CN105555434B - 铸造模具以及利用该铸造模具生产的活塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于铸造内燃机的活塞(2)的铸造模具(1)，其中，所述铸造模具(1)在活塞裙的未来内表面(3)的区域中具有由凹槽(4)形成的表面纹理(5)，所述凹槽(4)具有以下尺寸：深度为0.2mm<t<0.5mm，宽度为0.02mm<b<0.05mm以及凹槽壁(6)以0°<α<10°向外倾斜。这允许铸造活塞(2)在实际上所有方向上从所述模具被移除。

Description

铸造模具以及利用该铸造模具生产的活塞

技术领域

本发明涉及一种铸造模具，其用于铸造用于内燃机的活塞。本发明还涉及一种在这种铸造模具中铸造的活塞。

背景技术

当铸造内燃机活塞时，尤其是为了避免不期望的腔室，在铸造处理期间必须始终确保充分移除空气。在本文中，在现有技术中已经证明称为华夫格图案的表面纹理是有利的，华夫格图案的表面纹理使得不仅能够改善铸造材料的流动能力而且能够移除空气。但是，公知的华夫格图案具有的缺陷是其必须被引入铸造模具的拉动方向，因为置于华夫格图案草案外侧的铸造活塞的脱模产生底切，因而能够导致破坏铸造活塞。但是，这种表面纹理是很期望的，其不仅用于改善空气移除，而且用于识别利用该铸造模具生产的活塞的原产度。

发明内容

因而本发明解决指定铸造模具的问题，铸造模具相对于脱模方向尤其具有显著增加的柔性。

本发明基于的总体构思是，现在，在公知为本身用于铸造用于内燃机的活塞的铸造模具中，在活塞裙的接连内表面的区域中，设置表面纹理，该表面纹理由凹槽形成并且允许铸坯的脱模相对于表面纹理达到约90°，也即是说平行于表面纹理。为此，根据本发明形成表面纹理的凹槽具有的深度为0.2mm<t<0.5mm，宽度为0.02mm<b<0.05mm并且凹槽壁以0°<α<10°向外倾斜。因而这种凹槽的截面是梯形。根据本发明凹槽较小并且还比先前形成表面纹理的凹槽陡，并且在铸造处理期间能够贡献于铸造模具的最佳排气，但是铸造金属不渗透至凹槽中，在凹槽中铸造金属以底切方式陷入。通常，根据本发明可自由设置表面纹理，虽然确保各个凹槽能够被排气是重要的。在本文中，表面纹理能够使用或者不使用保护气体，以及使用或者不使用脱模剂或者使用或者不使用永久涂层，以及还使用永久涂层和脱模剂的组合。根据具有上述凹槽的本发明表面纹理的特定优势是，其生成具有难以模仿的外观的表面纹理，并且其能够用作原产度的证据。

在根据本发明的解决方案的另一有利实施例中，凹槽形成四边形结构。例如这种四边形结构能够是矩形结构或者菱形结构，这种四边形结构尤其还能够叫做华夫格图案，并且这种四边形结构允许在几乎所有方向上从铸造模具脱模铸坯，也即是说达到约平行于表面。

在根据本发明的解决方案的有利发展中，依靠激光器创建凹槽。从而依靠激光器创建这种凹槽以及这种表面纹理还间接地，代表表现为一种节约成本以及同时高质量生产方法。

有利地，涂层，尤其脱模剂，应用至表面纹理。这种涂层能够至少局部变窄凹槽的出口，因而使得铸造材料难以渗透在那里。同时，涂层不关闭各个凹槽，使得甚至利用涂层，尤其利用永久涂层或者脱模剂能够确保移除空气。为了增加工具的服务寿命，合适的选项包括金属或者陶瓷涂层或者它们的组合。

当然，以上提到的特征以及以下仍将解释的特征不仅能够使用在每个情况指示的组合中，而且能够以其他组合或者单独使用，这并不超出本发明的范围。

本发明的优选示范实施例呈现于附图，并且在以下描述中更详细地被描述，其中，相同附图标记涉及相同或者类似或者功能相同的部件。

附图说明

在附图中，在每个情况下示意地：

图1示出了通过根据本发明用于铸造活塞的铸造模具的截面图，具有指示的脱模方向，

图2示出了表面纹理的区域中铸造形式的详细示意图，

图3示出了根据本发明在活塞裙的内表面上的表面纹理的视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，内燃机活塞2中仅特定区域被表示，根据本发明用于铸造内燃机活塞2(参见图3)的铸造模具1，在活塞裙的接连内表面3的区域中，具有由凹槽4形成的表面纹理5。在本文中，根据本发明凹槽4具有以下尺寸：深度t在0.2mm和0.5mm之间(参见图2)，宽度b在0.02mm和0.05mm之间，凹槽壁6向外倾斜，其中，凹槽壁6的向外倾斜在0°<α<10°之间。根据本发明形成的凹槽4使得，如图1示出的，相反于先前的表面纹理，能够在几乎任何方向上脱模铸造活塞2，尤其甚至达到约平行于表面纹理5的表面。在本文中，图示于图1的弧形7指示可能的脱模角度，清楚的是，活塞2能够在几乎任何方向上通过约180°从铸造模具1脱模。在先前的表面纹理的情形下这是不可能的，因为这些仅能够在铸造模具的拉动方向上创建。脱模超出华夫格图案草稿或者超出凹槽草稿会产生底切并且不可避免地破坏铸造部分，即本例子中的活塞2。

根据本发明的铸造模具不再具有该缺陷，因为，在该铸造模具的情形下，表面纹理5构造为，使得铸造材料不能够渗透进表面纹理5，即尤其不能渗透进凹槽4，因而允许相对于脱模方向较大自由度，因为不产生底切。但是，根据本发明凹槽4或者从而产生的表面纹理5，还允许改善流动能力以及在铸造活塞2处理期间移除空气。

图3示出了形成四边形结构，例如正方形华夫格图案或者菱形结构的凹槽4。

图2示出了，两个相邻凹槽4之间提供了0.2mm和2.0mm之间的间隔a。在铸造模具1中创建凹槽4，因而创建表面纹理5例如能够依靠激光器执行，依靠激光器不仅能够极其精确地而且能够相对节约地创建凹槽4。此外，表面纹理5的特定构造能够用以创建原产地标志，使得根据本发明使用铸造模具1铸造的活塞2能够明白地以及易于归因于特定生产者。

图2再次示出了，铸造模具1还能够在表面纹理5的区域中具有涂层8，尤其具有脱模剂。脱模剂通常理解为涂层材料，例如施加至铸造模具1，尤其为了使整个多孔模具部分表面平滑。为此，使用的基底材料例如很好地磨光的高度耐火材料。由于在活塞2的铸造期间熔化的金属，这种涂层8或者脱模剂额外地隔离于基板并且保护基板免于热负荷。例如能够利用或者不利用保护气体创建表面纹理5或者形成前者的凹槽4。通常，根据本发明凹槽4较小并且比先前表面纹理的凹槽陡，使得能够至少降低或者优选甚至能够避免在铸造处理期间熔化物的渗透因而形成不期望的底切；而是能够可靠地确保需要用于优化铸造的排气。

因而，利用根据本发明的铸造模具1，能够实现基本优势，即：

-几乎任何脱模方向，

-依靠表面纹理5的特定构造指示原产地，

-在活塞2的铸造期间可靠的排气。

Claims (8)

1.一种用于内燃机的铸造活塞(2)的铸造模具(1)，其中，所述铸造模具(1)在其对应活塞裙的接连内表面的区域中具有由凹槽(4)形成的模具表面纹理，其中，所述凹槽(4)具有以下尺寸，

-深度为0.2mm<t<0.5mm，

-宽度为0.02mm<b<0.05mm，以及

-凹槽壁(6)，其以0°<α<10°向外倾斜。

2.根据权利要求1所述的铸造模具，

其特征在于，

所述凹槽(4)形成四边形结构。

3.根据权利要求1或2所述的铸造模具，

其特征在于，

0.2mm<a<2.0mm的距离存在于两个凹槽(4)之间。

4.根据权利要求1或2所述的铸造模具，

其特征在于，

依靠激光器创建所述凹槽(4)。

5.根据权利要求1或2所述的铸造模具，

其特征在于，

涂层(8)应用至所述模具表面纹理。

6.根据权利要求5所述的铸造模具，

其特征在于，所述涂层(8)为脱模剂。

7.根据权利要求1或2所述的铸造模具，

其特征在于，

所述模具表面纹理形成为正方形华夫格图案。

8.一种在根据权利要求1至7中任一项所述的铸造模具(1)中铸造的活塞(2)，所述活塞(2)在活塞裙的内表面的区域中具有由模具中的凹槽(4)形成的活塞表面纹理，其中，所述凹槽(4)具有以下尺寸，

-深度为0.2mm<t<0.5mm，

-宽度为0.02mm<b<0.05mm，以及

-凹槽壁(6)，其以0°<α<10°向外倾斜。