CN111148585B - 具有浇铸管的铸件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属的铸件(100)，其尤其是壳体部件，其具有铸件本体(110)和至少一个在所述铸件本体中浇铸的管(120)，介质(F)能流经该管，其中所述管(120)在其至少一个管端部上具有构造在铸件本体表面上或铸件本体表面中的管接头(121、122)。所述管(120)在其管端部上还具有环绕的衬套(130)，所述衬套嵌在铸件本体(110)中，并且在所述管端部和所述铸件本体(110)之间形成密封部。本发明还涉及一种用于制造这种铸件(100)的方法。

Description

具有浇铸管的铸件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个浇铸管的铸件，介质可流经所述浇铸管。本发明还涉及一种用于制造该铸件的方法。

背景技术

文献DE 10 2012 223 156 A1描述了一种壳体(排气阀壳体)，所述壳体具有至少一个加热通道或冷却通道，该加热通道或冷却通道是被壳体包围的管。管的端部通向管路的接头。所述壳体由压铸铝制成，并且所述管由铝或铜制成。为了制造所述壳体，将预成型的管以型芯的形式插入到壳体的铸模中，并且然后在铸造壳体时进行浇铸。

在铸造过程中或即使在以后的使用过程中，在浇铸管和环绕的铸造材料之间已经能够形成间隙或气隙。该间隙或气隙此外是由于铸造材料和管材料之间的不利的材料连接和/或不同的热膨胀引起的。这种间隙可沿管扩展直到部件表面，在那里通常也存在接头或者说管接头。在所述管接头处，要被引导穿过管的介质会不期望地到达这些间隙中并再从其他位置排出。

发明内容

本发明旨在避免或至少减少与现有技术相关的至少一个缺点。

这通过根据本发明的具有浇铸管的铸件及其制造方法来实现。针对于两个发明主题类似地由本发明说明书和附图得出本发明的优选的改进方案和技术方案。

根据本发明的金属的铸件具有通过铸造形成的金属的铸件本体 (Korpus)以及至少一个在铸件本体中浇铸的管，介质可以流经该管，其中所述管在其至少一个管端部上具有构造在铸件本体表面上或铸件本体表面中的管接头。此外规定，所述管在其管端部上还具有环绕的衬套，所述衬套(至少部分地)嵌在铸件本体、尤其是铸件本体表面中，并且利用所述嵌套在相应的管端部和铸件本体之间实现或者说形成密封部。

该管特别是金属管，其可以由铝合金或钢合金形成。该管也可以具有涂层(例如锌涂层)或外壳。

所述衬套优选是金属衬套，该金属衬套特别是与铸件本体的周围的铸造材料材料连接。铸造材料优选是铝合金，也就是说，铸件本体由铝合金或铝压铸合金制成。金属衬套特别是由锌合金制成。在压铸时，可以在铸件本体的铝合金和有待嵌入的衬套的锌合金之间形成材料连接。

金属衬套、特别是锌衬套可以是单独的衬套，并紧固在相应的管端部上。金属衬套尤其是通过切削加工制造的部件，尤其是车削件。可以将金属衬套与相应的管端部钎焊接、熔焊和/或挤压在一起。然而，衬套、特别是金属衬套可以通过材料堆焊、例如通过堆熔焊、等离子喷射或者诸如此类构造在相应的管端部上。

借助于紧固在管端部上并且嵌在铸件本体或者说铸件本体表面的衬套，可以实现在管接头处的间隙密封。一方面，在衬套和管端部之间的(内部)连接部是紧密的。另一方面，所述衬套嵌入到金属铸造材料中，从而该(外部)连接部也是紧密的。特别地，在嵌入的衬套和周围的铸造材料之间存在微形状连接的和/或材料连接的连接部。因此，本发明没有试图通过优化铸造材料与管之间的连接部来防止形成间隙，而是借助于衬套在铸件本体表面上密封铸造材料与管之间的可能的间隙。由此在管的接头处，被引导穿过该管的介质既不会渗透到铸造材料和管之间，也不会被挤压出。如有必要，还可以减少在管接头处的密封花费。

衬套或金属衬套的径向厚度(壁厚)可以为3mm至10mm，特别是4mm至6mm，其中衬套也可以更薄或更厚。与管壁厚度相比，衬套优选是更厚壁的。此外，衬套或金属衬套的轴向长度可以为5mm 至20mm，优选为10mm至15mm。

根据本发明的方法用于制造铸件的，所述铸件具有至少一个铸件本体和至少一个在所述铸件本体中浇铸的管，介质能流经该管，所述方法包括以下步骤：

-提供所述管，所述管尤其是金属管；

-将至少一个衬套接合到所述管的至少一个管端部上，尤其是通过金属衬套的钎焊、熔焊和/或挤压或者通过直接的金属涂敷接合到管端部上；

-将所述管插入到铸模、尤其是压铸模中，并且铸造、尤其是压铸所述铸件，其中利用熔融金属浇铸所述管，并且在此所述衬套嵌入到形成的铸件本体中，尤其是嵌入到铸件本体表面中；

-在熔融金属凝固后使所述铸件脱模；

-通过对相应的管端部和/或相应的衬套进行精加工形成至少一个管接头，该精加工尤其是切削加工，其中例如可以形成连接面、至少一个紧固孔和/或连接螺纹。

在接合至少一个衬套之前或之后可以对所述管进行改造，从而使其三维预成形地插入到铸模中。所述管优选是金属管，该金属管在冷却状态下(也就是说在大约室温下)插入铸模中，并且然后进行浇铸。也就是不提供复杂的预热。

至少一个衬套可以构造有盖子，所述盖子在铸造时封闭或密封相关的管端部，其中在精加工时移除所述盖子。

根据本发明构造和/或制造的铸件优选是壳体部件，并且尤其是用于机动车变速器的变速器壳体部件。

附图说明

下面参考附图更详细地解释本发明。与确定的特征组合无关地，在附图的图中示出的和/或以下解释的特征可以是本发明的一般特征，并相应地进一步改进本发明。

图1示出了本发明的第一实施例的示意性的截面图。

图2示出了本发明的第二实施例的示意性的截面图，其中设有尚未制造完成的管接头。

具体实施方式

图1示出了压铸部件100的截取区段，其中该压铸部件是变速器壳体部件。铸件100具有借助于压铸铝制成的铸件本体110和在其中浇铸的钢管120，该钢管例如是U形管。所述钢管120例如具有8mm 至20mm的直径和大约2mm的管壁厚度。所述钢管120的两个管端部在铸件本体表面上构造有管接头121和122，用于被引导穿过管120 的介质F(例如油、水或空气)的管路入口和管路出口可以连接到所述管接头上。左管接头121具有平坦的接头表面，右管接头122构造为套管。如前所述，铸件或者说壳体部件100通过压铸制造，为此，将所述钢管120插入到压铸模具中并且进行浇铸。管接头121和122 在铸造后才通过机械精加工制造完成。

如上所述，在铸造材料M和钢管120之间能形成间隙或气隙S。如果没有根据本发明的措施，被引导穿过管道120的介质F在管接头 121和122处会不期望地到达该间隙S中。在转接部位或者说管接头 121和122处的最优密封并非总是可行的，或者会造成较高的花费。而到达间隙S中的介质F然后又会出现在其他位置(例如穿过砂眼和孔隙到达外表面)，这被视为壳体未密封或泄漏。

为了防止这种情况，钢管120的管端部分别设有经过钎焊的、经过熔焊的和/或经过挤压的锌衬套130，所述锌衬套以皮碗或环的形式围绕管端部，并且所述锌衬套在铸件本体表面上嵌入到铸造材料M 中。(术语“部件表面或铸件本体表面”不仅包括外表面，而且还包括向内相邻的区域或者说层，从而例如也可以被称为外层或边缘区域。)在锌衬套130和铝铸造材料M之间在压铸时形成材料连接 (Stoffschluss)。然而，在铝铸造材料M和钢管120之间的直接的材料连接是不能建立的，或者只能以较高的花费建立。锌衬套130与钢管120的钎焊部、熔焊部和/或挤压部以及锌衬套130与铸造材料M 的材料连接部形成可靠的密封，从而介质F不能到达间隙S中。

图2示出了另一实施例。其示出了在铸件或者说壳体部件100从压铸模具中脱模之后的状态。管接头121和122尚未制造完成。锌衬套130与盖子131一体地构造，在压铸时钢管120的管端部通过所述盖子131被封闭或者说密封。所述锌衬套130因此最初构造为罩。可以省略管突出部(参见图1中的右管接头122)，所述管突出部也用于紧固封闭塞或者诸如此类和/或用于将钢管120固定在压铸模的空穴中。由此必要时也可以省略该管突出部的稍后的分离。

在图2所示的实施例中，钢管120的管端部甚至略微往回错开地布置，也就是说，钢管120的端面并未延伸到铸件本体110的外表面。在对管接头121和122进行机械精加工时，可以由此仅使用用于加工铝的工具，其中利用A表示的区段或者说区域被分离或者被剥离。

附图标记列表：

100 铸件(外壳部件)

110 铸件本体

120 管

121 管接头

122 管接头

130 衬套

131 盖子

A 区段

F 介质

M 铸造材料

S 间隙

Claims (9)

1.一种金属的铸件(100)，其具有铸件本体(110)和至少一个在所述铸件本体中的管(120)，介质(F)能流经该管，其中所述管(120)在其至少一个管端部上具有构造在铸件本体表面上或铸件本体表面中的管接头(121、122)，其特征在于，所述管(120)在所述管端部上还具有环绕的衬套(130)，所述衬套嵌在铸件本体(110)中，并且在所述管端部和所述铸件本体(110)之间形成密封部，其中，所述衬套(130)是金属衬套，其与形成所述铸件本体(110)的铸造材料(M)材料连接，所述铸造材料(M)是铝合金，并且所述金属衬套(130)由锌合金制成。

2.根据权利要求1所述的铸件(100)，其特征在于，所述管(120)是金属管。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的铸件(100)，其特征在于，所述衬套(130)具有3mm至10mm的径向厚度。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的铸件(100)，其特征在于，所述衬套(130)具有10mm至15mm的轴向长度。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的铸件(100)，其特征在于，所述铸件(100)是壳体部件。

6.根据权利要求5所述的铸件(100)，其特征在于，所述铸件(100)是变速器壳体部件。

7.一种用于制造铸件(100)的方法，所述铸件具有至少一个铸件本体(110)和至少一个在所述铸件本体中的管(120)，介质(F)能流经该管，所述方法包括以下步骤：

-提供所述管(120)；

-将至少一个衬套(130)接合到所述管(120)的至少一个管端部上，其中，所述衬套(130)是金属衬套；

-将所述管(120)插入到铸模中并且铸造所述铸件(100)，其中利用熔融金属浇铸所述管(120)，并且在此所述衬套(130)嵌入到形成的铸件本体(110)中，使得所述衬套(130)与形成所述铸件本体(110)的铸造材料(M)材料连接；

-在熔融金属凝固后使所述铸件(100)脱模；

-通过对管端部和/或衬套(130)进行精加工形成至少一个管接头(121、122)，

其特征在于，所述铸造材料(M)是铝合金，并且所述金属衬套(130)由锌合金制成。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述管(120)是金属管，其在冷却状态中插入到铸模中并进行铸造。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述衬套(130)构造有盖子(131)，所述盖子(131)在铸造时封闭所述管端部，其中在精加工时移除所述盖子(131)。

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