CN102470567A - 铸造组件的装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于铸造带底切的组件(36)的装置，所述装置包含具有至少一个第一铸芯(12)和至少一个第二铸芯(14)的铸模，其中，第一铸芯(12)包含至少两个从共同的承载部分(16)伸出的外臂(22、22)，外臂(22、22)之间形成自由空间(24)，在外臂(22、22)的自由端区域、背向的外表面或相向的内表面上分别具有至少一个凸块(26、28)，用于在组件(36)上分别形成至少一个底切(38、40)，其中，第二铸芯(14)可放置在第一铸芯(12)上，使第一铸芯(12)的外臂至少在其自由端区域从停止位置开始背向挤压，或者其中，第二铸芯(14)可放在第一铸芯(12)上，使第一铸芯的外臂至少在其自由端区域从停止位置开始相向挤压，其中，该外臂为弹性外臂，当取走第二铸芯时，该外臂自主退回到停止位置。

Description

铸造组件的装置与方法
背景技术
本发明涉及一种铸造具有一个或多个底切的组件的装置与方法。当利用铸造法复制底切时，完成铸造操作以后，很难将铸造组件从复制该底切的铸芯中脱离。特别地，在组件上成型两个相对的底切时，脱离操作相当复杂。因此，相应的铸模必须设置例如多个铸芯，以适当地复制底切，并使底切脱模。已经有人提出利用可拆卸的铸芯来复制底切。但是，现有铸造装置的装配和使用都比较复杂。此外还存在损坏待生产的组件的风险(通常很小)，特别地，在底切脱模时存在损坏底切的风险。
发明内容
以上述现有技术为出发点，本发明的目的是提供一种上述类型的装置与方法，通过这种装置与方法能方便地生产带底切(特别为相对的底切)的优质组件。
通过独立权利要求1和12的主题实现了本发明的这一目的。从属权利要求、说明书及说明书附图介绍了各种有益的改良实例。
一方面，本发明通过一种用于铸造带底切的组件的装置实现了上述目的，该装置包含具有至少一个第一铸芯和至少一个第二铸芯的铸模，其中，第一铸芯包含至少两个从共同的承载部分伸出的外臂，这些外臂之间形成自由空间，并且这些外臂在自由端区域、相互背向的外表面或者在相互面向的内表面分别具有至少一个凸块，用于在组件上分别形成至少一个底切，其中，第二铸芯可放置在第一铸芯上，从而使第一铸芯的外臂至少在自由端区域从停止位置开始背向挤压，或者其中，第二铸芯可放置在第一铸芯上，从而使第一铸芯的外臂至少在自由端区域从停止位置开始相向挤压，其中，外臂为弹性外臂，这样，取走第二铸芯以后，外臂自行退回到停止位置。
本发明所述的待生产的组件可以(举例来说)是汽车组件。凸块和自由空间优选地设在第一铸芯的自由端区域。在铸造过程中，凸块复制组件的底切。凸块可以(特别地)设在相对的位置，使复制到组件中的底切也彼此相对。该组件(举例来说)可以为U型。可在(举例来说)组件支脚的相对内表面形成底切。第一铸芯的外臂为拉长的形状，可以在停止位置和/或背向挤压位置或相向挤压位置基本相互平行。
通过本发明所述的可拆卸的第一铸芯，可以利用一种铸造方法方便地在组件上形成(特别为)相对的底切。特别地，本发明所述的装置在这种情况下易于装配。铸造完成以后，可以使生产好的铸件方便地脱模，不存在损坏组件或损坏底切的风险。确切地说，就本发明所述的小型待生产组件(横向尺寸在几厘米之间或更小)而言，这一点特别重要。本发明能提高组件质量，降低生产成本。
根据第一改良实例，可在第一铸芯外臂的相互背向的外表面设置凸块，第二铸芯可以包含至少一个能插入第一铸芯自由空间中的挤压部分，使第一铸芯的外臂至少在自由端区域从停止位置开始背向挤压，从而拉开凸块的距离。第二铸芯的挤压部分可以为拉长型，且在其中一个自由端的方向上逐渐变细。然后将该锥形自由端插入第一铸芯的自由空间。举例来说，锥形拔销便于使挤压部分插入自由空间。根据本发明，可以将挤压部分(特别地)从对立于第一铸芯承载部分的一侧推入自由空间。另外，挤压部分插入自由空间的可以使得第一铸芯的凸块背向挤压，至少只要凸块突出于外臂的外表面。就圆柱形凸块而言，举例来说，分别向外挤压外臂，至少只要凸块在圆柱轴线的方向上。特别地，当凸块设在自由端区域时，外臂的自由端可以相应地相互向外移动。取走挤压部分以后，铸芯的凸块自动后退且特别地完全脱离其复制的底切，因而可以便于脱模。
根据第二种替代改良实例，凸块可设在第一铸芯外臂的相向内表面上，第二铸芯包含至少两个从承载部伸出的外臂，其中，第二铸芯可通过两个外臂放在第一铸芯上，第一铸芯的外臂及其承载部分位于第二铸芯的外臂中间，使第一铸芯的外臂至少在自由端区域从停止位置开始相向挤压，凸块相向移动。因此，在该改良实例中，第一铸芯的外臂挤压在一起，以进行铸造操作。为此，将一个铸芯插入另一个铸芯，并且铸芯的承载部分和外臂相互处于对立位置。在这种状态下，铸芯的外臂在各种情况下均相互平行。铸造结束且取走第二铸芯以后，外臂再次背向移动，从而将凸块从底切抽出。
另外，还能以更有利的方式进行设置，当利用第二铸芯的外臂将第二铸芯放到第一铸芯上时，第一铸芯的凸块相向移动，至少只要凸块突出于外臂的内表面。如第一改良实例所述，其中，凸块设于外臂的外表面，以进一步方便脱模。
第一铸芯的承载部分可与第一铸芯的外臂一起构成叉子的形状。在上述第二个改良实例中，第二铸芯同样包含两个从承载部分伸出的外臂，第二铸芯的承载部分也可与第二铸芯的外臂一起构成叉子的形状。
根据进一步的改良实例，凸块可以是圆柱形的。由此形成为组件底切的圆柱形凹口(特别为圆柱形盲孔)。第一组件可与具有对应第一组件底切的凸块的第二组件接合。在该改良实例中，第二组件的凸块(举例来说)可以是圆柱形耳轴，第二组件通过该圆柱形耳轴插入第一组件的圆柱形底切中，可(举例来说)进行枢轴转动式安装。
根据进一步的改良实例，至少第一铸芯由弹簧钢材料构成。在该改良实例中，由于第一铸芯材料的性质，第一铸芯具有本发明所需的弹力或预应力，使铸芯从背向挤压位置或相向挤压位置自动退回到停止位置。第二铸芯也可由钢材构成，例如弹簧钢材料。相比之下，待铸组件的材料可以是塑料。这样，就能以简单的方式(例如注模法)生产组件，同时降低成本，减轻组件重量。
本发明通过一种利用本发明所述的装置铸造带底切的组件的方法也实现了该目的，该方法包含以下步骤：
在铸模中提供第一铸芯；
将第二铸芯放到第一铸芯上，使第一铸芯的外臂至少在其自由端区域从停止位置开始背向或相向挤压；
关闭铸模，通过进口通道将铸造材料注入铸模；
经过一段时间的硬化以后，打开铸模；
从第一铸芯中取走第二铸芯，使第一铸芯的外臂再次退回到停止位置，从而将凸块抽离其在组件上形成的底切。
根据相关改良实例，当从自由空间取走挤压部分时，可以将凸块从底切中完全抽出来。在这种情况下，选定的硬化时间足以使待铸组件具有足够的尺寸稳定性。在这里，足够的尺寸稳定性是指铸件脱模时不发生变形。为此，不需要等到铸件完全硬化。在适当的情况下，形成能确保尺寸稳定性的足够硬化的外壳就可以了。在这种情况下，铸件的芯层可能还是软的或者甚至是液态的，此后再行硬化，从而缩短了生产时间。实施本发明所述的方法步骤以后，可以使铸件完全脱离铸模，将铸件从铸模中取出来。接着可生产(特别为铸造)与第一组件接合且具有与第一组件底切相对应的凸块的第二组件。铸件材料也可以是塑料，铸造方法为注模法。
附图说明
以下结合附图对本发明的示例性实施例进行详细说明：
图1为根据本发明的第一示例性实施例的处于两种不同工作状态的装置的透视图；
图2为根据图1所示实施例的处于另外两种工作状态的装置的透视图；
图3为根据图1所示实施例的处于第一工作状态的装置的细部放大透视图；
图4为根据图1所示实施例的处于另一工作状态的装置的细部放大透视图；
图5为利用根据图1所示实施例的装置生产的、处于与第二组件相连状态的组件透视图；
图6为根据图5所示实施例的装置的透明的透视图；
图7为根据本发明第二示例性实施例的处于第一工作状态的装置的透视图；
图8为根据图7所示实施例的处于另一工作状态的装置的透视图；
图9为根据图8所示实施例的装置的细部放大透视图。
具体实施方式
除非有相反的说明，否则附图就相同的物体使用相同的名称。图1显示了根据本发明第一示例性实施例的处于两种工作状态的装置，该实施例用于铸造具有两个相对的底切的组件。该装置具有铸模(为清楚起见，未显示铸模细节)、第一铸芯12及第二铸芯14。第一铸芯12具有大致为平行六面体形的承载部分16，承载部分16的一端带拔销18。图1右下部分所示的处于工作位置的两个基本相互平行的外臂20和22从承载部分16的拔销18上伸出。从而，承载部分16与外臂20和22一起构成叉子的形状。外臂20和22与拔销18一起构成U型，在它们之间形成了自由空间24。在每种情况下，在外臂20和22的自由端区域、相互背向的外表面上形成圆柱形凸块26、28。圆柱形凸块26、28沿共同的圆柱轴线延伸。凸块在图3和图4的放大细部图中可以非常明显地看到。承载部分16在其背向外臂20和22的一端区域具有圆形截面钻孔30，该钻孔30用于将第一铸芯12固定到铸模中。在示例中，第一铸芯12由弹簧钢构成。第二铸芯14也采用拉长的特别为平行六面体的配置，且由钢材构成。第二铸芯14在其两个自由端中的一个自由端区域具有锥形的挤压部分32。第二铸芯14在其背向挤压部分32的一端也有圆形截面钻孔34，该钻孔34用于将第二铸芯14固定到铸模上。该装置以塑料材料铸造基本呈U型的组件，示意性地显示于图1和图2的参考符号36处。上面的图1显示了组件36，下面的图2也显示了组件36。
组件工作方式如下：图1左上部分为装置在装入铸模过程中的第一工作位置。这时，组件36仅起清楚说明的作用。在实际情况下，稍后才开始铸造组件。从图1的左上部分可以看出，第一铸芯12和第二铸芯14基本上沿共同的纵轴相互定向，其中第二铸芯14的锥形部分32面向第一铸芯12的外臂20和22之间的自由空间24的孔口。接着，第二铸芯14的锥形挤压部分32被推入外臂20和22之间的自由空间24。可以看出，外臂20和22在其自由端区域变宽，从而对应第二铸芯14的32部分的拔销。在图1右下部分显示的工作状态中，将第二铸芯14的挤压部分32推入自由空间24。在这种情况下，第一铸芯12的外臂20和22从图1所示的停止位置开始弹性向外挤压。在示例中，由于挤压部分32的插入，外臂20和22背向挤压，只要圆柱形凸块26和28突出于外臂20和22。接着，铸模(未显示)关闭，对应组件36的铸造型腔保持打开状态。然后以注模法将液态塑料材料导入铸模，从而在铸造型腔中复制组件36。图1右下部分及图2左上部分均显示了带复制组件36的该状态。一旦组件36足够硬化，达到尺寸稳定性以后，就能打开铸模，取走组件36。为此，将第二铸芯14连同其挤压部分32一起从自由空间24中抽出。外臂20和22因此相向移动进入停止位置。在这种情况下，外臂20和22的圆柱形凸块26和28完全从沿其铸造的组件36中抽出。接着可以方便地取走组件36。与第一铸芯12的圆柱形凸块26和28互补的圆柱形盲孔38和40留在组件36中。这两个盲孔同样在U型组件36支脚的自由端区域、处于相对位置的内表面上相对地成型。盲孔用于接纳第二组件42的相应耳轴，同样以(举例来说)注模法生产第二组件42，其安装状态如图5和图6所示。第二组件42与圆柱形耳轴44和46(对应第一组件36的圆柱形底切38和40)一起插入第一组件36的底切38和40。这样，以枢轴转动方式将第二组件42安装到第一组件36上。枢转性如图5和图6所示，图5和图6为第二组件42的三个不同枢转位置。
图7-9显示了第二个替代示例性实施例所述的装置。所示的第一铸芯12’与图1-6所示的铸芯12基本相似。特别地，第一铸芯12’同样包含与图1-6所示第一铸芯12基本相似的大致为平行六面体的承载部分16’，承载部分16’的一端带拔销18’。同样，在图7所示的工作位置大致平行的两个外臂20’和22’从拔销18’伸出。承载部分16’同样与外臂20’和22’一起构成叉子的形状。外臂20’和22’与拔销18’一起构成U型，并在它们之间形成了自由空间24’。与图1-6所示的第一铸芯12不同的是，图7-9所示的铸芯12’在外臂20’和22’的自由端的内表面上具有圆柱形凸块26’和28’。第二铸芯14’与图1-6所示第二铸芯14’的不同之处在于，第二铸芯14’与第一铸芯12’类似也具有承载部分50’以及从承载部分50’伸出的平行的外臂52’和54’。因此，第二铸芯14’同样呈叉子的形状。铸芯12’和14’同样具有钻孔30’和34’。
在图7所示的铸造位置，将第一铸芯12’推入第二铸芯14’，同时，围绕第一铸芯12’外臂20’和22’的第二铸芯14’的外臂52’和54’挤压外臂20’和22’，使外臂20’和22’从停止位置开始向内相向移动，凸块26’和28’也相向移动。组件36’铸造完成以后，凸块26’和28’在组件36’上形成相应的底切38’和40’。待组件36’硬化，打开铸模以后，可以从第一铸芯12’抽出第二铸芯14’，如图8所示。在这种情况下，第一铸芯的外臂20’和22’向外进入停止位置，自动后退。在这种情况下，外臂20’和22’完全脱离底切38’和40’，图9(图8的细部放大图)清楚地显示了这一点。
根据本发明生产的组件36、36’及42应用于汽车，且尺寸较小。特别地，举例来说，U型的第一组件36、36’的宽度为几厘米(特别地，小于5厘米)，高度同样为几厘米(特别地，小于5厘米)，厚度(举例来说)不足1厘米。利用本发明所述的装置和方法，可以方便地生产具有相对底切的优质组件。

Claims (14)

1.一种用于铸造带底切的组件(36)的装置，所述装置包含具有至少一个第一铸芯(12)和至少一个第二铸芯(14)的铸模，其中，第一铸芯(12)包含至少两个从共同的承载部分(16)伸出的外臂(22、22)，外臂(22、22)之间形成自由空间(24)，在外臂(22、22)的自由端区域、背向的外表面或相向的内表面上分别具有至少一个凸块(26、28)，用于在组件(36)上分别形成至少一个底切(38、40)，其中，第二铸芯(14)可放置在第一铸芯(12)上，使第一铸芯(12)的外臂(20、22)至少在其自由端区域从停止位置开始背向挤压，或者其中，第二铸芯(14)可放在第一铸芯(12)上，使第一铸芯(12)的外臂(20、22)至少在其自由端区域从停止位置开始相向挤压，其中，外臂(20、22)为弹性外臂，当取走第二铸芯(14)时，外臂(20、22)自主退回到停止位置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，凸块(26、28)设在第一铸芯(12)外臂(20、22)的背向的外表面上，第二铸芯(14)包含至少一个挤压部分(32)，挤压部分(32)可以插入第一铸芯(12)的自由空间(24)，使第一铸芯(12)的外臂(20、22)至少在其自由端区域从停止位置开始背向挤压，从而拉开凸块(26、28)之间的距离。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，第二铸芯(14)的挤压部分(32)为拉长型，在自由端的方向上逐渐变细。
4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，将挤压部分(32)插入自由空间(24)时，第一铸芯(12)的凸块(26、28)背向挤压，至少只要凸块(26、28)突出于外臂(20、22)的外表面。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，凸块(26、28)设在第一铸芯(12)外臂(20、22)的相向的内表面上，第二铸芯包含至少两个同样从承载部分伸出的外臂，其中，第二铸芯可通过两个外臂放在第一铸芯上，使第一铸芯(12)的外臂(20、22)及其承载部分(18)位于第二铸芯的外臂之间，这样，第一铸芯(12)的外臂(20、22)至少在其自由端区域从停止位置开始相向挤压，从而使凸块(26、28)相向移动。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，在将第二铸芯放到第一铸芯上时，第一铸芯(12)的凸块(26、28)相向移动，至少只要凸块(26、28)突出于外臂的内表面。
7.如上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，凸块(26、28)为圆柱形。
8.如上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，第一铸芯(12)的承载部分(16)与外臂(20、22)一起构成叉子的形状。
9.如上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，至少第一铸芯(12)由弹性钢材料构成。
10.如上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，第二铸芯(14)由钢材构成，特别为弹性钢材料。
11.如上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，待铸组件(36)由塑料材料构成。
12.一种利用如上述权利要求中任何一项所述的装置来铸造带底切的组件的方法，其特征在于下列步骤：
在铸模中提供第一铸芯(12)；
将第二铸芯(14)放到第一铸芯上(12)，使第一铸芯(12)的外臂(20、22)至少在其自由端区域内从停止位置开始背向或相向移动；
关闭铸模，通过进口通道将铸造材料注入铸模；
经过一段时间的硬化以后，打开铸模；
取走第一铸芯(12)上的第二铸芯(14)，使第一铸芯(12)的外臂(20、22)退回到停止位置，从而将凸块(26、28)抽离所述凸块在组件(26)上形成的底切(38、40)。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在取走第二铸芯(14)时，凸块(26、28)完全抽离底切(38、40)。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，铸造材料为塑料材料。
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