专利名称：带孔零件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在一端面为平坦的法兰部分上具有以规定间距形成的装配用的螺钉孔、同时具有异形槽孔的带孔零件及其制造方法。
背景技术：
关于这种带孔零件，例如有回转式压缩机的轴承部件(bearing)，安装在机器框体上的法兰部分与该带孔零件形成一体。其具体结构如图1所示，在圆板状的法兰部分11上，沿着规定间距圆贯通地制作出装配用的螺钉孔12，另外，在法兰部分11的中心，具有圆筒状的轴承部分13(凸台部分)，在其中心设置贯通法兰部分11的轴承孔14。
为了在该轴承部件上构成用于输出在上述回转式压缩机的气缸(未图示)内压缩的制冷剂的叶片式逆止阀，需要在法兰部分11上形成容纳簧片状阀体15和限制该阀打开高度的阀压片16的异形槽孔17，另外，在该槽孔17的底部，贯通地形成用于安装阀体15和阀压片16的安装孔18和输出用阀孔19。
这种轴承部件制作，可采用将粉末压制成型、然后进行烧结的粉末冶金法，或者，采用将熔液注入砂模中形成轴承部件的粗形部件的砂模铸造法。利用前者的粉末冶金法，成型上的尺寸精度高，可以形成复杂的形状，可以省去后加工，因此在上述的回转式压缩机的轴承部件上采用具有优点，但众所周知，原料粉末价格贵，成型模具也昂贵，这都是缺点，不但如此，当在轴承部件上采用时，由于在烧结部件的内部存在微小的气孔，不但不能确保足够的强度，而且在后加工时，研磨加工油等浸入上述气孔中，当作为轴承使用时，这些油渗出至轴承表面，其粘性会导致回转轴锁紧等毛病。特别是，例如渗出的杂质附着、堆积在使用回转式压缩机的冷冻循环的毛细管的内壁上，成为毛细管堵塞的原因等、会受到索赔。
另一方面，使用后者的砂模铸造法，与上述的烧结部件不同，没有被油浸透的气孔，在这点上没有缺点，但在同时成型尺寸精度高的装配用的螺钉孔和异形槽孔时，因其形状复杂，即使使用由粘土作为粘接剂的干燥砂模、或在以作为骨干材料的硅砂和作为粘接剂的澎润土构成的合成砂中加入水分的砂模，也是非常困难的。因此，对螺钉孔要采用钻孔加工等的后加工，而对异形槽孔要采用立铣刀加工等的后加工，来进行加工处理，这样，加工成本提高，产量不高。
发明内容
本发明是基于上述问题而提出的，其目的在于提供一种利用在砂模的模芯等中使用的壳模技术，将后加工省略至极少的铸造的带孔零件及其制造方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种带孔零件的制造方法，该带孔零件在一端面为平坦的法兰部分上具有以规定间距形成的装配用的螺钉孔、同时具有异形槽孔，其特征在于在通过铸造形成带孔零件的基本毛坯时，以基于铸造的基本毛坯的上述规定间距的精度，形成带孔零件的母模；在形成母模时，与上述法兰部分的一端面相对应，一体或另外地构成相当于第一砂箱的模面的背面部；与上述母模相对应，准备第二个母模，将在细粒硅砂中分散、混合2～5％的热固性树脂所得到的树脂砂，装填至在母模间形成的型腔内，加热该树脂砂，使上述树脂砂的树脂固化，构成在内部形成与上述螺钉孔和异形槽孔相对应的模芯的基本毛坯的雌壳模；将平坦的模面合在拔出上述母模状态下的雌壳模的开放面上，将第一砂箱装在上述雌壳模上，通过浇铸在上述雌壳模内形成带孔零件的基本毛坯。
另外，本发明提供了一种带孔零件的制造方法，该带孔零件在一端面为平坦的法兰部分上具有以规定间距形成的装配用的螺钉孔、同时具有异形槽孔，其特征在于在通过铸造形成带孔零件的基本毛坯时，以基于铸造的基本毛坯的上述规定间距的精度，形成带孔零件的母模；在形成母模时，与上述法兰部分的一端面相对应，一体或另外地构成相当于第一砂箱的模面的背面部；将在细粒硅砂中分散、混合2～5％的热固性树脂的树脂砂，装填在箱形的第二砂箱内，通过将预先加热的上述母模压入第二砂箱中，利用与包括上述背面部的上述母模的表面相接触的部分，加热地使树脂固化，构成在内部形成与上述螺钉孔和异形槽孔相对应的模芯的基本毛坯的雌壳模；将平坦的模面合在拔出上述母模状态下的雌壳模的开放面上，将第一砂箱装在上述雌壳模上，通过浇铸在上述雌壳模内形成带孔零件的基本毛坯。
另外，本发明的实施方式中，在铸造向着上述带孔零件的法兰部分形成贯通的轴孔的基本毛坯时，在与上述轴孔相当的位置上，预先在上述母模一侧形成模芯安装用的定位部分，将圆柱状的模芯放置在上述雌壳模内。这在其用途上是有效的。
而且，这种带孔零件的制造方法，在第一砂箱和壳模内，通过壳模成型的带孔零件，由于其精度高、能制造复杂形状的零件之故，例如，可使针对螺钉孔和异形槽孔的后加工简单化、或省略，这样，可以降低成本、提高产量。
图1是表示本发明的带孔零件的具体例子的分解立体图。
图2是表示制造本发明的第一实施方式的带孔零件的方法中的母模的结构的纵剖视图。
图3同样是用于说明由母模中构成雌壳模的状况的纵剖视图。
图4同样是用于说明由第一砂箱和雌壳模进行铸造的状态的纵剖视图。
图5是表示后加工状况的纵剖视图。
图6是表示制造本发明的第二实施方式的带孔零件的方法中的母模结构的纵剖视图。
图7同样是用于说明由母模构成雌壳模的状况的纵剖视图。
图8同样是用于说明由第一砂箱和雌壳模进行铸造的状态的纵剖视图。
符号说明1母模，1A圆板状部分，1B圆柱状部分，1C螺钉用成型孔，1D槽用成型孔，1E阀孔用成型孔，1F端面，1G模支持部件，1H安装部，1I突出部，2第一砂箱，2a模面，3第二母模，3A注入口，4型腔，5树脂砂，6、6’雌壳模，6a、6b模芯，6c凹部，6’d凸台，7支承砂箱，8模芯，9第二砂箱，10基本毛坯，11法兰部分，12螺钉孔，13轴承部分，14轴承孔，15阀体，16阀压片，17槽孔，18安装孔，19输出用阀孔。
具体实施例方式
(第一实施方式)以下，参照图2至图5所示的第一实施方式具体地说明本发明。这里，作为制造上述带孔零件(在其一端面为平坦的法兰部分11上具有以规定间距形成的装配用的螺钉孔12，并且具有异形槽孔17)的方法，可按以下的工序成型。
(1)在通过铸造形成带孔零件的基本毛坯10(参照图1)时，如图2所示，以基于铸造的基本毛坯10的上述规定间距的精度，形成带孔零件的母模1。该母模1具有与法兰部分11相对应的圆板状部分1A；与轴承孔14对应的圆柱状部分1B。另外，还具有与螺钉孔12和异形槽孔17(在该实施方式中，还具有安装孔18和输出用阀孔19)相对应的螺钉用成型孔1C；槽用成型孔1D(安装用成型孔(未图示)、阀孔用成型孔1E)。
(2)在形成该母模1时，以与法兰部分11的一端面相对应、并与相当于平板状的第一砂箱2的模面2a(在后叙述)的圆板状部分1A的端面1F(与具有园柱状部分1B一侧相反的端面)相连接(如后述的第二实施方式所示，它也可以与该端面形成一体)的方式，通过安装部1H，将母模1安装在另外的模支持部件1G上。另外，在该实施方式中，在园柱状部分1B的前端形成设定后述的模芯安装位置的突出部1I。
(3)另一方面，与上述母模相对应，准备第二母模3。其次，如图3所示，在负荷为2kgf～4kgf的压力下，将在细粒硅砂中分散、混合了2～5％的热固性树脂例如酚醛树脂的树脂砂(粒度为80～90)，通过注入口3A装填至在母模1和第二母模3之间形成的型腔4内。例如在200～300℃的温度下加热该树脂砂，使上述树脂砂树脂固化，构成在内部形成与螺钉孔12和异形槽孔17相对应的模芯6a和6b(在此包括与安装孔18和输出用阀孔19相对应的模芯部分)的基本毛坯10用的雌壳模6。
(4)然后，如图4所示，将拔出母模1状态下的雌壳模6装入支承砂箱7中，合上平坦的模面1F，使得与雌壳模6的开放面接触。再将第一砂箱2装在雌壳模6上，灌入熔液，在雌壳模6内形成带孔零件的基本毛坯10。在该实施方式中，预先另外在雌壳模6中准备与轴承孔14相对应的模芯8，使它嵌入在母模1的突出部1I中形成的凹部6c中。因此，在铸造轴承孔14向着带孔零件的法兰部分11贯通的结构的基本毛坯10时，同时可成型轴承孔14。
这里的熔液是指，例如具有在JIS5501中规定的一般特性的、即由2.5～3.8wt％的C、1.5～3.0wt％的Si、0.5～1.0wt％的Mn、0.03～0.15wt％的P、和0.05～1.15wt％的S、及其它为Fe而构成的灰口铸铁。另外，上述的模芯8，如后述的实施方式所示，也可与母模1形成为一体。
这样，在构成基本毛坯10后，如图5所示，对法兰部分11的端面(与凸台相反一侧的安装面)进行切削加工，如果必要的话，用立铣加工清理异形槽孔17，用铰刀对安装孔18和输出用阀孔19进行精加工。另外，对轴承孔14也要进行精加工。另外，由于可用壳模以正确的位置和尺寸在法兰部分11上形成螺钉孔12，因此不需要后加工。这样，如果在由第一砂箱封闭的壳模4内，形成基本毛坯10，则在完成带孔零件之前的铸件的后加工可以简单化、或省略。
(第二实施方式)在本发明的另一个实施方式中，作为制造在一端面为平坦的法兰部分11上以规定的间距具备装配用的螺钉孔12、同时具有异形槽孔17的带孔零件的方法，可通过以下的工序成型。
(1)在通过铸造形成带孔零件的基本毛坯10时，如图6所示，以基于铸造的基本毛坯10的上述规定间距的精度，形成带孔零件的母模1’。
(2)在形成母模1’时，与法兰部分11的一端面相对应，一体(或另外)构成相当于第一砂箱2的模面2a的背面部1’A。
(3)其次，如图7所示，将在细粒硅砂中分散、混合2～5％的热固性树脂的树脂砂5装填至箱形的第二砂箱9(转箱)内，将预先加热的母模1’压入第二砂箱9中(通常，要上下反转)，利用与包括背面部1’A的母模表面接触的部分，加热地使树脂固化，构成在内部形成与螺钉孔12和异形槽孔17(在该实施方式中，还具有安装孔18和输出用阀孔19)相对应的模芯6’a和6’b(这里，也包括与安装孔18和输出用阀孔19相对应的模芯部分)、同时在周围形成凸台6’d的基本毛坯10用的雌壳模6’。另外，在该实施方式中，上述第一实施方式中的模芯8，通过在母模1’的圆柱状部分1’B上形成的轴承孔用成型孔1’J，与雌壳模6’形成为一体。
(4)然后，如图8所示，将平坦的模面合在拔出母模1状态下的雌壳模6’的开放面上，将第一砂箱2装在雌壳模6’上，通过浇铸在雌壳模6’内形成带孔零件的基本毛坯10。另外，在该实施方式中，雌壳模6’在将凸台6’d放置在开放边缘20a上的状态下，收容在另外准备的箱形定型模具20中。在定型模具20内的空隙20b中，充填生砂等，将雌壳模6’保持在定型模具20内。这里的熔液是指，例如具有在JIS5501中规定的一般特性的、即由2.5～3.8wt％的C、1.5～3.0wt％的Si、0.5～1.0wt％的Mn、0.03～0.15wt％的P、和0.05～1.15wt％的S、及其它为Fe而构成的灰口铸铁。
这样，在构成基本毛坯10后，与第一实施方式相同(参照图5)，对法兰部分11的端面(与凸台部相反一侧的安装面)进行切削加工，如果必要的话，用立铣加工清理异形槽孔17，用铰刀对安装孔18和输出用阀孔19进行精加工。另外，对轴承孔14也要进行精加工。再者，由于利用壳模以正确的位置和尺寸在法兰部分11上形成螺钉孔12，因此不需要后加工。这样，如果在由第一砂箱2封闭的壳模6’内，形成基本毛坯10，则在完成带孔零件之前的铸件的后加工可以简单化、或省略。
发明效果如上上述，本发明是制造在一端面为平坦的法兰部分上具有以规定的间距形成的装配用的螺钉孔、同时具有异形槽孔的带孔零件的方法，在通过铸造形成带孔零件的基本毛坯时，以基于铸造的基本毛坯的上述规定间距的精度，形成带孔零件的母模，在形成该母模时，与上述法兰部分的一端面相对应，一体或另外地构成相当于第一砂箱的模面的背面部，与上述母模相对应，准备第二母模，将在细粒硅砂中分散、混合2～5％的热固性树脂而成的树脂砂装填至在母模间形成的型腔内，加热该树脂砂，使上述树脂砂的树脂固化，构成在内部形成与上述螺钉孔和异形槽孔相对应的模芯的基本毛坯的雌壳模，将平坦的模面合在拔出上述母模状态下的雌壳模的开放面上，将第一砂箱装在上述雌壳模上，通过浇铸在上述雌壳模内形成带孔零件的基本毛坯。
另外，本发明，以基于铸造的基本毛坯的上述规定间距的精度，形成带孔零件的母模，在形成该母模时，与上述法兰部分的一端面相对应，一体或另外地构成相当于第一砂箱的模面的背面部，将在细粒硅砂中分散、混合2～5％的热固性树脂而成的树脂砂，装填在箱形的第二砂箱内，通过将预先加热的上述母模压入第二砂箱中，利用与包括上述背面部的上述母模的表面接触的部分，加热地使树脂固化，构成在内部形成与上述螺钉孔和异形槽孔相对应的模芯的基本毛坯的雌壳模，将平坦的模面合在拔出上述母模状态下的雌壳模的开放面上，将第一砂箱装在上述雌壳模上，通过浇铸在上述雌壳模内形成带孔零件的基本毛坯。
因此，尽管是采用铸造法，也可将钻孔加工、立铣刀加工等后加工省略至极少，而且，与使用允许加工油等侵入气孔内的烧结材料的情况不同，可以具有结构密致的铸造法的优点。
权利要求
1.一种带孔零件的制造方法，该带孔零件在一端面为平坦的法兰部分上具有以规定间距形成的装配用的螺钉孔、同时具有异形槽孔，其特征在于(1)在通过铸造形成带孔零件的基本毛坯时，以基于铸造的基本毛坯的所述规定间距的精度，形成带孔零件的母模；(2)在形成母模时，与所述法兰部分的一端面相对应，一体或另外地构成相当于第一砂箱的模面的背面部；(3)与所述母模相对应，准备第二个母模，将在细粒硅砂中分散、混合2～5％的热固性树脂所得到的树脂砂，装填至在母模间形成的型腔内，加热该树脂砂，使所述树脂砂的树脂固化，构成在内部形成与所述螺钉孔和异形槽孔相对应的模芯的基本毛坯的雌壳模；(4)将平坦的模面合在拔出所述母模状态下的雌壳模的开放面上，将第一砂箱装在所述雌壳模上，通过浇铸在所述雌壳模内形成带孔零件的基本毛坯。
2.一种带孔零件的制造方法，该带孔零件在一端面为平坦的法兰部分上具有以规定间距形成的装配用的螺钉孔、同时具有异形槽孔，其特征在于(1)在通过铸造形成带孔零件的基本毛坯时，以基于铸造的基本毛坯的所述规定间距的精度，形成带孔零件的母模；(2)在形成母模时，与所述法兰部分的一端面相对应，一体或另外地构成相当于第一砂箱的模面的背面部；(3)将在细粒硅砂中分散、混合2～5％的热固性树脂的树脂砂，装填在箱形的第二砂箱内，通过将预先加热的所述母模压入第二砂箱中，利用与包括所述背面部的所述母模的表面相接触的部分，加热地使树脂固化，构成在内部形成与所述螺钉孔和异形槽孔相对应的模芯的基本毛坯的雌壳模；(4)将平坦的模面合在拔出所述母模状态下的雌壳模的开放面上，将第一砂箱装在所述雌壳模上，通过浇铸在所述雌壳模内形成带孔零件的基本毛坯。
3.如权利要求1或2所述的带孔零件的制造方法，其特征在于在铸造向着所述带孔零件的法兰部分形成贯通的轴孔的基本毛坯时，在与所述轴孔相当的位置上，预先在所述母模一侧形成模芯安装用的定位部分，将圆柱状的模芯放置在所述雌壳模内。
4.一种带孔零件，其特征在于它是利用权利要求1～3中任一项所述的带孔零件的制造方法，在第一和第二砂箱内，通过雌壳模成型的。
全文摘要
本发明提供一种可将后加工省略至极少的铸造的带孔零件及其制造方法。该带孔零件在一端面为平坦的法兰部分上具有以规定间距形成的装配用的螺钉孔并具有异形槽孔，其中在通过铸造形成带孔零件的基本毛坯时，以基于铸造的基本毛坯的上述规定间距的精度形成带孔零件的母模；与上述母模相对应，准备第二母模，将在细粒硅砂中分散、混合2～5％热固性树脂而成的树脂砂装填至在母模间形成的型腔内，加热该树脂砂，使上述树脂砂的树脂固化，构成在内部形成与上述螺钉孔和异形槽孔相对应的模芯的基本毛坯的雌壳模；将平坦的模面合在拔出上述母模状态的雌壳模的开放面上，将第一砂箱装在上述雌壳模上，通过浇铸在上述雌壳模内形成带孔零件的基本毛坯。
文档编号B22C9/00GK1552541SQ0313699
公开日2004年12月8日 申请日期2003年5月26日 优先权日2003年5月26日
发明者小山正春 申请人:株式会社小山铸工所