù)據(jù)在大于IOmm并且等于或者小于10. 2mm的范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)例的數(shù)目(例如，在規(guī)格A的情況下為1個(gè))；在大于10. 2mm并且等于或者小于10. 4mm的范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)例的數(shù)目(例如，在規(guī)格A的情況下為6個(gè))；在大于10. 4mm并且等于或者小于10. 6mm的范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)例的數(shù)目(例如，在規(guī)格A的情況下為23個(gè))；以及在類似地對(duì)于每0.2mm設(shè)定的范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)例的數(shù)目。圖IOA到圖IOC揭示出所形成的孔直徑的變化最小的規(guī)格A的開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15是最優(yōu)異的。圖11是針對(duì)開(kāi)孔工具30的各規(guī)格總結(jié)圖7示出的開(kāi)孔時(shí)間的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差以及圖8示出的孔直徑的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差的表。圖12是示出針對(duì)各規(guī)格標(biāo)繪的圖11的開(kāi)孔時(shí)間和孔直徑的圖表，其中橫軸表示開(kāi)孔時(shí)間，縱軸表示孔直徑。圖12也揭示出在開(kāi)孔時(shí)間和孔直徑方面，規(guī)格A的開(kāi)孔工具 30的工具刀構(gòu)件15具有最佳的形狀。具有上述結(jié)構(gòu)或者構(gòu)造的本實(shí)施方式提供下述的有利功能和效果(1)至(4)。(1)如圖6A所示，鑄模開(kāi)孔裝置10的鑄模開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15的刀23 將鑄模1的砂3瓦解到開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15的內(nèi)側(cè)，被瓦解的砂3通過(guò)從工具刀構(gòu)件15的工具流路19流到縫21中的空氣而被排出到鑄模1的外部。因此，當(dāng)排氣孔9形
9成在鑄模1中時(shí)，不會(huì)有過(guò)多的壓縮力作用于鑄模1的砂3，因此減小在對(duì)鑄模1進(jìn)行開(kāi)孔操作時(shí)可能施加到鑄模1的負(fù)載，從而防止鑄模的破損，特別是防止鑄模1在穿透界面25 處的破損。此外，由于在鑄模1中制孔時(shí)不會(huì)有過(guò)大的壓縮力作用到鑄模1，所以，能夠在對(duì)開(kāi)孔工具30施加小的負(fù)載的情況下在鑄模1中形成排氣孔9，并且能夠防止鑄模開(kāi)孔工具 30的工具刀構(gòu)件15和支撐管13的破損。結(jié)果，均具有小直徑的多個(gè)排氣孔9能形成在鑄模1中。關(guān)于鑄模1的破損，例如，在作為傳統(tǒng)例的如圖6B所示的由開(kāi)孔釘101形成的孔直徑的情況下，在開(kāi)孔釘101的穿透界面104處的孔附近形成直徑為大約IOOmm且深度為大約30mm的瓦解砂部(破損砂105)。然而，相比之下，在特別是使用根據(jù)本實(shí)施方式的規(guī)格A的開(kāi)孔工具30的情況下，在鑄模1的穿透邊界25處的孔附近僅形成直徑為大約30mm 且深度為大約IOmm的瓦解砂部。(2)如圖3A到圖;3B所示，開(kāi)孔工具30設(shè)置有以相對(duì)于開(kāi)孔工具30的軸向(軸線 0)以預(yù)定的扭轉(zhuǎn)角θ(θ =5.5°，θ =13.4° )傾斜的方式形成的突起部22和縫21。 因此，當(dāng)開(kāi)孔工具30、即工具刀構(gòu)件15在軸向上移動(dòng)時(shí)，突起部22的側(cè)面M能夠逐漸地瓦解鑄模1的存在于縫21中的砂3，空氣以旋流通過(guò)縫21，因此提高了砂3的排出性能。結(jié)果表明，特別是使用規(guī)格A和規(guī)格B的開(kāi)孔工具30能夠以高的精度在鑄模1中制孔。特別地，在形成于開(kāi)孔工具30的工具刀構(gòu)件15的外部主體15C的突起部22和縫 21的扭轉(zhuǎn)角θ為5. 5°的情況下，流過(guò)縫21的空氣的排砂性能進(jìn)一步提高，從而能夠以更高的精度在鑄模1中制孔(開(kāi)孔)。(3)如圖2Β和圖3C所示，開(kāi)孔工具30的突起部22的各側(cè)面M以從突起部22的前端面22Α的側(cè)緣α向突起部22的基部22Β傾斜的方式形成。因此，能夠防止砂3的存在于縫21的外側(cè)的部分瓦解，從而能防止形成的孔(排氣孔9)的直徑變大，另外，從這個(gè)角度來(lái)看，能夠提高鑄模1的開(kāi)孔精度。(4)由汽缸組件12(圖1)使開(kāi)孔工具30在軸向上移動(dòng)而不轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，不需要使開(kāi)孔工具30轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，從而能夠使鑄模開(kāi)孔裝置10的整個(gè)設(shè)備緊湊。最后要注意的是，雖然借助于優(yōu)選實(shí)施方式在上文中對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于此，在不偏離所附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行許多其它的改變和變型。例如，在本實(shí)施方式中，雖然僅提到空氣作為在開(kāi)孔工具的縫中流動(dòng)的流體，也可以適用諸如水或者非空氣的氣體等許多其它的流體。
權(quán)利要求
1.一種在鑄模中開(kāi)孔的方法，其包括準(zhǔn)備包括鑄模開(kāi)孔工具的鑄模開(kāi)孔裝置，所述鑄模開(kāi)孔工具具有流路，其形成在所述鑄模開(kāi)孔工具內(nèi)并且允許流體從所述流路中流過(guò)；多個(gè)縫和多個(gè)突起部，所述多個(gè)縫和所述多個(gè)突起部沿所述鑄模開(kāi)孔工具的工具刀構(gòu)件的外部主體的周向形成于所述外部主體的外周部，使得每個(gè)所述縫和每個(gè)所述突起部從所述工具刀構(gòu)件的前端延伸到所述工具刀構(gòu)件的基端；和多個(gè)刀，其向內(nèi)側(cè)傾斜并且分別形成在設(shè)置于相鄰的所述縫之間的所述突起部的前端；將所述工具刀構(gòu)件裝配到設(shè)置于所述鑄模開(kāi)孔裝置的安裝板的支撐管的前端，以支撐所述工具刀構(gòu)件；當(dāng)所述鑄模開(kāi)孔工具在所述鑄模開(kāi)孔工具的軸向上移動(dòng)而刺入鑄模的砂中時(shí)，將流體從所述支撐管引導(dǎo)到所述鑄模開(kāi)孔工具的所述工具刀構(gòu)件的所述流路中；以及當(dāng)在所述鑄模中開(kāi)孔時(shí)，所述鑄模開(kāi)孔工具的所述刀起到將所述鑄模的砂瓦解到所述鑄模開(kāi)孔工具的所述工具刀構(gòu)件的內(nèi)側(cè)的作用，并且通過(guò)從所述流路流入所述縫內(nèi)的流體的作用將被所述刀瓦解的砂通過(guò)所述縫排出到所述鑄模的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在鑄模中開(kāi)孔的方法，其特征在于，所述鑄模的孔是排氣孔。
3.一種鑄模開(kāi)孔工具，其包括安裝板，其連接到鑄模開(kāi)孔裝置的主體；多個(gè)支撐管，其被設(shè)置于所述安裝板且向下延伸；和多個(gè)工具刀構(gòu)件，其被分別安裝到所述支撐管的前端部，每一個(gè)所述工具刀構(gòu)件均包括主體；流路，其形成在所述工具刀構(gòu)件的主體內(nèi)以使流體從所述工具刀構(gòu)件的主體的外部流入所述工具刀構(gòu)件的主體的內(nèi)部；多個(gè)縫，所述多個(gè)縫沿所述工具刀構(gòu)件的主體的周向形成在所述工具刀構(gòu)件的主體的外周部，使得每個(gè)所述縫從所述工具刀構(gòu)件的前端延伸到所述工具刀構(gòu)件的基端； 多個(gè)突起部，其形成在相鄰的所述縫之間；和多個(gè)刀，其向所述工具刀構(gòu)件的內(nèi)側(cè)傾斜并且分別形成在所述突起部的前端， 其中，所述鑄模開(kāi)孔工具在所述鑄模開(kāi)孔工具的軸向上朝鑄模向下移動(dòng)，所述刀起到將所述鑄模的砂瓦解到所述鑄模開(kāi)孔工具的所述工具刀構(gòu)件的內(nèi)側(cè)的作用，所述縫允許通過(guò)從所述支撐管流來(lái)然后從所述流路流入所述縫的流體的作用將被所述刀瓦解的砂排出到所述鑄模的外部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鑄模開(kāi)孔工具，其特征在于，以使得每一個(gè)所述突起部相對(duì)于所述鑄模開(kāi)孔工具的軸向以預(yù)定的角度傾斜的方式形成所述突起部，所述突起部具有限定所述縫的側(cè)面，所述側(cè)面起到將所述鑄模的砂瓦解到所述縫內(nèi)的刀的作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鑄模開(kāi)孔工具，其特征在于，所述突起部具有限定所述縫的側(cè)面，以使得每一個(gè)所述側(cè)面從所述突起部的前端面的側(cè)緣向所述突起部的基部?jī)A斜的方式形成所述側(cè)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鑄模開(kāi)孔工具，其特征在于，所述流體為空氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鑄模開(kāi)孔工具，其特征在于，所述鑄模的孔為排氣孔。
8. 一種鑄模開(kāi)孔裝置，其包括 造模板，其上放置鑄模；升降單元，其布置在所述造模板的上方且能豎直移動(dòng)；和鑄模開(kāi)孔工具，其被設(shè)置于能豎直移動(dòng)的所述升降單元；和流體供給源，其將流體供給到所述鑄模開(kāi)孔工具，所述鑄模開(kāi)孔工具是根據(jù)權(quán)利要求3 到7中任一項(xiàng)所述的鑄模開(kāi)孔工具。
全文摘要
鑄模開(kāi)孔方法、鑄模開(kāi)孔工具以及鑄模開(kāi)孔裝置。通過(guò)使用包括鑄模開(kāi)孔工具的鑄模開(kāi)孔裝置而在鑄模中形成孔，該工具具有流路，其形成在鑄模開(kāi)孔工具內(nèi)且允許流體流過(guò)流路；多個(gè)縫和多個(gè)突起部，其沿鑄模開(kāi)孔工具的工具刀構(gòu)件的外部主體的周向形成于外部主體的外周部，使得各縫和各突起部從工具刀構(gòu)件的前端延伸到工具刀構(gòu)件的基端；和多個(gè)刀，其向內(nèi)傾斜并且分別形成在設(shè)置于相鄰縫之間的突起部的前端。當(dāng)鑄模開(kāi)孔工具沿其軸向移動(dòng)而刺入鑄模的砂中時(shí)，將諸如空氣等流體從支撐管引到鑄模開(kāi)孔工具的工具刀構(gòu)件的流路中，當(dāng)在鑄模中開(kāi)孔時(shí)，鑄模開(kāi)孔工具的刀將鑄模的砂瓦解到鑄模開(kāi)孔工具的工具刀構(gòu)件內(nèi)側(cè)，通過(guò)從流路流入縫內(nèi)的流體的作用將被刀瓦解的砂通過(guò)縫排出到鑄模的外部。
文檔編號(hào)B22C23/00GK102476173SQ20111039189
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者三井則幸, 伊村里美, 巖本雅夫, 河邑尚彌, 淺野秀和, 牛角寬之 申請(qǐng)人:鈴木株式會(huì)社