CN101970153B - 一种铸型及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于铸造单件式铸造件工具的铸型，包括由钢制成的工作部件和由灰口铁制造的主体部件，在钢与灰口铁之间有互连区域，该铸型包括对应于第一部分的至少一个第一模型部分(2)，和对应于第二部分的至少一个第二模型部分(3)。铸型各部分沿着一个水平的、平坦的且代表互连区域的接触面(4)相互接触。一种制造用于铸造单件式铸造件工具的铸型的方法，该铸型包括由钢制成的工作部件和由灰口铁制造的主体部件，在钢与灰口铁之间有互连区域，制造对应于钢的第一模型部分(2)和制造对应于灰口铁的第二模型部分。这些模型部分沿着水平对齐的接触面相互接触，以及使第一模型部分(2)位置最低。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于复合铸造单件式铸造件工具的铸型，该工具至少包括由钢制成的第一部分，和由灰口铁制造的第二部分，所述第一部分包括所述工具的工作部件，所述第二部分包括所述工具的主体部件，在钢与灰口铁之间有至少一个互连区域。
本发明也涉及一种制造用于复合铸造单件式铸造件工具的铸型的方法，所述工具至少包括由钢制成的第一部分，和由灰口铁制造的第二部分，所述第一部分包括所述工具的工作部件，所述第二部分包括所述工具的主体部件，在钢与灰口铁之间有至少一个互连区域。
背景技术
在用于如切割、弯曲或其他成型的金属薄板加工的工具的制造中，之前的通常做法是单独地制造灰口铁的工具主体。之前该工具主体设置有工作部件，这些工作部件实现打算利用该工具所要进行的实际操作。工具主体的制造通过铸造进行，以及通常在铸造之后需要对工具主体进行的热处理。然后通过对工具主体进行机械加工，从而实现所述工具的一个或多个工作部件所需的座，用于固定这些工作部件的导向短轴和螺栓孔并还可能实现在机器中固定所述工具主体。
在该工具所要具有的一个或多个工作部件的制造中，出发点通常是棒材，工作部件被机加工成正确的形状，设置有用于固定螺栓、导向短轴和类似物的小孔。随后通常进行热处理，热处理之后进行额外的机加工，例如研磨。
通过上述方法生产工具特别浪费时间，成本高，因此，决定了新制造不同产品所需的耗时。
WO 03/041895公开了一种单件式复合铸造件工具及其制造方法，该工具在该工具的不同部分具有不同的材料成分。根据这个发明公开的制造方法，在某些方面遇到了严重问题，例如要采用的铸型模型的形成。
技术问题
本发明的目的是对以介绍方式提及的铸型进行设计使得该铸型消除现有技术中的内在缺陷。特别是，本发明设计的目的在于设计一种铸型使得可以进行低成本、高精度的生产该铸型。更进一步的，本发明设计铸型的目的在于设计一种铸型使得可以没有困难地在一个且相同的铸型中铸造具有不同的热膨胀系数的材料。
关于方法，本发明有类似的目的。
技术方案
通过下面的铸型实现形成本发明的基础的目的，该铸型的特征在于，其至少包括与第一部分相应的第一模型部分，并至少包括与第二部分相应的第二模型部分，第一模型部分沿着至少一个接触面与第二模型部分相接触，接触面在模具使用位置中是水平的且平坦的，并且该接触面在铸型中代表为互连区域。
本发明的目的通过一种方法实现，该方法的特征在于，制造与第一部分相对应的第一模型部分，然后制造与第二部分相对应的第二模型部分，这些模型部分具有至少一个平坦的接触表面，他们沿着该接触表面相互接触，铸型以一种铸型材料制造，接触表面在所述铸型的铸型位置中与打算用作互连区域的水平位置对齐，并且使第一模型部分位置最低。
附图说明
参照附图，本发明更详细地描述如下。如图所示：
图1：穿过根据本发明的铸型的简化截面图；
图2：穿过用于生产根据本发明的铸型的铸型模型的一部分的详细截面图；以及
图3：根据图2的处于完成状态的铸型模型。
最佳实施例
图1为本发明所述铸型的一个截面，1为型箱或砂箱(flask)，2为铸型模型的第一部分，3为铸型模型的第二部分。铸型模型的这两部分都由在铸造过程中可破坏的材料制造，如发泡聚苯乙烯。
根据本发明，在另外的某些特殊情况下，也可以用在铸造中不可破坏的材料来制造铸型模型或其一部分。这种铸型模型必须在铸造之前从铸型上去掉。这在某些情况下是有利的，在另外的实施例中，也可以用在铸造之前去除铸造时可破坏的模型或其一部分，例如在要使用型芯时。
铸型模型的第一部分2用于钢的铸造，而铸型模型的第二部分3用于灰口铁的铸造，因此在这两种材料之间的接触面4形成互连区域，接触面4在图中用虚线表示。如果将本发明正确地转变成实践，上述互连区域有1-2.5mm厚，这两种铸造材料在该互连区域或多或少地混合在一起。
在铸造钢时，有内浇道或直浇道5，其与内浇道系统连接，内浇道系统至少部分地位于第一模型部分2的下面，并且该内浇道系统被设计成在铸型使用位置中沿从下面向上的方向铸造，这如图1所示。在使用位置中，接触面4是水平的。
应该强调的是，尽管图1只显示了模型的单个第一部分2，但是在一个或者相同的型箱或砂箱1中，可以设置多个这种第一部分，以在工具中形成多个工作部件，该工具在该铸型中铸造。工作部件可以设计成用于切割、钻孔、弯曲或其他金属薄板的成型。在图1中，7为切割刃。
铸型的第一部分2，在其面对着接触面4的端部，具有壁部8，该壁部的厚度在整个范围内大致均匀。相应的，模型的第二部分3，在接触面4的区域中，具有壁部9，壁部9在形状和厚度上与壁部8对应，但有一定的区别，这将在下面作详细描述。
图1中，接触面4与型箱1的下边缘(lower edge)10平行，这保证如果型箱被放置在平坦且水平的基底(例如地板)上，接触平面4是水平的。
在图1所示的铸型的生产中，型箱的上部分11首先被移除，然后型箱1被放置在平坦、水平的基底上，其上边缘12被转动成面向下方。之后，由一个或多个第一部分2以及一个第二部分3组成的整个模型被放置在型箱1上边缘12所在的基底上。然而，其前提是接触面4与第二模型部分3的上表面13是平行的。重要的是，在图1所示的铸型中，接触面4在铸型的铸造位置是水平的，与型箱下边缘10平行。
再将第二模型部分3和一个或多个第一模型部分2连接起来，以便它们形成一个可操纵的单元(manageable unit)。
然后，型箱或砂箱1填充适当质量的型砂或铸造用砂，需要强调的是，这种型砂在第二模型部分3和一个或多个第一模型部分2周围不需要有相同的材质。当，通过这种手段，型箱1填充型砂并且已被夯实且允许硬化时，型箱1被旋转到铸造位置，因为型箱所放置的基底是水平的，所以保证了接触面4是水平的。此后，上部分11放置在型箱1上，铸型最后形成内浇道5和6。
如果模型的第二部分3的上侧13(根据图1)没有平行于接触面4，那么第二模型部分3必须垫起至正确倾角来补偿接触面4和上表面13之间的不平行，因此结果是，在完成的铸型中，当型箱1放置在水平基底上时，接触面4一直是水平的。
在两种不同铸造材料的复合铸造中，它们往往有不同的热膨胀系数，这可能会在铸型模型的部分2和3之间的接触面4处的互连区域产生一些问题。这里在相关的例子中，在在模型的第二部分3中铸造灰口铁之前，先在铸型模型的第一部分2中铸造钢并允许部分地冷却。对于这两种材料，钢的热膨胀系数显著大于灰口铁的。由于这个原因，模型的一个或多个第一部分2设计成为比模型的第二部分3的收缩余地更大。这种关系如图2所示，图2示出了模型的第一部分2和其第二部分3的在接触面4的两侧上带有壁部8和9的部分。前提是，铸型模型延伸到虚线14的左侧。
由附图明显可以看到，壁部8和壁部9不在同一条线上，而是在图中向右错位(displaced)了，这是由于预计铸钢向左收缩。
在图3明显看出模型部分2和3被倒角，沿着壁部9有斜面15和沿着壁部8有斜面16。通过这种方式，壁部8和9之间的过渡区，即，位于钢和灰口铁之间接触面4处的互连区域将会更平滑地过渡。
为了将模型部分2和3保持在一起，他们可以粘结在一起或者是用胶带或类似物品将结合处保持在一起。
在上述实施例中，模型部分2和3在同一或相同的型箱1中。
可替换的，型箱1可以分为仅容纳模具的一个或多个第一部分2的下型箱，和用于模具的第二部分3的上型箱。
当使用这种分开的型箱时，模型的第一部分2在下型箱内部被放置在平坦的基底上，此后添加型砂并夯实、硬化。之后，将下型箱倒置并且将上型箱置于其上。之后将模型的第二部分3以正确的位置放在下型箱和接触面4上，此后完成铸型。
另一实施例中，铸造时可以在接触面4下方放置型芯，在钢的铸造时，型芯在铸造中提供孔穴。打开铸型以后，即移开上型箱后，型芯可以移开，在上型箱再次安装并夹紧以及对灰口铁进行铸造之前对铸钢进行检查。
Claims (9)
1.一种用于复合铸造单件式铸造件工具的铸型，所述工具至少包括由钢制成的第一部分，和由灰口铁制造的第二部分，所述第一部分限定所述工具的工作部件，所述第二部分限定所述工具的主体部件，在钢与灰口铁之间有至少一个互连区域，其中该铸型包括
对应于所述第一部分的多于一个第一模型部分(2)，和
对应于所述第二部分的一个第二模型部分(3)，所述多于一个第一模型部分沿着多于一个接触面(4)与所述第二模型部分接触，所述多于一个接触面在所述铸型的使用位置中是水平的并且平坦的，并且所述多于一个接触面在所述铸型中代表所述互连区域，其中所有接触面位于一个公共平面内。
2.如权利要求1所述的铸型，其特征在于所述多于一个第一模型部分(2)设计为比所述第二模型部分收缩余地更大。
3.如权利要求2所述的铸型，其特征在于在所述多于一个接触面(4)互相接触的各模型部分具有斜过渡区域(15、16)从而避免在接触面产生阶梯过渡。
4.如权利要求1-3任一项所述的铸型，其特征在于所述多于一个第一模型部分(2)互连到所述第二模型部分(3)的邻近部分。
5.一种制造用于复合铸造单件式铸造件工具的铸型的方法，所述工具至少包括由钢制成的第一部分，和由灰口铁制造的第二部分，所述第一部分限定所述工具的工作部件，所述第二部分限定所述工具的主体部件，在钢与灰口铁之间有至少一个互连区域，其中
制造对应于所述第一部分的多于一个第一模型部分(2)，
制造对应于所述第二部分的一个第二模型部分(3)，
所述多于一个第一模型部分和所述第二模模型部分的每个设置有多个一个平坦的接触面(4)，这些模型部分沿着所述多于一个的接触面(4)相互接触，
用铸型材料完成铸型，
在所述铸型的铸造位置中所述多于一个接触表面与水平位置对齐以用作所述互连区域，并且所述多于一个第一模型部分位置低于所述第二模模型部分，所有接触面位于一个公共平面内。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述多于一个第一模型部分(2)设计为比所述第二模型部分收缩余地更大。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于在铸型完成之前将所述多于一个第一模型部分(2)与所述第二模型部分(3)互相连接。
8.如权利要求5-6任一项所述的方法，其特征在于在所述接触面(4)互相接触的所述多于一个第一模型部分和所述第二模型部分具有斜过渡区域(15、16)从而避免在接触面产生阶梯过渡。
9.如权利要求5-6任一项所述的方法，其特征在于所述多于一个第一模型部分(2)互连到所述第二模型部分(3)的邻近部分。
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