CN103987476A - 用于制造铸件的模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造铸件的模具，其具有模具板形式的、可由打开状态转换到关闭状态的两个模具部分，其中模具部分在其关闭状态下限定出可填入液态浇铸料的模具型腔，而在其打开状态下能够移除特别是通过至少部分冷却而固化的铸件，模具部分在其关闭状态下可借助将可拆分的两个模具部分连接的锁定装置来锁定和旋转，其中锁定装置在关闭状态借助保持锁定压力的条件实现模具板锁定。锁定装置具有带空气弹簧的蓄力装置，用以在模具板压合后保持压合模具板的闭合压力。
Description
本发明涉及一种用于制造铸件的模具，其具有相互关联的、可由打开状态转换到关闭状态的两个模具部分，其中模具部分在其关闭状态下限定出可填入液态浇铸料的模具型腔，而在其打开状态下能够移除特别是通过至少部分冷却而固化的铸件，模具部分在其关闭状态下可借助将可拆分的两个模具部分连接的锁定装置来锁定，并且可借助夹持装置(特别是机械手臂)根据铸造工艺绕预设的轴线旋转，其中铸造工艺可基于形状、时间顺序和模具型腔中待浸湿的区域来调节。
这种类型的模具由DE102004014100B3可知。在DE102004014100B3描述的5轴倾斜铸造模具的装置布置中，使用了相对于锁定装置具有不定维度的倾斜铸造模具，锁定装置用于在关闭状态下将模具部分锁定在一起，其中模具可以借助机械手臂根据预定的铸造工艺以期望的状态倾斜。该装置的问题在于，如果(在已知的装置中做出适当修改)模具不依赖重型铸造设备等而自由旋转，则保持模具部分相互间的接触压力。
本发明的目的是进一步改进已知模具，在铸造工艺过程中模具进行旋转运动时，通过模具自身的锁定机构来紧固模具，在模具部分被压合并被施加期望的压力后，可以通过模具中集成的锁定装置来进行锁定。
本发明通过下述内容达到改进这种类型模具的目的，可相对彼此移动的模具部分为两个模具板，两个模具板以基本直线的方式沿基本垂直于两个模具板的板面行进的运动轴线相对于彼此从打开状态移动至关闭状态，其中，在关闭状态下，连接可拆分的两个模具板的锁定装置将两个模具板以压合状态锁定，并在两个模具板处于关闭状态时维持锁定压力；锁定装置具有带气压弹簧的蓄力装置，在两个模具板通过位于所述具以外的闭合装置压合两个模具板之后，蓄力装置维持将两个模具板压合的闭合压力，闭合装置基本垂直于两个模具板的中间平面作用；以及锁定装置具有位于两个模具板中一个模具板上的锁定套筒和位于两个模具板中另一个模具板上的张紧套筒，张紧套筒与锁定套筒基本对准，此外，锁定装置还具有与张紧套筒和锁定套筒相互作用的可移动的张紧螺栓，张紧螺栓能够以基本垂直于两个模具板的平面的方向移动，并轴向地安装在设置在两个模具板中一个模具板上的锁定插座中以由蓄力装置加载的压力进行纵向平移。
优选地，两个模具板都具有矩形形状。
本发明的另一个实施方式的特征在于铸造工艺结束后一个模具板的紧急释放机构以及至少大部分固化的铸件。
因此可以提供的是，紧急释放机构具有气压致动器并具有推杆和卸料杆，推杆和卸料杆由气压致动器加载以使部分固化的铸件脱模。
在本发明这些实施方式中，提供了所要求类型的紧急释放机构，这使得固化中或已固化的铸件不依赖存在于模具中的状态和过程阶段而可以有效脱模。
总而言之，本发明是基于令人惊讶的发现，以精巧的方式成功解决了提出的问题，通过根据本发明公开的带有锁定机构的“自给自足”的模具，使得在模具板或者由模具板形成的各个模具部分或模具半部借助期望的闭合压力压合后以及在模具板上施加期望的闭合压力之后，保持通过模具板形成的模具型腔紧密可靠，同时借助机械手臂等，通过几乎无限的运动使得模具型腔所有限定的区域可以实现无瑕疵的浸润。
本发明所公开的锁定装置类型既不在常规装置之列也不在根据DE-PS1243331,DE-OS2545178和/或DE3422171公开的模具之列。尚无此类出版物展示模具和/或(例如通过机械手臂)自由操纵的在保持闭合力作用下可自动锁定的铸造模具的旋转。相反地，对于铸造设备，其中用于铸造模具相关的装卸装置集成至重型整体设备中，该装卸装置在设计和操作中实际上比本发明的模具更复杂。
特别地，现有技术也没有迹象显示存在本发明优选实施方式所公开的紧急释放机构类型。
本发明的其他特点和优点将通过权利要求和以下描述变得显而易见，在以下描述中将参照附图对示例性实施方式进行详细描述。
在附图中：
图1示出根据本发明的示例性实施方式的模具的部分剖开的侧视示意图，其中锁定机构处于打开状态；以及
图2示出图1的示例性实施方式中锁定机构处于关闭状态的示意图；
图3示出根据本发明的示例性实施方式的模具的部分剖开的侧视示意图，其中示出未锁定状态下的紧急释放机构；
图4示出图3的示例性实施方式处于锁定状态的示意图；
图5示出发生紧急释放后的图3和图4的示例性实施方式。
如图1所示，根据本发明的示例性实施方式的用于制造金属铸件的模具具有图中下方所示的第一模具板10和图中上方所示第二模具板12，第一模具板10和第二模具板12在垂直方向上互相叠加布置，并且在关闭状态下(图2)限定模具型腔14。在图1中，第二模具板12(通常为可锁定转动模具的基本成矩形的模具半部，在图1和图2示出的状态下水平布置)布置在第一模具板10上方并与第一模具板10相距一定距离，以使模具型腔14可从侧面进出，这对于取出完成铸造的金属铸件是不可缺少的。位于图1和2所示的模具右侧的锁定装置具有布置在第一模具板10中的锁定套筒16、设置在第二模具板12上的张紧套筒18以及可通过用作蓄力装置的空气弹簧22加载的张紧螺栓20。张紧螺栓20可在锁定插座24中以图1和2中可见的垂直方向垂直移动。
在图1和图2的示例性实施方式中，根据本发明的模具的使用如下：首先在第二模具板12上以箭头26的方向施加闭合力以将第一模具板10和第二模具板12压合在一起，即例如通过铸造设备的相应的按压装置将第二模具板12由图1所示的上方位置向邻近第一模具板10的下方位置向下压合，该按压装置也用于常规摆动模具中。一旦作用在图1箭头26的方向上的闭合力将第二模具板12压紧在第一模具板10上并由此以图2所示的方式封闭模具型腔，闭合力与用作蓄力装置的空气弹簧22的力相反，在图2中箭头28方向上作用的空气弹簧22的力向上按压张紧套筒18，由此张紧螺栓20使得第一模具板10和第二模具板12在关闭状态下保持持续锁定。
在由空气弹簧22的压力或闭合力支持的锁定状态下，由锁定的第一模具板10和第二模具板12组成的模具自动锁定，从而使得模具可以借助无需保持压合模具板10、12的闭合力的处理装置来自由旋转，如保持模具板10、12的闭合对于在此期间通过润湿或填充液态金属以到达模具型腔所有必要的区域是不可缺少的。在铸造过程结束并且相应地模具冷却后，通过将第二模具板12由图2所示的锁定状态抬升，模具板10和12再次回到图1所示的打开状态，随后，铸成的金属铸件可以由模具型腔14中脱出。
根据图3至图5的示例性实施方式，提供了考虑到以下情况的紧急释放机构，即在经受强冷却时固化的铸件会从模具部分的模具面上收缩。收缩的铸件料，特别如轻合金，因此会楔入模具型腔，从而在铸件脱出模具时必须大幅增加消耗，但另一方面，则要考虑到铸件甚至模具的损伤。
因此，在常规类型的铸造设备中，将模具半部集成在重型紧凑铸造设备中，通过使用在预定的时间间隔结束后退料的功能来解决这个难题。
这样的退料功能同样符合在常规操作中铸件由模具中脱模的机构。
与之相对，可自由运动的模具(如图1和图2所示并根据这些图示所描述的示例性实施方式)不是在所有过程阶段中都连接至铸造设备的机构上用于铸件脱模。因此过程状态会出现铸件不可能脱模的时候，即使此时已经到了需要的时间点。
由此，根据图3至图5的示例性实施方式所设计的紧急释放机构可以不依赖于模具所处的状态和过程阶段而使铸件脱模。
在图3至图5的示例性实施方式中提供了紧急释放机构32，该紧急释放机构32具有可通过相应的阀开关加载压力的空气弹簧。该力与模具的锁定作用相对，但该力小于通过图1和图2的空气弹簧22产生的闭合力。因此，图3至图5所示的铸模可以通过空气弹簧22由图3所示解锁状态转移到图4的锁定状态，而无需通过空气弹簧实现的紧急释放机构32产生的能够使模具半部彼此分离的力，其中铸模结构的与紧急释放机构分隔开的其余部分对应于图1和图2的示例性实施方式。
然而，如果根据图1至图5的空气弹簧22的压力被释放，空气弹簧22将推杆33(位于通过紧急释放机构32控制的卸料板35上)和卸料杆34由图4所示的关闭状态推至图5所示的状态，由此模具半部(通过推杆33)互相移动一定距离，铸件(通过卸料杆34)脱模。
如果利用基于空气弹簧的锁定系统，能够使紧急释放机构的气压驱动与空气弹簧相结合，由此锁定系统中储存的压力就可以用于紧急释放机构。由此可见，空气弹簧22中存储的压力通过打开阀门由该处传导至空气弹簧32中并以此引发紧急释放机构。
与常规铸造设备的机构相适应，根据图3至图5的紧急释放系统，必要时可应用到两个模具半部中，以此实现双面脱模。
在上述描述、附图以及权利要求中公开的本发明的特点可单独地或可以任何组合的方式在不同的实施方式中实现本发明。
Claims (4)
1.一种用于制造铸件的模具，具有相互关联的、能够由打开状态转换到关闭状态的两个模具部分，其中所述模具部分在其关闭状态下限定出能够填入液态浇铸料的模具型腔，而在所述模具部分的打开状态下能够移除特别是通过至少部分冷却而固化的铸件，所述模具部分在其关闭状态下能够借助将可拆分的两个模具部分连接的锁定装置来锁定，并且能够借助夹持装置(特别是机械手臂)根据铸造工艺绕预设的轴线旋转，其中所述铸造工艺能够基于形状、时间顺序和模具型腔中待浸湿的区域来调节，
其特征在于，可相对彼此移动的所述模具部分为两个模具板(10,12)，所述两个模具板(10,12)以基本直线的方式沿基本垂直于所述两个模具板(10,12)的板面行进的运动轴线相对于彼此从打开状态移动至关闭状态，其中，在所述关闭状态下，连接可拆分的所述两个模具板(10,12)的所述锁定装置(16,18,20)将所述两个模具板(10,12)以压合状态锁定，并在所述两个模具板(10,12)处于所述关闭状态时维持锁定压力；
其特征还在于，所述锁定装置具有带气压弹簧的蓄力装置(22)，在所述两个模具板(10,12)通过位于所述模具以外的闭合装置压合所述两个模具板之后，所述蓄力装置维持将所述两个模具板压合的闭合压力，所述闭合装置基本垂直于所述两个模具板的中间平面作用；以及
其特征还在于，所述锁定装置具有位于所述两个模具板(10,12)中一个模具板(10)上的锁定套筒(16)和位于所述两个模具板(10,12)中另一个模具板(12)上的张紧套筒(18)，所述张紧套筒(18)与所述锁定套筒(16)基本对准，此外，所述锁定装置还具有与所述张紧套筒(18)和所述锁定套筒(16)相互作用的可移动的张紧螺栓(20)，所述张紧螺栓(20)能够以基本垂直于所述两个模具板(10,12)的平面的方向移动，并轴向地安装在设置在所述两个模具板中一个模具板上的锁定插座(24)中，所述张紧螺栓(20)的移动由所述蓄力装置(22)的压力致动。
2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述两个模具板(10,12)具有矩形形状。
3.根据权利要求1或2所述的模具，其特征在于，所述铸造工艺结束后所述一个模具板(10)的紧急释放机构(32)以及至少大部分固化的铸件。
4.根据权利要求3所述的模具，其特征在于，所述紧急释放机构(32)具有气压致动器(22)，并具有推杆(33)和卸料杆(34)，所述推杆(33)和所述卸料杆(34)由所述气压致动器(22)加载以使部分固化的铸件脱模。
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