专利名称：用于给铸模机的模腔施衬的衬板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于给砂铸模机中的模腔施衬的衬板。
背景技术：
由EP0665100已知一种由基板和耐磨部件构成的夹层结构。耐磨部件是通过聚合物编织粘合剂材料粘附至基板的较薄陶瓷或金属层，以便补偿所包含的材料的膨胀系数的不同。不同的膨胀可能导致沿着边界的密封方面的问题，且这种衬板的重量使得现场更换很麻烦。因此，当粘合剂层的厚度要求高精度时，使三层结合可能引起最终板的厚度不能容忍的变化。在美国专利No. 4997025中，耐磨板通过磁力和机械固定装置而可拆卸地固定于载体板。不过，这种固定只能用于具有磁性的材料，耐磨部件的制造还需要大量的努力。由EP1135311已知组合不同类型材料(例如树脂和金属材料)的夹层板，但是在这种情况下，磁体被嵌入树脂材料中，因此使得复合物的制造更复杂。由EP0969938已知将耐磨板可拆卸地固定在铸模机中，所述可拆卸地固定包括永久性地固定于所述铸模机中的一个部件上的螺栓，且螺栓上的头部与键孔状凹口中的接合凸缘配合。还已知将合成树脂浇铸在完成的模腔或砂箱上，但是该方法遇到的问题是昂贵的模具和在浇铸后复杂的机械加工。而且，很难现场更换树脂。
发明内容
根据本发明，提供了一种新的衬板，所述衬板包括用以朝向模腔的表面，其中，用以朝向模腔的所述表面由合成树脂材料形成。优选是，衬板包括基部单元和粘附于所述基部单元的合成树脂材料覆盖层。树脂材料定向成对着模腔的研磨区域，从而用作耐磨层。在粘附树脂材料层之前，优选的基部单元被制造成用于所述基部单元的最终尺寸，并装备有可能的功能开口、衬套和/或用于在模腔中进行固定的配件。合成树脂表面可以浇铸成用于完成的衬板的最终形状和工差，或者需要时在粘附之后机械加工至最终形状和工差。本发明的衬板具有单层衬板和夹层型衬板两者的优点。本发明的多个优点中包括与单层衬板相同的在厚度和平行度上所需工差较窄，因此砂模很容易取出和完美地装衬 (当这很重要时)。较窄工差使得能够现场更换仅仅一个或多个衬板。在各层之间绝对不可能产生位移，原因是合成树脂材料浇铸在基板上并可能覆盖基板的边缘，这与树脂材料的柔韧性一起使得颗粒材料沿模腔边界具有非常好的密实性。由于合成树脂材料的重量比金属材料的重量轻得多，因此衬板更适合运输和现场更换。将衬板翻新以尽其用将很容易且具有成本效益，原因是耐磨层可以从基部单元上剥离，并重新进行浇铸处理，从而重新使用衬板的主要部件。根据本发明的衬板可以用于中板式和立式铸模机两者。而且，树脂层还可以在砂喷射槽和受到砂磨损的相关表面中作为耐磨层。
下面将参考附图更详细地介绍本发明，附图中图1是示意性地表示在吹砂和挤压循环位置中执行中板技术的机器的吹砂和挤压部分的侧剖图；图2是示意性地表示立式铸模成形的吹砂和挤压部分的侧剖图；图3A和IBB分别表示了中板式和立式铸模技术的模腔的透视图，其中立式铸模技术的衬板表示在模腔的外部，并表示了装备有根据本发明的衬板的铸模机；图4是衬板的剖视图，该衬板具有覆盖基部单元的边缘的耐磨层；图5是衬板的剖视图，该衬板没有覆盖基部单元的边缘的耐磨层；以及图6A、6B和6C是衬板的剖视图，表示了固定装置的实例。
具体实施例方式在图4中，衬板10通过将金属基部单元11机械加工成具有所有功能开口 颗粒材料进口 16、排出口 7(准备用于空气和/或射流喷嘴27)以及依赖机器的紧固装置沈(用于固定在模腔的边界上)而构成。完工的基部单元11准备成用于通过安装在浇铸工具(用于树脂浇涛目的)中而进行合成树脂的浇铸。树脂浇铸在基部单元上并固化。同时，保证了在各层之间不会发生相对位移。在浇铸处理之后，因此产生的、具有耐磨层12的衬板10 在需要时机械加工至最终的形状和工差。需要时在耐磨层12中机械加工出与基部单元11 中的功能开口相对应的功能开口，并可以插入排出喷嘴27。一个优选实施例砂模通常用于复杂形状金属产品的工业浇铸。制造砂模的自动机器或技术是已知的。基本上，大部分类型的铸模机包括用于砂模模制的砂填充和挤压部分。在图1和图2 中表示了两种类型的机器，并将在后面对其进行更详细介绍。在通过图1所示的中板技术操作的铸模机中，砂填充和挤压部分包括上部模腔5 和底部模腔6，该上部模腔5和底部模腔6分别称为上砂箱和下砂箱，其由引导和移动结构 (未示出)来固定和引导。通过引导和移动结构的致动，这些模腔可以沿彼此相向的方向或相互远离的方向而运动。按压结构20包括用于使得上挤压板18和下挤压板19以独立于模腔的运动的方式而彼此相向运动以及相互远离运动。在本实施例中，按压结构20与整个砂填充和挤压部分一起可以旋转90度至与图1中所示的位置垂直的位置。在该位置进行中板的插入和取出、各上部和底部砂模部件的装配以及整个砂模的排出。具有相反布置的模型M-25的中板13夹在模腔5-6之间，使得模型M-25在模制过程中伸入各模腔5_6 中。当中板13处于砂填充或喷射位置时，砂与过多量的空气一起通过槽形开口 16而同时吹入或喷入各个模腔5-6中。空气通过通气孔7而逸出，该通气孔7被形成为用以滤出砂材料。在吹砂循环之后，按压结构20使得上挤压板18和下挤压板19朝着模板13运动，并彼此抵靠。在挤压循环中，各模腔中的砂材料被压实，这分别在各砂模部分中产生模型M-25 的压印。这样产生的压力(该压力与砂材料和各模腔的周边壁17之间的相对运动一起作用在所述周边壁17上)会在模腔中的衬板10上产生磨损，并消耗大量能量。另外，吹砂会在衬板10上以及在槽形开口 16和相关表面上产生磨损。
在通过图2所示的立式模制技术操作的铸模机中，与中板技术相反，吹砂和挤压部分只包括一个模腔8。模腔8由一位于三侧上的一组周边壁和底板来界定。另外，模腔由第一和第二模板14-15来界定，该第一和第二模板14-15由挤压板22-23来支承。当挤压板22-23保持就位时，砂与过多量的空气一起通过槽形开口 16而吹入或喷入模腔8中。 空气通过排出开口 7而逸出，该排出开口 7已经装备有排出喷嘴27，以便滤出砂材料。在吹砂之后，按压活塞21使得支承模板14的挤压板22运动，且支承模板15的可摆动挤压板 23运动至模腔中，并压实模腔中的砂。在挤压操作期间，模腔8中的砂材料被压实，这在砂模的相应相反端中产生模板14-15的压印。在压实之后，可摆动挤压板23向上摆动，从而打开模腔。按压活塞21推动压实的砂模部分，使之与在先制造的一串相应模具紧密接触， 从而在这些模具之间的竖向分隔表面处在连续模具之间提供用于砂模浇铸的空腔。在挤压过程中产生的压力(该压力与砂材料和模腔的周边壁17之间的相对运动一起作用在所述周边壁17上)会在模腔8中的衬板10上产生磨损，且高度压实的模具的排出会产生磨损并消耗大量能量。另外，在砂喷射过程中，吹砂在与砂接触的表面上产生磨损。在图4和5所示的优选实施例中，依赖机器类型的基部单元11制造成具有所有功能开口 用于空气排出的开口 7和/或用于喷射喷嘴27的开口以及(当可行时)用于吹入颗粒材料的槽形开口 16。空气排出开口 7可能地制备成用于排出喷嘴27等。基部单元11 定位在用于树脂浇铸的浇铸工具中。例如聚氨酯的耐磨层12浇铸在基部单元上，如图5中所示，并可能地环绕基板的拐角，如图4中所示。在固化后，聚氨酯耐磨层12在需要时以传统但是针对聚氨酯材料的特性的方式进行机械加工，以便完成的夹层状衬板10具有最终表面质量以及厚度和平行度方面的最终工差。对于空气排出开口 7，提供排出喷嘴27。而且，用于吹入颗粒材料16的槽形开口 16布置在模腔的上部部分中，与基部单元11中的孔相对应，用于贯穿这些层的连通。有利地，砂喷射系统的表面可以设有耐磨层。图3A和3B分别表示了用于中板式和立式模制技术类型的铸模机的模腔，它们均装备有根据本发明的衬板，不过，相同原理将用于不同类型机器的模腔。在图3B中，模腔隔间8将装备有衬板10，该衬板10表示为在模腔的外侧。在图4和5中，可以看见相邻衬板的边界结构可以怎样设有一层合成树脂并且可能地在相邻衬板之间提供柔性接触。聚氨酯的柔性特性能够使得板具有稍微过大的尺寸，这又有利于安装和更换，并产生颗粒材料密实的边界线。还如图6A、6B和6C中所示，图中表示了将衬板10固定在铸模机中的不同可能性。 在图6A中，固定包括具有头部26的螺栓，该头部26安装在模腔的一个周边壁17上。螺栓 26的头部与基部单元11中的键孔形开口配合，以便提供与周边壁17和衬板10的可释放连接。相应地，图6B表示了衬板10通过螺钉连接件26而固定至周边壁17。在图6C中，周边壁17和衬板10之间的连接通过螺钉和插入件26的组合来提供， 该插入件26与布置在基部单元11中的开口配合。上面参考本发明的优选实施例介绍了本发明，不过，本领域技术人员能够在并不脱离下面的权利要求的情况下设想其它实施例。在这些变化形式中，可以设想基部单元11 由与金属不同的其它材料(例如塑料、浇铸树脂、纤维增强复合材料等)来提供。而且，可以在不是模腔表面的其它表面上提供耐磨层。
权利要求
1.一种衬板(10)，用于给砂铸模机中的模腔施衬，所述衬板包括用以朝向模腔的表面，其特征在于用以朝向模腔的所述表面由合成树脂材料形成。
2.根据权利要求1的衬板(10)，其特征在于衬板包括基部单元(11)，合成树脂材料的表面层(12)粘附至基部单元以提供用以朝向模腔的所述表面。
3.根据权利要求2的衬板(10)，其特征在于所述基部单元(11)由金属材料制成。
4.根据权利要求1-3中任意一个的衬板(10)，其特征在于所述合成树脂材料(12)为聚氨酯。
5.根据前述任意一个权利要求的衬板(10)，其特征在于所述衬板(10)设有功能开口 用于注入颗粒材料的开口(16)和/或空气排出开口(7)。
6.根据前述任意一个权利要求的衬板(10)，其特征在于所述衬板(10)设有用于可释放地紧固在铸模机上的装置。
7.一种用于制造衬板(10)的方法，该衬板用于给砂铸模机中的模腔施衬，该衬板包括基部单元(11)，所述基部单元(11)优选地装备有功能开口 用于注入颗粒材料的开口(16) 和/或空气排出开口(7)以及用于可靠地紧固于铸模机的紧固装置，其特征在于将合成树脂材料的覆盖层(1 粘附于所述基部单元(11)。
8.根据权利要求7的制造衬板(10)的方法，其特征在于将所述合成树脂材料的覆盖层成一体地浇铸在所述基部单元(11)上。
9.根据权利要求7-8中任意一个的制造衬板(10)的方法，其特征在于将所述合成树脂材料的覆盖层机械加工至用于所述衬板(10)的最终工差和平面度，该衬板(10)包括与所述基部单元(11)中的所述功能开口相对应的功能开口。
10.一种用于翻新衬板(10)的方法，该衬板用于给砂铸模机中的模腔施衬，该衬板包括基部单元(11)，所述衬板优选地装备有功能开口 用于注入颗粒材料的开口(16)和/或空气排出开口(7)以及用于可靠地紧固于铸模机的紧固装置，其特征在于使得覆盖层从所述基部单元(11)上释放，并将新的合成树脂材料的覆盖层粘附于所述基板(11)。
11.根据权利要求10的翻新衬板(10)的方法，其特征在于将所述合成树脂材料的覆盖层成一体地浇铸在所述基部单元(11)上。
12.根据权利要求10-11中任意一个的翻新衬板(10)的方法，其特征在于将所述合成树脂材料的覆盖层机械加工至用于所述衬板(10)的最终工差和平面度，该衬板(10)包括与所述基部单元(11)中的所述功能开口相对应的功能开口。
全文摘要
本发明涉及一种衬板(10)，用于给砂铸模机中的模腔施衬，所述衬板包括基部单元(11)，所述基板可以装备有功能开口用于注入颗粒材料的开口(16)和/或空气排出口(7)以及用于将该板可释放地紧固于铸模机的紧固装置。一层合成树脂材料(12)粘附于所述基部单元(11)。该层(12)用以朝向所述模腔的研磨表面，从而形成模腔的内表面的一部分。本发明还涉及一种制造衬板(10)的方法，该衬板用于给砂铸模机中的模腔施衬，该衬板包括基部单元(11)，所述基部单元(11)装备有功能开口用于注入颗粒材料的开口(16)和/或空气排出开口(7)以及用于可靠地紧固于铸模机的紧固装置。合成树脂材料的覆盖层(12)粘附于所述基部单元(11)。而且，本发明还涉及一种用于翻新衬板(10)的方法，该衬板用于给砂铸模机中的模腔施衬，该衬板包括基部单元(11)，所述衬板优选地装备有功能开口用于注入颗粒材料的开口(16)和/或空气排出开口(7)以及用于可靠地紧固于铸模机的固定装置。将覆盖层从所述基部单元(11)上释放，并将新的合成树脂材料覆盖层粘附于所述基板(11)。
文档编号B22C11/02GK102186612SQ200880131407
公开日2011年9月14日 申请日期2008年10月6日 优先权日2008年10月6日
发明者A·约根森, M·汉森, T·汉森 申请人:迪萨工业有限公司