铸模排气装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种特别是以冷却排气口形式的铸模排气的装置，该装置含有两个彼此相对并且彼此形状和功能互补的半模，半模在其朝向彼此的面上各具有数个彼此大致平行的并且大致朝流动方向的横向延伸的凸起和/或凹陷，以这种方式，对于彼此叠合的半模在半模之间至少部分地形成含有入口和出口的缝隙，缝隙特别是呈洗衣板形状、迷宫形状和/或波纹形状的，并且在填充铸模时从铸模中排除的空气和多余的熔融材料能够通过缝隙流动，其特征在于，通过数个沿半模的纵向彼此紧邻并能够拆卸地固定的、优选彼此连接的区段形成至少一个或优选每个半模。
【专利说明】铸模排气装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的装置。
【背景技术】
[0002]在灌注铸模的过程中，例如在高压铸造或低压铸造、硬模铸造或其它铸造方法的过程中，必须将铸模中的空气从铸模中排除，从而获得没有缩孔和多孔性的、干净的铸造结果。这可以通过在真正的填充过程之前对铸模进行抽真空而主动地实现、通过在灌注铸造材料的过程中排除空气而被动地实现或者通过结合这两个方法而实现。
[0003]由DE 202 08 464 Ul或DE 20 2010 006 751 Ul已知以所谓的冷却排气口的形式的铸模排气装置。在这种气门装置中，通过由高传导性材料制得的块状阀体中的呈洗衣板形状、迷宫形状或波纹形状的缝隙实现铸模的排气，其中从铸模中排除空气之后，铸模中的铸造材料进入阀体的缝隙中并冻结在那里。由此确保排除铸模中所有的空气并获得满意的铸造结果。
[0004]由于铸造材料在阀体中的高流速，所以在注入区域产生增大的阀体磨损。已知用耐磨材料制造注入区域中的阀体，但是这样的耐磨材料相对昂贵。
【发明内容】
[0005]因此基于现有技术，本发明的目的在于:以可选的方式这样制造一种铸模排气装置，即，能够成本较低地抵制注入区域中的磨损；优化铸模排气装置，从而可以优选用铝合金和镁合金制造铸件、特别是压铸件，并满足最高的质量要求；改进铸模排气装置，使得过早地冻结排气管不会阻碍进一步的排气；提供一种铸模排气装置，该装置在没有冷却装置和铸件顶出机的情况下也可以使用，该装置也容易操作并且产生相对较少的维修费用。
[0006]通过根据权利要求1前序部分的装置结合权利要求1的特征实现该目的。本发明有利的设计方案和扩展方案由从属权利要求给出。
[0007]基于特别是以冷却排气口形式的铸模排气装置，该装置含有两个彼此相对着的并且彼此形状和功能互补的半模，这两个半模在其朝向彼此的面上各自具有数个彼此大致平行的并且大致朝流动方向的横向延伸的凸起和/或凹陷，以这种方式，对于彼此叠合的半模在半模之间至少部分地形成含有入口和出口的缝隙，这种缝隙特别是呈洗衣板形状、迷宫形状和/或波纹形状的，并且在填充铸模时从铸模中排除的空气和多余的熔融材料能够通过该缝隙流动，本发明的特征在于，通过数个沿半模纵向彼此紧邻并能够拆卸地固定的、优选彼此连接的区段形成至少一个或优选每个半模。
[0008]通过这样的分段可以采用最低成本的材料并且可以在需要时、即当区段达到磨损极限时更换区段。这样成本很低，因为不再需要整体地更换半模，而是只更换单个区段。因此可以通过新的区段替代特别是在注入区域中第一个磨损的区段。然而，如果使紧邻该磨损区段的、较少磨损的区段替代该磨损区段，以及使之前紧邻该较少磨损区段的、更少磨损的区段替代该较少磨损区段，以此类推，直至最终使新的区段替代最少磨损的区段，这样也可以是有利的。
[0009]如果半模的彼此紧邻的区段各自具有至少一个用于接收紧固件的钻孔，那么可以是有利的。由此可以使区段固定在铸模内部期望的位置上。
[0010]如果每个区段设置有至少一个、优选两个相互间隔的及沿纵向贯穿的钻孔，其中每个沿纵向贯穿的钻孔对准相邻区段的钻孔，以这种方式，区段借助穿过彼此对准的钻孔的紧固件彼此能够连接、特别是能够用螺丝拧紧，那么可以是有利的。此外有利的是，通过该紧固件可以使半模固定在铸模中。上述加固方式特别确保了各个彼此相邻的区段非常严密地相互上下连接和左右连接，从而在这些区段之间不会形成缝隙，否则不利的是，熔融的金属会流入所产生的缝隙中。
[0011]如果每个区段设置有至少一个、优选多个相互间隔的以及沿横向单侧从外引入的用于紧固件的钻孔，由此每个区段能够和基体、特别是铸模连接，特别是用螺丝拧紧，优选以这种方式，沿半模的纵向能够解开地、彼此紧邻地安置区段，那么可以是有利的。这种加固方式使得单个区段的可替换性变得容易。
[0012]如果半模的区段能够相互可解开地、形状配合和/或力量配合地连接，那么可以是有利的。
[0013]如果半模的区段由同种材料构成，优选由低成本的钢构成，那么可以是有利的。
[0014]如果半模的至少两个区段由不同种材料构成，优选由钢、铜、钨或钥合金构成，那么可以是有利的。
[0015]如果使半模的至少两个区段形成为相同形状，由此只需储备较少不同的区段类型并且可以降低制造成本和仓储管理成本，那么可以是有利的。
[0016]如果相互对准的钻孔能够作为冷却剂导管、特别是用于空气或水的冷却剂导管使用，那么可以是有利的。
[0017]本发明既作为一种扩展方案也独立地涉及一种特别是以冷却排气口形式的铸模排气装置，该装置包含两个彼此相对着的并且相互形状和功能互补的半模，这两个半模在其朝向彼此的面上各自具有数个彼此大致平行的并且大致朝流动方向的横向延伸的阶梯，以这种方式，在彼此叠合的半模上一个半模的阶梯和另一个半模的阶梯形成包含入口和出口的阶梯状的缝隙，在填充铸模时从铸模中排除的空气和多余的熔融材料能够通过该缝隙流动。
[0018]通过根据本发明的阶梯状的缝隙和随之优化流动的几何形状使得空气和熔体在装置长度上克服了高度差异，其中空气在流体中只受到低的阻力，而熔体却在阶梯状的缝隙内部受到特别有效的抑制。
[0019]阶梯状缝隙的单个阶梯在装置长度上优选具有相同的宽度，其中入口和/或出口的宽度可以和缝隙的宽度不同。如果阶梯状缝隙的一个或多个阶梯的宽度在装置长度上部分地不同于阶梯状缝隙的其它阶梯，那么对于有些应用情况也可以是有意义的。
[0020]已表明，不同材料的组合，S卩，对于沿流动方向的第一个、优选前三个阶梯采用钨或钨合金以及对于沿流动方向接下来的阶梯采用铜或铜合金，使得在装置易磨损性和导热性方面取得了最佳结果。
[0021]此外，通常已知在装置长度上必须双面地闭合缝隙，并且不需要其它操作。对此有利的是，该装置可以具有双面的接合件，该接合件可以在侧向相应地密封缝隙。在双面的接合件区域内，两个半模彼此无缝隙地直接叠合。
[0022]很明显，该装置也可以具有其它组成部件，例如使两个半模相互对齐的导向部件或者在铸模内部加固和对齐装置的容纳装置。
[0023]如果阶梯状的缝隙具有至少6个、优选至少8个连续的阶梯，那么可以是有利的。
[0024]如果阶梯状的缝隙具有最高12个、优选最高8个连续的阶梯，那么可以是有利的。
[0025]如果阶梯状的缝隙具有至少一个、优选唯一一个阶梯梯段，那么可以是有利的。在这里，一个阶梯梯段是指多个连续的阶梯，这些阶梯不具有例如以阶梯平台形式的中断。
[0026]然而，如果阶梯状的缝隙具有至少一个阶梯平台，即一种平台，该平台中断了阶梯梯段并且如同将阶梯状的缝隙划分成多个较小的区段，那么也可以是有利的。
[0027]如果阶梯状的缝隙具有坡度角为10至35°、优选15至20°、非常优选16至18°的阶梯坡度，那么可以是有利的。
[0028]如果阶梯状的缝隙具有至少一个踢面，该踢面具有和阶梯状缝隙的另一个踢面不同的高度，那么可以是有利的。沿流动方向从缝隙入口观察该踢面几乎是阶梯的垂直部分。
[0029]为了尽可能完全地抑制熔融流体，如果阶梯状缝隙的、至少一个沿流动方向在前面的踢面、优选第一个踢面具有比阶梯状缝隙的、至少一个沿流动方向紧接着的踢面更大的闻度，那么是有利的。
[0030]如果阶梯状缝隙的、沿流动方向的第一个踢面的高度为5-20mm，优选为5_10mm，非常优选为7-9_，那么可以是有利的。
[0031]如果紧接着阶梯状缝隙沿流动方向第一个踢面的下一个踢面的高度为1-lOmm，优选为2-7mm，非常优选为3_6mm，那么可以是有利的。
[0032]如果阶梯状缝隙的踏面的长度为5-20mm，优选为10_18mm，非常优选为12_15mm，那么可以是有利的。沿流动方向从缝隙入口观察该踏面几乎是阶梯的水平部分。
[0033]如果对沿流动方向第一个阶梯的前缘和沿流动方向最后一个阶梯的前缘之间直线测得的阶梯状缝隙的行程为50-300mm，优选为70-200mm，非常优选为90_150mm，那么可以是有利的。
[0034]如果使该装置的至少一个半模安置在铸模的滑阀中，以这种方式，在滑阀拉伸过程中该半模和与其相对着的半模分离，那么可以是有利的。
[0035]如果使该装置的一个半模设置在固定的铸模部件中以及使另一个半模设置在能够移动的铸模部件中，那么可以是有利的。
[0036]如果使该装置的一个半模凹陷地安置在固定的铸模部件中以及使该装置的另一个半模伸出地安置在能够移动的铸模部件上，那么可以是有利的。
[0037]如果该铸模是压铸模，那么可以是有利的。
[0038]如果在一个半模的阶梯和另一个半模的阶梯之间形成的阶梯状的缝隙在装置长度上具有相同的或变化的缝隙尺寸，那么可以是有利的。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]本发明的其它细节和有利设计由接下来结合附图的实施例说明给出。其中:
[0040]图1以示意性的立体视图示出了第一个根据本发明的装置的各由三个区段构成的上部半模和下部半模，其中上部半模以透明的形式示出，
[0041]图2以示意性的纵剖视图示出了第二个根据本发明的装置的两个相互叠合的半模，
[0042]图3以示意性的纵剖视图示出了第三个根据本发明的装置的两个相互叠合的半模，
[0043]图4以示意性的立体视图示出了第一个根据本发明的装置的上部半模和下部半模，
[0044]图5以示意性的立体视图示出了第一个根据本发明的装置的下部半模的一个区段，
[0045]图6以示意图示出了置于固定的铸模部件中的、根据本发明的装置的第一个半模，
[0046]图7以示意图示出了根据本发明的装置的第二个半模，该半模从能够移动的铸模部件上凸起，特别是从单独设置在能够移动的铸模部件中的滑阀上凸起，以及
[0047]图8以示意性的纵剖视图示出了根据本发明的装置的两个相互叠合的半模
[0048]如果在图1至8中使用相同的附图标记，则它们也表示相同的部件或区域。
【具体实施方式】
[0049]如图1至4中所示，本发明涉及一种特别是以冷却排气口形式的、铸模排气的装置10，该装置包含两个彼此相对着的并且相互形状和功能互补的半模12、14，这两个半模在其朝向彼此的面16上各自具有数个彼此大致平行的并且大致朝流动方向的横向延伸的凸起18和/或凹陷20，以这种方式，对于彼此叠合的半模12、14在半模12、14之间至少部分地形成含有入口 24和出口 26的缝隙22，该缝隙特别可以呈洗衣板形状、迷宫形状和/或波纹形状，并且在填充铸模时从铸模中排除的空气和多余的熔融材料能够通过该缝隙流动，其中通过数个沿半模12、14的纵向彼此紧邻并能够拆卸地固定的、优选彼此连接的区段12a、12b、12c、14a、14b、14c形成至少一个或优选每个半模12、14。
[0050]半模12、14的彼此紧邻的区段12a、12b、12c、14a、14b、14c各自具有至少一个用于接收紧固件的钻孔28a、28b、30，以用来加固。
[0051]如图1、2、4和5中所示，每个区段12a、12b、12c、14a、14b、14c设置有至少一个、优选两个相互间隔的及沿纵向贯穿的钻孔28a、28b，其中根据图1、2和4每个沿纵向贯穿的钻孔28a,28b对准相邻区段12a、12b、12c、14a、14b、14c的钻孔28a,28b,以这种方式，区段12a、12b、12c、14a、14b、14c借助穿过彼此对准的钻孔28a、28b的、这里未示出的紧固件能够彼此连接，特别是能够用螺丝拧紧。这种螺丝拧紧方式也可以有利地用于在铸模中以及在铸模部件中或铸模部件上的加固。
[0052]如图3中所示，每个区段12a、12b、12c、14a、14b、14c也设置有至少一个、优选多个相互间隔的以及沿横向单侧从外引入的用于紧固件的钻孔30，由此每个区段12a、12b、12c、14a、14b、14c能够和这里未示出的基体、特别是铸模或者为此的插入件连接，特别是用螺丝拧紧，优选以这种方式，沿半模12、14的纵向能够解开地、彼此紧邻地安置区段12a、12b、12c、14a、14b、14c。可以单独这样地进行加固或者额外地与沿纵向的紧固件的钻孔28a、28b —起进行加固。
[0053]半模12、14的区段12a、12b、12c、14a、14b、14c能够彼此可解开地、形状和/或力量配合地连接。
[0054]有利的是，半模12、14的区段12a、12b、12c、14a、14b、14c由尽可能低成本的同种材料构成，优选由钢构成，从而在磨损的情况下只需更换相应的区段。
[0055]当然也可以这样，即，半模12、14的至少两个区段12a、12b、12c、14a、14b、14c由不同种材料构成，优选由钢、铜、钨或钥合金构成。由此必要时也能够换成耐磨的材料，如果专门指出的话。
[0056]特别有意义的是，如果使半模12、14的至少两个区段12a、12b、12c、14a、14b、14c形成为相同形状，由此实现了低成本的可替换性并且也不需要储备很多的区段类型。这也节省了制造成本和仓储管理成本。
[0057]已表明，相互对准的钻孔28a、28b能够特别好地作为冷却剂导管、特别是空气或水的冷却剂导管使用。
[0058]然而作为扩展方案，根据本发明的铸模排气的装置10也可以独立地包括两个彼此相对着的并且相互形状和功能互补的半模12、14，这两个半模在其朝向彼此的面上各自具有数个彼此大致平行的并且大致朝流动方向的横向延伸的阶梯36。
[0059]如图6中所示，将装置10的半模12凹陷地安置在固定的铸模部件32中。如图7中所示，将装置10的另一个半模14从铸模部件中伸出或突起地安置在能够移动的铸模部件34中。后者提到的这个半模14优选为滑阀的一部分。对于该铸模优选为压铸模。如图8中所示，在彼此叠合的半模12、14中半模12的阶梯36和另一个半模14的阶梯36形成含有入口 24和出口 26的阶梯状的缝隙22，在填充铸模时从中排除的空气和多余的熔融材料能够通过该缝隙流动。
[0060]阶梯状的缝隙22在唯一一个阶梯梯段中具有八个彼此连续的阶梯36。
[0061]阶梯状的缝隙22在该实施例中具有一个坡度角为17.5°的阶梯坡度。
[0062]根据本发明该阶梯状缝隙22的、沿流动方向的第一个踢面38具有比该阶梯状缝隙22的、沿流动方向紧接着的踢面40更大的高度。
[0063]在图6和7中明显可见，在装置10的长度上能够双面地密封阶梯状的缝隙22。对此装置10具有双面的接合件42，该接合件实现了在侧向相应地密封缝隙，其中在双面上的接合件42的区域内，两个半模12、14彼此无缝隙地直接叠合。
【权利要求】
1.一种特别是以冷却排气口形式的铸模排气的装置(10)，所述装置含有两个彼此相对着的并且彼此形状和功能互补的半模(12、14)，所述半模在其朝向彼此的面(16)上各自具有数个彼此大致平行的并且大致朝流动方向的横向延伸的凸起(18)和/或凹陷(20)，以这种方式，对于彼此叠合的半模(12、14)在半模(12、14)之间至少部分地形成含有入口(24)和出口(26)的缝隙(22)，所述缝隙特别是呈洗衣板形状、迷宫形状和/或波纹形状的，并且在填充铸模时从铸模中排除的空气和多余的熔融材料能够通过所述缝隙流动，其特征在于，通过数个沿半模(12、14)的纵向彼此紧邻并能够拆卸地固定的、优选彼此连接的区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)形成至少一个或优选每个半模(12、14)。
2.根据权利要求1所述的铸模排气的装置(10)，其特征在于，所述半模(12、14)的彼此紧邻的区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)各自具有至少一个用于接收紧固件的钻孔(28a、30)。
3.根据权利要求1或2所述的铸模排气的装置(10)，其特征在于，每个区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)设置有至少一个、优选两个相互间隔的及沿纵向贯穿的钻孔(28a、28b)，其中每个沿纵向贯穿的钻孔(28a、28b)对准相邻区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)的钻孔(28a、28b)，以这种方式，区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)借助穿过彼此对准的钻孔(28a、28b)的紧固件能够彼此连接，特别是能够用螺丝拧紧。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的铸模排气的装置(10)，其特征在于，每个区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)设置有至少一个、优选多个相互间隔的以及沿横向单侧从外引入的用于紧固件的钻孔(30)，由此每个区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)能够和基体、特别是铸模连接，特别是用螺丝拧紧，优选以这种方式，沿所述半模(12、14)的纵向能够拆卸地、彼此紧邻地安置所述区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的铸模排气的装置(10)，其特征在于，所述半模(12、14)的区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)能够彼此可拆卸地、形状和/或力量配合地连接。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的铸模排气的装置(10)，其特征在于，所述半模(12、14)的区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)由同种材料构成，优选由钢构成。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的铸模排气的装置(10)，其特征在于，所述半模(12、14)的至少两个区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)由不同种材料构成，优选由钢、铜、钨或钥合金构成。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的铸模排气的装置(10)，其特征在于，使所述半模(12、14)的至少两个区段(12a、12b、12c、14a、14b、14c)形成为相同的形状。
9.根据权利要求3所述的铸模排气的装置(10)，其特征在于，相互对准的钻孔(28a、28b)能够作为冷却剂导管、特别是空气或水的冷却剂导管使用。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的铸模排气的装置(10)，其特征在于，相互形状和功能互补的两个所述半模在其朝向彼此的面上各自具有数个彼此大致平行的并且大致朝流动方向的横向延伸的阶梯，以这种方式，在彼此叠合的半模上一个半模的阶梯和另一个半模的阶梯形成包含入口和出口的阶梯状的缝隙，在填充铸模时从铸模中排除的空气和多余的熔融材料能够通过所述缝隙流动。
【文档编号】B22C9/00GK104070150SQ201410021544
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2013年1月16日
【发明者】米夏埃尔·沃尔那, 沃尔夫冈-米夏埃尔·席尔姆 申请人:Ksm铸造集团有限公司