CN103328132A - 用于生产铸造轮的方法及铸模 - Google Patents
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Abstract
用于生产铸造轮(2’)的方法及铸模，其中保持在铸造轮(2’)中并具有圆周轮缘(17)的型芯(3)插入到铸模(1)中，铸模至少具有下模具部分(5)和上模具部分(4)，其相对于彼此移动以闭合铸模(1)，其中型芯(3)借助于至少一个定位元件(7)定位在铸模(1)中的预定位置中，其中定位元件(7)的端部区域通过力配合或摩擦配合固定在型芯(3)的圆周轮缘(17)中，其中在将型芯(3)放置在铸模(1)中期间，从型芯的圆周轮缘(17)突出的定位元件(7)的自由端区域被放置在铸模(1)的下模具部分(5)的接触表面(8)上，该接触表面优选在操作期间大致水平布置，因此型芯(3)在重力的作用下定位在预定位置中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于生产铸造轮的方法，其中保持在铸造轮中并具有圆周轮缘的型芯被插入到铸模中，该铸模至少具有下模具部分和上模具部分，所述下模具部分和上模具部分相对于彼此移动以闭合所述铸模，其中型芯借助于至少一个定位元件定位在铸模中的预定位置中，其中定位元件的端部区域通过力配合或摩擦配合固定在型芯的圆周轮缘中。
本发明还涉及一种用于生产铸件，尤其是铸造轮的铸模，该铸模至少具有下模具部分和上模具部分，所述下模具部分和上模具部分相对于彼此移动来闭合铸模。
背景技术
从AT409728B已知一种用于生产铸造轮的轮缘的方法，其中由泡沫金属制成的预成形型芯部分被插入到铸模中，所述铸模具有上贝壳形部分、下贝壳形部分和横向型芯滑块。型芯部分借助于定位元件而固定到其位置，并且然后被轻金属包围。为了排出在包围型芯部分期间逃逸的气体，铸模和/或定位元件包括出气口。保持在铸造轮中的定位元件被固定到型芯。为了使型芯部分在铸模中对中，定位元件以自锁方式连接到可移动的上贝壳形部分。为此目的，定位元件具有圆锥套表面，其通过放置在上贝壳形的出气口中的突起上而引发自锁效应，所述突起形成剖面的收缩。这个技术被证明是有用的，尤其是在可以将定位元件附接到型芯部分的肋的情况下，用于借助于定位元件将型芯部分保持在预定位置，所述肋从圆环型外部朝内侧径向突出。在该设计中，沿着轴线方向从肋突出的定位元件被锁定在上贝壳形部分的相应出气口中。然而，在许多情况下，不能提供这种连接。具体地，存在型芯部分没有包括用于附接定位元件的径向突出到内侧的肋的情况。这就是即使型芯并不包括突出到轮辐中的肋，也特别期望使得能够准确定位型芯的原因。
此外，从DE4201278A1已知一种用于铸造中空凸轮轴的铸模。这里具有自由端的铸造型芯被布置在铸模中。设置支撑件用于支撑铸造型芯的自由端。该支撑件在铸造型芯的两端上具有锚固部分，所述锚固部分被锚固在铸模的下部和上部之间。因此，支撑件在铸模的相对侧指间延伸。然而，该设计只提供和/或适于铸造其它类型的模制部件。
WO2006/042350A1和EP1792674A1公开了其它类型的定位装置。
发明内容
与此相反，本发明的目的是提供一种用于利用之前提到类型的轮缘形的型芯来生产铸造轮的方法及铸模，所述方法及铸模保证型芯在铸模中的正确定位同时允许型芯被以尽可能多的形式设计。
在之前提到的类型的方法中，这通过在将型芯定位在铸模中期间将定位元件的自由端区域放置在铸模的下模具部分的接触表面上，使得型芯在重力的作用下定位在预定位置中来实现，定位元件的端部区域从型芯的圆周轮缘突出，所述接触表面优选在操作期间大致水平布置。
据此，定位元件被放置在铸模的下模具部分的相应接触表面上，以用于将型芯定位在铸模中。在该位置中，型芯在重力的作用下定位而不触碰铸模的模具部分。因此，型芯主要由其自身重力保持，从而实现在接触表面上的稳定支撑。因而，不需要在定位元件和铸模的相关联的模具部分之间提供锁定连接以用于对中型芯。有利地，定位元件被放置在相对于定位元件的操作位置大致水平布置的接触表面上。然而，取决于设计，提供相对于水平面倾斜的接触表面，而没有脱离保证型芯在重力作用下被保持在相对于铸模的模具部分的稳定位置中是可能的。
为了准确定位型芯，有利的是，在闭合铸模时，将定位元件锁定在下模具部分的接触表面和与上模具部分的相应接触表面之间。在生产铸件期间，在朝彼此移动模具部分以闭合铸模之前，首先将型芯放置在下模具部分的接触表面上，其中定位元件被锁定在铸模的相应接触表面之间。因此，确保在铸造期间型芯并不移位，因此型芯被高准确度地布置在完成的铸件中的期望位置中。
为了将型芯定位在铸模内的预定位置中，有利的是将从型芯突出的定位元件的销形、支架形或板形端部区域放置在下模具部分的接触表面上。优选地，定位元件的另一端部区域通过摩擦配合和/或力配合固定在型芯中。从型芯突出的端部区域的形状确定与下模具部分的接触表面接触的面积。在销形端部区域的定位元件的情况中，接触面积被设置为相对较小；与此相反，能够借助于板形端部区域在定位元件和接触表面之间获得更大的接触面积。
在本发明的特别优选实施例中，设置为将从型芯的圆周轮缘大致径向突出到内侧的定位元件的端部区域放置在下模具部分的接触表面上。当使用轻金属包围型芯时，形成铸件，并且围绕特别的圆形圆周轮缘。该方法对于生产其中型芯被大致完全布置在圆周轮缘的边缘中的铸造轮是非常有利的。为了形成铸造轮，如果轮缘具有特别地径向突出到内侧并且能够按需要延伸到铸造轮的轮辐中的凹处，则是尤其有利的。
为了在铸模中准确定位型芯，将多个定位元件放置在下模具部分的合适接触表面是有利的，所述多个定位元件被附接到型芯的圆周轮缘并且在周向方向上彼此间隔开。为了使型芯在下模具部分上得到均匀的支撑，将定位元件以大致规则的角距离放置在圆周轮缘上是非常有利的。然而，当然，定位元件可以被放置在型芯上的任何位置处，即没有强制的预定规则分布。在将型芯插入到铸模中时，定位元件被放置在下模具部分的合适接触表面上。
为了避免由定位元件保持在铸件中所引起的负面影响，特别地通过切断或将断将从完成的铸件突出的定位元件的端部移除是有利的。
为了防止腐蚀，腐蚀可能在之前方法中的定位元件的离开位置处发生，至少定位元件的切断端部的区域处对铸件进行涂漆或粉末涂层是有利的。在优选实施例中，对整个铸件进行喷漆以尽可能有效地避免腐蚀的风险。
在开始提到类型的铸模中，本发明的基本任务通过包括具有接触表面的圆形圆周凸起的下模具部分来实现，连接到型芯的圆周轮缘的定位元件的自由端能够被放置在所述接触表面上，因此能够将型芯定位在铸模中而不触碰模具部分。因此，根据本发明的铸模具有与上述方法相同的优势，因此引用先前的陈述，以避免重复。
对于生产具有圆形圆周部分的铸件，尤其是对于生产铸造轮，如果圆形圆周凸被形成为闭合腔的边界表面的一部分，则是有利的。完成的铸件的形状由被边界表面包围的腔确定。
为了将型芯稳定地定位在预定位置中，如果在操作期间接触表面大致水平布置，则是有利的。接触面的布置保证在重力的作用下，型芯被支撑而不会触碰至少下模具部分。原则上，取决于设计，这还能够通过以小角度倾斜的接触面实现。
为了确保型芯在预定位置中而没有发生横向移位，如果上模具部分和/或下模具部分包括凹槽，则是有利的。优选地，凹槽的形状与插入到该凹槽中的定位元件的外部轮廓对应，因此当型芯被轻金属包围时，定位元件不能够向侧面移动。
为确保在使用轻金属包围型芯时型芯不在任何空间方向上发生移位，有利的是，在铸模的闭合位置中，上模具部分和下模具部分的凹槽被形成为使得从型芯突出的定位元件被锁定在凹槽中。锁定在槽中的定位元件不能从预定位置逃逸，即使在施加高的负荷时也是如此，因此型芯被以高精度布置在铸件中的期望位置内。
为了在铸模中形成复制完成的铸件的形状的腔，有利的是在上模具部分和下模具部分之间设置密封表面，并且接触表面形成下模具部分的密封表面的一部分。据此，下模具部分的密封表面包括特别地在操作期间水平设置的接触表面，从而使型芯在铸模中的定位显著更简单。
附图说明
现将借助于附图中示出的示例性实施例对本发明进行说明，然而，本发明并不限制于所示实施例。具体地，在附图中：
图1示出接纳由轻金属包围的型芯的铸模的一部分的剖面图；
图2a示出型芯的前视图，其中支架形定位元件被附接到圆周轮缘；
图2b以更大比例示出图2a中被圈起的细节；
图3示出图2b中沿C-C线的型芯的剖视图；
图4a示出根据另一实施例的连接到具有板形端部的定位元件的型芯的部分视图；
图4b以更大比例示出图4a中被圈起的细节；
图5a示出根据另一示例性实施例的连接到销形定位元件的型芯的部分视图；
图5b以更大比例示出图5a中被圈起的细节。
具体实施方式
图1示出用于生产铸件2的铸模1的剖面图。在所示实施例中，由轻金属制成的轮缘或铸造轮2’被生产用于机动车辆。型芯3被接纳在铸模1中，该型芯3的密度比用于包围型芯3以形成铸造轮2’的轻金属的密度低。型芯3由压缩材料预制而成，所述压缩材料例如多孔硅酸盐材料，尤其是蛭石；可选择地，型芯3可以由泡沫金属或任何其它材料构成。通过将具有相对低的密度的型芯3包括在铸造轮2’内，能够实现降低重量。如从图1显见，铸模1被形成为具有上模具部分4和下模具部分5的贝壳状部件。此外，铸模1包括例如在圆周方向上相互连接的四个型芯滑块6。为了闭合铸模1，上模具部分4朝下模具部分5移动，其中横向型芯滑块6被径向推动至内侧，直到型芯滑块6抵靠下模具部分5。为了将型芯3定位在铸模1内的预定位置，提供连接到型芯3的定位元件7。定位元件7使得能够在用轻金属合金包围型芯3之前将型芯3插入到铸模1中时将型芯3布置成不触碰模部分4，5。当引入轻金属合金时，型芯3从所有侧被轻金属合金包围。
在已知的用于生产铸造轮2’的方法中，通常在定位元件7和上模具部分4之间设立自锁连接，以将型芯3对中在铸模1中。然而，所示的型芯3在轴向方向上具有相对短的延伸，所以型芯3并没有延伸到上模具部分4之下。因而，在该实施例中，不能经由到上模具部分4的自锁连接实施型芯3的定位。
为了实现将根据本说明书的型芯3正确定位到预定位置，在将型芯3定位在铸模1中时，定位元件7被放置在下模具部分5的接触表面8上。因此型芯3在重力的作用下被保持在预定位置而没有触碰模具部分4，5。接触表面8关于铸模1的操作位置水平布置。下模具部分5包括圆形圆周凸起9，接触表面8为该圆形圆周凸起的鞍座的一部分。凸起9具有斜面10，11，所述斜面朝内侧或朝外侧径向邻接水平接触表面8。从径向方向观看，接触表面8和凸起9的内斜面10形成在相应成形的模部分4，5之间的密封表面12。从径向方向看，外斜面11与完成的轮辋凹底一致地凹入弯曲。因此，斜面11形成包围空腔14的边界表面13的部分，所述空腔14复制(duplicate)铸造轮2’的形状。下模具部分5的接触表面8包括凹槽16，定位元件7插入到该凹槽16中。当闭合铸模1时，定位元件7被锁定在下模具部分5的接触面8和与其相对的上模具部分4的接触面之间，以确保型芯3不在所有侧上移位。
从图1还能够看出，放置在接触表面8上的定位元件7的端部从完成铸造轮2’突出。在使用轻金属包围型芯3后，定位元件7的突出端被切断。为防止腐蚀，铸造轮2’至少在定位元件7的被切断的端部的区域处涂漆；有利地，将漆涂层施加到整个铸造轮2’。
图2a和2b示出型芯3的实施例，其中提供了具有朝内侧径向延伸的凹处18的环形圆周轮缘17。在图1所示的实施例中，一共设置四个定位元件7，该四个定位元件7分布在轮缘17的圆周上并且通过摩擦配合或力配合而被固定到轮缘17。定位元件7的自由端区域从轮缘17朝内侧径向突出。在将型芯3插入到铸模1中时，从型芯3突出的定位元件7的端部区域每个均被放置在下模具部分5的相应接触表面8上。根据图2a和2b，定位元件7被弯曲以呈现支架的形状，其中括号形状的定位元件7的支脚的自由端被固定在型芯3的轮缘17中。
图4a和4b示出定位元件7的替换实施例，其包括被放置在接触表面8上的板形端部区域。
在图5a和5b所示的实施例中，提供销形定位元件7。该定位元件7可以以已知方式通过形式配合和/或力配合而固定在型芯3内。为了通过摩擦配合而连接，有利的是，定位元件7具有削尖端部，所述削尖端部被驱动到预成形的型芯3中。
Claims (13)
1.一种用于生产铸造轮(2’)的方法，其中型芯(3)保持在所述铸造轮(2’)中并且具有圆周轮缘(17)，所述型芯(3)被插入到铸模(1)中，所述铸模(1)至少具有下模具部分(5)和上模具部分(4)，所述下模具部分(5)和所述上模具部分(4)相对于彼此移动以闭合所述铸模(1)，其中所述型芯(3)借助于至少一个定位元件(7)定位在所述铸模(1)中的预定位置中，其中所述定位元件(7)的端部区域通过力配合或摩擦配合而固定在所述型芯(3)的圆周轮缘(17)中，
其特征在于，在将所述型芯(3)定位在所述铸模(1)中期间，将从所述型芯(3)的圆周轮缘(17)突出的所述定位元件(7)的自由端区域放置在所述铸模(1)的下模具部分(5)的接触表面(8)上，所述接触表面(8)优选地在操作期间大致水平布置，因此所述型芯(3)在重力的作用下定位在所述预定位置中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在闭合所述铸模(1)时，所述定位元件(7)锁定在所述下模具部分(5)的接触表面(8)和所述上模具部分(4)的相应接触表面之间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从所述型芯(3)突出的所述定位元件(7)的销形、支架形或板形的端部区域放置在所述下模具部分(5)的接触表面(8)上。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，将从所述型芯(3)的圆周轮缘(17)朝内侧大致径向地突出的所述定位元件(7)的端部区域放置在所述下模具部分(5)的接触表面(8)上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将多个定位元件(7)放置在所述下模具部分(5)的合适的接触表面(8)上，所述多个定位元件(7)被附接到所述型芯(3)的圆周轮缘(17)并且在圆周方向上彼此间隔开。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，将从完成的铸件(2)突出的所述定位元件(7)的端部移除。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，至少在所述定位元件(7)的切断端部的区域中对所述铸件(2)进行涂漆或粉末涂覆。
8.一种用于生产铸件(2)尤其是铸造轮的铸模(1)，所述铸模(1)至少具有下模具部分(5)和上模具部分(4)，所述下模具部分(5)和所述上模具部分(4)相对于彼此移动以闭合所述铸模(1)，
其特征在于，所述下模具部分(5)包括具有接触表面(8)的圆形的圆周凸起(9)，连接到型芯(3)的圆周轮缘(17)的定位元件(7)的自由端部区域能够被放置在所述接触表面(8)上，因此所述型芯(3)能够在不接触所述模具部分(4，5)的情况下被定位在所述铸模(1)内。
9.根据权利要求8所述的铸模(1)，其特征在于，所述圆形的圆周凸起(9)形成为包围空腔(14)的边界表面(13)的一部分。
10.根据权利要求8或9所述的铸模(1)，其特征在于，所述接触表面(8)在操作期间大致水平布置。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的铸模(1)，其特征在于，所述上模具部分(4)和/或所述下模具部分(5)包括凹槽(16)。
12.根据权利要求11所述的铸模(1)，其特征在于，在所述铸模(1)的闭合位置中，所述上模具部分(4)和所述下模具部分(5)的所述凹槽(16)形成为使得从所述型芯(3)突出的所述定位元件(7)被锁定在所述凹槽(16)中。
13.根据权利要求8到12中的任一项所述的铸模(1)，其特征在于，在所述上模具部分(4)和所述下模具部分(5)之间设有密封表面(12)，所述接触表面(8)形成为所述下模具部分(5)的密封表面(12)的一部分。
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