CN108856651A - 用于生产铸造型芯的模具 - Google Patents

Abstract

用于生产铸造型芯的模具，该铸造型芯通过铸造来成型电动机的冷却套的冷却剂管道以及冷却剂流入部和流出部，模具具有能够用型芯材料填充并且具有围绕中心轴线的大体圆柱形形状的型芯模腔，型芯模腔的外壁由外模形成，内壁由完全由外模包围的内模形成。为了允许模制能够容易地脱模且在模制之后不被破坏的所述铸造型芯，内模的构成部分是：两个第一模具外壳和两个第二模具外壳，全部这四个共同界定型芯模腔的内壁，其中第二模具外壳布置在第一模具外壳之间；第一脱模机构，其布置在第一模具外壳之间并且构造成使第一模具外壳朝向彼此移动；第二脱模机构，其布置在第二模具外壳之间并且构造成使后者朝向彼此移动。

Description

用于生产铸造型芯的模具

技术领域

本发明涉及一种用于生产铸造型芯的模具，铸造型芯通过铸造来成型电动机的冷却套的冷却剂管道以及冷却剂流入部和流出部。

背景技术

现代电动机、特别是用于驱动车辆的电动机的效率很大程度上取决于电动机的冷却。因此，通常这种电动机设有冷却套，其中延伸有冷却剂管道，冷却流体、例如水流过该冷却剂管道。

考虑到例如可以具有蜿蜒形状的冷却剂管道的形状的复杂性，在铸造过程中生产冷却套可能是合适的。然而，这种类型的生产需要合适的铸造型芯，铸造型芯必须放置在铸模内，以便通过铸造来成型冷却剂管道以及必要的冷却剂流入部和流出部。以对应于冷却剂管道的复杂性的方式，为此目的所需的铸造型芯也具有相对复杂的形状。

发明内容

因此，本发明的目的是实现铸造型芯的模制，该铸造型芯通过铸造来成型电动机的冷却套的冷却剂管道以及冷却剂流入部和流出部，能够容易地脱模并且在模制后不被破坏。

因此，提出了一种用于生产铸造型芯的模具，该铸造型芯通过铸造来成型电动机的冷却套的冷却剂管道以及冷却剂流入部和流出部，所述模具具有能够用型芯材料填充的型芯模腔，所述型芯模腔具有围绕中心轴线的大体圆柱形形状。型芯模腔的外壁由外模形成，内壁由内模形成，所述内模完全由外模包围。内模的构成部分是：

-两个第一模具外壳和两个第二模具外壳，所有这四个模具外壳共同界定型芯模腔的内壁，其中第二模具外壳在每种情况下都布置在第一模具外壳之间，

-第一脱模机构，所述第一脱模机构布置在第一模具外壳之间并且构造成使第一模具外壳朝向彼此移动，

-第二脱模机构，所述第二脱模机构布置在第二模具外壳之间并且构造成使第二模具外壳朝向彼此移动。

利用这种模具，可以生产复杂形状的圆柱形铸造型芯，铸造型芯可以通过铸造来成型电动机的冷却套的冷却剂管道以及冷却剂流入部和流出部。典型地，这种冷却套在其内部具有蜿蜒形式的冷却剂管道，这些冷却剂管道连接在一起，以整体形成大体圆柱形形状。以相应的方式，在生产铸造型芯期间用型芯材料填充的型芯模腔主要由外模和内模确定。这里，外模形成型芯模腔的外壁，内模形成型芯模腔的内壁。圆柱形内模绕其整个圆周被圆柱形外模包围。

内模的构成部分包括两个第一模具外壳和两个第二模具外壳，其中所有这四个模具外壳共同形成和界定型芯模腔的内壁，并且其中第二模具外壳在每种情况中都以可移动的方式布置在第一模具外壳之间。

内模的构成部分包括第一脱模机构，该第一脱模机构布置在第一模具外壳之间并且构造成使第一模具外壳朝向彼此移动。内模的构成部分还包括第二脱模机构，其布置在第二模具外壳之间并且构造成使这些第二模具外壳朝向彼此移动。

因此通过这两个脱模机构实现朝向内模的纵向轴线的向内运动，由此在脱模期间打开或释放型芯模腔。

关于第一脱模机构，提出该第一脱模剂够包括外壳载体，该外壳载体布置成能够在中心轴线的方向上纵向移动，并且在该外壳载体上布置有两个引导件，其中这两个第一模具外壳中的一个以可位移的方式布置在一个引导件上，这两个第一模具外壳中的另一个以可位移的方式布置在另一个引导件上，并且其中这两个引导件的纵向方向朝向彼此会聚。会聚意味着两个纵向方向的虚拟轴线在外壳载体外部的一点相遇。

关于第二脱模机构，提出后者包括外壳载体，该外壳载体布置成能够沿中心轴线的方向纵向移动，并且在该外壳载体上布置有两个引导件，其中两个第二模具外壳中的一个是以可位移的方式布置在一个引导件上，并且两个第二模具外壳中的另一个以可位移的方式布置在另一个引导件上，并且其中这两个引导件的纵向方向朝向彼此会聚。收敛意味着两个纵向的虚拟轴线在外壳载体外部的某一点处相遇。

优选地，这两个外壳载体能够在中心轴线的方向上相对于彼此纵向移动，即，一个外壳载体以可滑动的方式布置在另一个外壳载体中。

为了通过单一、连续的驱动运动在内模处实现完全脱模，一个外壳载体上的引导件和另一个外壳载体上的引导件均定向成使得它们在相同方向上会聚并且两者在相反方向上发散。

为了首先通过该单一、连续的驱动运动仅使该对第一模具外壳向内收缩并且随后通过该单一、连续的驱动运动仅使该对第二模具外壳向内收缩，在外壳载体上形成有止挡件，所述止挡件至少在与引导件的会聚方向相反的方向上限制外壳载体相互之间的纵向可移动性。

为了能够构成使这些成对的模具外壳收缩以便以紧凑和节省空间的方式使一个在另一个内部脱模的这两个机构，外壳载体中的包括布置在其上的引导件的一个外壳载体形成为一个部件，而包括布置在其上的引导件的另一个外壳载体由沿中心轴线的方向依次布置的两个载体部分形成为两部件。在这种情况下，布置在另一个外壳载体上的引导件的细分使得在每个载体部分上都存在引导部分，其中引导部分彼此对准。

优选地，形成为一个部件的外壳载体通过纵向狭槽被细分成两个分段，并且这些分段仅通过腹板连接在一起。

根据模具的另外的构造，外壳载体中的一个具有截头圆锥形基本形式，外壳载体中的另一个具有由圆柱和从圆柱径向突出的臂构成的基本形式。圆柱在另一个外壳载体中被纵向引导，即在截头圆锥形外壳载体中被纵向引导。这有助于在脱模期间使成对的模具外壳收缩的两个机构的嵌套并因而紧凑的结构。

根据模具的另外的构造，引导件具有T形横截面并且它们接合在凹槽中，凹槽设置有位于相应的模具外壳的内侧中的对应的底切。

最后提出，形成第一对模具外壳的第一模具外壳的相互面对的内侧均依次具有一端部部分、中间部分和另一端部部分，并且与两个端部部分相比，所述内侧在中间部分中后退(set back)，从而形成凹部。

附图说明

从以下对用于生产铸造型芯的模具的描述中可以获得进一步的细节和优点。为此，参考附图，其中：

图1仅示出了可通过本文所述的模具、即铸造型芯生产的产品的透视图，所述铸造型芯通过铸造来成型电动机的冷却套的冷却剂管道以及冷却剂流入部和流出部；

图2示出了用于生产图1所示的铸造型芯的完整模具的透视图；

图3同样示出了模具，但与图2相比，该模具没有外模的构成部分；

图4示出了内模的成对的模具外壳的正视图，所述成对的模具外壳特别是处于最大脱模的操作位置中；

图4a示出了图4的区域IV的放大图；

图5示出了处于分离的仅内模的第一外壳载体的透视图；

图6示出了处于分离的仅内模的第二外壳载体的透视图；

图7示出两个外壳载体，一个在另一个内部，这两个外壳载体特别是处于成型位置中；

图8在该图的右侧部分中示出了处于最大脱模的操作位置中的两个外壳载体，一个在另一个内部；

图9a示出了处于仅两个第二模具外壳已经脱模的操作位置中的模具；

图9b示出了处于前进操作位置中的相同主题，其中两个第一模具外壳也已经脱模；和

图10示出了根据图9b的处于操作位置中的所有模具外壳的正视图。

具体实施方式

图1描绘了由铸砂构成的铸造型芯1。铸造型芯1用于通过铸造来成型电动机的冷却套的冷却剂管道2、冷却剂流入部3和冷却剂流出部4。因此，如果铸造型芯1被放置在铸造模具内，则其限定了这些区域，在铸造完成之后，冷却剂管道2、冷却剂流入部3和冷却剂流出部4位于这些区域中。

考虑到具有根据图1的蜿蜒形状的冷却剂管道2的形式的复杂性，在铸造过程中生产用于电动机的冷却套是适合的。

在下文中提出一种可以生产铸造型芯1的模具，其中最重要的是在不破坏的情况下准备脱模。

图2描绘了根据本发明设计的模具的整体。它由外模9和内模10构成，这两者都围绕中心轴线A布置。型芯模腔因此同样具有大体圆柱形形状，型芯模腔的形状在图1中以所生产的物品(铸造型芯)为基础重现。型芯模腔的外壁由外模9形成，型芯模腔的内壁由内模10形成。经由未示出的开口，可以将型芯材料、即铸砂填充到型芯模腔中，然后铸砂在型芯模腔中凝固以形成铸造型芯。

根据图2，外模9由总共四个分段构成，其中每个分段大致延伸四分之一圆。在脱模期间，这四个分段径向向外移动，由此所生产的铸造型芯1的外侧暴露出来。

相比之下，内模10的脱模不能通过各个分段的简单径向运动来进行，这是因为这些分段在它们朝向纵向轴线A向内运动期间会彼此碰撞。

尽管根据图4，内模10由四个分段组成，这四个分段组合以整体形成圆柱并在其外侧形成型芯模腔的内壁，但是这四个分段不具有均匀的尺寸和均匀的形状。相反，两个分段被构造为第一模具外壳11，另外两个分段被构造为第二模具外壳13。所有四个模具外壳11、13共同界定了型芯模腔的内壁，其中第二模具外壳13在每种情况下都布置在第一模具外壳11之间。由于第二模具外壳13在每种情况下都布置在第一模具外壳11之间，所以这两个第二模具外壳13可以朝向内模10的中心轴线A向内移动，但在该过程中不会抵靠两个第一模具外壳11。

图4和图4a描述了对于一个部分的模具外壳11和对于另一个部分的模具外壳13的这种不同设计的结果：两个第二模具外壳13在此径向向内移动，但是仍然位于第一模具外壳11之间。同时，第一模具外壳11均在第二模具外壳13的沿圆周方向指向的边缘在根据图4的操作位置中所处的部位处设置有凹部17。

根据图4a，第一模具外壳11中的凹部17是这样实现的，即两个第一模具外壳11的相互面对的内侧均依次具有一端部部分18a、中间部分19和另一端部部分18b。与两个端部部分18a、18b相比，第一模具外壳11的内侧在中间部分19中后退，从而在每种情况下形成凹部17。这也在图4a中另外示出，其中两个第二模具外壳13也用虚线表示。

此外，图4和图10在每种情况下描绘了处于最大脱模的操作位置中的成对的模具外壳11、13，这两个图揭示了对于一个部分的模具外壳11和对于另一个部分的模具外壳13的不同圆周尺寸。第一模具外壳11均在比第二模具外壳13更大的圆周角上延伸。例如，第一模具外壳11均可以在100°的圆周角上延伸，而第二模具外壳13均仅在80°的圆周角上延伸。

内模10的另外的构成部分是两个脱模机构，通过这两个脱模机构，模具外壳11、13可以在中心轴线A的方向上移动。第一脱模机构布置在第一模具外壳11之间并且构造成使这些第一模具外壳11朝向彼此移动。类似地，第二脱模机构布置在第二模具外壳13之间并且构造成使第二模具外壳13朝向彼此移动。

在两种情况下，该机构是两个模具外壳在外壳载体上的倾斜引导件。总共设置了两个外壳载体。图5描绘了第一外壳载体20，在此第一外壳载体为两部件构造，图6描绘了第二外壳载体30，在此第二外壳载体设计为一个部件。图7示出了两个外壳载体20、30处于一个在另一个内部的状态。这同时也是模制过程中的操作位置。

第一外壳载体20具有由中心圆柱21和从该中心圆柱径向突出的四个臂22构成的基本形式。圆柱21具有的尺寸使得它可以以基本无游隙的方式在圆柱形开口24中滑动，第二外壳载体30设置有所述圆柱形开口。

在四个臂22的外端部上一体地形成有引导件25A、25B。引导件25A、25B均具有T形横截面并且设计成使得它们以无游隙的方式在位于第一模具外壳11的内侧中的底切设计的凹槽26中滑动。

为了使如图7所示两个外壳载体20、30能够一个在另一个内部地安装，第一外壳载体20由两个载体部分20A、20B形成为两个部件，所述两个载体部分依次布置在轴线A的方向上。载体部分20A包含圆柱21和两个径向突出的臂，两个引导部分25A位于这两个径向突出的臂上。另一载体部分20B以相比之下较短的方式构造，其包括另外两个臂22，两个引导部分25B一体地形成在该另外两个臂的端部上。

第一外壳载体20的设计使得布置在轴线A的同一侧上的引导部分25A和25B彼此对准，并且因此共同形成在中间部分中断的引导件25。由轴线A的一侧上的引导部分25A和25B构成的引导件25和由在轴线A的另一侧上的引导部分25A和25B组成的引导件25均相对于轴线A成角度地延伸，并且它们朝向彼此会聚，如图5中通过示出引导件25的方向的虚线所示的那样。

图6中描绘的第二外壳载体30具有截头圆锥形的基本形式。在其相对于中心轴线A的相对两侧上，在每种情况下都一体地形成有T形横截面的引导件35，所述引导件35以可滑动的方式接合在第二模具外壳13中的凹槽36中。为此，第二模具外壳13中的凹槽36设置有相应的底切。

截头圆锥形外壳载体30居中地具有圆柱形开口24，另一个外壳载体20的圆柱21以纵向可移动的方式安装在该圆柱形开口24中。

外壳载体30形成为一体并且通过为臂22提供空间的纵向狭槽38细分成两个大体半圆锥形的分段，其中这些分段仅通过两个腹板39连接在一起。位于每个纵向狭槽38的端部处的是止挡件37。对应的配对止挡件27位于第一外壳载体20的两个较长的臂22上。形成在外壳载体30上的止挡件37与形成在外壳载体20上的止挡件27共同限制外壳载体30、20相互之间在与引导件35、25的会聚方向相反的方向上的纵向可移动性。

图9a和图9b在两个不同的操作位置示出了两个脱模机构的操作：

在根据图9a的操作位置中，两个第二模具外壳13中的每个通过第二外壳载体30在中心轴线A的方向上的纵向运动而向内移动。此时，两个第一模具外壳11还未进行任何向内运动。

在根据图9b的操作位置中，第二外壳载体30已经沿着轴线A进一步移动，其中止挡件37已经抵靠止挡件27。一旦这些止挡件彼此抵靠，外壳载体20就被外壳载体30的纵向运动拖带，使得从那时起，两个外壳载体20、30沿着中心轴线A的方向一起移动。一旦第一外壳载体20也在纵向方向上移动，它就使第一模具外壳11经由其引导件25向内移动，使得这些圆周区域也被脱模。

总体而言，脱模因此分两个阶段进行(首先是第二模具外壳13，然后是第一模具外壳11)，但是借助于优选连续进行的单一驱动运动进行的。该驱动运动通过第二外壳载体30的连续的纵向运动来实现，其在一定的纵向行进之后自动地拖带第一外壳载体20。

用于内模10的材料可以是塑料、金属或木材。

适合作为铸造型芯1的型芯材料的是砂或可倾倒的氧化物质或含有无机或有机粘合剂的物质的混合物，其中这些物质或物质的混合物被热硬化和/或化学硬化。

附图标记列表

1 铸造型芯

2 冷却剂管道

3 冷却剂流入部

4 冷却剂流出部

9 外模

10 内模

11 第一模具外壳

13 第二模具外壳

17 凹部

18a 端部部分

18b 端部部分

19 中间部分

20 第一外壳载体

20A 载体部分

20B 载体部分

21 圆柱

22 臂

24 开口

25 引导件

25A 引导部分

25B 引导部分

26 凹槽

27 止挡件

30 第二外壳载体

35 引导件

36 凹槽

37 止挡件

38 纵向狭槽

39 腹板

A 中心轴线，纵向轴线

Claims (12)

1.用于生产铸造型芯(1)的模具，所述铸造型芯(1)通过铸造来成型电动机的冷却套的冷却剂管道(2)以及冷却剂流入部(3)和冷却剂流出部(4)，所述模具具有能够用型芯材料填充的型芯模腔，所述型芯模腔具有围绕中心轴线(A)的大体圆柱形形状，并且所述型芯模腔的外壁由外模(9)形成，所述型芯模腔的内壁由内模(10)形成，所述内模完全由所述外模包围，其中，所述内模(10)的构成部分是：

-两个第一模具外壳(11)和两个第二模具外壳(13)，全部这四个模具外壳共同界定所述型芯模腔的内壁，其中第二模具外壳(13)在每种情况下都布置在第一模具外壳(11)之间，

-第一脱模机构，所述第一脱模机构布置在第一模具外壳(11)之间并且构造成使第一模具外壳朝向彼此移动，

-第二脱模机构，所述第二脱模机构布置在第二模具外壳(13)之间并且构造成使第二模具外壳朝向彼此移动。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述第一脱模机构包括外壳载体(20)，所述外壳载体布置成能够在所述中心轴线(A)的方向上纵向移动，并且在所述外壳载体上布置有两个引导件(25)，其中，所述两个第一模具外壳(11)中的一个第一模具外壳以可位移的方式布置在一个引导件上，所述两个第一模具外壳(11)中的另一个第一模具外壳以可位移的方式布置在另一个引导件上，并且其中这两个引导件(25)的纵向方向朝向彼此会聚。

3.根据权利要求1或2所述的模具，其特征在于，所述第二脱模机构包括外壳载体(30)，所述第二脱模机构的外壳载体布置成能够在所述中心轴线(A)的方向上纵向移动，并且在所述第二脱模机构的外壳载体上布置有两个引导件(35)，其中，所述两个第二模具外壳(13)中的一个第二模具外壳以可位移的方式布置在位于所述第二脱模机构的外壳载体上的一个引导件上，所述两个第二模具外壳(13)中的另一个第二模具外壳以可位移的方式布置在位于所述第二脱模机构的外壳载体上的另一个引导件上，并且其中位于所述第二脱模机构的外壳载体上的这两个引导件(35)的纵向方向朝向彼此会聚。

4.根据权利要求2与权利要求3结合的模具，其特征在于，这两个外壳载体(20，30)构造成能够在所述中心轴线(A)的方向上相对于彼此纵向移动。

5.根据权利要求4所述的模具，其特征在于，所述外壳载体(30)上的所述引导件(35)和另一外壳载体(20)上的所述引导件(25)在相同的方向上会聚。

6.根据权利要求4或5所述的模具，其特征在于，在所述外壳载体(30，20)上形成有止挡件(37，27)，所述止挡件(37，27)至少在与引导件(35，25)的会聚方向相反的方向上限制所述外壳载体(30，20)相互之间的纵向可移动性。

7.根据权利要求2结合权利要求3所述的模具，其特征在于，外壳载体中的包括其上布置的引导件(35)的一个外壳载体(30)形成为一个部件，并且包括其上布置的引导件(25)的另一个外壳载体(20)由沿所述中心轴线(A)的方向依次布置的两个载体部分(20A，20B)形成为两个部件。

8.根据权利要求7所述的模具，其特征在于，布置在所述另一个外壳载体(20)上的所述引导件(25)细分成使得在每个所述载体部分(20A，20B)上存在引导部分(25A，25B)，其中一个载体部分的引导部分(25A)与另一个载体部分的引导部分(25B)对准。

9.根据权利要求7或8所述的模具，其特征在于，形成为一个部件的所述外壳载体(30)通过纵向狭槽(38)被细分为两个分段，并且这两个分段仅通过腹板(39)连接在一起。

10.根据权利要求4-9中任一项所述的模具，其特征在于，所述外壳载体中的一个外壳载体(30)具有截头圆锥形的基本形式，所述外壳载体中的另一个外壳载体(20)具有由圆柱和从所述圆柱径向突出的臂构成的基本形式，并且所述圆柱在截头圆锥形的外壳载体(30)中被纵向引导。

11.根据权利要求4-10中任一项所述的模具，其特征在于，所述引导件(35，25)具有T形横截面并且接合在位于相应的模具外壳(13，11)的内侧中的底切设计的凹槽(36，26)中。

12.根据前述权利要求中任一项所述的模具，其特征在于，所述两个第一模具外壳(11)的相互面对的内侧均依次具有一端部部分(18a)、中间部分(19)和另一端部部分(18b)，并且与两个端部部分(18a，18b)相比，所述内侧在中间部分(19)中后退，从而形成凹部(17)。