冒口插件,用于冒口插件的成形元件和通过使用其铸造金属的方法_4

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>[0046] 图11a和lib示出与根据本发明的冒口插件相对应的定心芯轴的前视图和俯视 图;
[0047] 图12a、12b和12c示出根据本发明的定心芯轴的另一实施例的前视图和侧视图和 俯视图;以及
[0048] 图13a至15以剖视图示意地示出从将根据本发明的冒口插件安置到能枢转的模 板上直至将产生的半模组合成铸模的铸模制造。
【具体实施方式】
[0049] 在图la中示出根据本发明的在冒口插件在模型4的部段上的初始设置中的冒口 插件2,其中用于要制造的铸件的模型4的部段安置或设置在沿水平定向设置的模板6上。 冒口插件2包括第一成形元件8和第二成形元件10,第一成形元件和第二成形元件以能相 对于彼此可伸缩地移动的方式构成。为了确保第一成形元件10和第二成形元件相对于彼 此的可靠的移动,成形元件8、10具有能彼此直接贴靠的引导面12、14。第一成形元件8的 引导面12通过其外轮廓构成并且第二成形元件10的引导面14通过其内轮廓构成。为了使 第一和第二成形元件8、10首先保留在其初始设置中,在第一成形元件上设置保持元件16、 16',所述保持元件防止成形元件过早地移动到彼此中或在彼此上移动。冒口插件2借助于 定心芯轴20定位在模型4的部段上。定心芯轴20固定地设置在模型4上。第一成形元件 8还具有用于安置到模型4上的安置区域17,所述安置区域具有与定心芯轴20的定心芯轴 根部22形状配合地对应的穿通开口 18。定心芯轴20还具有定心芯轴尖部24,第二成形元 件10的凹部26能推到所述定心芯轴尖部上,使得在推到其上之后第二成形元件保持在位 置中。穿通开口 18以及凹部26具有彼此同轴地伸展的中轴线,其中冒口插件2设置用于 沿着由定心芯轴20构成的定心轴线28定位。
[0050] 根据图lb,能枢转地构成的模板6转换到竖直的设置方式中,使得定心轴线28具 有水平的定向。借助于冒口插件的第一和第二成形元件8、10构成冒口空腔30,其中在水平 地设置定心轴线时(如在图lb中示出的)冒口空腔30的大部分体积份额设置在定心轴线 28之上。由此,冒口空腔30的大部分份额同时设置在穿通开口 18之上,使得在铸造过程期 间,尤其在凝固过程期间,确保仍用来自冒口插件的液态金属可靠地供给铸模。为了在压缩 围绕冒口插件的造型材料时保持冒口插件2相对于模型4或模板6的位置固定的定向,第 一成形元件8附加地具有贴靠面60 (图6),所述贴靠面支撑在定心芯轴20的中心部件74 的支撑面62 (图10)上。
[0051] 图2a和2b示出冒口插件2'的第二实施例,所述冒口插件具有第一成形元件8' 和第二成形元件10,第一成形元件和第二成形元件以相同的方式借助于定心芯轴20设置 在模型4的部段上。为了改进冒口插件2'相对于模型4或相对于模板6的定位,第一成形 元件8'与其穿通开口 18隔开地在其朝向模板6的侧上具有附加的定心凹部32,所述定心 凹部能与第二定心芯轴34的尖部贴靠。由此在冒口插件上围绕定心轴线28构成抗扭。定 心凹部32构成或设置在朝模板突出的凸块或销36上。图2b将具有水平伸展的定心轴线 的冒口插件2'以其设置在竖直伸展的模板6上的设置方式示出。使用至少一个也满足间 隔保持件的功能的第二定心芯轴34还具有的优点是,在这里没有详细描述的压缩期间,第 一成形元件8'现在经由至少两个支承点朝模板6的方向支撑。由此以有利的方式也在压 缩过程期间保证冒口插件的位置稳定的定向。
[0052] 图3a示出根据本发明的冒口插件的另一实施例。冒口插件2"包括能相对于彼此 可伸缩地移动的第一成形元件8"和第二成形元件10。两个成形元件8"、10形成或限定用 于容纳液态的金属的冒口空腔30并且设置用于定位在限定定心轴线28的定心芯轴20上。 第一成形元件8"和第二成形元件10同样如两个之前讨论的实施例中那样在图3a中示出 的初始设置方式中经由保持元件16、16'固定。借助于第一成形元件的安置区域17安置在 模型4上的第一成形元件8"与穿通开口 18隔开地具有第二开口、排气开口 38用于从冒口 空腔30中排气,所述排气开口从第一成形元件8"的外侧伸至内侧,使得构成通道40。如从 图3中看到的,通道40用作为用于定心芯轴42的定心容纳部,所述定心芯轴同时是将第一 成形元件8"相对于模板保持位置的间隔保持件44的部分。间隔保持件借助于一个端部直 接设置在模板6上并且借助于其另一端部与第一成形元件8"的凸块或销36'贴靠,在间隔 保持件44上构成有用于冒口插件2"的抗扭装置和位置固定装置。与之相应地,冒口插件 2"在模板6枢转至垂直线中期间,这在图3b中说明,相对于模型4的部段或模板6固定。 根据图3b,冒口插件2"仍然位于其相对于模板6的初始设置中,其中冒口空腔30已经定向 为,使得在水平地设置定心轴线时,冒口空腔的大部分的体积份额设置在定心轴线之上。由 此,在定心轴线28之上的区域形成液态的金属的足够大的储存部,所述液态的金属在铸件 凝固时能够朝穿通开口的方向流动。在间隔保持件44上,平行于模板伸展且沿竖直方向延 伸地设有安置件46。安置件46与间隔保持件44共同地在包围冒口插件2"的造型材料之 内限定下述腔,经由所述腔在移除模板和间隔保持件之后和在组合竖直分开的铸模之后构 成用于排气功能的空腔。平行于定心轴线28延伸的通道40在第一成形元件8"上,在移除 突出到通道40中的定心芯轴42之后构成要生产的排气通道的相应的另外的部段。
[0053] 图3c示出根据本发明的、在压缩造型材料之后的冒口插件8",其中第二成形元件 10借助于其引导面14可伸缩地沿着第一成形元件8"的引导面12的部段移动。根据图3c, 在图3b中还示出的保持元件16、16'不再设置在第一成形元件上。更确切地说,在图3b中 还示出的保持元件16,16'设置用于高于预定的、作用到所述保持元件上的压力时被分离或 被变形,使得在第一和第二成形元件8"、10之间的相对运动是可能的。通过平行于定心轴 线28和朝模板方向作用的压缩力(箭头45),进行第二成形元件10在第一成形元件8"上 的可伸缩的移动,其中同时减小冒口空腔30的体积。因为第一成形元件8 "经由间隔保持件 44相对于模型4的或模板6的部段位置稳定地固定,所以第二成形元件10能够总是无问题 地避开朝模板6的方向作用的压缩压力,其中保持元件被分离或被变形。由此以有利的方 式减小冒口插件2"的以及之前所描述的实施例的破裂的风险,冒口插件的以及所述实施例 的第一和第二成形元件优选由放热的冒口材料构成或者至少部段地包括放热的冒口材料。
[0054] 在图4中示出冒口插件2",其第一成形元件8"'在根据本发明的类型中具有偏心 地设置的穿通开口 18,使得在水平地定向定心轴线28时,冒口空腔30的大部分的体积份额 设置在定心轴线之上进而设置在穿通开口 18上。同时,第一成形元件两件式地构成;即第 一成形元件8"'配设有管件作为第一子元件48以将安置区域50借助于至模型的变小的接 触面构成到模型4上。管件48如在图4中示出那样固定地构成或在第一成形元件8"'未 示出的、替选的设计方案中沿定心轴线28朝第一成形元件8"'的第二子元件49可移动地 构成。在此,管件作为第一成形元件8"'的第一子元件48构成冒口插件(2、2'、2"、2"')的 占用面,所述占用面是与模型的边界面,并且第二子元件49设置用于将管件与第二成形元 件(10)连接。
[0055] 在根据本发明的冒口插件的一个替选的设计方案中,第一成形元件的尤其第一子 元件优选构成易割片。当用于第一子元件的材料由金属构成或包含金属的构件时,所述设 计方案是有利的。
[0056] 图5示出在模型4上的多个冒口插件的使用,其中能枢转的模板6已经在其竖直 的定向上示出。然而,在压缩造型材料之前,冒口插件2'、2"还在其相应的初始位置中。借 助于第二冒口插件能够确保铸模的至少两个区域的最优的供给,以便在这些区域中补偿铸 造材料在凝固时的收缩。每个冒口插件2'、2"经由其穿通开口 18推到定心芯轴20上并且 同时经由第二定心芯轴34、42'实现容纳第一成形元件8'的部段。支撑设置在模型4的中 心区域52上的冒口插件2'的定心芯轴34'借助于一个端部支撑在模型上并且借助于其另 一端部与在朝模板方向突出的凸块或销36上的定心凹部32接触。定心芯轴42'是将第一 成形元件8"相对于模板保持位置的间隔保持件44'的部分,所述部分伸入到构成为通道40 的排气开口 38中。在间隔保持件44'上,平行于模板伸展地且沿竖直方向延伸地设有安 置件46。安置件46与间隔保持件44'共同地在包围冒口插件2"的造型材料之内限定下述 腔,经由所述腔在移除模板和间隔保持件之后和在组合竖直分开的铸模的半模之后构成用 于排气功能的空腔。在铸造过程期间,两个冒口插件被填充进而在凝固过程期间彼此独立 地用液态的金属供给铸件的彼此隔开地设置的区域。由此,要制造的铸件的个体的造型是 可能的。
[0057] 作为用于在图la至5中示出的第一成形元件8、8'、8"、8"'的材料,能够优选使用 放热的冒口材料。替选地,为了构成第一成形元件8、8'、8"、8"'能够使用隔热的冒口材料 或其他的材料,所述材料选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料的材料构成的组。 为了构成第二成形元件10,使用放热的或隔热的冒口材料或第二成形元件10至少部段地 包括放热的或隔热的冒口材料。
[0058] 图6a和6b示出第一成形元件8"',所述第一成形元件同样如之前所描述的第一成 形元件那样具有带有用于液态的金属的穿通开口 18的安置区域17,所述穿通开口用作用 于定心芯轴的容纳部,第一成形元件8"'与相应的在此未示出的相关联的第二成形元件一 起推到所述定心芯轴上。穿通开口 18,如图6b说明那样,具有对应于单侧削平的椭圆的横 截面。穿通开口的替选的实施例是椭圆的或不圆的或者具有削平的圆形或削平的椭圆形的 形状或是三角形的、四角形的或多角形的。与穿通开口 18相对应的定心芯轴,尤其其定心 芯轴根部具有与穿通开口 18的横截面
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