专利名称：无箱式铸模和用于其制造的方法
技术领域：
本发明涉及一种无箱式的、水平地划分的铸模(Giessform)，其带有至少两个由型砂形成的模锭(Formballen),模锭限定了铸造空腔。
背景技术：
为了制造铸件需要ー种模具，其以液态的鋳造金属来填充并且铸件可在其中凝固。该模具的空腔为铸件的阴性的轮廓。液态的金属到铸模的空腔中的输送经由输入管路实现。在此，原理上区别了铸造材料的输送的两个变体在第一变体中，铸模的浇铸(Abgiessen)以升高的铸造实现，其 中，鋳造材料经由漏斗和浇注道到达待浇铸的模具中。在第二变体中，从位于铸模之下的熔化坩埚将鋳造材料经由竖管压入铸模中。在制造铸件时，可使用可丢弃的模具或永久模具。可丢弃的模具在取出铸件时被破坏。该模具由型砂形成。其大多由与粘合剂相组合的石英砂构成。当铸件必须由非铁金属以大的件数来制造时，经常使用永久模具。该模具由钢或铁鋳造材料或非铁材料构成。本发明涉及一种可丢失的铸模。可丢弃的铸模可以是无箱式的，而或者具有由两个型箱半边构成的型箱。本发明涉及一种无箱式铸模。无箱式铸模大多是两件式的模具。其在没有上箱和下箱的情况下使用。仅仅为了模锭的制造以及为了上部的和下部的模锭的精确对中使用了型框架(Formrahmen)，其接下来在浇铸之前而又被移除。对于浇鋳，那么获得了所谓的模具块(Formblock)，其具有显著的优点，即取消了用于型箱停放(Formkastenpark)的非常高的投资成本。无箱式铸模以増加的规模应用在鋳造中。铸模大多方形地或立方体地来构造并且具有一个型面或两个彼此相対的型面，模型在其中成型。两个铸模共同地产生了待鋳造的铸件的铸模。封闭的无箱式铸模为了浇铸并排地置于铸造路段上。在模锭中同时一起模制有竖浇口和浇注道，使得在模锭联结成铸模后可直接开始浇铸。该无箱式铸模的优点在干，由下箱和上箱构成的型箱不是必需的。在浇铸之前，模锭必须彼此对准并且持久地固定。该对准是非常花费时间的。
发明内容
本发明的目的是提供一种无箱式铸模，在其中模锭彼此的对准可快速并精确地进行。该目的根据本发明由此来实现，即两个彼此相対的模锭具有开ロ，并且该开ロ为了模锭的水平的对准形成用于杆状的导向元件的竖直的导向线。该开ロ优选地是通道，其在模锭中伸延。该管道可具有不同的横截面，其中，圆的横截面证实是特别有利的。开ロ集成在模锭的区域中，在其处它不具有至铸造空腔的连接。优选地，模锭对此具有突出部，开ロ被引入其中。该突出部涉及型砂的有目的的材料积聚。在材料积聚中可引入有贯穿的开ロ，而不导致鋳造空腔的破坏。突出部通过型砂的材料积聚形成在模锭的侧面上。在封闭的铸模中，在本发明的一些实施形式中在突出部之间形成有空隙。杆状的导向元件横穿该空隙。在空隙之内导向元件不被通道围绕。导向仅由在上部和下部的模锭中的开ロ来完成。
至少在两个彼此相対的模锭中的一个中引入有贯穿的通道。模锭配合件中的通道也可仅伸入模锭的一部分中。在本发明的一个优选的实施方案中，贯穿的通道被引入两个
丰吴淀中。杆状的导向元件优选地涉及ー种带有圆的横截面的金属杆。金属杆的直径在此协调于开ロ的直径。金属杆的直径必须略微小于开ロ的直径。当由此产生小于1mm、优选地小于O. 5_的围绕杆的径向间隙时，证实为特别有利的。由此可能的是，杆可被引入开口中并且被移动，并且尽管如此实现了足够精确的导向。开ロ形成了用于杆状的导向元件的导向线。因此实现了导向元件的线性导向。在本发明的一个特别优选的实施方案中，杆状的导向元件在它的前端处在其直径上减小。优选地杆的前端构造为锥形的尖部。由此使杆的引入开口中变得容易。此外，当至少ー个开ロ在面对相对的模锭的侧面处漏斗状地扩大地来构造以便使杆进入开口中变得容易时，证实为有利的。开ロ形成用于模锭的水平的对准的竖直的导向线。水平的对准的目的是这样相叠地定位模锭，使得两个铸造室半边被正确地联结在一起并且由此形成完整的鋳造空腔，而不导致半边彼此间的水平移动。为此，鋳造空腔必须产生待鋳造的铸件的阴性的轮廓。通过根据本发明的装置阻止引起鋳造空腔半边的侧向的移动并且因此引起铸件的偏差。本发明的应用使模锭彼此的快速的水平对准成为可能。在本发明的一个特别有利的实施方案中，模锭具有由型砂形成的隆起部。隆起部形成与在相对的模锭中的凹部(Aushoehlung)的阳性的配合件。通过该实施方案实现了在模锭联结时的精细导向。在该情况中，由开ロ形成的导向线用于预对准，其引起隆起部接合到凹部中。传统的铸模存在该危险，即隆起部在模锭联结时相对于凹部水平移动地来定位。由此可导致隆起部的损伤。由型砂形成的隆起部可被压カ(其在联结时作用到隆起部上)破坏。优选地，隆起部涉及ー种带有半球形的前侧和柱形的侧壁的几何的模具。半球形使隆起部滑入空腔中变得容易。通过柱形的侧壁实现了隆起部在空腔中的精细导向。在此，空腔构造为与隆起部的阴性的配合件。在本发明的一个特别有利的实施中，开ロ这样构造，使得其形成用于连接元件的导向线。经由连接元件，模锭可借助于两个配合件张紧。连结元件优选地涉及ー种金属杆，其设有螺纹。螺纹可沿着整个杆伸延或者仅施加在杆的两个端部处。两个模锭彼此间的张紧优选地借助于两个锁紧螺母实现，其被拧紧到杆的两个端部上。盘形的面压到模具材料上并且将锭压在一起。在此，锁紧螺母构造有盘形的面，或者可应用带有盘形的垫片的通用螺母。当至少ー个配合件集成在模锭中的一个中时，证实为特别有利的。对此，锁紧螺母可被填入模锭中。锁紧螺母的盘形的面在此由型砂包围。连接元件在端部处被旋入锁紧螺母中并且以它的另一端部从相对的模锭中突出。在突出的端部上拧紧有第二锁紧螺母。通过锁紧螺母的拉紧使模锭相互张紧。本发明另外涉及ー种用于制造根据本发明的铸模的方法。在该方法中，型砂被填充到型箱和/或型框架中，其中，涉及刚性的、无弯曲的并且无扭转的用于容纳并用于固定在其中压缩的型砂的零件。时效硬化的型砂以端部固定的模锭的形式用于砂型鋳造生产。这样的砂型由至少两个模制件构成。在水平划分的铸模中，其被称为上锭和下錠。为了制造根据本发明的铸模，在根据本发明的制造方法中在紧固元件处定位有螺栓，其在制造模锭时将开ロ弓I入模锭中。根据本发明，螺栓这样来布置，使得其这样安置开ロ，使得开ロ对于两个相対的模锭形成对用于模锭的水平的对准的杆状的导向元件的竖直的导向线。在本发明的一个特别有利的实施方案中，螺栓被拧紧到紧固元件上。
从根据附图的实施例的说明并且从附图本身得出本发明的另外的特征和优点。在此其中图Ia显示了铸模的单件，图Ib显示了模锭通过杆状的导向元件的引入的对准，图Ic显示了带有导向元件的封闭的铸摸，图2显示了模锭通过连接元件的张紧，图3a显示了用于高度220mm的下部的模锭的螺栓，图3b显示了用于高度330mm的下部的模锭的螺栓，图4a显示了用于高度220mm的上部的模锭的螺栓，图4b显示了用于高度330mm的上部的模锭的螺栓，图5a在侧视图中显示了用于模锭的紧固元件，图5b在俯视图中显示了用于模锭的紧固元件，图6显示了杆状的导向元件。
具体实施例方式在图Ia中不出了根据本发明的铸模的单件。铸模由下部的模锭I和上部的模锭2构成。在下部的模锭I中引入有开ロ 3。上部的模锭2包含开ロ 4。在模锭1、2彼此间的正确定位中，开ロ 3、4形成用于导向元件5的导向线。导向元件5在它的前端处构造为锥形的尖部6。导向元件5在本实施例中具有圆的横截面。导向元件5的直径协调于开ロ 3、4的直径。锥形的尖部6使导向元件5引入上部的模锭2的开ロ 4中变得容易。在上侧的模锭2中引入有外铸ロ(Giesstuempel) 7。液态的熔融物被填充到外浇ロ 7中。经由浇注道8，熔融物到达铸造空腔9中，其由下部的模锭I并且由上部的模锭2限定。下部的模锭I在它的面对模锭2的侧面处具有隆起部10。由型砂形成的隆起部10是与上部的模锭2中的凹部11的阳性的配合件。在下部的模锭I中另外集成了用于连接元件13 (在图I中未示出)的配合件12。配合件12在实施例中涉及锁紧螺母，其以盘形的面置入模具材料中。下部的模锭I中的开 ロ 3扩展至面对上部的模锭2的侧面上。下部的模锭I具有由材料积聚形成的突出部14。上部的模锭2具有由材料积聚形成的突出部15。开口 3、4位于在突出部14、15中。在图I中，导向元件5插过上部的模锭2的开口 4并且突出到下部的模锭I的开口 3中。配合件12的内螺纹的直径大于导向元件5的外径，使得导向元件也可引导穿过配合件12并且在开口 3、4之内部且在配合件12之内可自由移动。在图Ib中所示出的位置中，模锭I、2彼此水平对准。为了封闭铸模，模锭I、2必须仅还在竖直的方向上被相对移动。在模锭1、2联结在一起时，从模锭1、2的确定的竖直的靠近起，隆起部10进入凹部11中。隆起部10在它的面向上部的模锭2的侧面处构造为半球体，其中，任何其它的形状也是可能的，例如锥形。隆起部10的侧壁和凹部11在这里柱形地来构造并且用作在联结模锭I、2时的精细导向。在图Ic中示出了在封闭的位置中的铸模。隆起部10无缝地接合到凹部11中。铸造空腔9由模锭1、2来限定，其具有待加工的工件的形状。在封闭的铸模中，在上部的与下部的模锭2、1之间或者在突出部14、15之间产生空隙16。在空隙16之内，导向元件5是可见的。 图2显示了无突出部的模锭变体。开口 3、4这里直接布置在模锭1、2中，其无突出部地来构造。这里出于更好的清晰性的原因放弃示出外浇口、浇注道和铸造空腔。在根据图2的铸模中，在开口 3、4中伸延有连接元件13。模锭1、2借助于两个配合件12、16可张紧。连接元件13在实施例中是带有圆的横截面的金属棒，其在其端部处设有螺纹。配合件12、16实施为锁紧螺母，其利用它的内螺纹与连接元件13的端部拧紧。配合件12、16借助于盘形的圆盘将压紧力施加到模锭1、2上并且以该方式将铸模的两个半边压在一起。在实施例中，配合件12集成到下部的模锭I的开口 3中。在图3a、3b中示出了用于下部的模锭的螺栓17、18。螺栓17用于高度220mm的下部的模锭。螺栓18用于高度330_的下部的模锭。螺栓17、18由下部的部段19、中间的部段20和上部的部段21组成。部段19、20、21在该实施例中实施为柱形的金属体，其固定地彼此相连接。中间的部段20相对于其它两个部段19、21具有更大的直径。下部的部段19设有外螺纹，利用其，它可旋入用于模锭的制造的型箱或型框架的紧固螺栓22 (在图5a、图5b中示出)的内螺纹中。上部的部段21产生了开口 3。上部的部段21的直径协调于导向兀件5的直径。上部的部段的直径在此略微大于导向兀件5的直径。在本实施例中，该差值为1mm，使得在将导向元件5引入开口 3中时产生了 0. 5mm的径向间隙。在图4a、4b中示出了用于制造上部的模锭的螺栓23、24。螺栓23用于高度220mm 的上部的模锭。螺栓24用于高度330mm的上部的模锭。螺栓23、24由下部的部段25和上部的部段26组成。部段25、26在该实施例中实施为柱形的金属体，其固定地彼此相连接。上部的部段26相对于下部的部段25具有更大的直径。下部的部段25设有外螺纹，利用其，它可旋入用于制造模锭的型框架或型箱的紧固螺栓22 (在图5a、图5b中示出)的内螺纹中。上部的部段26产生开口 4。上部的部段26的直径协调于导向元件5的直径。上部的部段26的直径在此略微大于导向兀件5的直径。在本实施例中，该差值为1mm，使得在将导向元件5引入开口 4中时产生了 0. 5mm的径向间隙。在图5a和图5b中在侧视图中示出了用于制造模锭的紧固螺栓22。在图5a中作为侧视图、在图5b中作为俯视图示出紧固螺栓。紧固螺栓的头部27由侧壁和上部件组成。侧壁形成六角形。上部件是倾斜的。在紧固螺栓22的头部27中引入有带有内螺纹28的孔，螺栓17、18、23、24的下部的部段19、25可旋入其中。利用盘形的部段29将紧固螺栓29压到模锭上。在盘形的部段29下面布置有柱形的部段20。紧固螺栓22的下部的部段31设有外螺纹，套筒32可拧紧到其上。在图6中示出了杆状的导向元件5。导向元件5的前端构造为锥形的尖部6。导向元件5的导向部分33在本实施例中构造为柱形的主体，扶手34联接到其处。 扶手34向导向部分33弯曲。
权利要求
1.一种无箱式的、水平地划分的铸模，其带有至少两个由型砂形成的模锭(1，2)，所述模锭(1,2)限定了铸造空腔(9)， 其特征在于， 两个彼此相对的模锭(1，2)具有开口(3，4)，并且所述开口(3，4)为了所述模锭(1，2)的水平的对准形成用于杆状的导向元件(5)的竖直的导向线。
2.根据权利要求I所述的铸模，其特征在于，所述开口(3，4)为了所述模锭(1，2)的张紧形成用于连接元件(13)的竖直的导向线。
3.根据权利要求2所述的铸模，其特征在于，所述模锭(1，2)能够经由所述连接元件(13)借助于两个配合件(12，16)张紧。
4.根据权利要求3所述的铸模，其特征在于，至少一个配合件(12)集成在模锭(I)的所述开口(3)之内。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的铸模，其特征在于，模锭(I)具有由型砂形成的隆起部(10)，其形成与在相对的所述模锭(2)中的凹部(11)的阳性配合件。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的铸模，其特征在于，所述模锭(1，2)具有由型砂处的材料积聚所形成的突出部(14，15)，所述开口(3，4)集成到其中。
7.根据权利要求6所述的铸模，其特征在于，在封闭的铸模中，在所述突出部(14，15)之间形成有空隙(16)。
8.根据权利要求I至7中任一项所述的铸模，其特征在于，所述杆状的导向元件(5)在它的前端处构造为锥形的尖部(6)。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的铸模，其特征在于，至少一个开口(12)在面向相对的所述模锭(2)的侧面处漏斗形地扩大地来构造。
10.一种用于制造由至少两个由型砂形成的模锭(1，2)构成的无箱式的、水平地划分的铸模的方法，其中，型砂填充在型箱和/或型框架中，并且所述型箱能够利用紧固元件(22)张紧， 其特征在于， 定位在紧固元件(22)处的螺栓(17，18，23，24)在制造所述模锭(1，2)时将开口(3，4)引入所述模锭(1，2)中，并且所述螺栓(17，18，23，24)这样放置，使得其这样引入所述开口(3，4)，使得对于两个彼此相对的模锭(1，2)产生了对用于所述模锭(1，2)的水平对准的杆状的导向元件(5)的竖直的导向线。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述螺栓(17，18，23，24)拧紧到所述紧固元件(22)上。
全文摘要
本发明涉及一种无箱式铸模，其水平地来划分。该铸模由下部的和上部的模锭(1，2)构成。模锭(1，2)由型砂形成。模锭(1，2)限定了铸造空腔(9)。根据本发明，开口(3，4)被引入模锭(1，2)中。通过其形成用于杆状的导向元件(5)的竖直的导向线，该开口(3，4)用于模锭(1，2)的水平的对准。
文档编号B22C23/00GK102686332SQ201080045006
公开日2012年9月19日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年9月30日
发明者J·施密特, J·梅因贝格 申请人:Ksb股份公司