用于制造軌道車車鉤鎖的方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用于制造軌道車車鉤的鎖的鑄造組合件包括界定鎖的外表面的第一鑄模的下型箱部分和上型箱部分，其中第一鑄模包含第一造型材料。鑄造組合件還包括由第二造型材料制成的第二鑄模。第二鑄模界定出型腔，該型腔具有大致上與第一鑄模的外表面互補的內(nèi)表面。下澆道形成于第二鑄模中。澆注系統(tǒng)形成于第二鑄模中且與下澆道流體連通。澆口形成于第二鑄模中且與澆注系統(tǒng)及第一鑄模流體連通。
【專利說明】用于制造軌道車車鉤鎖的方法與系統(tǒng)
【背景技術】
[0001]軌道車輛車鉤用于將軌道車輛連接在一起。北美洲普遍使用的典型車鉤是E型或F型車鉤。這些車鉤并入了一個鎖，該鎖與車鉤的鉤舌相互作用以便將鉤舌鎖到閉合位置。通常，該鎖適于在鉤舌主體的鎖腔內(nèi)并覆于鉤舌尾上。該鎖的寬度尺寸被設置以在鎖腔內(nèi)滑動。
[0002]這種車鉤中使用的鎖通常通過鑄造法制成。用于制造鎖的最常見的技術是通過砂型鑄造。用砂型鑄造的方法來制造復雜形狀成本低，產(chǎn)量高。在典型的砂型鑄造工序中，鑄模通過圍繞模型填滿造型砂構成，大體上界定出熔融金屬流過的澆鑄系統(tǒng)。接著模型被從鑄模移除，形成呈被鑄造件形狀的型腔，對應于最終的鑄件。用于界定內(nèi)部型腔與槽的型芯被放入鑄模內(nèi)。接著鑄模被封閉并通過下澆道被注滿熱液態(tài)金屬，金屬在鑄模中冷卻。凝固金屬或粗鑄件通過分離鑄模被移除。接著鑄件被與澆口分離，精加工并通過研磨、焊接、熱處理及加工進行清潔。
[0003]在砂型鑄造工序中，鑄|旲的建造使用砂為基材，混合粘合劑以保持形狀。鑄|旲被建造為兩部分，稱為上型箱部分(例如上半部)和下型箱部分(例如下半部)，它們沿平直的分型線被分開。多達3度或更大的模鍛斜度被加工到模型中，以確保模型在取出時能從鑄模脫開。在一些砂型鑄造工序中，外砂箱用于在貫穿澆注法的造型工藝期間支撐砂。
[0004]金屬被倒入鑄模后，鑄件隨著接近固態(tài)而冷卻并收縮。隨著金屬收縮，額外的液態(tài)金屬必須繼續(xù)注入收縮的區(qū)域，否則最終的部件中將出現(xiàn)孔洞。在高收縮區(qū)域中，冒口形成鑄模中從而能在澆注期間提供輔助儲藏。這些冒口是最后凝固的區(qū)域，因而允許內(nèi)中物保持液態(tài)比被鑄造部的型腔更久。隨著型腔的內(nèi)中物冷卻，冒口供給收縮的區(qū)域，確保生產(chǎn)出固態(tài)的最終鑄件。在上型鑄模頂部開口的冒口還可作為用于在澆注和冷卻期間排出氣體的排氣孔。
[0005]在各種鑄造技術中，不同的砂粘合劑被用于使砂保持模型形狀。這些粘合劑對最終產(chǎn)品有很大影響，因為其控制了尺寸穩(wěn)定性、表面光潔度以及在每個特定流程中的鑄造細節(jié)的實現(xiàn)。兩種最典型的砂型鑄造方法包括(I)濕型砂，由硅砂組成，以黏土和水為粘合齊IJ ;以及(2)由硅砂和諸如酚醛尿烷之類的快速固化化學粘合系組成的化學或樹脂粘合劑材料。習慣上，鎖的建造使用濕型砂工藝，因為與造模材料相關，其成本低廉。
[0006]雖然多年來濕型砂在制造鎖上一直很有效，但這個工藝有些缺點。例如，鎖的表面拋光粗糙，且鎖的鎖定面的厚度各不相同。這些粗糙面缺陷和變化必須通過研磨和其它精加工來解決，以確保最終的鎖能滿足尺寸要求。閱讀以下描述后，這些鑄造工序的其它問題將更明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種制造軌道車車鉤的鎖的方法，大致上消除表面缺陷和尺寸差異。方法包括在包含第一造型材料的第一鑄模的下型箱部分和上型箱部分中制成鎖的模型，從而構成界定鎖的外表面的型腔。一個型腔構成于具有第二造型材料的第二鑄模中。該型腔界定有一個內(nèi)表面，該內(nèi)表面大致上與所述第一鑄模的外表面互補。下澆道、與所述下澆道流體相通的澆注系統(tǒng)、與所述澆注系統(tǒng)流體相通的冒口以及與所述澆注系統(tǒng)和第一鑄模流體相通的澆口形成于所述第二鑄模中。所述第一鑄模和第二鑄模被固化。所述第一鑄模被裝配出來并被插入到所述第二鑄模的上型箱部分中。所述第二鑄模被裝配出來，且熔融物被倒入所述第二鑄模的下澆道。熔融物隨后流入所述第一鑄模從而制成所述鎖。
[0008]本發(fā)明的第二目的是提供一種制造軌道車車鉤的鎖的方法，包括在第一鑄模的下型箱部分和上型箱部分中形成鎖的模型，所述第一鑄模包含第一造型材料以形成界定鎖的外表面的型腔。上型箱部分界定了被設置以排出氣體的第一開口。具有大致上與第一鑄模的外表面互補的內(nèi)表面的型腔在第二鑄模中形成，所述第二鑄模包含第二造型材料。被設置以排出從第一鑄模的上型箱部分的第一開口中排出的氣體的第一開口形成于第二鑄模的上型箱部分中。下澆道、與下澆道流體連通的澆注系統(tǒng)以及與澆注系統(tǒng)及第一鑄模流體連通的澆口用第二造型材料形成。第一鑄模和第二鑄模硬化。第一鑄模被組合并被插入第二鑄模的上型箱部分中。第二鑄模被組合，且熔融物被注入第二鑄模的下澆道中。熔融物隨后流入第一鑄模中從而形成鎖。第一鑄模中的氣體通過第一鑄模的上型箱部分中的第一開口、接著通過第二鑄模的上型箱部分中的第一開口被熔融物擠出。
[0009]本發(fā)明的第三目的是提供一種制造軌道車車鉤的鎖的方法，包括在一個鑄模的下型箱部分和上型箱部分中形成至少兩個鎖的模型，所述鑄模包含自然硬化造型材料，從而形成界定至少兩個鎖的外表面的型腔。下澆道、與下澆道流體連通的澆注系統(tǒng)以及各與澆注系統(tǒng)及所述至少兩個型腔中的其中一個流體連通的至少兩個澆口用自然硬化造型材料形成。自然硬化造型材料硬化。鑄模的下型箱部分和上型箱部分被組合。熔融物被注入硬化的自然硬化造型材料的下澆道中，其中熔融物隨后流過澆注系統(tǒng)并流入型腔中，從而形成所述至少兩個鎖。
[0010]本發(fā)明的第四目的是提供一種用于制造軌道車車鉤的鎖的鑄造組合件。所述鑄造組合件包括界定鎖的外表面的第一鑄模的下型箱部分和上型箱部分。第一鑄模包含第一造型材料。所述鑄造組合件還包括用第二造型材料制成的第二鑄模。第二鑄模界定出型腔，所述型腔具有大致上與第一鑄模的外表面互補的內(nèi)表面。下澆道形成于第二鑄模中。澆注系統(tǒng)形成于第二鑄模中且與下澆道流體連通。澆口形成于第二鑄模中且與澆注系統(tǒng)及第一鑄模流體連通。
[0011]研究以下附圖和詳細說明后，本領域技術人員將更明白其它特征和效果。包含在本說明書中的所有另外的特征和效果都應該在權利要求的保護范圍內(nèi)，并由以下權利要求保護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖被包含以便進一步理解權利要求，附圖被并入并組成此說明書的一部分。描述的詳細內(nèi)容和闡明的實施例用于解釋由權利要求限定的原則。
[0013]圖1闡明了在軌道車車鉤的主體內(nèi)的鎖的立體圖；
[0014]圖2a和2b分別闡明了圖1中所示的鎖的立體圖和側視圖；
[0015]圖3闡明了可被用于制成圖2a和2b所示的鎖的外鑄模組合；
[0016]圖4a和4b分別闡明了圖3中所示的外鑄模的上型箱部分和下型箱部分的內(nèi)部；[0017]圖5闡明了熔融物被倒入之后的外鑄模的內(nèi)部視圖；
[0018]圖6a闡明了殼型的側視圖；
[0019]圖6b闡明了圖6a中所示的殼型的上型箱部分和下型箱部分；
[0020]圖7a闡明了所述殼型的下型箱部分的另一視圖；
[0021]圖7b闡明了沿圖7b中的A-A’剖面的下型箱部分的橫截面圖；
[0022]圖8闡明了有關鑄鎖的下型箱部分型腔；
[0023]圖9闡明了用于制造圖2a中的鎖的工序。
【具體實施方式】
[0024]下面的實施例描述了用于在單個鑄造工序中制造多個鎖的方法。通常制成界定鎖的形狀的一組殼型。殼型是由與熱固性酚醛樹脂混合且相對較貴的精硅砂制成的鑄模。精硅砂使得鎖相對于通過其他鑄造工藝制造的鎖而言，能具有光滑的表面光潔度和相對較高的尺寸精確度。
[0025]然而，目前的殼型生產(chǎn)技術優(yōu)化了現(xiàn)有尺寸的殼型機，且得到相對較小的殼型。而存在的較大殼型機則傾向于非常昂貴。當技術上可行時，增加殼型的尺寸用以經(jīng)受所需的大的排出壓力將會非常昂貴。因而，所述殼型被放入外鑄模中。外鑄模由成本較低的自然硬化或自硬砂造型材料制成，且被設置以收容所述殼型。在描述的實施例中，所述外鑄模被設置以收容四個殼型。
[0026]在所述外鑄模中構成的澆注系統(tǒng)被設置以通過下澆道將倒入所述鑄模中的熔融物分送到每個殼型。隨著熔融物充滿所述殼型，所述殼型中的排氣口使空氣和其它氣體排出。該排氣口通常與外鑄模中的排氣口對齊，以使氣體排到空氣中。
[0027]圖1闡明了軌道車車鉤的主體100內(nèi)的鎖105的立體圖。圖2a和2b分別闡明了圖1中所示的鎖105的立體圖和側視圖。鎖105包括后引導端205、中段的支柱部分210，以及鉤舌側端215。所述鉤舌側端215界定有凹槽220。所述后引導端205附近，鎖105界定有鉤舌鎖面225和車鉤鎖面230。
[0028]運轉(zhuǎn)鎖105需要使所述鎖105在所述鉤舌主體的鎖腔內(nèi)且在鉤舌尾上滑動。為了使所述鎖105順暢運轉(zhuǎn)，鉤舌鎖面225和車鉤鎖面230必須大致上互相平行且光滑。另外，不同鎖的這兩個面之間的距離D207必須精確且一致。通過公開的鑄造工序制成的鎖105的距離D207約為3.060英寸，且不同鎖的差別約小于±0.010英寸。這些尺寸可通過要求保護的鑄造工序加上鎖的最低限度的加工來實現(xiàn)。通過已知的制造工藝生產(chǎn)出的鎖必須被加工，以生成由噴砂法或其它方法加工出的光滑面。排氣孔相對細小的鑄造物可被鍛造，留下相對小的區(qū)域來進行研磨。同樣地，鑄造連接件505 (圖5)從所述后引導端205的端面207上將所述鎖105連接至可脫離的鑄件澆注系統(tǒng)。在某些情況下，連接件505的殘余鑄件可能不需要進一步研磨，因為端面207通常不是臨界面。
[0029]圖3闡明了可被用于制成以上描述的鎖105的封閉的外鑄模組合300。所述外鑄模300包括上型箱部分305和下型箱部分307。上型箱和下型箱部分305和307由造型材料制成，比如自硬砂或自干砂。下澆道320被置于上型箱的開口中，熔融金屬通過其中被注入。所述上型箱部分305界定出第一和第二組排氣口開口 325和330，用于排出在鑄造過程中在形成于外鑄模300中且由外鑄模300構成的型腔內(nèi)產(chǎn)生的氣體。還可在下型箱部分307的一側中提供排氣口開口 335。
[0030]在外鑄模300中使用的造型材料是相對成本較低且更強的造型材料，通常不能制成符合所需的表面光潔度和尺寸精確度詳情的鎖。例如，造型材料的砂粒細度指數(shù)(GFN)可在44-55砂粒細度指數(shù)的范圍內(nèi)。
[0031]在一些實施方式中，造型材料為再生砂(也就是先前已經(jīng)被使用于制造鑄件的砂)。再生砂可通過使使用過的鑄模經(jīng)受各種振動和/或壓碎工序來獲得，上述工序分解鑄模并將砂分類為越來越精細的組分大小，直到得到所需要的晶粒尺寸。篩選工序有助于按尺寸分開砂。最終，砂經(jīng)受高溫以消除所有殘余覆蓋物或其它雜質(zhì)，比如粘合劑材料。接著，再生砂與新的粘合劑以大約99:1的比率混合并放入鑄模中硬化。一旦硬化，新的鑄模就準備好可收容熔融物。
[0032]在一些實施方式中，兩級或更多級的造型材料被使用于制成外鑄模300。例如，鑄模的外層310 (也就是界定外鑄模的外部的)可由低精砂制成。所述低精材料沒經(jīng)受以上描述的各種分離工序。例如，可不進行熱加工以便節(jié)約時間。此外，較少量的粘合劑材料可被用于粘合低精材料。例如，砂與粘合劑的比率可大于99:1。
[0033]鑄模的內(nèi)層315可由通過以上描述的分離工藝再生的高精砂制成。利用不同級別的再生材料由于需要用低精砂，從總體上降低了與外鑄模300相關的制造成本。高精砂被保留僅用于外鑄模300的那些需要更大的尺寸精確度或更高的表面光潔度的部分。
[0034]圖4a和4b分別闡明了外鑄模300的上型箱部分305和下型箱部分307的內(nèi)部。在圖4b中，還展示了置于下型箱部分307內(nèi)的殼型400。外鑄模300被設置以收容四個殼型400。與殼型400相接觸的外鑄模300的內(nèi)表面被設置以提供適合殼型400的小間,從而避免殼型400的壁在將熔融物注入鑄模300期間產(chǎn)生的排出壓力下爆裂。
[0035]每個殼型400被設置用于制成單獨的鎖105。因而，四個鎖105可在單個鑄造工序中制成?？梢岳斫?，外鑄模300可被設置為不同的尺寸以容納不同數(shù)量的殼型400，從而有助于在一定的鑄造工序中鑄造不同數(shù)量的鎖105。
[0036]在闡明的實施例中，四組排氣孔開口 325和330被提供在鑄模的上型箱部分305中以便從四個殼型400中排出氣體。排氣孔開口 325和330通常被置于殼型400各自的排氣孔開口 405和410上。
[0037]第一組排氣孔開口 330被置于殼型400的第一組排氣孔開口 410上，鄰近對應于鎖的第一端(例如后引導端205)的殼型400的位置。第二排氣孔開口 325被置于殼型400的第二排氣孔開口 405上，在對應于鎖的第二端(例如鉤舌側端215)的殼型400的位置上。置于殼型400中形成的相應側排氣孔335 (圖3)附近的側排氣孔在外鑄模307的下型箱部分307中形成。
[0038]外鑄模上型箱部分305中的排氣孔開口 330和325從上型箱部分305的外表面(見圖3)延伸至上型箱部分305的內(nèi)表面(見圖4a)。各個排氣孔開口 330、325、405及410的對齊對于使鑄造工序期間產(chǎn)生的氣體的完全移除來說至關重要。外鑄模上型箱部分305的排氣孔開口 325和330可被置于凹處422內(nèi)，以便放寬排氣孔開口 330、325、405及410的定位限制。凹處422的尺寸被設置以確保氣體通過殼型400的排氣孔開口 405和410排出且其他氣體留存在凹處422內(nèi)。也就是說，凹處422的尺寸被設置以適應外鑄模上型箱部分305的排氣孔開口 325和330與殼型405的排氣孔開口 405和410之間的相對定位的變化。例如，凹處422的寬約I英寸長約2英寸。凹處422的深約為0.125英寸?？梢岳斫猓继幰部尚纬捎跉ば?00上以實現(xiàn)相同的效果。
[0039]排氣孔405和410在鎖105的兩端的定位有助于確保殼型400內(nèi)的所有氣體都具有逸出通道。這樣由于氣體沒有滲入鑄件中，可得到具有較少表面瑕疵的更牢固的鎖105，氣體還可另外構成使鎖105更不牢固的氣泡。排氣孔405和410的位置還有助于確保鎖105的較厚的上段(即后引導端205)和鎖105的較薄的下段(即鉤舌側端215)保持穩(wěn)定，不會變形或改變尺寸使得這兩個鎖段在體積上的顯著差異。
[0040]如圖4a所示，一對冒口 415被塑型于外鑄模300的上型箱部分305中，且澆注系統(tǒng)420被塑型于外鑄模300的下型箱部分307中。在鑄造期間，熔融物穿過下澆道320流入外鑄模300中，穿過澆注系統(tǒng)420，流入冒口 415中，且最終通過連接殼型400和澆注系統(tǒng)420的澆口 505 (圖5)流入殼型400中。正如前文指出的，冒口 415是在灌注工藝期間充滿熔融物的型腔。隨著鑄件的其它部件中的熔融物冷卻，熔融物將從冒口 415流入鑄件中。這進而有助于避免鑄件中比其中其它區(qū)域冷卻更慢的區(qū)域中產(chǎn)生裂縫。
[0041]圖5闡明了熔融物被倒入并凝固以形成鑄件之后的外鑄模300的內(nèi)部視圖。在典型的實施方式中，鑄件包括四個鎖105、澆口 505、澆注系統(tǒng)420、冒口 415以及下澆道320。通往單個鎖的澆口 505的尺寸被設置以便于通過敲打或其它形式的撞擊從鑄件分離鎖105。就這一點而言，澆口 505的直徑可約在0.5英寸至2英寸之間。為了使分離后的加工減到最少，澆口 505有利地被置于后引導端205的端面207 (圖2a)，此處是鎖105的次重要部分。在鎖105脫離之后，鑄件的剩余部分(即澆注系統(tǒng)、冒口以及下澆道)可被熔化并在以后的鑄造工序中使用。
[0042]圖6a闡明了對應于上文描述的殼型400的殼型400側視圖。圖6b闡明了殼型400的上型箱部分605和下型箱部分610。上型箱部分605和下型箱部分610可通過黏合劑相接以構成殼型400。例如，黏合劑可被用以將各個部分粘附在一起。
[0043]殼型400通過所謂的殼(因此得名殼型)或熱匣法構成，其中樹脂砂或砂/樹脂混合物通過氣壓被吹成熱金屬模型，經(jīng)一段時間形成硬化殼。該砂可相當于與熱固性酚醛樹脂混合的精硅砂。例如，硅的砂粒細度指數(shù)可在60-70砂粒細度指數(shù)的范圍內(nèi)。模型可由鑄鐵構成，接著被加熱到230°C到315°C之間，直到模型中的砂硬化到適宜的深度。S卩，直到殼具有所需的壁厚。接著殼被從模型移除，且殼內(nèi)大部分未硬化的砂混合物被移除。被移除的砂可在再生工藝之后被使用于后續(xù)殼鑄造工序。
[0044]殼型400的上型箱部分605和下型箱部分610通過不同的模型制成。殼型鑄造技術提供了高尺寸穩(wěn)定性。每個模型界定出各部分中的連接開口 607的一部分，熔融物通過其中流入殼型400。界定出上型箱部分605的模型可相當于一般的具有開口側的長方形盒，砂被注入該開口側中。盒的側壁可為錐形以便于從盒移除硬化的上型箱部分605。鎖105的上型箱部分可在盒的底側中塑型。另外，模型可被設置以在上型箱部分605中形成突出物620。該突出物620在鎖中形成凹槽220 (圖2a)。換言之，凹槽220的形成不需要使用通常在鑄造期間移除的型芯。因此，與通過抽芯形成的凹槽相比，凹槽220的尺寸精確度提高。這從而消除了為了構成通過已知的鑄造工序生產(chǎn)的凹槽所需的加工工序,減少了成本。
[0045]界定下型箱部分610的模型可相當于一般的具有在一側形成的相對小的開口的封閉盒子。在典型的實施方式中，開口形成于盒子的界定鎖105的鉤舌側端215的一側上。砂被通過開口吹入盒子中，且如上文描述被硬化。未硬化的砂通過小開口被移除,剩下排氣型腔710 (圖7b)。
[0046]圖7a闡明了被從模型移除后的下型箱部分610。作為殼型鑄造工藝的結果，砂的殘余累積物705可形成于下型箱部分605的側面上，最接近鉤舌側端215。過量的未硬化砂通過形成于累積物705內(nèi)側的開口 335從下型箱部分610清空。如圖3所示，下型箱部分內(nèi)側中的開口 335對應于外鑄模300的側面的開口 335。移除過量的砂將在下型箱部分605中露出排氣型腔710，正如圖7b所示的下型箱部分605的A-A’剖面712所闡明的。
[0047]如圖8所示，用于殼型400的下型箱部分605的模型被設置以使得排氣型腔710(虛線)大致上沿著鎖105的支柱部分210的形狀。也就是說，排氣型腔710沿著鎖105的重要部分。這使鑄造期間形成的氣體逸入排氣型腔710并通過排氣孔開口 335排出而不會進入鑄件，正如前文指出的，若非如此將導致鑄件有另外的氣泡從而使鑄件不牢固，或?qū)е卤砻骅Υ眯枰迯汀＿@種形式的排氣孔進一步提高了鎖105的尺寸精確度。
[0048]回到圖6a，隨著將下型箱部分610與上型箱部分605分開的分型線615從后引導端205段向下行進通過支柱部分210并到達鉤舌側端215，其構成了沿著鎖105的輪廓的自然形狀的非線性路徑。該非線性路徑有助于殼型400的上型箱和下型箱部分605和610自動調(diào)準，且得到基本上沿著鎖105的非線性輪廓的鎖105的分型線615。
[0049]圖9是制造如上文描述的鎖105時實施的工序框圖。方框900中，形成用于鑄造鎖105的殼型400的上型箱和下型箱部分605和610。各個部分可由覆蓋有熱固性酚醛樹脂涂層的精硅砂制成。砂被裝入界定上和下型箱模型并被加熱直到得到需要厚度的殼的各個盒中。過量的砂被從在殼型400的下型箱部分610移除以露出排氣型腔710，排氣型腔710有助于在鑄造期間從下型箱部分610排出氣體。上型箱和下型箱部分605和610通過黏合劑互相連接。分開上型箱和下型箱部分605和610的非線性分型線615有助于各個部分容易對齊。
[0050]方框905中，形成外鑄模300的上型箱和下型箱部分305和307。該上型箱和下型箱部分305和307由相對較便宜的材料例如自然硬化或自硬砂材料制成。來自先前鑄造工序的再生砂可被用于外鑄模300的部分。外鑄模300的內(nèi)部被塑型以收容所述殼型400并提供適合殼型400的小間，從而在鑄造期間支承殼型400的壁.[0051]澆注系統(tǒng)420以及一個或多個冒口 415可在外鑄模300的內(nèi)部被塑型。澆注系統(tǒng)420通過澆口 505連接至各個殼型400。澆口 505的尺寸被設置以便于通過敲打或其它形式的撞擊使鎖105與鑄件分離。
[0052]方框910中，殼型400被插入外鑄模300中。方框912中，外鑄模被組合而成。接著在方框915中，熔融物被注入外鑄模300的下澆道320中。熔融物可為鋼或其它合適的材料。熔融物向下流過下澆道320，流過澆注系統(tǒng)420，且通過連接件505流入殼型400中。若非如此將被留在殼型400中的空氣或其它氣體通過在殼型400的上型箱部分605中界定的排氣孔開口 405和410逸出，隨后通過在外鑄模300的上型箱部分305中界定的排氣孔開口 325和330逸出。外鑄模300中的排氣孔開口 325和330通常置于殼型400的排氣孔開口 405和410上方。其它氣體通過在殼型400的下型箱部分605中形成的型腔從殼型400逸出。這些氣體通過殼型400的下型箱部分605側面上的開口 335離開，并最后通過外鑄模300的側面上的開口排到空氣中。[0053]方框920中，硬化的鑄件被從鑄模300移除。例如，鑄模300可被分裂開以露出鑄件。用完了的型砂可被分解并再生以形成以后的鑄模。
[0054]方框925中，鎖105和鑄件被分開。例如，沖擊錘可被使用以將澆注系統(tǒng)420和連接件505與鎖105分開。
[0055]方框930中，鎖105被加工。例如，鎖105的端面207即連接件505形成處可被磨成相對光面精整。澆注系統(tǒng)的所有剩余材料可被磨平。鎖105的剩余物可接著被噴砂成光面精整。噴砂后，鎖105準備好可進行運作使用。就是說鎖105已準備好，無需進一步的加工即可被插入車鉤主體100中。
[0056]如前所述，用于制成鎖的典型實施例有助于制造只需最少加工的鎖105。例如，由精硅砂制成的殼型400被用以界定鎖鑄件。殼型400由通過自然硬化或自硬砂材料制成的相對便宜的外鑄模支承。各種鎖能通過適合的各種殼型在外鑄模內(nèi)被生產(chǎn)出。澆注系統(tǒng)和冒口形成于外鑄模中以將分配熔融物到各個殼型中。在各個鑄模中形成的排氣孔使氣體逸出，從而改善了鎖的尺寸精確度。
[0057]雖然實施例的不同實施方式已經(jīng)被描述出來，但對于本領域技術人員來說顯而易見，權利要求保護范圍內(nèi)的更多實施例和實施方式也是可能的。以上描述的各種尺寸僅僅是示范性的，是可根據(jù)需要改變的。相應地，對于本領域技術人員來說顯而易見，權利要求保護范圍內(nèi)的更多實施例和實施方式也是可能的。因此，上文描述的實施例僅提供用于幫助理解權利要求，并不限制權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.用于制造軌道車車鉤的鎖的方法，其中所述鎖具有位于第一端的后引導部、位于中段的支柱部分以及位于第二端的凹槽，其中鄰近所述第一端的所述鎖的鉤舌側面界定了鉤舌鎖面，與所述鉤舌側面相對的所述鎖的車鉤側面界定了車鉤鎖面，所述方法包括以下步驟: 在包含第一造型材料的第一鑄模的下型箱部分和上型箱部分中形成鎖的模型，從而形成界定所述鎖的外表面的型腔； 在包含第二造型材料的第二鑄模中形成內(nèi)表面大致上與所述第一鑄模的外表面互補的型腔； 在所述第二鑄模中形成下澆道、與所述下澆道流體連通的澆注系統(tǒng)、與所述澆注系統(tǒng)流體連通的冒口以及與所述澆注系統(tǒng)和所述第一鑄模流體連通的澆口； 固化所述第一鑄模和所述第二鑄模； 組合所述第一鑄模的下型箱部分和上型箱部分； 將所述第一鑄模插入所述第二鑄模中； 組合所述第二鑄模的下型箱部分和上型箱部分；以及 將熔融物注入所述第二鑄模的下澆道中，其中所述熔融物隨后流入所述第一鑄模中從而形成所述鎖。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括將所述第一鑄模插入所述第二鑄模的型腔中。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一鑄模是具有澆口的殼型，且其中在形成所述第一鑄模期間，未固化的 第一造型材料通過排氣孔開口被從所述第一鑄模移除，所述排氣孔開口界定于所述第一鑄模的下型箱部分和上型箱部分的其中至少一個的側面上，從而在所述至少一部分中露出排氣孔型腔，其中所述排氣孔型腔不與界定所述鎖的外表面的型腔相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一鑄模的外壁為錐形。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中將所述上型箱部分與所述下型箱部分分開的所述第一鑄模的分型線沿著所述鎖的非線性輪廓。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一造型材料是硅砂和熱固性酚醛樹脂的混合物。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述第二造型材料是自然硬化材料。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述第二造型材料包括第一層形成所述鑄模的外部的機械分離的砂，還包括第二層形成將與所述第一鑄模相接觸的所述第二鑄模的內(nèi)部的機械與熱分離的砂。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一造型材料和所述第二造型材料為相同材料。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中緊接在從所述第一鑄模移除所述鎖之后，生成的鎖的生成的鉤舌鎖面和生成的車鉤鎖面之間的距離的公差約小于或等于±0.010英寸。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一鑄模的所述上型箱部分和下型箱部分中的至少一個界定了形成所述凹槽的突出物。
12.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第二鑄模的所述下型箱部分的內(nèi)部被設置以收容至少兩個殼型，且將熔融物分配至所述至少兩個殼型中的每一個。
13.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中在鑄造期間形成的通往所述鎖的澆口被設置以被分離。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述澆口的直徑小于2英寸。
15.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中通往所述鎖的澆口位于所述鎖的所述第一端的頂部上。
16.用于制造軌道車車鉤的鎖的方法，其中所述鎖具有位于第一端的后引導部、位于中段的支柱部分以及位于第二端的凹槽，其中鄰近所述第一端的所述鎖的鉤舌側面界定了鉤舌鎖面，與所述鉤舌側面相對的所述鎖的車鉤側面界定了車鉤鎖面，所述方法包括以下步驟: 在包含第一造型材料的第一鑄模的下型箱部分和上型箱部分中形成鎖的模型，從而形成界定所述鎖的外表面的型腔，其中所述上型箱部分界定一個用以排出氣體的第一開口 ； 在包含第二造型材料的第二鑄模中形成內(nèi)表面大致上與所述第一鑄模的外表面互補的型腔； 在所述第二鑄模的上型箱部分中形成被設置以排出從所述第一鑄模的上型箱部分的所述第一開口中排出的氣體的第一開口； 在所述第二鑄模中形成下澆道、與所述下澆道流體連通的澆注系統(tǒng)以及與所述澆注系統(tǒng)和所述第一鑄模流體連通的澆口； 固化所述第一鑄模和所述第二鑄模； 組合所述第一鑄模的下型箱部分和上型箱部分； 將所述第一鑄模插入所述第二鑄模中； 組合所述第二鑄模的下型箱部分和上型箱部分；以及 將熔融物注入所述第二鑄模的下澆道中，其中所述熔融物隨后通過所述澆注系統(tǒng)和所述澆口流入所述第一鑄模中從而形成所述鎖，其中所述第一鑄模中的氣體通過所述第一鑄模的上型箱部分中的所述第一開口且隨后通過所述第二鑄模的上型箱部分中的所述第一開口被所述熔融物擠出。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中所述第一鑄模的上型箱部分界定一個用以排出氣體的第二開口，其中所述第一鑄模的上型箱部分中的第一開口被設置為靠近所述鎖的第一端，且所述第一鑄模的上型箱部分中的第二開口被設置為靠近所述鎖的第二端。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述第一開口被設置在所述鎖的最接近下型箱鑄模的上型箱部分的頂面的位置。
19.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中所述第二鑄模的上型箱部分界定有被設置以排出從所述第一鑄模的上型箱部分的所述第二開口中排出的氣體的第二開口。
20.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中所述第二鑄模的上型箱部分界定有圍繞所述第二鑄模的上型箱部分中的所述第一開口的凹處，且所述凹處的寬約為I英寸，所述凹處的長約為2英寸。
21.根據(jù)權利要求20所述的方法，其中所述凹處的深約大于0.125英寸。
22.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中所述第一鑄模的上型箱部分界定有排氣孔型腔，所述排氣孔型腔被置為與形成所述鎖的支柱部分的上型箱部分的區(qū)域大致上相鄰，其中所述排氣孔型腔在鑄造期間不收容熔融物，且被設置以通過在所述第一鑄模的上型箱部分的一側上形成的開口排出氣體，并通過所述第二鑄模中形成的側開口排出。
23.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中緊接在從所述第一鑄模移除所述鎖之后，所述鎖的上鎖面和下鎖面之間的距離的公差約小于或等于±0.020英寸。
24.用于制造軌道車車鉤的鎖的方法，其中所述鎖具有位于第一端的后引導部、位于中段的支柱部分以及界定位于第二端的凹槽的鉤舌側，其中鄰近所述第一端的所述鎖的鉤舌側面界定了鉤舌鎖面，與所述鉤舌側面相對的所述鎖的車鉤側面界定了車鉤鎖面，所述方法包括以下步驟: 在一個包含自然硬化造型材料的鑄模的下型箱部分和上型箱部分中形成用于至少兩個鎖的模型，從而形成界定所述至少兩個鎖的外表面的型腔； 用自然硬化造型材料形成下澆道、與所述下澆道流體連通的澆注系統(tǒng)以及至少兩個澆口，每個所述澆口與所述澆注系統(tǒng)及所述至少兩個型腔中的其中一個流體連通； 使自然硬化造型材料硬化； 組合所述鑄模的所述下型箱部分和上型箱部分；以及 將所述熔融物注入所述硬化的自然硬化造型材料的下澆道中，其中所述熔融物隨后流過所述澆注系統(tǒng)并流入所述型腔中，從而形成所述至少兩個鎖。
25.用于制造軌道車車鉤的鎖的鑄造組合件，其中所述鎖具有位于第一端的后引導部、位于中段的支柱部分以及位于第二端的凹槽，其中鄰近所述第一端的所述鎖的鉤舌側面界定了鉤舌鎖面，且與所述鉤舌側面相對的所述鎖的車鉤側面界定了車鉤鎖面，所述鑄造組合件包括: 界定所述鎖的外表面的第一`鑄模的下型箱部分和上型箱部分，其中所述第一鑄模包含第一造型材料； 用第二造型材料制成的第二鑄模，所述第二鑄模界定有型腔，所述型腔具有大致上與所述第一鑄模的外表面互補的內(nèi)表面； 形成于所述第二鑄模中的下澆道； 形成于所述第二鑄模中的、與所述下澆道流體連通的澆注系統(tǒng)； 形成于所述第二鑄模中的、與所述澆注系統(tǒng)及所述第一鑄模流體連通的澆口。
26.根據(jù)權利要求25所述的鑄造組合件，其中所述第一鑄模為殼型。
27.根據(jù)權利要求25所述的鑄造組合件，其中將所述上型箱部分與所述下型箱部分分開的所述第一鑄模的分型線沿著所述鎖的非線性輪廓。
28.根據(jù)權利要求25所述的鑄造組合件，其中所述第一造型材料是覆蓋的硅砂和熱固性酚醛樹脂的混合物。
29.根據(jù)權利要求27所述的鑄造組合件，其中所述第二造型材料是自然硬化材料。
30.根據(jù)權利要求25所述的鑄造組合件，其中所述第一造型材料和所述第二造型材料為相同材料。
31.根據(jù)權利要求25所述的鑄造組合件，其中所述第一鑄模的所述上型箱部分和下型箱部分中的至少一個界定了形成所述凹槽的突出物。
32.根據(jù)權利要求25所述的鑄造組合件，其中所述第二鑄模的所述下型箱部分的內(nèi)部被設置以收容至少兩個殼型，且將熔融物分配至所述至少兩個殼型中的每一個。
33.根據(jù)權利要求25所述的鑄造組合件，其中在鑄造期間形成的通往所述鎖的澆口被設置以被分離。
34.根據(jù)權利要求33所述的鑄造組合件，其中所述澆口的直徑約小于2英寸。
35.根據(jù)權利要求33所述的方法，其中通往所述鎖的澆口位于所述第一端的頂部上。
36.用于制造軌道車車鉤的鎖的方法，其中所述鎖具有位于第一端的后引導部、位于中段的支柱部分以及位于第二端的凹槽，其中鄰近所述第一端的所述鎖的鉤舌側面界定了鉤舌鎖面，與所述鉤舌側面相對的所述鎖的車鉤側面界定了車鉤鎖面，所述方法包括以下步驟: 在包含第一造型材料的第一鑄模的下型箱部分和上型箱部分中形成鎖的模型，從而形成界定所述鎖的外表面的型腔； 在包含第二造型材料的第二鑄模中形成內(nèi)表面大致上與所述第一鑄模的外表面互補的型腔；以及 在所述第二鑄模中形成下澆道、與所述下澆道流體連通的澆注系統(tǒng)、與所述澆注系統(tǒng)流體連通的冒口以及與所述澆注系統(tǒng)和所述第一鑄模流體連通的澆口。
【文檔編號】B22C9/00GK103492101SQ201280019334
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權日:2011年12月28日
【發(fā)明者】F.·安德魯·尼鮑爾, 杰里·R.·斯梅雷茨基, 凱利·S.·戴, 尼克·薩拉瑪西克 申請人:貝德洛工業(yè)公司