CN102355965B - 与连接管共同模制的壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造轻合金铸件的方法，该铸件包括至少一个管(4)，所述管(4)由所述铸件(1)的壁(2，3)所支撑，所述方法包括的步骤有：制造所述管，制造一模具，该模具复制不带有所述管(4)的铸件(1)的形状，将所述管(4)定位在所述模具中，和浇注一种金属以制造所述铸件(1)，在所述管(4)安装在所述模具中之前，其至少一部分经历一表面处理步骤，以在所述管(4)的所述部分与铸造金属之间产生热障，所述模具包括至少一个围绕所述管(4)的挖空区域，以制造桥(5)，所述桥(5)固定所述管(4)并从该铸件(1)的所述壁(2，3)延伸。

Description

与连接管共同模制的壳体
技术领域
本发明的领域是通过铸造来制造部件的领域，更具体说是模制由铝或其一种合金制造的包括整体管的部件领域。这些管通常的作用是将润滑剂或气态流体引至此部件内部的部分。本发明可最特别地应用于制造例如气缸盖或汽缸体这样的部件，例如航空引擎的变速箱壳体。
背景技术
铸造由轻合金，也就是说由铝或镁基合金制造，并包括由相同合金制造的管的壳体是非常困难的。通常使用的技术为在铸造壳体的同时铸造管，或在铸造前将管结合到模具中，但确保所述管不被熔铸的金属损坏。
在第一种情况下，制造模具，所述模具形成一个腔，例如利用一对应于将制造的管的沙芯；此技术的优点是管可用与壳体相同的合金制造，从而应付壳体后续膨胀的情况，因而避免使用不同材料将产生的应力。壳体模具通过安装沙芯制造，其复制将被制造的管的内部，并定位在管将出现的位置。这种技术的缺点是必须在铸造之后对管进行检查，以确保沙在操作结束时被正确移除，不再有任何可在操作过程中分离并导致安装在壳体内的机构在操作中失效的颗粒。此检查，连同可能的改变，是耗时和高成本的操作，希望将其去除。同样具有其他缺点，例如沙芯的爬行，这造成管道出口的位置不精确，例如沿管厚度的振动，以至例如在沙芯交叉点可能出现的空间。而且，在铸造过程直接制造的管的厚度大于单独制造的传统管的厚度。壳体的总质量更是被误判，质量的增加达到毛坯的10％，换句话说，达到在铸造后，其加工至最终尺寸前的壳体质量的10％。
制造由轻合金制成的壳体的另一方法记载在来自Montupet股份有限公司的欧洲专利申请EP 0470021中。在此情况下，管与壳体分别制造，随后在合金铸造前结合到壳体中。然而，此技术要求进行大量的预防措施，例如制管合金的选择，使其熔点高于被熔合金的熔点，和/或倘若一冷却流体在铸造过程中流经该管。另外，在管和熔化金属之间必须有一非常短的接触期间。
同样已知的是文献US 4450886，其涉及一种在汽车领域制造进气管的方法，在所述进气管中结合一废气再循环管。此文献未提到该再循环管在进气管的金属浇注过程中具体如何固定。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种制造由轻合金制成的壳体的方法而弥补这些缺点，该方法不具有现有技术的一些缺点，特别是，其导致制造有内管的壳体在质量上最优。
为此，本发明的主题是一种方法，用于制造轻合金铸件，该铸件包括至少一个管，该管由所述铸件的壁支撑，所述方法的步骤包括：制造所述管，制造一模具，该模具复制所述不带有所述管的铸件的形状，将所述管定位在所述模具中，浇注金属以制造该铸件，其特征在于，在该管安装在所述模具中之前，其至少一部分受到一表面处理步骤，以在所述管的此部分与铸件金属之间产生热障，所述模具包括至少一个围绕该管的挖空的区域，以制造一桥，其固定该管并从该铸件的所述壁延伸。
热障的产生避免不得不使管过厚，以在与壳体的铸件金属接触过程中承担改变的风险。而且，桥的使用可减小用于固定管的壳体的质量：这种利用离散定位元件的固定方法造成比如果管沿它们的整个长度浇注轻得多的壳体。该壳体因而可以最小质量设计。
优选地，该表面处理为阳极氧化。这样的处理通常在由轻合金制成的部件的制造中实施，因此较容易进行。
在一具体实施例中，所述模具包括至少一个围绕所述管的挖空区域，以制造桥，该桥固定管，并从所述铸件的壁延伸。
在此具体实施例中，管的将嵌入桥的部分的全部经历所述在前表面处理步骤。
在一具体实施例中，当至少一个管穿过一壁时，所述管关于其在所述铸件外的部分被浇注。这因而避免在其穿过壁的点密封的问题。
本发明还涉及一种铸件，通过上述方法中的一个制造，其中管由与铸件大致相同的合金制成。
壳体和管的熔点因而相互接近，管在铸件制造过程中损害的风险减小。
本发明还涉及一种壳体，其包括通过上述方法制造的轻合金铸件，还涉及一种壳体，其中管由与该铸件大致相同的合金制成。
最后，其还涉及一种包括上述壳体的变速箱，以及涉及一种包括此种变速箱的航空引擎。
附图说明
从以下本发明一实施例的具体说明性描述中，本发明将得到更好的理解，其另外的目的、细节、特征和优点将变得更加清楚明显，本发明完全参照下面的附图利用说明和非限制性例子而给出。
在这些图中：
图1是现有技术中模制壳体一半的透视图，其中管结合到壳体中，
图2是穿过相同现有技术壳体的截面的透视图，
图3是根据本发明一实施例的模制壳体的一半的透视图，其中管在铸造操作前连接，
图4是穿过根据本发明一实施例的模制壳体的截面的透视图。
具体实施方式
参照图1，其显示根据现有技术用于航空引擎的变速箱壳体1的一半。此壳体为由轻合金制成的铸件。壳体1具有细长和弯曲的形状，类似于香蕉，以与其安装于其中的引擎的圆形形状相匹配。其形成一固定传动装置的盒。该壳体具有两个近似平的端壁2和一外壁3，该外壁封闭于其上并垂直于该端壁延伸。端壁2具有通孔以使由变速箱的小齿轮(未示出)驱动的轴穿过。沿着变速箱的端壁2具有管4，其作用为传递流体，例如油，用于润滑和冷却由传动装置产生的热。
参见图2，其显示沿由现有技术的壳体1的端壁2与外壁3的角度形成的管4。管4通过直接与两个对应壁铸造而与端壁2和外壁3一体制成，与它们形成一体。
现在参见图3，其显示壳体1，其中管4与壳体1的壁2和3分离，它们通过桥5连接到其上，桥5的部分与壳体1的壁铸成一件。管4包括与壳体1相同的合金，但它们在壳体铸造前制造。
参见图4，其显示容置在壳体1中的管4，一分管6从所述管4引开以供应一特定的齿轮。此分管6与其他管4不同之处在于其穿过壳体1的壁2中的一个。此种类型管的制造具有现有技术中的一特定问题，因为必须将代表此未来管的芯精确定位在壳体模具中。在金属铸造之前将实际的管安装在模具中并与该铸件共同浇注确保此管的出口点完美定位，因而避免壳体出口点错误定位而装不上壳体的风险。
图4显示管4，该管穿过壳体的一个端壁2，并沿壳体的外侧延伸。然而，油雾充满壳体的内部。管的壳体外侧的部分皆被浇注，使得在管穿过壁处的壳体的内侧和外侧之间的密封没有中断。
根据本发明的壳体1因此按以下方式制造：
将被引入壳体1的管4预先通过传统的制造方法铸造。它们优选以与选择为制造壳体相同的合金制造，以避免在选择不同成分的材料时发生不同膨胀的问题。然而，它们可以与用于铸造的合金相似的合金制造，只要此两种成分的熔点相互距离不太远。
为了实施铸造并确保管不被与熔化金属接触而损坏，本发明旨在保护围绕它们的外周边具有热障的管。为此目的，管在它们安装到铸造模具中之前经历一种表面处理，例如阳极氧化，其产生表面氧化层。任何导致热障产生的其他表面处理同样是可以想到的。
通过此表面处理，它们的直径和它们的厚度的限定方式取决于它们在使用过程中必须承受的压力，而不考虑任何过厚的情况，该过厚的情况因为了承受在与壳体的铸造金属接触过程中发生改变的风险而成为必须。该壳体于是可以最小质量设计，只要这些要素均被考虑到。
模具同样以传统方式制造，对应于所希望的成型后壳体的形状；此形状在不考虑管4的情况下限定。
后者随后在铸造前以本领域技术人员已知的传统技术安装到模具中，并相对于壳体未来壁的位置定位在它们的最终位置。挖空区域在模具中形成，以间隔开的方式包围管4，使得桥5在这些管周围形成，并在浇注完成后随即对它们进行支撑。
该壳体最终通过铸造金属而制成。管4此时通过桥5固定到壳体的壁上，所述桥5在铸件金属冷却过程中形成。
在一具体实施例中，管4在它们将由桥5封闭的部分仅受到传统的阳极氧化(或能在它们的外部分产生热障的任何其他表面处理)。管的剩余部分随后将受到应用于整个壳体的表面处理。
尽管本发明结合具体实施例而得到描述，但很清楚其包含所描述方式的所有技术等同以及它们的结合，它们皆落入本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种制造轻合金铸件的方法，该铸件包括至少一个管(4)，所述管(4)由所述铸件(1)的壁(2，3)所支撑，所述方法包括的步骤有：制造所述管，制造一模具，该模具复制不带有所述管(4)的所述铸件(1)的形状，将所述管(4)定位在所述模具中，浇注金属以制造所述铸件(1)，其特征在于，在所述管(4)安装在所述模具中之前，其至少一部分经历一表面处理步骤，以在所述管(4)的此部分与铸件金属之间产生热障，所述模具包括至少一个围绕所述管(4)的挖空区域，以制造桥(5)，所述桥(5)固定所述管(4)并从该铸件(1)的所述壁(2，3)延伸，在将形成的所述铸件完成时，所述管与所述铸件的壁间隔开，并在金属冷却时通过所述桥固定地连接到所述铸件的壁上。
2.根据权利要求1所述的制造铸件的方法，其中所述表面处理为阳极氧化。
3.根据权利要求1或2所述的制造铸件的方法，其中所述管(4)的将嵌入桥(5)的部分的全部经历所述预先表面处理步骤。
4.根据权利要求1所述的制造铸件的方法，其中至少一个管(4)穿过壁(2，3)，所述管的关于其在所述铸件外侧的部分被浇注。
5.一种用根据权利要求1至4中任何一项所述的方法制造的铸件，其中所述管(4)以与所述铸件(1)大致相同的合金制造。
6.一种包括轻合金铸件(1)的壳体，该铸件通过权利要求1至4中任何一项所述的方法制造。
7.一种变速箱，其包括如权利要求6所述的壳体。
8.一种航空引擎，其包括如权利要求7所述的变速箱。
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