专利名称：用于铸造机的金属丝网过滤器的制作方法
技术领域：
本发明涉及安装在用于低压铸造的铸造机的浇铸口中的金属丝网过滤器。
背景技术：
传统上，用于摩托车的发动机气缸盖例如已经采用低压铸造工艺来铸造。对于低压铸造的铸造机来说，例如已经在日本专利特开平11-57979中公开了一种系统。专利文献1中公开的铸造机被构造成使得坩埚布置在由下模和上模形成的模具之下，储存在坩埚中的熔化金属被加压并被上推穿过升液管和浇口杯，以被供应至下模的浇铸口。
如图5所示，此种类型的铸造机具有安装在浇铸口中的金属丝网过滤器，以防止坩埚和升液管中产生的氧化物和熔化金属中的杂质与熔化金属一起流入模具中。
图5是剖视图，示出其中安装了传统过滤器的铸造机的放大的浇铸口部分。在图5中，参考标号1表示下模，参考标号2是下模支撑构件，参考标号3是浇口杯，参考标号4是过滤器，并且参考标号5是已经凝固在模具中的熔化金属。
下模1形成为使得其型腔6向上开口，并通过下模支撑构件2固定在基板(未示出)上。型腔6由下模和上模(未示出)界定，并且在其下端处形成浇道7。浇道7形成在下模1中使得其成为从图5中以双点划线所示的产品部分8向下凹入。浇铸口9在浇道7的底部处开口至浇道7中。
浇铸口9连接至保持在下模支撑构件2中的浇口杯3。浇口杯3在其下端处连接至升液管，尽管在图中未示出，并且通过升液管与坩埚连通。就是说，在此铸造机中，穿过升液管的熔化金属被上推至浇口杯3，并通过浇铸口9从浇口杯3供应至型腔6(浇道7)中。
浇铸口9形成为使其开口直径向上逐渐增大，并且过滤器4安装在中部。过滤器4由金属丝网制造，通过压制成形制成有底的圆筒。过滤器4一体地形成有配合在浇铸口9中并纵向延伸的纵向延伸部4a和布置在纵向延伸部4a的上端处的盘状过滤器体4b，盘状过滤器体4b在纵向上将浇铸口9隔开。过滤器4在被工人挤压并弹性变形时，从型腔6侧插入并压配合在浇铸口9中。
在此传统的铸造机中，熔化金属通过过滤器4供应至型腔6中。当型腔6填充有熔化金属，并且熔化金属在靠近浇铸口9处凝固时，在坩埚中停止对熔化金属加压。加压的停止引起熔化金属的未凝固部分向下流到坩埚，而(熔化金属5)的凝固部分留在模具中。在传统的铸造机中，加压时间设定为使得过滤器4以与铸造产品嵌入的关系保持在凝固的部分中(见图5)。因此，当在铸造工艺之后从下模4向上分离铸造产品时，过滤器4与铸造产品一起从浇铸口9取出。
发明内容
本发明要解决的问题在如上所述的这种传统的铸造机中，过滤器4由工人安装到浇铸口9，并且当过滤器4压配合在浇铸口9中时施加到过滤器4的力对于每个工人来说是不同的，因此存在使过滤器4安装在不合适位置中的可能性。例如，当过滤器4相对靠近浇道7(图中靠上)安装时，将过滤器固定在浇铸口9内的力变得较小。在这种情况下，在铸造过程中存在过滤器4被熔化金属按压的可能性，由此过滤器4从浇铸口9朝向浇道7滑动，并进入产品部分8的区域。如果过滤器4进入产品部分8的区域，则铸造产品会有缺陷。
另一方面，当过滤器4在相对靠近浇口杯3的位置(图中靠下)安装时，存在不能使过滤器4保持在熔化金属的凝固部分5中的可能性。在这种情况下，在从模具分离铸造产品之后，过滤器4保留在浇铸口9中。因此，在下一次铸造之前，必须使铸造机停机取出过滤器4，从而防碍了铸造机的连续操作。在传统的铸造机中，为了避免这样的问题，为了使过滤器4不保留在浇铸口9中，对熔化金属加压直到熔化金属的凝固到达浇铸口9的底部。因此，使用传统的用于铸造机的金属丝网过滤器产生了一个铸造操作所需的时间(周期时间)被延长的问题。
为了解决前述问题，本发明的目的是提供一种用于铸造机的金属丝网过滤器，其能防止过滤器由于熔化金属的压力而从浇铸口滑落，并且即使熔化金属的加压时间较短，也允许过滤器保持在铸造产品中。
解决问题的手段为了实现前述目的，本发明涉及一种金属丝网过滤器，其适于从浇道一侧配合并安装在用于低压铸造的铸造机中，其包括过滤器体，形成为檐帽的形状，其中围绕向上凸起的帽体部分的下部的整个圆周形成有帽檐部分；向下延伸部，其从过滤器体的外周部分向下延伸；和环形凹入部分，其形成在所述帽檐部分的周缘和所述帽体部分之间。
发明效果根据本发明，因为具有弯曲部分的过滤器体起能够实质上在径向方向上弹性变形的弹簧的作用，所以与浇铸口的内壁压接触的过滤器体的弹力能够在过滤器体压在浇铸口中时增大。
因此，因为过滤器能够牢固地保持在浇铸口中，因此可以可靠地防止在铸造过程中过滤器由于熔化金属的压力而从浇铸口滑落，从而提高生产率。
此外，因为过滤器体的帽体部分从配合在浇铸口中的帽檐部分向上突出，所以即使当过滤器体位于浇铸口中的相对较低部分处时，帽体部分能够适于在上端处延伸到熔化金属的凝固部分中。因此，因为过滤器的部分(帽)在凝固部分中而无需等到熔化金属凝固到浇铸口的下部区域，所以可以缩短一个铸造操作所需的时间(周期时间)。此外，过滤器可以与铸造产品一起从模具可靠地取出，从而防止仅为了从模具取出过滤器而使铸造机停机的操作。因此，结合上述的缩短的周期，进一步提高了生产率。
根据本发明的第二方面，可以利用过滤器体的帽檐部分作为参考，将过滤器体定位在浇铸口中的浇道一侧开口边缘处。因此，根据本发明，过滤器体可以一直定位在恒定的位置，使得过滤器体的帽体部分延伸到浇道中，而不管安装过滤器工人的变更。因此，因为当熔化金属在浇道中凝固时可以停止熔化金属的加压，所以与在熔化金属的凝固到达浇铸口之后停止加压熔化金属的时间相比，可以提前停止加压熔化金属的时间。结果，可以进一步缩短周期以提高生产率。
根据本发明的第三方面，可以使当熔化金属穿过金属丝网过滤器时的产生的阻力最小化，并且可以用金属丝网过滤器来可靠地除去熔化金属中的杂质。
图1是带有根据本发明过滤器的用于低压铸造的铸造机的剖视图；图2是下模的俯视图；图3是放大的剖视图，示出主要部分；图4是过滤器的立体图；图5是放大的剖视图，示出具有安装在其上的传统过滤器的铸造机的浇铸口部分。
具体实施例方式
现在，参考附图描述本发明的实施例。
在图1至4中，由参考标号11表示的是此实施例的用于低压铸造的铸造机。铸造机11是通过低压铸造铸造用于摩托车的发动机气缸盖(未示出)的一种，并且如已经公知的，模具13布置在熔炉12之上。
熔炉12由形成为向上开口的箱状的本体14、用于封闭本体14的上部开口部分的封盖15、用于储存熔化金属16的坩埚17、安装到封盖15并且其下端浸没在熔化金属16中的升液管18等等组成。熔炉12的本体14包含用于在给定的温度下加热坩埚17中的熔化金属16的加热器(未示出)，并且本体14连接至加压装置(未示出)。加压装置具有在铸造过程中供应惰性气体至本体14中以对熔化金属16的上表面加压，并将熔化金属16上推入升液管18中的功能，并且气管(未示出)连接至形成在本体14中的连接端口14a。
如同在传统的铸造机中，通过加压装置来对熔炉12的本体14的内部进行加压，在模具13被夹紧的状态下，通过铸造机11来进行铸造。在铸造过程中，熔化金属16通过升液管18从坩埚17向上供给，并供应到位于它们之上的模具13中。
模具13由上模21和下模22组成，并由驱动装置23支撑。上模21形成有向下开口的型腔24，并安装至驱动装置23的平台25。平台25通过用于上下运动的系杆27支撑在驱动装置23的基板26上，并适合于通过纵向进给电动机(未示出)纵向移动。
下模22形成有向上开口的型腔28，并通过支撑构件29固定在基板26上。下模22和上模21每个都设置有用于预热模具至铸造温度的加热器(未示出)和在铸造过程中使模具温度保持恒定的水冷型冷却装置(未示出)。
如图2和图3所示，在下模22的型腔28的底部中形成从型腔28的一侧延伸至另一侧的浇道30，并且浇铸口31形成为从浇道30的底部向下延伸。
如从图2中上面看去，形成在下模22的底部中的浇铸口31具有椭圆形状。浇铸口31的直径朝向上端逐渐增大以形成如图3所示的斜度。过滤器32(后述)安装在浇铸口31的开口中的上端处。设置在下模支撑构件29中的浇口杯33的上端连接至浇铸口31的下端。如图1所示，浇口杯33在纵向上穿透支撑构件29。熔化金属16从抵靠支撑构件29下表面的升液管18的上端供应至浇口杯33。就是说，在铸造过程中，熔化金属16通过浇口杯33从升液管18流入浇铸口31中，然后通过过滤器32从浇铸口31流入浇道30中，然后被供应至型腔24、28。
已经充满型腔24、28的熔化金属16开始在型腔24、28内的产品部分34(见图3)处凝固。熔化金属16的凝固随着时间从浇道30内进行至浇铸口31。当凝固进行到靠近浇道30和浇铸口31之间的边界的区域时，此实施例的铸造机11停止通过加压装置进行的加压，引起熔化金属16的未凝固部分向下流至坩埚17。在此实施例中，停止加压的时间是基于通过安装在下模22上的温度传感器(未示出)检测的靠近边界的熔化金属16的温度来确定的。
如图3和图4所示，过滤器32包括具有檐帽形状的过滤器体35、从过滤器体35的外周向下延伸的向下延伸部36和环形凹入部分39(后述)。此实施例的过滤器32由镀锌金属丝网制造，该金属丝网由钢制成，并通过压力成形装置(未示出)来成形。尽管在图4中描述了大量的辅助线来帮助理解过滤器32的形状，但是过滤器32的网眼由以与这些辅助线不同的方向编织的金属丝网来形成。实验表明，对过滤器32使用具有4至12英寸的网眼的金属丝网能够使当熔化金属穿过过滤器32所产生的阻力最小化，并且确保去除熔化金属中的杂质。具体地，其显示出对过滤器32使用8英寸网眼的金属丝网确保最有效地去除杂质。
过滤器体35具有形成为向上凸起的带底的圆筒状的帽体部分37和围绕帽体部分37下部的整个圆周连续形成的帽檐部分38，并且整体上具有檐帽的形状。
帽檐部分38具有连接至向下延伸部36的周缘38a。上述的环形凹入部分39形成在周缘38a和帽体部分37之间。环形凹入部分39向上开口。
在此实施例中，帽檐部分38的周缘38a在径向方向上朝向外端逐渐向下弯曲，并平滑地连接至向下延伸部36的上端。如上所述，因为帽檐部分38在周缘38a处弯曲，并且环形凹入部分39周缘38a的径向地向内地定位，所以帽檐部分38通过位于内圆周侧上的环形凹入部分39和位于外圆周侧上的环形凸起部分40在剖面上形成为字母S的形状。帽檐部分38具有比浇铸口31的浇道侧开口边缘的内径略大的外径。
向下延伸部36是与通过压力成形形成过滤器32以前的金属丝网的四个角相对应的部分，每个角从过滤器体35的外周部分中的四个位置中各自的位置向下延伸。如图3所示，向下延伸部36形成为沿着浇铸口31的锥形表面倾斜。
如图3所示，具有上述构造的过滤器32通过压配合到浇铸口31中而安装在浇铸口31中，使得帽檐部分38的周缘38a大致与浇铸口31的浇道侧开口边缘(下游端)相齐。将过滤器32压配合到浇铸口31中是由在各个铸造操作处的工人来进行的。配合操作是通过将过滤器32的向下延伸部从下模22的型腔28侧插入到浇铸口31中，并向下按压过滤器体35(压入到浇铸口31中)来进行的，其中周缘38a在其整个圆周上与浇铸口31的内侧壁接触。作为如上所述将过滤器体35向下按压的结果，形成帽檐部分38的环形凹入部分39和环形凸起部分40、和帽体部分37的基端弹性变形，并且过滤器35被径向压缩。就是说，具有弯曲部分的过滤器体35担当能够实质上在径向方向上弹性变形的弹簧。
因此，因为当过滤器体35压配合在浇铸口31中时，过滤器体35通过其自身的弹性压靠在浇铸口31的内侧壁，所以可以将过滤器32牢固地保持在浇铸口31中。与没有环形凹入部分39和环形凸起部分40的传统过滤器相比，弹力明显较大。
在铸造过程中，此实施例的过滤器32被流过其的熔化金属16向上压。但是，因为过滤器32被比传统过滤器的弹力更大的弹力压靠在浇铸口31的内侧壁，所以即使熔化金属16中的氧化物和杂质被过滤器32聚集，由此增大了施加在过滤器32上的压力，也能防止过滤器从浇铸口31滑落并进入产品部分34。
此外，因为过滤器体35的帽体部分37从装配在浇铸口31中的帽檐部分38向上突出，所以即使过滤器35被下压抵靠浇铸口31的下部，帽体部分37的上端适于在熔化金属16的凝固部分中。因此，因为帽体部分37在凝固部分中而无需等到熔化金属16已经在浇铸口31的下部凝固才停止加压，所以可以缩短一个铸造操作所需的时间(周期时间)。因此，尽管熔化金属16的加压必须持续直到凝固扩展到图3中由双点划线A所示的位置，但是在根据此实施例的铸造机11中，与传统的铸造机相比，可以提前几十秒停止加压。
此外，因为帽体37向上突出，并适于在熔化金属16的凝固部分中，所以可以与铸造产品一起从模具13取出过滤器32。就是说，因为不必仅为了从模具13取出过滤器13而使铸造机11停机，所以与上述的周期的缩短结合，可以进一步提高生产率。
此实施例的过滤器32的过滤器体35压配合到浇铸口31中，使得帽檐部分38的周缘38a大致与浇铸口31的浇道侧开口边缘相齐。换言之，当过滤器32安装在浇铸口31中时，过滤器体35可以利用帽檐部分38作为参考，与浇注口31的浇道侧开口边缘相齐而定位。
因此，在过滤器32中，不管安装过滤器32的工人的变更，过滤器体35可以总是位于恒定的位置，使得过滤器体35的帽体部分37延伸到浇道30中。
因此，因为可以在熔化金属16在浇道30中凝固时停止对熔化金属16加压，所以与在凝固已经到达浇铸口31内之后停止对熔化金属16加压相比，可以提前停止对熔化金属16加压。结果，可以缩短周期，从而进一步提高生产效率。
根据本发明的用于铸造机的金属丝网过滤器可以应用到用于制造诸如车辆发动机、船用发动机或其它通用发动机的气缸盖的低压铸造机的过滤器。
权利要求
1.一种金属丝网过滤器，适于从浇道侧配合并安装在用于低压铸造的铸造机的浇铸口中，其包括过滤器体，形成为有檐帽的形状，其中围绕向上凸起的帽体部分的下部的整个圆周形成有帽檐部分；向下延伸部，其从所述过滤器体的外周部分向下延伸；和环形凹入部分，其形成在所述帽檐部分的周缘和所述帽体部分之间。
2.根据权利要求1所述的用于铸造机的金属丝网过滤器，其中所述过滤器压配合在所述浇铸口中，使得所述过滤器体的所述帽檐部分的周缘大致与所述浇铸口的浇道侧开口边缘相齐。
3.根据权利要求1所述的用于铸造机的金属丝网过滤器，其中所述过滤器由4至12英寸网眼的金属丝网形成。
全文摘要
本发明公开了一种用于铸造机的金属丝网过滤器，其包括设置成有檐帽形状的过滤器体(35)，其中围绕帽体部分(37)的外周形成帽檐部分(38)；向下延伸部(36)，其从过滤器体(35)的外周部分向下延伸；和环形凹入部分(39)，其形成在帽檐部分(38)的外周边缘和帽体部分(37)之间。
文档编号B22C9/00GK1909997SQ20058000268
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月20日 优先权日2004年1月21日
发明者吉井大, 小田隆司 申请人:雅马哈发动机株式会社