成型模，使用成型模的铸造方法，型芯及使用型芯的铸造方法

专利名称：成型模，使用成型模的铸造方法，型芯及使用型芯的铸造方法
技术领域：
本发明涉及一种成形模，使用该成形模的铸造方法，一种型芯及使用该型芯的铸造方法。
在使用模铸法等生产铸铝产品的普通过程中，熔融的铝浇入一模中，在这种情况下，铸铝产品的外表面形状是借助模腔内表面形成的。当铸铝产品外表面形状是平的或较简单时，铸铝产品外表面形状可以容易地借助模控的内表面形成。
当铸铝产品的外表面具有预定的形状时，模腔内表面的形状要成形得与产品形状相匹配。
当需要将铸铝产品外表面制成更复杂的形状时，一般的作法是，在使用铸模铸造铸铝产品之后，再通过磨削或切削将铸铝产品的外表面加工成需要的形状。
然而对铸铝产品进行磨削或切削，就要增多加工步骤，从而降低了工作效率。另外，有时甚至通过磨削或切削也不能制成需要的外表面形状。
另一方面，铸铝件的内表面形状是借助型芯形成的。一般使用砂芯作型芯，但是砂芯的处理复杂而麻烦。
本发明是考虑到上述情况而完成的，本发明的目的是提供一种成形模，使用该成形模的铸造方法，一种型芯及使用该型芯的铸造方法，因而使具有需要的外表面形状的铸件可以方便，简单地铸出而无需磨削或切削，而且使具有需要的内表面形状的铸件可以方便、简单地铸出。
本发明的第一个特征是用于形成外表面的成形模，它安装在铸模腔内表面的至少一部分上，并形成由铸模铸出的铸件的外表面。
本发明的第二个特征是成形模和铸模的组合，它包括一个具有空腔的铸模；以及一个用于形成外表面的成形模，成形模安装在铸模腔内表面的至少一部分上，并形成由铸模铸出的铸件的外表面。
本发明的第三个特征是一种使用形成外表面的成形模的铸造方法，该方法包括以下步骤在一铸模的空腔的内表面上设置用于形成铸件外表面的成形模；将熔融金属浇入铸模腔以形成铸件；以及将铸件和成形模取出铸模。
本发明的第四个特征是一种铸件，它包括一壳体，在该壳体中，所形成的内部空间在一侧是敞开的；以及在该壳体侧面上的许多向外凸出的部分。
本发明的第五个特征是一种使用用于形成外表面的成形模的铸造方法，该方法包括以下步骤在一铸模的空腔的内表面上设置含有机材料的成形模，其用于形成外表面；将熔融金属浇入铸模腔以形成铸件；从铸模中取出铸件和成形模；以及在熔融的盐中对铸件和成形模进行盐浴处理，以便使成形模中的有机材料分解成无机材料的残渣和气体。
本发明的第六个特征是一种型芯，这种型芯安装在一铸模的空腔中，且构成该铸模铸出的铸件的内表面，所述型芯是由热固性树脂制成的。
本发明的第七个特别是一种型芯，这种型芯安装在一铸模的空腔中，且构成该铸模铸出的铸件的内表面，所述型芯是由热塑性树脂制成的。
本发明的第八个特征是一种型芯，这种型芯安装在一铸模的空腔中，且构成该铸模铸出的铸件的内表面。所述型芯是由有机粘合材料粘合的耐热无机材料制成的。
本发明的第九个特别是一种型芯，这种型芯安装在一铸模的空腔中，且构成该铸模铸出的铸件的内表面，所述型芯是中空的，其一侧是敞开的。
本发明的第十个特征是一种型芯，这种型芯安装在一铸模的空腔中，且构成该铸模铸出的铸件的内表面，所述型芯的表面镀铜，在镀铜上形成焊料镀层。
本发明的第十一个特征是一种使用型芯的铸造方法，它包括以下步骤在一铸模的空腔中设置含有有机材料的，形成外表面的成形模和含有有机材料的型芯；将熔融金属浇入铸模腔以形成铸件；从铸模中取出铸件、成形模和型芯；在熔融的盐中使铸件、成形模和型芯进行盐浴处理，从而使成形模和型芯中的有机材料分解成无机材料的残渣和气体。
本发明的第十二个特征是一种使用型芯的铸造方法，它包括以下步骤在一铸模的空腔中设置一个含有有机材料的型芯；将熔融金属浇入铸模腔以形成铸件；从铸模中取出铸件和型芯；以及在熔融的盐中使铸件和型芯进行盐浴处理，从而使型芯中的有机材料分解成无机材料的残渣和气体。
本发明的第十三个特征是一种铝制内燃机的中空活塞，该活塞包括一顶壁和一侧壁，侧壁一侧是敞开的且其内有一空间，在顶壁内埋有圆形金属板。
现对照以下附图详述本发明

图1所示立体图表示本发明第一实施例中形成外表面形状的成形模。
图2是一活动模和一静止模的剖视图，表示成形模在空腔中设置的状态。
图3A是活动模和静止模的前视图。
图3B是静止模的前视图。
图4是沿图2中A-A线的放大剖视图。
图5是与图2相同方向看去的放大剖视图，表示活动模空腔内部。
图6所示立体图表示铝铸件。
图7表示本发明第二实施例中用于生产含石墨的塑料丸材料的方法的示意图。
图8是一挤压机的详图。
图9表示生产成形模的方法。
图10表示成形模正从铝铸件中取出的情况。
图11表示在本发明第二实施例中，成形模在活动模空腔中设置的状态。
图12表示活动模与静止模紧密接触的状态。
图13表示熔融金属注入活动模腔的状态。
图14表示配有钢环的铸件。
图15表示从铸件取出成形模的处理步骤。
图16所示立体图表示在静止模和活动模中设置用于形成内表面形状的型芯的状态。
图17是活动模和静止模的剖视图，表示其内设置型芯的状态。
图18所示立体图表示铝铸件浸入溶剂的状态。
图19表示在本发明第五实施例中，在使用塑料型芯的铸造方法中，活动模与静止模紧密接触的状态。
图20表示熔融金属注入活动模空腔中的状态。
图21是型芯的剖视图，其中预埋了金属模制件。
图22是型芯的立体图，其中预埋了金属模制件。
图23A，23B和23C表示生产金属模制件的步骤。
图24表示设有金属模制件的铸件。
图25表示从铸件除去成形模的处理步骤。
图26表示本发明第六实施例中的静止模和活动模。
图27所示剖视图表示在静止模中设置型芯的状态。
图28所示剖视图表示活动模与静止模紧密接触的状态。
图29所示剖视图表示活动模的拼合相互模紧密接触的状态。
图30A和30B表示熔融金属注入活动模空腔中的状态。
图31所示剖视图表示活动模与静止模分开的状态。
图32所示剖视图表示活动模的拼合模相互分开的状态。
图33所示剖视图表示内有型芯的铝铸件。
图34所示剖视图表示设有铜模制件的铝铸件。
图35是活动模的立体图。
图36A，36B和36C表示铜模制件的生产步骤。
图37所示剖视图表示预埋有铜模制件的型芯。
图38所示立体图表示预埋有铜模制件的型芯。
图39A和39B表示的从铸件中除去成形模的处理步骤。
图40A和40B表示按照本发明的型芯和使用型芯的铸造方法的变型。
图41A和图41B表示按照本发明的型芯和使用型芯的铸造方法的另一种变型。
图42所示剖视图表示在铸模中设置型芯的状态。
图43A和43B所示剖视图表示型芯和铸件。
图44所示剖视图表示铝铸件。下面对照图1至6描述本发明的第一实施例。
首先，对照图2和图3A，3B描述铝压铸装置。如图2，图3A，3B所示，铝压铸装置设有一静止模11和一个所相对静止模11移动的活动模12，在活动模12中形成一空腔15。静止模11可用来密封活动模12中的空腔15。另外，在静止模11的活动模12一侧的表面上有一凹槽17。凹槽17与浇口18连通，另外，浇口18与导道18a连通，导道18a具有熔融铝的入口19。
在活动模12的空腔15内部，一金属型芯13从活动模12伸出，金属型芯13构成铝铸件和中的一个空间43，这一点将结合图6详述。这里，静止模11，活动模12和金属型芯13是由钢制成的。
如图3A和3B所示，当从静止模11一侧看去时，活动模12中的空腔15是方的，形成铝铸件40的外表面的成形模20装入方的空腔15中。在这种情形中，成形模量相应于空腔15的方形的方桶形，成形模20的四个侧面20a成为与空腔15的四个侧面15a接触的安装表面。图3A是从静止模11一侧看去的活动模12的视图，而图3B是从活动模12一侧看去的静止模11的视图。
如图3A所示，方桶形的成形模20由在接合面29上相互接合的四个零件构成。
下面对照图1，4和5描述。形成外表面的成形模20。如图1，4和5所示，成形模20呈方桶形，完全由塑料如聚碳酸酯制成。
成形模20包括一成形模体21，成形模体21具有接触空腔15的侧面15a的安装面25，以及面对空腔15内部的内侧面26。成形模体21还设有多个在安装面25和内侧面26之间的通孔22。成形模体21的内侧面26形成铝铸件40(图6)的壳体41的外表面，通孔22形成铝铸件40的外凸部分45。
另外，在成形模体21的安装面25上还设有槽23和汇合槽24，槽23平行于方桶形成形模20的中心线L，汇合槽24垂直于槽23。穿透成形模体21的通孔22在成形模体21的长度和宽度上以方格阵列布置，通孔22与成形模体21的安装面25上的槽23相连通。细言之，槽23在每行通孔22上设置，而汇合槽24在成形模体21的安装面25的大致中部垂直于槽23延伸。
在上述布置中，熔融的铝从成形模20内的空腔15穿过通孔22，首先流入各条槽23，然后在汇合槽24汇合，其后流入设置在成形模20角部的集气部分27。由于在集气部分27中的铸件40具有大量气孔，因而在铸件铸成之后要除去相应的部分。
下面描述使用上述结构的形成外表面的成形模的铸造方法。
首先，如图2所示，将塑料的方桶形成形模20设置在活动模的空腔15中。在此情况下，成形模20的中心线L与金属型芯13的中心线重合。
接着，将活动模12移向静止模11，使活动模12的空腔15由静止模11密封在这种状态下，将熔融的铝通过入口19浇入导道18a，因此熔融的铝从导道18a通过绕口18射入空腔15。从浇口18流入空腔15的熔融的铝以喷射的形式注入，温度大约为600℃。
如图4和5所示，从浇口18流入空腔15的熔触的铝冲击金属型芯13，然后流向成形模20。在成形模20中，熔融的铝从成形模体21的内侧面26通过孔流向成形模体21的安装面25以冲击空腔15(活动模12)的表面15a。其后，熔融的铝经过安装面25上的与成形模20的中心线平行的槽23，进入与槽23垂直的汇合槽24。熔融的铝由汇合槽24汇集，流过汇合槽24进入成形模20中设置的8个集气部分27。
在熔融的铝的流动过程中，在空腔15中的气体(如空气)被熔触的铝从通孔22推入槽23，然后从槽23经汇合槽24流入集气部分27。
注入空腔15中的熔融的铝由静止模11和活动模12迅速冷却以形成铝铸件40。
在这种情况下，热也从熔融的铝传导至聚碳酸酯的成形模20。但是，因为聚碳酸酯的成形模20的热传导率远远地小于钢的静止模11和活动模12的热传导率(例如，聚碳酸酯的热传导率为4.6×10-4卡/秒·厘米·℃，而铁的热传导率为0.18卡/秒·厘米·℃)，所以，从熔融的铝向成形模20的热传导量极小。因此，在铸造中聚碳酸酯的成形模20并不熔化，因而所形成的铝铸件40的形状精度极好。
如果相应于铝铸件40的较厚部分的成形模20的表面涂有极耐高温的硅橡胶(未画出)，那么，即使热从铝铸件较厚部分缓慢逸出，成形模20也不会被熔化。
接着，从静止模11分离活动模12，将铝铸件40和成形模20从活动模的空腔15中一起取出。
如图6所示，将铝铸件40及成形模20一起浸入容器50内的溶剂51中。在图6中，为方便起见铝铸件40未画出成形模20。将铝铸件40和成形模20浸入溶剂51中可使聚碳酸酯的成形模20溶解在溶剂51中而被除去。在容器50的溶剂51中设有超声波发生器60，在溶剂51中产生的超声波可使成形模20更快地溶解而被除去。
除去聚碳酸酯的成形模所用的溶剂可从下列碳氢化合物溶剂中选择一种。
二氯甲烷，NMP(N-甲基-2-烯烃)，DMF(NN-二甲基甲酰胺)，MFK(甲乙酮)，乙酸乙酯。
如图6所示，铝铸件40用作散热外壳，其中设置电气元件(未画出)等，它将电气元件产生的热散发到外界，但是铝铸件40也可用作其它目的。铝铸件40具有一个壳体41，其内形成空间43，其一侧面43a是敞开的，许多外伸部分45从壳体41的四个侧面向外伸出。在壳体41的底部设有稍许外凸的凸台42。
壳体41的空间43是由金属型芯13形成的，而壳体41的外表面(外伸部分45的基面)是由成形模20的内侧面26形成的。从壳体41突伸的许多外伸部分45是由成形横20的通孔22形成的，另外，壳体41的底部的凸台42是由静止模11中的凹槽17形成的。
另外，外伸部分45在其远端由连接板46相互连接，连接板46是由成形模20的槽23和汇合槽24形成的。
其后，如必要可磨削连接板46，从而可以除去在连接板46和集气部分27中的铸造部分。在另一种情况下，连接板46不经磨削，外伸部分45由连接板46连接以提高强度。即使在连接板46不磨削的情况下，集气部分27中的铸造部分因有气泡也要除去。
按照上面描述的实施例，在使用聚碳酸酯成形模20铸成铝铸件40之后只要将铝铸件40和成形模20一起浸入溶剂51即可将成形模20溶解而从铝铸件40上除去。因此，铝铸件40无需磨削或切削就可简便地获得在壳体41四侧面上具有许多外伸部分45的复杂形状。
下面描述本发明的一种变型。在上述实施例中，成形模的呈方桶形，与空腔15的四侧面接触，但是并不局限于此，可以使用四分之一的方桶形成形模装在空腔15的每一侧面上，在接合面29上拼合在一起。在这种情况下，成形模20是通过空腔15的一侧面上的一个安装面安装的。
在上述实施例中，聚碳酸酯的成形模20是用溶剂51溶解而从铝铸件40上除去的，但是并不局限于此，可以将铝铸件40和成形模20一起加热至280℃至350℃，使整个成形模20变成半熔化状态而从铝铸件40上除去。由于聚碳酸酯的软化点为大约160℃，熔点大约为380℃至400℃，因而将成形模20和铝铸件40一起加热至280℃至350℃可使成形模20呈半熔化状态，因此可以容易地将成形模20从铝铸件40上除去。在成形模20以半熔化状态从铝铸件40上除去之后，也可以再用溶剂51清除以提高效果。
如图10所示，在另一种布置中，成形模20可以借助喷丸法从铝铸件40上剥离。在这种情况下，喷丸装置61紧靠铝铸件40和成形模20设置，许多喷丸投向铝铸件40的外表面，从而将聚碳酸酯的成形模的剥离。
在用喷丸装置进行喷丸操作时，可将铝铸件40加热至200℃左右，以便更容易地剥离成形模。喷丸可以是铝粉，玻璃粉，硅石粉，石墨粉，盐粉，或耐锈蚀的金属粉。
另外还可以借助高温高压蒸所将成形模20从铝铸件40上剥离除去。在这种情况下，喷射蒸汽装置62紧靠铝铸件外表面设置，然后通过该装置的蒸汽喷嘴喷射高温高压蒸汽(例如300℃至500℃的蒸汽)，从而剥离除去聚碳酸酯的成形模20。
另外，如图10所示，在双点划线表示的炉65中将铝铸件40和成形模20加热至大约400℃时，可将成形模20从铝铸件40上除去。在这种情况下，无需再设置喷丸装置61和喷射蒸汽装置62。
在以上所述实施例中，成形模20是由聚碳酸酯制成的，但是并不局限于此，成形模20可以内部由热塑性树脂制成，在内部树脂的整个表面上再包覆耐热树脂。
在这种情况下，内部的热塑性树脂可以从氟树脂(多氟乙烯树脂)如四氟乙烯、聚酰亚胺树脂、聚酰胺—酰亚胺树脂、聚砜树脂、氯乙烯树脂、酰胺树脂(尼龙树脂)、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂或聚砜酸树脂(Polysulfonic acid resins)中选择。
包覆内部树脂整个表面的耐热树脂可以是硅橡胶或硅氧烷树脂。
另外，制造成形模20的材料可以是由热塑性树脂如聚丙烯树脂的颗粒与耐热树脂如硅氧烷树脂的颗粒混合，然后烘烤制成的材料。制造成形模20的材料也可以是由聚丙烯树脂颗粒与碳酸钙颗粒或硫酸钙颗粒或硅酸钙颗粒混合后烘烤硬化成的材料。
另外，成形模20可使用生物降解塑料。这里，生物降解塑料是指可利用微生物分解成对环境无负作用的低分子量化合物的塑料。
生物降解塑料可分成完全降解类和部分降解类。完全降解类塑料可包括天然聚合物，如淀粉和改性聚乙烯醇。淀粉和聚乙酸内酯或脱乙酰壳多糖和纤维素的复合体；发酵产生的塑料如微生物产生的聚酯或微生物衍生的纤维素；以及合成塑料如脂族聚酯。部分降解的塑料可以包括淀粉在聚乙烯中的混合物和聚己酸内酯和一种通用塑料的混合物。
当使用生物降解塑料的成形模时，铸造后成形模20从铝铸件40剥离除去后可以废弃。
另外，成形模20可以由纸制成。用纸制造成形模20的方法是，在大约70kg/cm2的压力下压缩脱水纸浆，然后干燥大约24小时。
当使用纸制的成形模20时，在铸造过程中，热也会从熔融的铝传导至成形模20。但是，由于纸制成形模20的热传导率一般小于钢的静止模11和活动模12的热传导率，因而从熔融的铝55传导到纸制成形模20的热量极小。由于注有熔融的铝的空腔15中的氧气稀少，纸制成形模20的表面在铸造中稍许烧焦而碳化，而成形模20决不会燃烧，因此，所形成的铝铸件40的形状精度极佳。另外，纸制成形模20的绝热作用可以防止铝的温度突然下降，从而防止了铝铸件和温降产生的应变。铸造后，可以加热铝铸件40和成形模20，从而使纸制成形模20烧掉。
另外，除塑料外，成形模20还可以用橡胶制造，也就是说，整个成形模20可以由橡胶材料制成。
橡胶材料一般包括天然橡胶、丁苯橡胶、聚异丁烯橡胶、聚丁二烯橡胶、聚乙烯—丙烯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶或聚硫橡胶。整个成形模20最好由耐热的硅橡胶制成。由橡胶制成的成形模20从铸件40除去的方法是，加热使其呈熔融状态，或使其溶解在溶剂中。另外，从铸件40除去橡胶材料制成的成形模20的方法也可以是通过喷丸处理，或喷射高温高压蒸汽。
在上述实施例中，使用铝压铸法作为模铸方法，但是，本发明也可适用于其它任何模铸方法如重力模铸方法、低压模铸法，精确模铸法等。另外，铸件可以只是铝的，但是，也可以是铅、锌、锰、镁及其合金的。
如上所述，按照本发明，具有复杂外表面形状的铸件可以方便、简单地制得，具体作为是，在使用成形模生产铸件后，从铸模中取出铸件和成形模，然后从铸件上除去成形模。在这种情况下，由于铸件的外表面是由成形模形成的，因而形成复杂的外表面形状不必采用磨削或切削等手段。下面描述本发明的第二实施例。在第二实施例中，成形模20是由石墨粉和塑料如聚碳酸酯材料相互结合而制成的，其余与图1-6和图10所示第一实施例基本相同。
首先描述生产上述成形模20的方法。成形模20是使用添加石墨的塑料颗粒材料注射成型的。首先描述添加石墨的塑料颗粒材料的生产方法。
如图8所示，由聚碳酸酯颗粒和石墨粉构成的原料125倒入挤压机110的料斗123。在料斗123中的聚碳酸酯颗粒和石墨粉之间的重量比在90∶10至10∶90的范围内，这相应于下面描述的添加石墨的塑料颗粒材料117中聚碳酸酯成分和石墨成分之间的重量比。接着，将料斗123中的原料125送入缸126，原料125在缸126中通过螺旋128的转动而加压，并由加热器127加热。
当原料125在缸126中加热加压时，聚碳酸酯颗粒熔化与石墨粉混合，混合物通过模111(图7)从挤压机110的头部129流出。
由于石墨在低于1000℃的环境条件下不与合成树脂反应，因而聚碳酸酯和石墨是相互独立存在的，在其混合物中保持各自的特性。
然后，如图7所示，在挤压机110中混合的聚碳酸酯和石墨从模111以线状混合物112的形式送入一造粒机116。在造粒机116中，线状混合物112由输送辊113，114送至旋转刀115而粉碎成直径为1-2mm的添加石墨的塑料颗粒材料117。
这种添加石墨的塑料颗粒材料117是一种聚碳酸酯成分和石墨成分的混合物，其重量比在90∶10至10∶90之间。如果两者的重量比大于90∶10，那么对通过注射成型制成的产品来说分离性(re-leasability)变劣。
如在石墨成分过多，超出聚碳酸酯和石墨成分间10∶90的重量比，那么，通过注射成型制成的产品来说，韧性变劣。
顺便提到，聚碳酸酯成分与石墨成分的组合是由下述因素确定的。如果塑料注射成型产品是在简单结构和大容积形成的，那么，聚碳酸酯成分和石墨成分的组合是从表1中石墨(体积)％较大的范围内选择的。在这种情况下，例如，假定选择石墨(体积)％为70％的组合，1540克石墨和360克聚碳酸酯相互混合。表1表示石墨和聚碳酸酯的配方(g)，相应于当总体积为1000cm3时石墨的每种(体积)％。
另一方面，如果塑料注射成型件是在复杂的结构和小容积中形成时，聚碳酸酯成分和石墨成分之间的组合在石墨的(体积)％较小的范围中进择。
表1石墨和聚碳酸酯配方
下面对照图9描述使用按上述方法制成的添加石墨的塑料颗粒材料117生产成型模20的方法。
如图9所示，注射成型机130具有一个可在注射缸134中滑动的注射压头135，以及一个用来通过驱动轴138使注射压头135转动的液压马达137。一螺旋132与注射压头135相连接，螺旋132设置在桶136中。另外，添加石墨的塑料颗粒材料117从料斗131送至螺旋132。在螺旋的远端设有一喷嘴139，喷嘴139连接于由一静止模140和一活动模141构成的注射模。
下面描述成形模的注射成型方法。首先，将添加石墨的塑料颗粒材料117放入料斗131，然后液压马达137开始通过注射压头135使螺旋132转动。在此期间，添加石墨的塑料颗粒材料117被送入螺旋132，因而添加石墨的塑料颗粒材料117中的聚碳酸酯成分由于螺旋132的转动而熔化。然后，在熔化的聚碳酸酯中混合石墨粉的混合物通过喷嘴139喷入静止模140和活动模141之间的空腔，从而获得由聚碳酸酯和石墨粉制成的成形模20。
在成形模20的成分中的聚碳酸酯具有极好的耐热性和高的韧性。另一方面石墨粉是一种六角形晶系的材料且具有1.5的硬度和2.2的相对密度。石墨具有极好的耐热性和极好的润滑性。石墨也具有在高温下的相当高的机械强度且具有在无机或有机溶剂中都不溶解的特性。
另外，如前所述，聚碳酸酯和石墨相互不进行化学反应，各自保持其特性。
因此，由聚碳酸酯和石墨粉制成的成形模20是耐热性和润滑性俱佳的塑料注射成形件。在这种情况下，成形模20的成分中的聚碳酸酯如上所述可获得由如图1所示的由聚碳酸酯和石墨粉制成的成形模20。发挥将石墨粉相互粘合的作用。
如图2所示，当在活动模12的空腔15中设置如图1所示的成形模20，且空腔15中注入熔融的铝时，在空腔15中的熔融的铝由静止模11和活动模20迅速冷却，从而形成铝铸件40。
在这种情况下，热量也从熔融的铝传导至石墨粉和聚碳酸酯制成的成形模20。但是，由于石墨粉和聚碳酸酯制成的成形模20的热传导率远远地小于钢的静止模11和活动模12的热传导率，因而从熔融的铝传导至成形模20的热量极少。因此，在铸造过程中，石墨粉和聚碳酸酯制成的成形模20决不会熔化，因而可形成形状精度极好的铝铸件40。
接着，使活动模12与静止模11分离，从活动模12的空腔15中取出铝铸件40连同成形模20。
在这种情况下，由于成形模20因石墨成分而有极好的润滑性和分离性，可以方便地从空腔15中取出成形模20及铝铸件40，同时防止成形模20的一部分沉积或附着在空腔15内部。因此，每次铝压铸后不必清理空腔15的内部，因而铝压铸可完全自动化。接着，将铝铸件40和成形模20加热至大约300℃，使成形模20中的聚碳酸酯成分部分熔化，从铝铸件40的外表面流走。
如图6所示，然后将铝铸件40连同成形模20一起浸入容器50中的溶剂51中。在图6中为方便起见只画出铝铸件40而未画出成形模20。铝铸件40和成形模20这样浸在溶剂51中，使成形模20中留下的聚碳酸酯成分溶解在溶剂51中，从而完全从铝铸件40上被除掉。另一方面，由于成形模20中的石墨成分的润滑性和分离性极好，石墨成分可简便地从铝铸件40上清除，在溶剂51底部沉淀。在溶剂51中溶解的聚碳酸酯成分浮在溶剂51表面。
因此，沉淀在溶剂51底部的石墨成分可简便地与浮在溶剂51表面上的被溶解的聚碳酸酯成分分开，因此便于处置。
另外，在容器50中的溶剂51中设置超声波发生器60，在溶剂51中可产生超声波，使成形模20可更快地被溶解和清除。
按照本实施例，在使用由石墨粉和聚碳酸酯制成的成形模20铸造铝铸件40后，将铝铸件40连同成形模20一起浸入溶剂51，可以溶解成形模20，使之从铝铸件40上清除掉。因此，无需磨削或切削。可以简便地获得外表面形状复杂的铝铸件40，所述外表面在壳体41的四个侧面上具有许多外伸部分45。
下面描述本发明的变型。在上述实施例中，成形模20是由石墨粉和聚碳酸酯制成的，但是并不局限于此，聚碳酸酯可以由另一种热塑性树脂替代。在这种情况下，内部的热塑性树脂可从氟树脂(多氟乙烯树脂)如四氟乙烯、聚酰亚胺树脂、聚酰胺—酰亚胺树脂、聚砜树脂、氯乙烯树脂、酰胺树脂(尼龙树脂)、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂或聚砜酸树脂中选择。
在另一种变型中，成形模20由多个部分构成，其中，具有厚的和简单形状的部分可包括较多石墨成分，但较少的塑料成分，而具有薄的和复杂的形状的部分可包括较少的石墨成分，和较多的塑料成分。在这个变型中，当设置具有厚的和简单形状的部分以包括多的石墨成分时，可使用较少量的溶剂将成形模20容易地从铝铸件40清除掉。在上述实施例中，清除成形模20的方法是，加热铝铸件40和成形模20，然后将其浸入溶剂51，但是，只加热或只浸入溶剂也可清除成形模20。
在上述实施例中，成形模20是由石墨粉和使石墨粉相互粘合的塑料材料制成的，但是并不局限于此，成形模20也可以由石墨粉和使石墨粉相互粘合的橡胶材料制成。橡胶材料一般包括天然橡胶、丁苯橡胶、聚异丁橡胶、聚丁二烯橡胶、聚乙烯—丙烯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶或聚硫橡胶，最好使用耐热的硅橡胶。
当用石墨粉和橡胶材料制造成形模20时，首先制造添加石墨的橡胶颗粒材料，然后使用添加石墨的橡胶颗粒材料制造成形模铸造后，将由石墨粉和橡胶材料制成的成形模20从铸件40清除掉的方法可以是将其浸入溶剂，也可以是加热使其变成熔融状态。
如上所述，按照本发明，在使用成形模铸造之后，将成形模和铸件从铸模中取出后浸入溶剂即可简单地将成形模从铸件上清除掉，因此，即使铸件外表面形状复杂，也可以简便地制成。在这种情况下，由于成形模的石墨成分润滑性和分离性很好，铸件和成形模可以容易地从铸模中取出。同样，只要将铸件和成形模浸入溶剂，成形模的塑料成分就溶解在溶剂中，同时石墨成分进入溶剂中。在溶剂中，石墨沉淀在底部，而溶解的塑料成分浮在溶剂表面，因而在溶剂中可以容易地将其相互分离。现对照附图描述本发明的第三实施例。图11-15表示本发明的第三实施例。
首先对照图11-13描述铝压铸装置。如图11-13所示，铝压铸装置设有一静止模11和可相对于静止模11移动的一活动模12，在活动模12中形成一空腔15。静止模11可密封活动模12中的空腔15。
在静止模上形成与空腔15连通的浇口18，具有熔融的铝的入口19的一导道18a与浇口18相连通。
静止模11设有伸入活动模12的空腔的金属型芯13，下面将对照图14详述金属型芯13形成铝铸件40中的空间43。这里，静止模11。活动模12及型芯13是由钢制成的。
在活动模12的空腔15中设置用于形成铝铸件40的成形模20。当从静止模11一侧看去时，空腔15呈圆筒形，成形模20几乎呈与空腔15相应的圆筒形。
下面描述成形模20的材料。成形模20是由石墨粉和具有将石墨粉相互粘合作用的有机材料制成的。粘合石墨粉的有机材料可以是热固性合成树脂如酚树脂、尿素树脂、蜜胺树脂、不饱和聚酯树脂、硅氧烷树脂等。热固性合成树脂的一般制取方法是，形成初始的，线性聚合物分子，再进一步提高温度在其间形成交联键，从而形成三维(立体)网络以增加分子量，从而使其具有当再次加热时不会软化的性质。
顺便一提，石墨粉和热固性合成树脂之间的重量比在90∶10至10∶90的范围内。
另外，例如，热塑性合成树脂也可以用作粘合石墨粉的有机材料，可以使用天然粘合剂如淀粉、浆糊等。
石墨粉是一种六角形晶系的材料，硬度为1.5，相对密度为2.2。石墨因其晶体结构具有极好的润滑性(分离性)。在高温下，石墨也具有相当高的机械强度，并且具有在无机或有机溶剂中都不溶解的特性。
如图11所示，与铝铸件40质量不同的金属材料，例如，钢环70预置在成形模20的内表面上。钢环具有U形截面，周向地设置在成形模20的内表面上。当铝铸件40用作活塞式内燃机的活塞时，钢环70构成活塞环槽。
另外，如图12所示，成形模12的外表面设有许多圆筒形通气孔71。通气孔71用于放出在铸造时从成形模20产生的气体，每个通气孔71沿径向从成形模20的外表面伸向成形模的中心。活动模12也设有通气孔75，它将气体从成形模20导向外界。
在成形模20的一些通气孔71底部填有金属填块72，其用于加强成形模20。另外，一些通气孔71填有可熔的填块73，填块73由低熔点金属或低熔点树脂制成，用于加强成形模20。当铸造中成形模20被加热时，成形模20使可熔的填块73受热熔化，从通气孔75流出。
下面描述使用上述结构的成形模的铸造方法。首先，如图11所示，在活动模的空腔中设置成形模20，然后使活动模12移向静止模11，使活动模12的空腔被静止模11密封(图12)。在这种状态下，将金属型芯13从静止模11伸入空腔15。然后，通过导道18a和浇口18将熔融的铝85加入空腔15(图13)。注入空腔15的熔融的铝85迅速地由静止模11和活动模12冷却以形成铝铸件40。在这种情况下，铝铸件40的外表面是由成形模20的内表面形成的。
这里，在铸造中热量也从熔融的铝传导至成形模20。当成形模20是由石墨粉和热固性合成树脂制成时，热固性合成树脂进一步被加热硬化，因而在铸造中成形模20不会熔化或软化。
但是，因迅速加热，含有热固性合成树脂的成形模20会产生气体，但是，气体从通气孔11通过孔75从成形模20排向外界。另外，在通气孔71中的可熔的填块73由于成形模20受热而熔化，从通气孔71流出。然后，从成形模20产生的气体也通过可熔的填块73流出后的通气孔71以及通气孔75流出。
如上所述，热塑性树脂可用来替代热固性树脂。在这种情况下，成形模20由石墨粉和热塑性合成树脂制成。由于由石墨和热塑性合成树脂制成的成形模20的热传导率远远地小于钢的静止模11和活动模12的热传导率，因而从熔融的铝传导至成形模20的热量极少。因此成形模20在铸造中不会熔化或软化。含热塑性合成树脂的成形模20会产生气体，但是气体从通气孔71通过通气孔75排向外界。另外，在可熔的填块73从通气孔71流出后，所产生的气体也从可熔的填块73已流出的通气孔71通过通气孔75流出。
然后，使活动模12与静止模11分离，从活动模12的空腔15中一起取出铝铸件40和成形模20、在这种情况下，由于成形模20有石墨成分，因而具有极好的润滑性和分离性，所以可以简便地从空腔15中一起取出成形模20及铝铸件40，同时防止成形模20的一部分沉积或附着在空腔15内部。
然后，如图15所示，使铝铸件40和成形模20在箱80a中的熔融的盐80中承受盐浴处理。在熔融的盐80中的上述盐浴处理使将石墨粉相互粘合的有机材料如热固性合成树脂、热塑性合成树脂或天然粘合剂分解掉。
例如，熔融的盐80可以使用美国KOLENE公司生产的碱性盐(商品名称DGS，4号，5号或10号)。
当加热至预定温度时，上述碱性盐液化。在液体碱性盐中的盐浴处理使成形模20中的有机材料如热固性合成树脂，热塑性合成树脂或天然粘合剂氧化成二氧化碳气体和主要由NaCO3构成的残渣，其中二氧化碳气体从熔融的盐中放出，残渣沉淀在箱80a的底部。同时，成形模20中的石墨粉沉淀在箱80a的底部。沉淀在箱80a底部的残渣和石墨粉视情况需要可从箱中清除掉。
加热条件和盐浴处理的时间取决于碱性盐种类而有所不同。加热温度最好在380℃至460℃的范围内，处理时间最好为几十秒。
通过在熔融的盐80中进行盐浴处理，从铝铸件40上清除成形模20，然后从箱80a中取出铝铸件40。接着在箱81a中的(1％浓度的)稀硝酸81中对铝铸件40进行后处理。在熔融的盐80中处理使铝铸件40表面上形成氧化层，但在稀硝酸的处理中氧化层从铝铸件40的表面除去。同时，使铝铸件40的表面中和。
然后，在箱82a内的高温(大约80℃)水82中清洗铝铸件40，从而获得完全清除掉成形模20的铝铸件40。在这种情况下，钢环70留在铝铸件40的外表面上(图14)。
如上所述，按照本发明，使用成形模20铸造铝铸件40，从静止模11和活动模12中取出铝铸件40和成形模20，然后在熔融的盐80中使成形模20和铝铸件承受盐浴处理，可以容易地从铝铸件40上清除掉成形模20。然后在稀硝酸81中使铝铸件承受氧化处理，然后在高温水中进行清洗。因此可以简便地制得外表面形状复杂的铝铸件40。
按照本实施例，在铸造中使用成形模可以容易地形成铸件的外表面。然后从铸件除去成形模，从而可以简便地获得具有理想外表面形状的铸件。下面对照图16-18描述本发明的第四实施例。
首先对照图16和17描述铝压铸装置。如图16和17所示，铝压铸装置210设有一静止模211，和一个可相对于静止模211移动的活动模212，在静止模211和活动模212中形成一空腔217。另外，铸模是由静止模211和活动模212构成的。如图16和17所示，静止模211和活动模212在其斜面225，225处相互紧密接触，在静止模211和活动模212中形成密封的空腔217，空腔217是用于形成下面描述的铝铸件230的一个部分。
另外，静止模211设有在空腔217侧面上伸出的伸出部分213，215，活动模212设有在空腔217侧面上伸出的伸出部分214，216。其中，伸出部分213，214在斜面225，225处相互接触，构成金属型总213，214，用于形成铝铸件230内的一个中空部分235。另外，伸出部分215，216在斜面225，225处相互接触，构成金属型芯215，216，用于形成铝铸件230内的通孔231，231。
另外，静止模211和活动模212的斜面225，225各设有安装槽225a，225a，以便下面将要描述的型芯220可安放在其中。型芯220形成从铝铸件230的一铸体230a伸出的管部233，并弯成L形。型芯220具有一个位于静止模211和活动模212内的底端部分221，一个靠近静止模211和活动模212的外表面的外部222，以及一个在底端部分221和外部222之间的中间部分223。其中，型芯220的底端部分221安装在静止模211和活动模212的伸出部分213，214中形成的安装槽225a，225a中，外部222设置在静止模211和活动模212的斜面225，225的外侧面上形成的安装槽225a，225a中。另外，中间部分223当在空腔217中保持浮动状态时不与静止模211和活动模212中的安装槽225a，225a接触，因而绕中间部分223的圆周形成铝铸件230的管部233。
另外，在静止模211中形成与空腔217连通的浇口218，浇口218与一条导道218a连通，导道218a具有熔融的铝的入口219。
下面详述型芯220。型芯220是由石墨粉和使石墨粉相互粘合的塑料如聚碳酸酯材料制成的。型芯220是使用添加石墨的塑料颗粒材料注射成型的。添加石墨的塑料颗粒材料和型芯220的生产方法与第二实施例(图7-9)中所述的生产方法基本相同。
也就是说，如第二实施例中图8所示的那样，将由聚碳酸酯颗粒和石墨粉构成的原料125放入挤压机110的料斗123中。在料斗123中的聚碳酸酯颗粒和石墨粉之间的重量比在90∶10至10∶90的范围内，这相应于下面将要描述的添加石墨的塑料颗粒材料117中聚碳酸酯成分和石墨成分的重量比。接着，将料斗123中的原料125送入缸126，原料125在缸126中通过螺旋128的转动而被加压，并由加热器127加热。
当原料125在缸126中加热、加压时，聚碳酸酯熔化与石墨粉混合，混合物从挤压机110的头部129通过模111(图7)流出。
由于石墨在1000℃的温度以下不与任何合成树脂发生化学反应，因此，聚碳酸酯和石墨在其混合物中相互独立存在，同时保持各自的特性。
接着，如图7所示，在挤压机110中混合的聚碳酸酯和石墨以线状混合物112的形式从模111送至造粒机1160在造粒机116中，线状混合物112由输送辊113，114送向旋转刀115，被旋转刀115切成直径为1至2mm的添加石墨的塑料颗粒材料117。
这种添加石墨的塑料颗粒材料117是聚碳酸酯成分和石墨成分的混合物，聚碳酸酯成分和石墨成分之间的重量比在90∶10至10∶90的范围内。如果聚碳酸酯成分的含量过多使聚碳酸酯成分和石墨成分之间的重量比超出90∶10，那么，通过注射成型得到的型芯220与铸模211，212的分离性及与铝铸件230的分离性将稍许变劣。
如果石墨成分的含量过多，使聚碳酸酯成分和石墨成分之间的重量比超出10∶90，那么，通过注射成型得到的型芯220的韧性变劣。
顺便一提，聚碳酸酯成分与石墨成分在添加石墨的颗粒材料117中的组合是按下述方式确定的。如果型芯220是在简单结构和大容积中形成的，那么，聚碳酸酯成分与石墨成分的组合从表1(第二实施例)的石墨(体积)％较大的范围中选择。在这种情况下，例如，假定选择石墨的(体积)％为70％的组合，那么，使1540克的石墨与360克的聚碳酸酯相互混合。
另一方面，如果型芯220是在复杂结构和小容积中形成的，那么，聚碳酸酯成分和石墨成分的组合在石墨的(体积)％较小的范围内选择。
接着使用这样取得的添加石墨的塑料颗粒材料117生产型芯220，如图9所示。
如图9所示，塑料注射成型机130具有可在注射缸134中滑动的注射压头135，以及通过驱动轴138转动注射压头135的液压马达137。螺旋132与注射压头135相连接，螺旋132设置在桶136中。将添加石墨的塑料颗粒材料从料斗131送至螺旋132。喷嘴139设置在螺旋132的远端，喷嘴139与由静止模140和活动模141构成的注塑模相连接。
下面描述型芯220的生产方法。如图9所示，首先将添加石墨的塑料颗粒材料117加入料斗131，然后启动液压马达137，通过注射压头135使螺旋132转动。在此期间内，将添加石墨的塑料颗粒材料送入螺旋132，因而添加石墨的塑料颗粒材料中的聚碳酸酯成分因螺旋132的旋转而熔化。然后，石墨粉混合在熔化的聚碳酸酯中的混合物通过喷嘴139注射入静止模140和活动模141之间的空腔，从而制得由聚碳酸酯和石墨粉构成的型芯220。
型芯220中的聚碳酸酯成分具有极好的耐热性，在高温下有极好的粘性，并且具有高的韧性。另一方面，石墨粉是一种六角形晶材料，硬度为1.5，相对密度为2.2。石墨成分具有极好的耐热性，因其晶体结构也有极好的润滑性和分离性。在高温下，石墨成分还具有相当高的机械强度，并具有不溶解于有机或无机溶剂的性质。
另外，如前所述，聚碳酸酯和石墨不发生化学反应，各自保持自己的特性。
因此，石墨粉和聚碳酸酯揉捏混合制成的型芯220在铸造时有很好的耐热性和润滑性。在这种情况下，型芯220中的聚碳酸酯成分的作用是将石墨粉粘合起来。
下面描述使用上述结构的型芯220进行铝压铸的方法。
首先，如图16和17所示，在静止模211的空腔217中设置型芯220，将型芯220的底端部分221设置在静止模211的伸出部分213的斜面225上的安装槽225a中，外部222设置在静止模211的斜面225的外侧面上的安装槽225a中。
接着，将活动模212移向静止模211，使静止模211的斜面225与活动模212的斜面225紧密接触，从而静止模211和活动模212中的空腔217被密封。在这种情况下，型芯220的中间部分222与静止模211和活动模212的安装槽225a都不接触，在空腔中处于飘浮状态。另外，型芯220的底端部分221放置在由伸出部分213，214构成的金属型芯中。
在这种状态下，将熔融的铝通过入口219浇入导道218a，将熔融的铝从导道218a通过浇口218注射入空腔217。从浇口218流入空腔217中的熔融的铝以喷射的形式注入，温度大约为600℃。
如图16和17所示，从浇口218流入空腔217的熔融的铝然后分布在空腔217中。在这种情况下，空腔217形成由铸造本体230a和具有凸缘部分236的管部233构成的铝铸件230。其中，管部233是绕型芯220的中间部分222的圆周形成的。中空部分35是由静止模211和活动模212的金属型芯213，214形成的。通孔231，231是由金属型芯215，216形成的。
然后，注入空腔217的熔融的铝被静止模211和活动模212迅速冷却。
在这种情况下，热量也从熔融的铝传导至石墨粉和聚碳酸酯制成的型芯220。但是，由于石墨粉和聚碳酸酯制成的型芯220的热传导率远远地小于钢的静止模211和活动模212的热传导率，因而从熔融的铝传导至型芯220的热量极少。另外，由于采用的是瞬时压铸，在铸造时型芯220不会熔化，因而可以制出形状精度极好的铝铸件230。
如果在靠近铝铸件230的较厚部分如凸缘部分236的型芯220的表面上涂覆极耐高温的硅橡胶(未画出)，那么，即使从凸缘部分236缓慢散热，型芯220也不会熔化。
然后使活动模212与静止模211相分离，将铝铸件230和型芯220一起从静止模和活动模中形成的空腔217中取出。
在这种情况下，由于型芯220具有极好的耐热性、润滑性和分离性，型芯220可以简便地和铝铸件一起从空腔217取出，同时防止型芯220的一部分沉积或附着在空腔217内部。因此，每次压铸无需清理空腔217内部，因而压铸可以完全自动化地进行。接着，将铝铸件230和型芯220加热至大约300℃，使型芯220中的聚碳酸酯成分熔化并部分地流出。
如图18所示，然后将铝铸件230和型芯220一起浸入容器240内的溶剂241中。在图18中，为简便起见铝铸件230上未画型芯220。在溶剂241中浸入铝铸件230和型芯220可使型芯220中的聚碳酸酯成分溶解在溶剂241中，从而完全从铝铸件230上清除掉型芯。另一方面，型芯220中的石墨成分有极好的润滑性和分离性，因而可简便地从铝铸件230上除去而沉淀在溶剂241的底部。溶解在溶剂241中的聚碳酸酯成分则浮在溶剂241的表面。
因此，沉淀在溶剂241底部的石墨成分和浮在溶剂241表面的溶解的聚碳酸酯成分可容易地分离，处置起来十分方便。
在容器240中的溶剂241中可以设置超声波发生器(未画出)，在溶剂241中产生超声波以加速型芯220的溶解和清除。
以下碳氢化合物溶剂可以用来溶解和清除型芯220二氯甲烷，NMP(N-甲基-2-烯烃)，DMA(NN-二甲基甲酰胺)，MEK(甲乙酮)，乙酸乙酯。
按照本实施例，使用由石墨粉和聚碳酸酯制成的型芯220铸造铝铸件230之后，将铝铸件230和型芯220一起浸入溶剂241即可从铝铸件230上溶解并清涂型芯220。因此，可以简便地制造设有从铸件本体230a伸出的管部233的铝铸件230。[变型]下面描述本实施例的变型。在上述实施例中，型芯220是由石墨粉和聚碳酸酯制成的，但并不限于此，聚碳酸酯可以由另一种热塑性树脂替代。在这种情况下，内部的热塑性树脂可以从氟树脂(多氟乙烯树脂)如四氟乙烯、聚酰亚胺树脂、聚酰胺—酰亚胺树脂、聚砜树脂、氯乙烯树脂、酰胺树脂(尼龙树脂)、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂或聚砜酸树脂中选择。
在另一种变型中，型芯220由多个部分构成，其中厚的且简单的部分包括较多的石墨成分和较少的塑料成分，而薄的且复杂的部分包括较少的石墨成分和较多的塑料成分。当厚的且简单的部分包括增多的石墨成分时，即使使用较少量的溶剂也可以容易地从铝铸件230上清除掉型芯220。
在上述实施例中，采用铝压铸作为模铸方法，但是本发明也可用于其它任何模铸方法如重力模铸法，低压模铸法和精密压铸法等。另外，铸件不限于铝的，也可以是铅、锌、镁、锰及其合金。
另外，从铝铸件230上除去型芯220的方法也可以是，在炉中加热铝铸件230和型芯220，使型芯220中的塑料成分变成熔化状态，从而使塑料成分连同石墨成分一起从铝铸件230流出。也可以用燃烧器加热铝铸件230和型芯220，使型芯220中的塑料成分变成熔化状态时将型芯220从铝铸件230中除去。
如上所述，按照本实施例，使用型芯铸造出铸件后，将铸件和型芯从铸模取出，然后从铸件上除去型芯，可以简便地制成具有复杂形状的铸件。在这种情况下，由于型芯中的石墨成具有很好的润滑性和分离性，铸件和型芯可以容易地从铸模中取出。'[第五实施例]下面对照图19至25描述本发明的第五实施例。
首先对照图19和20描述铝压铸装置。如图19和20所示，铝压铸装置具有一静止模311和可相对于静止模311移动的一活动模312，在活动模312中形成一空腔315。静止模311可用来密封活动模312中的空腔315。
另外，在静止模311中形成与空腔315连通的浇口318。具有熔融的铝的入口的导道318a与浇口318相连通。
静止模311设有伸入活动模312的空腔315中的型芯320，型芯320构成下面对照图24将描述的铝铸件340中的空间343。这里，静止模311和活动模312是钢制成的。
在活动模312的空腔315中设置用于形成铝铸件外表面的成形模330。活动模312的空腔315从静止模311一侧看去是圆筒形的，成形模330基本是与空腔315的圆筒形相应的圆筒形，同样，型芯320也基本呈圆筒形。
下面描述型芯320和成形模330的材料。型芯320和成形模330的材料相同，都是由石墨粉和使石墨粉相互粘合的有机材料制成的。粘合石墨粉的有机材料可以是塑料，例如，热固性合成树脂如酚树脂、尿素树脂、密胺树脂、不饱和聚酯树脂、硅氧烷树脂等。
热固性合成树脂的制取方法一般是，先形成最初的线性聚合物分子，然后进一步提高温度形成其间的交联键，因此，形成三维(立体)的网络以增大分子量，使之具有再加热时不会软化的性质。
顺便一提，石墨粉和热固性合成树脂之间的重量比在90∶10至10∶90的范围内。
石墨粉是一种六角晶系的材料，其硬度为1.5，相对密度为2.2。石墨具有很好的耐热性，因其晶体结构，也具有很好的润滑性(分离性)。石墨在高温下具有相当高的机械强度，并且具有不溶解于无机或有机溶剂中的性质。
如图21和图22所示，型芯320具有位于静止模311侧的大直径部分320a，位于活动模312侧的小直径部分320b，以及一伸出部分321，伸出部分321在大直径部分320a上形成，其用于形成铝铸件340上的通孔340A(图24)。另外，在型芯320的小直径部分320b内预埋了一个质量与铝铸件340不同的金属模制件如铜的模制件322。当铝铸件340用作活塞时，铜模制件322可用作散热板。
铜模制件322按下述方法生产。如图23A所示，腿部322b沿切割线326从铜板325向上伸展，每一腿部322b的远端弯曲。然后，如图23C所示，铜板325弯曲使腿部322b朝外，从而形成由本体322a和腿部322b构成的铜模制件322。
将铜模制件322设置在树脂成形模(未画出)中，然后将型芯320的材料注入树脂成形模，这样即制成如图21和22所示的预埋有铜模制件322的型芯320。在这种情况下，铜模制件322的本体322a完全埋入型芯320，而腿部322b的远端323从型芯320伸出。
下面描述使用上述结构的型芯320的铸造方法。首先，如图19所示，在静止模311中设置型芯320，在活动模312的空腔315中设置成形模330。然后，使活动模312配合在静止模311上，使活动模312的空腔315被静止模311密封。在这种情况下，型芯320从静止模311一侧伸入活动模312的空腔315中。
然后将熔融的铝345通过导道318a和浇口318注入空腔315(图20)。注入空腔315中的熔融的铝345迅速冷却，从而通过这种铸造方法形成了铝铸件340。在这种情况下，铝铸件340的内表面形状是由型芯320的外表面形状形成的，铝铸件340的外表面的形状是由成形模330的内表面形状形成的。
这里，在铸造中热量也从熔融的铝345传导至型芯320和成形模330。型芯320和成形模330都是由石墨粉和热固性合成树脂制成的，热固性合成树脂进一步受热硬化。因此，在铸造中型芯320和成形模330不会熔化或软化。
接着，使活动模312与静止模311分离，从活动模312的空腔315中一起取出铝铸件340和型芯320及成形模330。
在这种情况下，由于具有石墨成分，型芯320和成形模330具有很好的润滑性和分离性，因而型芯320和成形模330可以简便地连同铝铸件340一起从静止模311和活动模312中取出，同时防止型芯320或成形模330的一部分沉积或附着在静止模311或活动模312上。
然后，如图25所示，在箱380a中的熔融的盐380中使铝铸件340，型芯320和成形模330承受盐浴处理，从而使型芯320和成形模330的热固性合成树脂的有机材料分解。
熔融的盐380可以使用美国KOLENE公司生产的碱性盐(商品名称DGS，4号，5号或10号)。
上述碱性盐加热至预定温度时会液化。在熔融的碱性盐中的盐浴处理使型芯320和成形模330中的热固性合成树脂构成的有机材料氧化而形成二氧化碳和主要由Na2CO3构成的残渣。其中，二氧化碳从熔融的盐380排走，残渣则沉淀在箱380a的底部。同时，型芯320和成形模330中的石墨粉沉淀在箱380a的底部。
根据情况而定可将沉淀在箱380a底部的残渣和石墨清除掉。
加热条件和盐溶处理的时间根据所用碱性盐的种类而有所不同，加热温度最好在380℃至460℃的范围内，处理时间最好为几十秒。
在熔融的盐380中通过盐浴从铝铸件340除去型芯320和成形模330，然后从箱380a中取出铝铸件340。接着，在箱381a中的稀硝酸381(1％浓度)中对铝铸件340进行后处理。在熔融的盐380中的盐浴处理使铝铸件340表面形成的氧化层，在稀硝酸381中的处理中被从铝铸件340的表面除去。同时铝铸件340的表面被中和。
然后，在箱382a中的高温(约80℃)的水382中清洗铝铸件340，从而获得型芯320和成形模330完全清除掉的铝铸件(活塞)。在这种情况下，铝铸件340的通孔340a是由伸出部分321形成的，由本体322a和腿部322b构成的金属模制件322在铝铸件340的空间343中。金属模制件340起到活塞的散热板的作用。
如上所述，按照本发明，使用型芯320和成形模330铸造铝铸件340后，从静止模311和活动模312取出铝铸件340，型芯320和成形模330，然后在熔融的盐380中使铝铸件340、型芯320和成形模330承受盐浴处理，可以容易地铝铸件340除去型芯320和成形模330。然后在稀硝酸381中使铸件340承受氧化处理，然后在高温水382中清洗，因此可以获得具有复杂内、外表面形状的铸件340。
在上述实施例中，成形模330设置在活动模312的空腔315中，但是成形模不一定非设置在那里。如果不设置成形模330，型芯320可以由石墨粉和将石墨粉相互粘合的有机材料构成，例如，有机材料可以采用热塑性合成树脂如聚碳酸酯，或者天然粘合剂如淀粉、浆糊等。在这种情况下，在铸造中注入空腔315的熔融的铝的热量以大的热传导率传导至活动模312一侧，因此，型芯320不会软化或熔化。
然后在熔融的盐380中使铝铸件340和型芯320承受盐浴处理。在这种情况下，型芯320中的热塑性合成树脂或天然粘合剂氧化分解成二氧化氧和主要由Na2CO3构成的残渣。
顺便一提，如果成形模330不设置在活动模320的空腔315中，那么，钢制的金属嵌埋部分350可埋在相应于铸件厚部的型芯320的部分内，以便防止铸件340的收缩(图19)。金属嵌埋部分350暴露在型芯320外部，甚至在位于铸件340内部的金属嵌埋部分50和处于铸件340外部的(钢制)活动模312之间也形成热传导，因而可防止铸件340的收缩。
另外，在从静止模311和活动模312取出后，可在炉400(图24)中加热铸件340、型芯320和成形模330，以便使成形模330和型芯320中的有机材料流走，因此，从铸件340除去成形模330和型芯320。然后在熔融的盐380中使铸件承受盐浴处理，使成形模330和型芯320残留的有机材料分解。然后在稀硝酸381中使铸件承受氧化处理，最后在高温水382中进行清洗。
在这种情况下，作为盐浴处理的替代方案，也可以在由矾土细颗粒(或细砂粒)构成的流化层385中对铝铸件340进行热处理，以便分解成形模330和型芯320的残留有机物(图39B)。
或者，也可以将铸件340浸入溶剂以溶解成形模330和型芯320的残留有机材料。
用于溶解有机材料的溶剂可以从下述碳氢化合物溶剂中选择一种二氯甲烷、NMP(N-甲基-2-链烯)、DMP(NN-二甲基甲酰胺)、MFK(甲乙酮)、乙酸乙酯。
在将成形模330和型芯320的任一种放置在空腔315中的情况下，在炉400中加热后，使铸件340和其中任一种承受盐浴处理，在流化层381中承受热处理或浸入溶剂以除去成形模330和型芯320的残余有机材料。
按照本实施例，在铸造时可用型芯容易地形成铸件的内表面。然后从铸件除去型芯，从而简便地获得具有需要的内表面形状的铸件。在铸造时，使用型芯和成形模也可以简便地形成铸件的内表面和外表面，然后从铸件除去型芯和成形模，从而获得具有需要的内、外表面形状的铸件。下面对照附图描述本发明的第六实施例。图26至图40B表示按照本发明的型芯、使用型芯的铸造方法，以及中空活塞的实施例。
首先，对照图26-32和图35描述铝压铸装置。如图29、图30A和图30B所示，铝压铸装置设有一个具有安装凸台311a的静止模311和一个可相对于静止模311移动的活动模312。活动模312包括外框312c和可在外框312c中移动的拼合模312a，312b。如图35所示，外框312c可移的或移离静止模311。拼合模312a，312b可在垂直于导向器313的方向上相互离开或趋近。在拼合模312a，312b之间形成空腔315，静止模311可密封拼合模312a，312b形成的空腔315。
另外，如图30A和30B所示，在外框312c中形成与空腔315连通的浇口318，在静止模311中形成与浇口318连通的具有熔融的铝的入口的导道318a。导道318a还设有挤压活塞319，其用于将熔融的铝挤入空腔315。这里，图30A所表示的是熔融的铝注入空腔315的状态，而图30B表示沿图30A中的B-B线的剖视图。
另外，如图29，图30A和30B所示，伸入活动模312的空腔315中的型芯320装配在静止模311的安装凸台311a上，型芯320形成铝铸件340(图34)中的空间343。具有安装凸台311a的静止模311和由拼合模312a，312b及外框312c构成的活动模312是由钢制成的。
活动模312的空腔315从静止模311一侧看去是圆筒形的，型芯320基本呈与空腔315的圆筒形相应的圆柱形。
下面描述型芯320的材料。型芯320是由石墨粉和将石墨粉相互粘合的有机材料制成的。粘合石墨粉的有机材料可以是热固性合成树脂如酚树脂、尿素树脂、蜜胺树脂、不饱和聚酯树脂、硅氧烷树脂等。
热固性合成树脂的一般制取方法是，先形成初始的线性聚合物分子，然后进一步提高温度形成其间的交联键，从而形成三维(立体)网络以增加分子量，使其具有再加热时不软化的性质。
在本实施例中，石墨粉和热固性合成树脂之间的重量比在90∶10至10∶90的范围内。
另外，石墨粉是一种六角晶系材料，硬度为1.5，相对密度为2.2。石墨耐高温性能好，因其晶体结构也具有很好的润滑性(分离性)。石墨在高温下有相当高的机械强度，并具有不溶解于有机或无机溶剂的性质。
如图37和38所示，型芯320具有位于静止模311一侧的大直径部分320a，位于活动模312一侧的小直径部分320b，以及在大直径部分320a上的凸台321，其用于形成铝铸件340的通孔340a(图34)。另外，型芯320内形成中空部分325，有敞开侧325a。型芯320从敞开的一侧325a安装于静止模311的安装凸台311a上。
另外，在型芯320内部预埋与铝铸件340质量不同的金属模制件如铜模制件322。当铝铸件340用作内燃机的中空活塞时，铜模制件322可用作散热装置。铜模制件包括沿型芯320中空部分325的内表面设置的本体322a，从本体322a外伸的腿部322b，以及连接在型芯320上方腿部322b的远端323上的铜的圆板324，如图37和38所示。
铜模制件322按下述方法生产。如图36A和36B所示，使腿部322b沿切割线326，从铜板325向上伸展，然后弯曲每个腿部322b的远端323。然后，如图36c所示，弯曲铜板325，使腿部322b朝外，使铜圆板324连接在每个腿部322b的远端323上，从而制成由本体322a，腿部322b和圆板324构成的铜模制件322。
接着，在铜模制件322的整个表面上形成焊料镀层，其作用是在铸造中熔化以提高铝铸件340和铜模制件322之间的粘合强度。因此，焊料镀层可以不在铜模制件322的整个表面上形成，而只在铜模制件322与铝铸件340接触的部分上形成。
将铜模制件322设置在一树脂成形模(未画出)上，然后，将型芯320的材料注入树脂成形模，从而制成如图37和38所示的预埋有铜模制件322的型芯320。在这种情况下，铜模制件322的本体322a是沿型芯320中空部分325的内表面布置的，腿部322b从本体322a外伸，其远端323从型芯320伸出。另外，铜圆板324连接在型芯320上方腿部322b的远端323上。
下面描述使用上述结构的型芯320的铸造方法。如图26所示，首先准备具有安装凸台311a的静止模311，以及在外框312c中设有拼合模312a，312b的活动模312。然后，如图27所示，在静止模311的安装凸台311a上设置型芯320。将活动模312的外框312c沿导向器313(图35)移向静止模311，然后使活动模312的拼合模312a，312b与静止模311接触。
在这种情况下，如图28所示，在活动模312的拼合模312a，312b之间，型芯320从静止模311一侧伸出。在图28中，活动模312的拼合模312a，312b缩回至在外框312c中相互分开的位置。然后，如图29所示，拼合模312a，312b在外框312c中相互趋近，使拼合模312a，312b相互紧密接触以形成在拼合模312a，312b之间的空腔315。同时，空腔315被静止模311密封。
接着，如图30A和30B所示，驱动挤压活塞319，使熔融的铝345通过导道318a和浇口318注入空腔315。注入空腔315的熔融的铝迅速被活动模312的拼合模312a，312b冷却，从而形成铝铸件340。这时，热量也从熔融的铝传导至型芯320。由于由石墨粉和热固性树脂构成的型芯320的热传导率小于钢的活动模312的热传导率，因而传至型芯320的热量小于传至活动模312的热量。
另外，由于型芯320是由石墨粉和热固性树脂制成的，当热固性树脂受热时，型芯进一步硬化，因此，在铸造时型芯320不会软化或熔化。
如图31所示，然后使活动模312的外框312c沿导向器313(图35)移动，使活动模312与静止模311分开。在这种情况下，因有石墨成分，型芯320有很好的润滑性和分离性，所以可方简便地使型芯从静止模311的安装凸台311a上取下。然后，如图32所示，使活动模312的拼合模312a，312b相互分开，从活动模312中形成的空腔315一起取出铝铸件340和型芯320。
以上述方式制得内有型芯320的铝铸件340。铝铸件340是用作内燃机中空活塞的，它包括一顶壁341，顶壁341内埋有铜圆板324；以及一侧壁342，其一侧敞开且具有空间343。
然后，在箱380a中的熔融的盐380中使铝铸件340和型芯320承受盐浴处理，如图39A所示，使型芯320中由热固性树脂构成的有机材料分解。
例如，熔融的盐380可采用美国KOLENE公司生产的碱性盐(商品名称DGS，4号，5号或10号)。
上述碱性盐加热至预定温度时液化。在液化的碱性盐中的盐浴处理使型芯320中由热固性树脂构成的有机材料分解成二氧化碳和主要由Na2CO3构成的残渣。其中，二氧化碳从熔融的盐380排放掉，残渣沉淀在箱380a的底部。同时，型芯320中的石墨粉也沉淀在箱380a的底部。
沉淀在箱380a底部的残渣和石墨粉按情况需要被清除。
盐浴处理的加热条件和处理时间根据所使用的碱性盐的不同而变化。加热温度最好在380℃至460℃的范围内，处理时间最好为几十秒。
通过在熔融的盐380中的盐浴处理从铝铸件340除去型芯320后，从箱380a中取出铝铸件340。接着在箱381a中的稀硝酸381(1％浓度)中对铝铸件340进行后处理。在熔融的盐380中的盐浴处理时，在铝铸件340表面上形成的氧化层，被在稀硝酸381中的处理清除掉。同时，铝铸件340的表面被中和。
然后在箱382a中的高温(约80℃)水382中清洗铝铸件340，从而得到型芯320被完全清除的铝铸件(内燃机中空活塞)340。在图34中，铝铸件340的通孔340a是由型芯320的凸台321形成的，铝铸件340上设有铜模制件322。
在这种情况下，如图34所示，铸件340由顶壁341和侧壁342构成，侧壁342内有空间343，且空间的一侧是敞开的。铜模制件322的铜圆板324埋在顶壁341内，铜圆板324通过腿部322b连接在本体322a上。本体322a设在空间343内部。
当铸件340用作内燃机中空活塞时，顶壁341是在燃烧室中直接受热的部分，顶壁341的热量从铜圆板324通过腿部322b传导至本体322a。然后，本体322a中的热量放入空间343。
用作中空活塞的铝铸件340不仅可以通过铝压铸法生产，也可以使用重力模铸法生产。
在图39A中，型芯320中的热固性树脂是通过盐浴处理分解的，但是，如图39B所示，铸件340和型芯320也可以在由矾土细颗粒(或细砂粒)构成的流化层385中进行热处理。也就是说，在图39B中，在外壳383中设置形成流化层385的箱388，在箱388外设置加热器387。
在箱388中放置矾土细颗粒(或细砂粒)，从箱388下部的喷嘴385向箱388内鼓入气体，从而在箱388内形成由矾土细颗粒(或细砂粒)构成的流化层385。由加热器387将流化层385加热至800℃至900℃，将铝铸件340和型芯320放入经上述加热的流化层385，从而将型芯320内的热固性树脂分解成气体。
下面描述型芯320的材料的变化。
在上述实施例中，型芯320是由石墨粉和热固性树脂制成的，但是型芯320也可以由耐热无机材料石墨粉和粘合石墨粉的有机材料构成，所述有机材料，例如，可以是热塑料合成树脂如聚碳酸酯、天然粘合剂如淀粉、浆糊等，或者合成粘合剂。另外，橡胶也可用作这种有机材料。
另外，除石墨粉以外，还可以用其它耐热无机材料如硅粉、陶塑粉、玻璃粉或滑石粉。
另外，整个型芯320可以由热固性树脂或热塑性树脂构成。
型芯320无论使用上述任何材料，型芯320的热传导率都远远小于钢的活动模312的热传导率，因而熔融的铝345的热量在铸造中传向活动模312一侧。因此，传至型芯320的热量极少，型芯320不会熔化或软化。
型芯320无论采用上述任何材料，在熔融的盐380中或在由矾土细颗粒(或细砂粒)构成的流化层385中进行处理铝铸件340和型芯320时，型芯320中的有机材料被分解，使型芯320被从铝铸件340上清除掉。
如上所述，按照本发明，使用型芯320铸造铸件340后，从静止模311和活动模312中取出铸件340和型芯320，然后使铝铸件340和型芯320在熔融的盐380中承受盐浴处理，或在流化层385中承受热处理，可以铸件上简便地除去型芯320，从而可以简便地制成具有复杂内、外表面形状的铸件340。
下面对照图40A，40B描述本发明的变型。如图40A和40B所示，型芯320设置在静止模311和活动模312之间。型芯320由石墨粉和将石墨粉粘合起来的热固性树脂制成。
另外，在型芯320表面上形成镀铜389，在镀铜389表面形成焊料镀层390。
在静止模311和活动模312之间设置型芯320，在静止模311和活动模312间注射熔融的铝，从而制成铝铸件340如管材。然后使内有型芯的铝铸件340在上述熔融的盐380或流化层385中承受处理以分解型芯320中的热固性树脂，然后从铝铸件340处去型芯320。
内部有镀铜389的铝铸件340如管材可由上述方式制成。在这种情况下，焊料镀层390的作用是提高铝铸件340和镀铜390之间的粘合强度。
另外，型芯320的材料可以与图26-39B所示实施例中所用的材料相同。
下面对照图41A至44描述本发明的另一个变型。首先对照图41A，41B描述型芯320。图41A是型芯的剖视图，图41B是型芯表面的剖视图。如图41A所示，型芯320具有一个吹制苯乙烯制成的中心件391，以及一个由热固性树脂粘合的石墨粉制成的，在中心件391外侧的型芯本体392。
型芯320的型芯本体392包括一个较厚的厚部392a和一个比厚部392a薄的薄部392b，薄部392b从厚部392a向外延伸。其中，厚部392a在铸件340中形成一个直径较大的空间343a，薄部392b在支管344中形成一个直径较小的空间343b(图44)。
石墨粉和热固性树脂之间的重量比，在厚部392a中高于在薄部392b中。由于厚度392a是要求润滑性和分离性的部分，因而石墨粉的重量比较低。另一方面，由于薄部392b是要求强度和韧性的部分，因而热固性树脂的重量比较高。
另外，如图41B所示，在型芯本体392的表面上形成镀铜389，在镀铜389表面上形成焊料镀层390。
然后将上述结构的型芯320设置在铸模395中，使空腔315在铸模395的内表面和型芯320的外表面之间形成(图42)。
如图43A和43B所示，然后将熔融的铝注入铸腔395的空腔315中，熔融的铝由铸模395冷却以形成铸件340。图43A是铸件340和型芯320的剖视图，图43B是型芯320表面的剖视图。在铸造中，热量从熔融的铝传导至型芯320一侧；但是由于石墨粉和热固性树脂制成的型芯的热传导率远远地小于铸模395，因而传导至型芯320的热量极少。
另外，虽然在铸造中由于熔融铝的热可能使热固性树脂产生气体，但是由型芯320产生的气体由镀铜389阻断，因而气体不能流出，而是在内部流动。因此，型芯320产生的气体不会在铸件340中形成气孔。
接着，在上述熔融的铝380中或在流化层385中处理内有型芯320的铝铸件340，使型芯320中的热固性树脂分解，然后从铝铸件340除去型芯320。
以这种方式制得如图44所示的内部有镀铜389的铝铸件340。在这种情况下，焊料镀层390的作用是提高铝铸件340和镀铜389之间的粘合强度。
另外，型芯320的材料可以和图26至39B所示实施例中所用材料相同。
按照本发明，在铸造中可以用型芯容易地形成铸件的内表面。然后从铸件除去型芯，从而可以简便地制成具有需要的内表面形状的铸件。
权利要求
1.一种用于形成铸件外表面的成形模，其中，所述成形模安装在一铸模的空腔的内表面的至少一部分上，并形成由所述铸模铸造的铸件的外表面。
2.如权利要求1所述的成形模，其特征在于所述成形模包括一成形模本体，所述成形模本体具有一个安装在所述空腔内表面上的安装而和一个在所述空腔内的内表面，所述成形模本体设有穿透所述安装而和内表面的通孔，所述通孔形成所述铸件的外伸部分。
3.如权利要求2所述的成形模，其特征在于所述成形模呈相应于所述空腔内表面的桶形，且配合在所述空腔的内表面上。
4.如权利要求2所述的成形模，其特征在于在所述成形模本体的安装面上设有分别与所述通孔相连通的槽。
5.如权利要求4所述的成形模，其特征在于在所述成形模本体的角部设有集气部分，所述安装面上的槽与集气部分相连通。
6.如权利要求1所述的成形模，其特征在于所述成形模还包括塑料。
7.如权利要求6所述的成形模，其特征在于所述成形模还包括石墨粉，所述塑料具有将石墨粉相互粘合的作用。
8.如权利要求7所述的成形模，其特征在于塑料成分和石墨成分之间的重量比在90∶10至10∶90的范围内。
9.如权利要求1所述的成形模，其特征在于所述成形模包括橡胶材料。
10.如权利要求9所述的成形模，其特征在于所述成形模还包括石墨粉，所述橡胶材料具有将石墨粉相互粘合的作用。
11.如权利要求10所述的成形模，其特征在于橡胶成分和石墨成分之间的重量比在90∶10至10∶90的范围内。
12.如权利要求1所述的成形模，其特征在于所述成形模是纸制成的。
13.如权利要求1所述的成形模，其特征在于在成形模中的塑料合成材料是热固性树脂。
14.如权利要求13所述的成形模，其特征在于所述成形模还含有石墨。
15.如权利要求14所述的成形模，其特征在于所述热固性树脂和石墨成分之间的重量比在90∶10至10∶90的范围内。
16.如权利要求1所述的成形模，其特征在于在所述成形模的一个安装面上设有通气孔以便使在铸造时从所述成形模产生的气体通过所述通气孔流出。
17.如权利要求16所述的成形模，其特征在于在所述通气孔的底部设置金属填块以加固成形模。
18.如权利要求16所述的成形模，其特征在于为加固成形模在所述通气孔中设置可熔的填块，所述可熔的填块包括低熔点金属或热塑性塑料，在铸造中被在成形模中产生的热熔化。
19.如权利要求1所述的成形模，其特征在于在所述成形模的一内表面中预置一金属模制件，它与铸件质量不同。
20.一种成形模与铸模的组合，它包括一个具有一空腔的铸模；以及一个用于形成铸件外表面的成形模，所述成形模安装在所述铸模的空腔的内表面的至少一部分上，且形成所述铸模铸造的铸件的外表面。
21.使用形成铸件外表面的成形模的一种铸造方法，所述方法包括以下步骤在一铸模的内表面上设置用于形成铸件外表面的成形模；将熔融的金属浇入所述铸模的空腔以形成铸件；以及从所述铸模取出所述铸件和成形模。
22.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成模包括塑料，所述方法还包括加热铸件和成形模，使成形模半熔化以便从铸件上除去成形模的步骤。
23.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模包括塑料，所述方法还包括将所述铸件和成形模浸入溶剂以便溶解成形模，从而从铸件上除去成形模的步骤。
24.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模包括塑料，所述方法还包括使所述铸件和成形模承受喷丸处理，以便从铸件上除去成形模的步骤。
25.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模包括塑料，所述方法还包括向所述铸件和成形模喷射高温高压蒸汽，以便从铸件上清除成形模的步骤。
26.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模包括橡胶材料，所述方法还包括加热所述铸件和成形模，使成形模半熔化以便从铸件上清除成形模的步骤。
27.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模包括橡胶材料，所述方法还包括将所述铸件和成形模浸入溶剂以溶解成形模，从而从铸件上清除成形模的步骤。
28.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模包括橡胶材料，所述方法还包括使所述铸件和成形模承受喷丸处理以便从铸件上清除成形模的步骤。
29.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模包括橡胶材料，所述方法还包括向所述铸件和成形模喷射高温高压蒸汽，以便从铸件上除去成形模的步骤。
30.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模是纸制成的，所述方法还包括加热所述铸件和成形模以烧掉成形模，从而从铸件上除去成形模的步骤。
31.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模包括塑料和石墨粉，所述方法；还包括加热所述铸件和成形模，使成形模半熔化，以便从铸件上除去成形模的步骤。
32.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模包括塑料和石墨粉，所述方法还包括将所述铸件和成形模浸入溶剂以溶解成成形模，从而从铸件上除去成形模的步骤。
33.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模包括橡胶材料和石墨粉，所述方法还包括加热所述铸件和成形模，使成形模半熔化，以便从铸件上除去成形模的步骤。
34.如权利要求21所述的铸造方法，其特征在于所述成形模包括橡胶材料和石墨粉，所述方法还包括将所述铸件和成形模浸入溶剂以溶解成形模，从而从铸件上除去成形模的步骤。
35.一种生产用于形成铸件外表面的成形模的方法，它包括以下步骤通过加热来混合石墨粉和塑料；以及将混合后的石墨粉和塑料注射入注射模中。
36.一种生产用于形成铸件外表面的成形模的方法，它包括以下步骤在加热时混合石墨粉和橡胶材料；以及将混合后的石墨粉和橡胶材料注射入注射模中。
37.使用用于形成外表面的成形模的铸造方法，它包括以下步骤在一铸模的空腔的内表面上设置含有有机材料的用于形成外表面的成形模；将熔融金属浇入所述铸模的空腔以形成铸件；从所述铸模取出铸件和成形模；以及在熔融的盐中使铸件和成形模承受盐浴处理，使成形模中的有机材料分解成无机材料的残渣和气体。
38.如权利要求37所述的铸造方法，其特征在于还包括在盐浴处理后在酸溶液内中和铸件的步骤，以及在高温的水中清洗铸件的步骤。
39.一种铸件，它包括一个铸件本体，其中形成一个在其一侧面敞开的空间，以及在所述铸件本体的侧面上向外伸出的许多外伸部分。
40.如权利要求39所述的铸件，其特征在于所述外伸部分借助在其远端设置的连接板相互连接。
41.一种型芯，它安装在一铸模的空腔内以形成所述铸模铸造的铸件的内表面，其中所述型芯是由热固性树脂制成的。
42.一种型芯，它安装在一铸模的空腔内以形成所述铸模铸造的铸件的内表面，其中所述型芯是由热塑性树脂制成的。
43.一种型芯，它安装在一铸模的空腔内以形成所述铸模铸造的铸件的内表面，其中所述型芯是由用有机粘合材料粘合的耐热无机材料制成的。
44.如权利要求43所述的型芯，其特征在于所述耐热的无机材料是石墨粉。
45.如权利要求43所述的型芯，其特征在于所述耐热的无机材料是硅粉。
46.如权利要求43所述的型芯，其特征在于所述耐热的无机材料是陶瓷粉。
47.如权利要求43所述的型芯，其特征在于所述耐热的无机材料是滑石粉。
48.如权利要求43所述的型芯，其特征在于所述耐热的无机材料是玻璃粉。
49.如权利要求43所述的型芯，其特征在于；所述有机粘合材料是热固性树脂。
50.如权利要求43所述的型芯，其特征在于所述有机粘合材料是热塑性树脂。
51.如权利要求43所述的型芯，其特征在于所述有机粘合材料是合成粘合剂。
52.如权利要求43所述的型芯，其特征在于所述有机粘合材料是天然粘合剂。
53.如权利要求43所述的型芯，其特征在于所述有机粘合材料是橡胶。
54.一种型芯，它安装在一铸模的空腔中以形成所述铸模铸造的铸件的内表面，其中所述型芯是中空的，其一侧面是敞开的。
55.如权利要求54所述的型芯，其特征在于预埋有质量与铸件不同的金属模制件。
56.如权利要求55所述的型芯，其特征在于所述金属模制件包括一个从所述型芯外伸的腿部和一个与所述腿部的远端相连的圆板。
57.如权利要求56所述的型芯，其特征在于所述腿部至少一个与铸件相接触的部分和所述金属模制件的圆板镀有合金以提高金属模制件和铸件之间的附着力。
58.如权利要求57所述的型芯，其特征在于所述铸件是铝的，所述金属模制件是铜的，所述合金是焊料。
59.一种型芯，它安装在一铸模的空腔中以形成所述铸模铸造的铸件的内表面，其中所述型芯的一表面镀铜，在镀铜上形成焊料镀层。
60.如权利要求59所述的型芯，其特征在于所述型芯包括一个中心件，以及一个设在中心件之外的型芯本体，所述型芯本体由用有机粘合材料粘合的无机材料制成。
61.如权利要求60所述的型芯，其特征在于所述中心件是由吹制的苯乙烯制成的。
62.如权利要求60所述的型芯，其特征在于所述型芯本体是由一较厚的厚部和一比厚部薄的薄部构成的，耐热无机材料与有机粘合材料的比，在厚部中比在薄部中高。
63.一种型芯，它包括石墨粉和使石墨粉相互粘合的塑料，其中塑料成分和石墨粉成分之间的重量比在90∶10至10∶90的范围内，该重量比可根据型芯的形状适当选择。
64.一种塑料型芯，它具有为了防止铸件收缩的，暴露在型芯外部的嵌埋的金属部分。
65.一种塑料型芯，其中预埋有与铸件质量不同的金属模制件。
66.一种生产由石墨粉和塑料制成的型芯的方法，它包括以步骤在加热时使石墨粉与塑料混合；以及将混合的石墨粉和塑料注射入注射模。
67.一种使用型芯的铸造方法，它包括以下步骤在一铸模的空腔中设置由石墨粉和塑料制成的型芯；将熔融金属浇入所述铸模的空腔中以形成铸件；从所述铸模取出所述铸件和型芯；以及从所述铸件除去所述型芯。
68.如权利要求67所述的铸造方法，其特征在于所述从铸件除去型芯的步骤包括当加热所述铸件和型芯使型芯中的塑料成分溶化时拉所述铸件。
69.如权利要求67所述的铸造方法，其特征在于所述从铸件除去型芯的步骤包括加热所述铸件和型芯，使型芯中的塑料成分熔化，以便使塑料成分连同石墨成分一起流走。
70.如权利要求67所述的铸造方法，其特征在于所述从铸件除去型芯的步骤包括将所述铸件和型芯浸入溶剂，使型芯中的塑料成分溶解，以便使塑料成分连同石墨成分一起流走。
71.一种使用型芯和用于形成铸件外表面的成形模的铸造方法，它包括以下步骤在一铸模的空间中设置一个用于形成外表面的，含有机材料的成形模和一个含有机材料的型芯；将熔融的金属浇入所述铸模的空腔以形成铸件；从所述铸模取出铸件、成形模和型芯；以及在溶融的盐中使铸件、成形模和型芯承受盐浴处理以便将成形模和型芯中的有机材料分解成无机材料残渣和气体。
72.如权利要求71所述的铸造方法，其特征在于所述方法还包括在盐浴处理后在酸溶液中使铸件中和的步骤和在高温水中清洗铸件的步骤。
73.一种使用型芯的铸造方法，它包括在一铸模的空腔中设置含有机材料的型芯；将溶融的金属浇入所述铸模的空腔中以形成铸件；从铸模取出铸件和型芯；以及在溶融的盐中使铸件和型芯承受盐浴处理，以便使型芯的有机材料分解成无机材料的残渣和气体。
74.如权利要求73所述的铸造方法，其特征在于所述方法还包括在盐浴处理后在酸溶液中使铸件中和的步骤和在高温的水中清洗铸件的步骤。
75.一种使用型芯的铸造方法，包括以下步骤在一铸模的空腔中设置含有机材料的型芯；将熔融的金属浇入铸模的空腔中以形成铸件；从铸模取出铸件和型芯；以及在加热至高温的由矾土细颗粒或细砂粒构成的流化层中对铸件，成形模和型芯进行热处理，以分解型芯中的有机材料。
76.如权利要求75所述的铸造方法，其特征在于所述流化层的加热温度为800℃至900℃。
77.一种用于内燃机的铝的中空活塞，所述活塞包括一顶壁，以及一侧壁，该侧壁一侧敞开且具有一内部空间，在顶壁内埋有一金属圆板。
78.如权利要求77所述的中空活塞，其特征在于所述活塞还具有一金属散热板，所述金属散热板通过一腿部连接在金属圆板上，并设置在所述内部空间内。
79.使用用于形成外表面的成形模的铸造方法，它包括在一铸模的空腔的内表面上设置一个用于形成外表面的，含有机材料的成形模；将熔融金属烧入所述铸模的空腔以形成铸件；从所述铸模取出所述铸件和成形模；加热所述铸件和成形模使所述成形模中的有机材料流走；以及在溶融的盐中使所述铸件承受盐浴处理，使成形模中其余的有机材料分解成无机材料的残渣和气体。
80.使用用于形成外表面的成形模的铸造方法，它包括；在一铸模的空间的内表面上设置用于形成外表面的，含有机材料的成形模；将熔融的金属浇入所述铸模的空腔，以形成铸件；从所述铸模取出所述铸件和成形模；加热所述铸件和成形模以便使成形模中的有机材料流走；以及将所述铸件浸入溶剂，以便溶解成形模的剩余的有机材料。
81.使用用于形成外表面的成形模的铸造方法，它包括在一铸模的空腔的内表面上设置用于形成外表面的，含有机材料的成形模；将溶融的金属浇入所述铸模的空腔，以形成铸件；从所述铸模取出铸件和成形模；加热所述铸件和成形模，以便使成形模中的有机材料流走；以及在加热至高温的，由矾土细颗粒或细砂粒构成的流化层中使所述铸件承受热处理，使成形模中剩余的有机材料分解成气体。
82.使用型芯的铸造方法，它包括在一铸模的空腔中设置含有机材料的型芯；将溶融的金属浇入所述铸模的空腔中以形成铸件；从所述铸模取出所述铸件和型芯；加热所述铸件和型芯，以便使型芯中的有机材料流走；以及在溶融的盐中使所述铸件承受盐浴处理，使型芯中的剩余的有机材料分解成无机材料的残渣和气体。
83.使用型芯的铸造方法，它包括在一铸模的空腔中设置含有机材料的型芯；将熔融的金属浇入所述铸模的空腔以形成铸件；从所述铸模取出所述铸件和型芯；加热所述铸件和型芯，以便使型芯中的有机材料流走；以及将所述铸件浸入溶剂以溶解型芯的剩余的有机材料。
84.使用型芯的铸造方法，它包括在一铸模的空腔中设置含有机材料的型芯；将溶融金属浇入所述模的空腔中以形成铸件；从所述铸模取出所述铸件和型芯；加热所述铸件和型芯，以便使型芯中的有机材料流走；以及在加热至高温的，由矾土细颗粒或细砂粒构成的流化层中对铸件进行热处理，使型芯的剩余的有机材料分解成气体。
85.使用型芯和用于形成外表面的成形模的铸造方法，它包括；在一铸模的空腔中设置用于形成外表面的，含有机材料的成形模和含有机材料的型芯；将熔融金属浇入所述铸模的空腔中以形成铸件；从所述铸模取出所述铸件、成形模和型芯；加热所述铸件、成形模和型芯，以便使成形模和型芯中的有机材料流走；以及在溶融的盐中使所述铸件承受盐浴处理，使成形模和型芯的剩余的有机材料分解成无机材料残渣和气体。
86.使用型芯和用于形成外表面的成形模的铸造方法，它包括；在一铸模的空腔中设置用于形成外表面的，含有机材料的成形模和含有机材料的型芯；将熔融金属浇入所述铸模的空腔以形成铸件；从所述铸模取出所述铸件、成形模和型芯；加热所述铸件、成形模和型芯，以便使成形模和型芯中的有机材料流走；以及将所述铸件浸入溶剂以溶解成形模和型芯的剩余的有机物。
87.使用型芯和用于形成外表面的成形模的铸造方法，它包括在一铸模的空腔中设置用于形成外表面的，含有机材料的成形模和含有机材料的型芯；将溶融金属浇入所述铸模的空腔以形成铸件；从所述铸模取出所述铸件、成形模和型芯；加热所述铸件、成形模和型芯，以便使成形模和型芯中的有机物流走；以及在加热至高温的，由矾土细颗粒或细砂粒构成的流化层中，使所述铸件承受热处理，使成形模和型芯的剩余的有机材料分解成气体。
全文摘要
在铸模腔的内表面上设置一个用于形成外表面的塑料的成型模。成型模具有一个呈方桶形的成型模本体，在成型模本体的安装面和内表面之间设有许多通孔。在安装面上设有与通孔连通的槽。当熔融金属浇入铸模腔时，成型模本体的通孔形成铸件的外伸部分。然熔化成型模以便将其从铸件上清除掉。
文档编号B22C7/00GK1131590SQ9511699
公开日1996年9月25日 申请日期1995年8月29日 优先权日1994年8月30日
发明者广川弘治 申请人:广川弘治