CN110382135B - 用于将铸芯保持在铸模中的保持装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将铸芯保持在铸模、尤其是压铸模具中的保持装置，其包括多个夹紧区段，所述夹紧区段这样相对于彼此定位，使得形成用于铸芯的夹紧区域，所述夹紧区段(14)具有内接触面(16)和外接触面(18)，内接触面(16)设计用于贴靠在铸芯(1)上，并且外接触面(18)设计用于贴靠在铸模(2)上。本发明还涉及一种铸模、一种用于固定或保持铸芯的方法以及一种保持装置的应用。

Description

用于将铸芯保持在铸模中的保持装置

技术领域

本发明涉及一种用于保持铸芯的保持装置、一种铸模、一种用于固定或保持铸芯的方法以及一种保持装置的应用。

背景技术

在铸件中需要铸芯来实现例如空腔和侧凹。这种例如由砂或盐制成的芯目前主要用于重力铸造工艺中。在此，芯通过定位销或芯支撑件或芯支座定位在金属型或砂芯(重力铸造)中。这不可避免地导致铸件中留下孔，这种孔大多需要再加工。在压铸中，芯的支承仅通过将芯支撑在半模上和铸件之外来实现。这还归因于芯在不滑动的情况下所必须承受的巨大压力。因此，芯后来突出于铸件，或者芯支撑件仍然作为“异物”保留在铸件中。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种保持装置、一种铸模、一种用于保持铸芯的方法以及一种保持装置的应用，它们消除了上述缺点并且能实现对已知铸造工艺的优化。

所述任务通过用于将铸芯保持在铸模中的保持装置来解决，该保持装置包括多个夹紧区段，所述夹紧区段相对于彼此定位，使得形成用于铸芯的夹紧区域，所述夹紧区段具有内接触面和外接触面，内接触面设计用于贴靠在铸芯上，并且外接触面设计用于贴靠在铸模上。

所述任务还通过铸模来解决，其包括至少一个铸芯以及至少一个本发明的保持装置，所述至少一个保持装置设置在所述至少一个铸芯和所述铸模之间。

所述任务还通过用于固定/保持铸芯的方法来解决，其包括步骤：

提供铸模和铸芯；

提供包括多个夹紧区段的本发明的保持装置；

将保持装置和/或夹紧区段设置在铸模和铸芯之间，以便固定铸芯。

所述任务还通过本发明的保持装置在压铸模具中用于固定铸芯的应用来解决。

根据本发明，用于将铸芯保持在铸模、尤其是压铸模具中的保持装置包括多个夹紧区段，所述夹紧区段这样相对于彼此定位，使得形成用于铸芯或铸芯至少一个区域的夹紧区域。可以说，夹紧区域形成一种设置空间，铸芯或铸芯至少一个区段或区域可设置在该设置空间中或上。关于夹紧区域的几何结构应指出，夹紧区域适宜地适配于铸芯或铸芯相应区段或区域的几何结构。

优选保持装置或夹紧区域设计用于铸芯的力锁合或者形锁合且力锁合的设置。优选为了借助保持装置来保持或固定铸芯，设有过盈配合。这种过盈配合允许保持或固定并且尤其是夹紧铸芯。过盈配合的设计取决于铸芯的几何结构并且尤其是其材料。根据一种实施方式，使用砂作为芯材料，该芯通过射芯器或通过增材制造工艺制造。还已知并且可用的是盐芯、陶瓷纤维芯、玻璃或木芯或金属熔芯或空心体嵌件和永久钢嵌件，它们也可通过保持装置定位并且尤其是固定。

在此特别要指出，保持装置也设计用于力锁合地设置在相应铸模上，铸模根据所使用的铸造工艺例如可由金属或沙制成。换句话说，保持装置不仅设计用于贴靠在铸芯上而且也用于贴靠在铸模上、根据具体实施方式贴靠在相应半模上等，更确切地说，尤其是贴靠在铸模的内部轮廓或铸芯的外部轮廓上，这尤其意味着，例如无需在铸模中设置孔或类似物来插入保持装置。根据一种实施方式，夹紧区段形成尤其是连续的网状或接片结构。优选夹紧区段构造成接片形的，接片的壁厚至少区域地相应于后来铸件的构件厚度或壁厚。因此，可有利地通过保持装置或其夹紧区段的尺寸或大小精确地调节围绕芯的(最小)壁厚。特别是在涉及在待实现公差方面十分重要的构件区域时，这会是特别有利的。

根据一种优选实施方式，保持装置的材料与用于铸件生产的铸造材料相同或至少相似。因此，保持装置的材料适宜地相应于熔体的材料，由此能实现两个部件的改善连接。根据一种实施方式，保持装置也可具有相应涂层，以便进一步改善连接，相应于所使用的铸造材料来选择涂层。优选的铸造材料尤其是铝和/或镁或铝合金和/或镁合金。在具有涂层的情况下，可涂覆金属夹层、如锌以用于材料锁合连接。

作为替代方案，也可这样设计保持装置的材料，使得有针对性地影响后来的铸件构件特性。根据一种实施方式，例如为保持装置使用这样的材料，其允许有针对性地影响、尤其是例如降低或增加构件在该区域中的导热率。必要时保持装置(例如在使用钢材料时)可有针对性地提高铸件所希望区域中的刚度。根据保持装置的质量可影响铸件的固有频率等。

适宜的是，夹紧区段具有内接触面和外接触面，内接触面设计用于贴靠在铸芯上，并且外接触面设计用于贴靠在铸模上。术语“贴靠”在此尤其是可理解为与插入或伸入铸芯或铸模中的区别。保持装置设计成用于保持或夹紧在铸模中或其上，换言之，尤其是以力锁合的方式设置。此外，保持装置设计成用于保持铸芯本身或保持或夹紧在铸芯上或力锁合且相应形锁合地设置在其上。由此，尤其是也在压铸中确保了铸芯的可靠固定和保持。为此，例如各内接触面分别彼此成对地设置或定向，使得铸芯或铸芯特定区段可设置在由此或经此产生的“中间空间”或设置空间中(或多个)。适宜的是，保持装置包括多个这种彼此成对定向的内接触面，它们的位置最终通过夹紧区段形成。

根据一种实施方式，至少一个内接触面设计用于全表面且形锁合地贴靠在铸芯上。适宜的是，内接触面设计为全表面地、即以其整个表面设置在铸芯上，内接触面的精确几何结构取决于铸芯的几何结构。内接触面可平面或平坦地延伸，但也可具有倒圆部或构成肩部，以便以形锁合的方式尽可能精确地依循铸芯的外部轮廓。

根据一种实施方式，在至少一个外接触面上构造有至少一个凹部或至少一个凹陷。这允许熔体能完全填充模具的空间。换句话说，通过凹部或凹陷允许最佳地实现保持装置的包封。优选在保持装置和铸模之间的外接触面的尺寸或数量保持为尽可能小或减小到最小程度。

根据不同实施方式，这种凹部和凹陷的深度可以在约1-4mm的范围内，其尺寸取决于铸件的尺寸，但也取决于铸造工艺的参数。通过凹部或凹陷在一定程度上形成突起，它们根据不同实施方式在横截面中是圆滑的、尤其是圆形的，由此有利于环流。作为替代方案，也可通过有角的(如正方形或长方形)突起产生棋盘状结构，在它们之间提供相应通道。

根据一种实施方式，也在一个或多个内接触面上设置这种凹部或凹陷，以优化铸模的完全填充。根据一种实施方式，保持装置也具有孔和/或开口，它们优选在熔体流动方向上定形并且因此一方面优化铸模的填充并且另一方面进一步改善保持装置的注入。

本发明还涉及一种铸模、尤其是压铸模具，其包括至少一个铸芯以及至少一个本发明的保持装置，所述至少一个保持装置尤其是力锁合地设置、尤其是夹紧或夹住在所述至少一个铸芯和所述铸模之间。铸模在此可以是金属型、即永久模具，但也可以是砂型或尤其是压铸模具的半模。

根据一种优选实施方式，在所述至少一个保持装置和所述铸芯之间设有过盈配合。这允许保持装置可夹紧在铸芯或铸芯区段上。

作为替代方案，力锁合或夹紧作用也可仅通过铸模、尤其是通过闭合铸模来实现。例如保持装置在铸模闭合时或通过闭合铸模而稍微变形或压缩，由此实现铸芯与保持装置之间的力锁合。

根据一种实施方式，夹紧区段分布地并且彼此分开地设置。换句话说，保持装置并非包括多个连续的夹紧区段，而是夹紧区段围绕铸芯分布地并且彼此分开地这样定位或设置，使得可靠地保持铸芯。在此，夹紧区段例如构造为销，其贴靠在铸芯和铸模上。

根据一种实施方式，在保持装置和铸模之间设有过盈配合。适宜的是，保持装置的外部尺寸以小的过盈相应于铸模的内部尺寸。因此，在闭合铸模时保持装置与铸芯一起固定或夹紧在铸模中，尤其是力锁合或形锁合且力锁合地被保持。

本发明还涉及一种用于固定/保持铸芯的方法，其包括步骤：

提供铸模、尤其是压铸模具、和铸芯；

提供包括多个夹紧区段的保持装置；

将保持装置和/或夹紧区段设置在铸模和铸芯之间，以便固定铸芯。

优选将保持装置和/或夹紧区段设置在模具和铸芯之间以用于最小化铸芯的自由长度并且因此减小包封注塑时的机械应力。

芯可有利地在没有改动或没有定位辅助的情况下使用、尤其是用于压铸模具上。有利的是，铸件也不再需要再加工，因为保持装置和夹紧区段不再从后来的铸件突出或在铸件中留下例如由芯定位销引起的孔。因此，通过节省时间和劳动可降低生产成本。尤其是也可同时提高构件质量，因为保持装置允许非常快速且尤其是位置精确地插入铸芯。特别是通过保持装置调节壁厚是尤为有利的。还要强调，在此也可快速且简单地改变芯的支承点，所述支承点可能基于例如特定流动条件而需要调整。

根据一种实施方式，该方法包括步骤：

将保持装置设置/固定在铸芯侧旁或上面；

将铸芯放入铸模中。

适宜的是，首先将保持装置固定到铸芯上并且随后将该组件放入铸模中。

根据一种实施方式，该方法包括步骤：

闭合铸模，以便固定铸芯和保持装置。

优选在保持装置和铸模之间设有过盈配合，因此保持装置的外部尺寸以小的过盈相应于铸模的内部尺寸。以这种方式在闭合压铸模具时可将保持装置连同铸芯一起固定或夹紧在铸模中。换句话说，在一定程度上通过铸模施加预压紧。

本发明还涉及一种根据本发明的保持装置在压铸模具中用于固定铸芯的应用。

根据保持装置的材料和复杂度，保持装置例如借助切削制造工艺而制造。优选通过增材制造工艺制造。

结合保持装置提到的优点和特征类似并且相应地也适用于所述方法和应用，反之亦然并且彼此适用。

附图说明

其它优点和特征由接下来参照附图对保持装置或铸模的说明给出。在本发明范围中不同特征在此可彼此组合。

附图如下：

图1示出由两个保持装置保持的铸芯的透视图；

图2示出铸模连同通过保持装置固定的铸芯的示意性剖视图。

具体实施方式

图1示出铸芯1，其具有大致正方形的横截面。在铸芯1的端部上分别设置保持装置10，该保持装置包括夹紧区段14。这些夹紧区段14构造成连续的，在此应指出，铸芯1部分地遮挡了一些夹紧区段。但可以看出，夹紧区段14优选成对并且相对置地设置，使得一方面可实现铸芯1的夹紧或固定，但也可通过未示出的铸模来保持或固定保持装置10。夹紧区段14分别形成夹紧区域12，铸芯1或其端部区域设置在该夹紧区域中。夹紧区段14朝向铸芯1具有内接触面16，相对置地、即朝向未示出的铸模，夹紧区段14具有外接触面18。可以看出，接触面18或在接触面18区域中形成有凹部或凹陷20，它们允许熔体尽可能完整地填充铸模的框架。因此保持装置10有利地保留在后来的铸件中。

图2以示意性剖视图示出铸芯1设置在铸模2中，该铸模在这里示出的粗略视图中包括上半模和下半模。粗略示出保持装置，其包括多个夹紧区段14，这些夹紧区段14(与图1不同)未构造成连续的。夹紧区段14例如是单独的销或钉，它们贴靠在铸芯1和铸模2之间。

在图1和图2中均可看出，铸芯1以及铸模2无需具有修改或任何定位辅助。所述一个或多个保持装置可有利地设置在铸芯1和铸模2之间，而无需为此改变铸芯1或铸模2的几何结构。这尤其是通过在内接触面16和铸芯1或外接触面18和铸模2之间的夹紧作用来实现。

附图标记列表

1 铸芯

2 铸模

10 保持装置

12 夹紧区域

14 夹紧区段

16 内接触面

18 外接触面

20 凹部。

Claims (14)

1.用于将铸芯(1)保持在铸模(2)中的保持装置(10)，该保持装置包括多个夹紧区段(14)，所述夹紧区段相对于彼此定位，使得形成用于铸芯(1)的夹紧区域(12)，所述夹紧区段(14)具有内接触面(16)和外接触面(18)，内接触面(16)设计用于贴靠在铸芯(1)上，并且外接触面(18)设计用于贴靠在铸模(2)上，而不插入或伸入铸模(2)中，其中，在至少一个外接触面(18)上构造有至少一个凹部(20)或至少一个凹陷，所述夹紧区段(14)形成网状或接片结构。

2.根据权利要求1所述的保持装置(10)，其中，所述夹紧区域(12)设计用于铸芯(1)的力锁合设置。

3.根据权利要求1或2所述的保持装置(10)，其中，所述保持装置(10)的材料与用于铸件生产的铸造材料相同或相似。

4.根据权利要求1或2所述的保持装置(10)，其中，所述铸模(2)是压铸模具。

5.根据权利要求1或2所述的保持装置(10)，其中，至少一个内接触面(16)设计用于全表面且形锁合地贴靠在铸芯(1)上。

6.铸模(2)，包括至少一个铸芯(1)以及至少一个根据权利要求1至5中任一项所述的保持装置(10)，所述至少一个保持装置(10)设置在所述至少一个铸芯(1)和所述铸模(2)之间。

7.根据权利要求6所述的铸模(2)，其中，在所述至少一个保持装置(10)和所述铸芯(1)之间设有过盈配合。

8.根据权利要求6或7所述的铸模(2)，其中，所述夹紧区段(14)分布地并且彼此分开地设置。

9.根据权利要求6或7所述的铸模(2)，其中，在保持装置(10)和铸模(2)之间设有过盈配合。

10.根据权利要求6或7所述的铸模(2)，其中，所述至少一个保持装置(10)力锁合地设置在所述至少一个铸芯(1)和所述铸模(2)之间。

11.用于固定或保持铸芯(1)的方法，包括步骤：

提供铸模(2)和铸芯(1)；

提供包括多个夹紧区段(14)的根据权利要求1-5中任一项所述的保持装置(10)；

将保持装置(10)和/或夹紧区段(14)设置在铸模(2)和铸芯(1)之间，以便固定或保持铸芯(1)。

12.根据权利要求11所述的方法，包括步骤：

将保持装置(10)设置或固定在铸芯(1)侧旁或上面；

将铸芯(1)放入铸模(2)中。

13.根据权利要求11或12所述的方法，包括步骤：

闭合铸模(2)，以便固定铸芯(1)和保持装置(10)。

14.根据权利要求1-5中任一项所述的保持装置在压铸模具中用于固定铸芯的应用。

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