用于制造具有至少一个内轮廓的铸件的铸模的制作方法

本发明涉及一种用于制造(金属的)铸件的铸模或者铸造模具，所述铸件具有至少一个内轮廓。

背景技术：

铸模是大多金属的(可再利用的)用于制造铸件(铸造构件)的永久铸模。铸模为此具有能够被熔融物或者液态的金属填充的构成铸件的型腔。设置在铸件中的空心轮廓或者内轮廓可以借助不能移动的型芯和能移动的活块构成。为了能够在熔融物凝固之后使制造的铸件脱模，铸模多件式地构造并且例如由固定的和能移动的半模构成。此外需要所谓的模子斜度，以便能够将铸件取出。这种模子斜度同样设置在型芯(如果涉及可再利用的永久铸模)或者活块上。然而模子斜度在铸件上导致加工余量也称为尺寸过大(德语：aufmaβen)。该加工余量则必须在铸件修整时去除(这通常通过切削加工实现)，这是费事的并且造成高额的材料消耗。此外，这种加工余量也可能导致过高的壁厚，从而提高了产生缺陷(例如缩孔和气泡)的风险。

在专利文献de102015220980a1中描述了一种具有多件式的活块的用于制造金属的铸造构件的铸模。所述活块双件式地、具有第一子活块和第二子活块地构造。子活块在退回时能够单独地、也就是彼此分离地以相反的倾斜方向移动，因此不需要脱模斜度或者模子斜度。

技术实现要素：

现由本发明提供了另一种特别有利的铸模，所述铸模具有至少一个不带有原本常见的模子斜度或者脱模斜度的型芯。按照本发明的铸模的有利的扩展设计由以下说明书以及附图得出。

按照本发明的用于制造具有至少一个内轮廓的铸件的铸模或者铸造模具包括

-与(待制造的)铸件的尺寸一致的型腔，和

-至少一个至少部分地布置在型腔中的或者进入型腔中的用于构成内轮廓的型芯，其中，所述型芯不是一次性型芯，而是铸模的(结构上的)组成部分或者模具构件。

按照本发明规定，所述型芯多件式地构造并且具有多个、即至少两个可运动的型芯部段以及能够纵向移动地布置在所述型芯部段之间的模芯，其中，型芯部段在模芯纵向移动时横向于所述模芯的移动方向运动或者移动并且能够通过模芯的移出到达铸造位置中并且能够通过模芯的移入到达脱模位置中。

按照本发明的铸模(铸造模具)尤其是用于金属型铸造的金属铸型或者是用于压铸金属、尤其是轻金属的压铸模具或者压铸模。本发明也适用于其它的使用永久铸模的金属铸造工艺。

模芯和型芯部段都是铸模的组成部分并且构成永久型芯。模芯能够沿着其纵向或者轴向移动并且能够借助适宜的驱动装置移出和移入，这是相对容易实现的。在移出时，模芯向型腔的方向向前移动或者向前压。在移入时，模芯沿着相反的方向(即从型腔中向外)移回或者拉回。在移出模芯时，型芯部段横向于、尤其是基本上垂直于模芯的移动方向向外移动并且到达铸造姿态或者铸造位置。型芯在此类似于被扩宽并且构成待形成的内轮廓的造型。在移入模芯时，型芯部段横向于所述模芯的移动方向向内移动并且到达脱模姿态或者脱模位置，其中，型芯类似于在横截面中缩小或者变窄并且在没有模子斜度或者拉拔斜度的情况下实现制造的铸件的脱模。对于内轮廓由此仅需要修整较少的尺寸余量，由此一方面减少了修整的耗费以及减少了材料消耗并且另一方面降低了产生缺陷的风险。

模芯优选居中地布置并且型芯部段围绕所述模芯布置。这实现了紧凑的型芯构造并且确保了有效的功能。

模芯和型芯部段可以构造为具有互补的斜面，所述斜面构成楔形滑块机构。楔形滑块机构由模具制造中的多种设计方案中已知。模芯例如可以具有锥形的或者截锥状的区段，构造具有相应的互补面的型芯部段能够在所述区段上滑动并且由此横向于所述模芯的移动方向移动。型芯部段能够借助弹簧抵靠模芯地预紧。弹簧确保了型芯部段和模芯之间的接触并且还能够实现使型芯部段复位(返回)(至脱模位置中)，其中，所述弹簧尤其是压力弹簧(螺旋弹簧)。也可以液压地、气动地或者机械地(例如借助雨伞机构或者其它适宜的铰链系统或者销栓系统)实现所述复位。

型芯部段优选借助槽导引装置或者类似结构移动地导引。型芯部段例如可以借助一个或者多个滑块支承在为此设置的槽中。槽导引装置也可以构造具有限制型芯部段的移动的端部止挡。

型芯部段可以具有模具元件，所述模具元件实现侧凹的内轮廓的构成。由此在铸造时就已经可以在铸件的内轮廓上产生侧凹部，所述侧凹部通过传统的永久型芯或者活块无法脱模。

优选规定，待制造的铸件具有空心柱形的区域，所述区域的(柱状的)内轮廓由(按照本发明的)多件式的型芯构成，其中，该型芯具有三个(或者更多个)可移动的型芯部段并且模芯构造具有三个(或者更多个)凹部，这些型芯部段(能够横向移动地)布置在所述凹部中。模芯优选具有三个(或者更多个)径向地延伸的隔片或者径向隔片，所述隔片或者径向隔片(沿着纵向和径向)在凹部之间延伸，其中，该径向隔片的(径向的)外侧面与位于铸造位置中的型芯部段的(径向的)外侧面共同规定或者定义了待形成的内轮廓。径向隔片的(径向的)外侧面优选构造具有拉拔斜度，由此使模芯能够更简便地移入或者移回。

按照本发明的铸模优选用于制造用于电气机械的定子缸，为此尤其使用铝合金或者镁合金。然而本发明并不局限于此。

附图说明

以下示例性地并且以不局限的方式参照附图详细阐述本发明。在示意性的并且不是按照真实比例的图中示出的和/或以下阐述的特征也可以与具体的特征结合无关地是本发明的一般特征并且相应地扩展设计本发明。

图1在剖视图中示出了按照本发明的具有多件式的型芯的压铸模，所述型芯的型芯部段位于其铸造位置中，

图2示出了属于图1的压铸模的型芯的横截面，

图3示出了图1中的压铸模，其中，型芯部段目前位于其脱模位置中，

图4在立体视图中示出了属于图2的型芯的模芯。

具体实施方式

图1所示的压铸模100具有下部的、固定的半模110和上部的、能移动的半模120。下部的半模110构造具有用于制造环形柱形的压铸(构)件200的型腔130。空心柱形的内轮廓借助以下仍将详细阐述的型芯140构成，所述型芯140应当在压铸时保持空腔中没有熔融物。也就是说，型腔130由下部的半模110的外侧的型腔壁和型芯140的内部的型腔壁构成，所述外侧的型腔壁和内侧的型腔壁与端侧的型腔壁共同定义了待制造的压铸件200的造型或者形状。竖立的定向仅是示例性的。半模110、120同样可以通过竖直地划分构造为右侧的半模和左侧的半模。

压铸件200例如是用于在用于机动车的车辆驱动(电动驱动)的电机中容纳定子叠片组的薄壁的定子缸。压铸件200一方面相对于其直径(例如大于200mm)是相对薄壁(例如小于5mm)的。另一方面对压铸件200提出高的机械要求。在外侧的型腔壁和内部的型腔壁上通常应当设置的模子斜度与倾斜角相关地导致高的并且不相等的壁厚，由此提高了产生缺陷的风险。

在按照本发明的压铸模100中，型芯140多件式地构造并且具有多个能够横向地移动的型芯部段146以及能够纵向或者轴向移动地布置在这些型芯部段146之间的模芯141。模芯141如图2和图4表明的那样构造具有三个形状相同的凹部145，相同地成型的型芯部段146布置在所述凹部145中。模芯141还构造具有居中的圆锥体的或者截锥体142和三个由此沿着径向r突伸的径向隔片143，所述径向隔片143翼状地以约120°的角间距地在凹部145之间延伸。模芯141优选如图4所示的那样单件式地制造。型芯部段146在其径向的内侧面上形状配合地贴靠在椎体142上并且为此构造具有互补的圆锥侧面。

在如图1所示模芯141向上移动地移出模芯141时，型芯部段146借助楔形滑块机构(椎体142起楔形键的作用)横向于模芯141的移动方向径向地向外移动(通过彼此滑移的斜面的倾斜度能够调节移动距离和传动比)并且到达铸造位置，其中，径向隔片143的径向上的外侧面144与型芯部段146的径向上的外侧面147共同定义了待形成的筒状的内轮廓。此外，型芯部段146在其外侧面147上具有用于在内轮廓上构成侧凹的几何结构的模具元件148(参见图1)。由此至少能够预先铸造侧凹的几何结构、例如用于紧固环或者类似装置的内部环形槽。

在以熔融物填充型腔130之后，在压铸件200达到其脱模温度之前(以便降低收缩力)，移入模芯141，为此如图3所示的那样将所述模芯141向下移入或者拉回。型芯部段146在此横向于模芯141的移动方向径向地向内移动并且到达其脱模位置，其中，在径向上的外侧面147和压铸件200的内轮廓之间构成周向缝隙s(即型芯200与压铸件200不再有接触)，所述周向缝隙s实现了简便地取出压铸件200(压铸件200向上脱模)。径向隔片143的外侧面144、优选在所述外侧面144的整个长度上构造具有拉拔斜度(例如1°至3°)，由此在拉回模芯141时所述外侧面144能够从压铸件200上脱离(型芯部段146的外侧面147不构造有模子斜度或者拉拔斜度)。在下部的半模110的外侧的型腔壁上可以存在传统的模子斜度。下部的半模110也可以以竖直的划分构造以便脱模，从而完全不需要模子斜度。由此能够压铸具有均匀的薄的壁厚并且仅具有较少加工余量(例如小于1.5mm)的环形柱状的压铸件200。

如前所述，通过移出模芯141，型芯部段146横向于所述模芯141的移动轴线l移动并且到达铸造位置中，如图1中通过箭头表明的那样。通过移入模芯141使型芯部段146到达或者回到脱模位置中，如图3以箭头表明的那样。型芯部段146在此仅沿着径向r移动(与通过移入和移出向前移动和向后移动的活块不同)。型芯部段146的径向的移动导引既通过径向隔片143也借助槽导引装置实现。下部的半模110为此构造具有槽119或者类似结构，型芯部段146借助滑块149或者类似装置沿着径向r能移动地支承在所述槽119中并且沿着周向以及沿着轴向被固持并且防止扭偏和倾斜。滑块149可以在型芯部段146上拧紧或者也可以与所述型芯部段146一体式地构造。在槽119中还布置有弹簧150，所述弹簧使得型芯部段146抵靠着模芯141预紧和实现了复位。

附图标记清单

100铸模

110半模

119槽

120半模

130型腔

140型芯

141模芯

142椎体

143径向隔片

144(径向隔片上的)外侧面

145凹部

146型芯部段

147(型芯部段上的)外侧面

148模具元件

149滑块

150弹簧

200铸件

l纵向

r径向

s缝隙