专利名称：用于制造翻砂型心的设备的制作方法
用于制造翻砂型心的设备本发明的目的是用于形成翻砂型心的设备。翻砂型心用来在熔化过程中制造特定形状的物体。例如，在用于制造多孔金属物体的熔化过程中可采用翻砂型心。翻砂型心通常由特定的用于型心的砂粒(sand)形成，例如所谓的“预涂覆”砂粒， 即，浸入适当的液体树脂中的砂粒，使得当树脂干透时其覆盖砂粒的初始晶粒。为了制作型心，预涂覆砂粒通过特定的处理而适当地工作，以使完成的型心具有期望的形状和适当的紧密度。一种典型的用于形成翻砂型心的过程预见到(foresee)其在模具中的形成。这种通常包括第一和第二半模具的模具设有一个或多个型心结构，即，形成于模具中的腔体，该模具具有与型心必须具有的最终形状相应的形状。这些型心结构通过传送通道连接在一起，砂粒经过传送通道而插入预热模具内并被传送，以填充所有的型心结构。预热模具的壁部和砂粒之间的接触确保砂粒所涂覆的树脂达到烧结温度(firing temperature)，以便固化、压实砂粒。然后，从模具中去除型心并使其经受精密处理，特别是修边。然而，这种根据现有技术的用于形成型心的设备并不是没有缺点的。当然，砂粒在模具中的固化不仅涉及型心结构的区域，而且涉及传送通道的区域。 因此，在成形过程结束时从模具中去除的并不是单独的型心，而是在模具中预见到许多型心结构的情况中，由与传送通道相应的其他固体部分连接在一起的型心的群集；或者，在模具中预见到单个型心结构的情况中，由与喷射通道相应的固体部分连接的单个型心。这种固体部分通常叫做“毛刺”。在继续进行每个型心的精密处理之前，由此必须通过适当的操作来去除毛刺，典型地是切削。这种毛刺去除操作涉及型心处理周期的整体延长。所述设备的另一缺点是形成毛刺的型心砂粒的浪费，这意味着型心的整体处理成本的恶化(worsening)。因此，本发明的目的是提供允许减少翻砂型心的形成周期的整体时间并降低其成本的设备。这些和其他目的通过根据权利要求1所述的用于制造翻砂型心的设备来实现。为了更好地理解本发明并认识到其优点，在下文中将参考附图描述本发明的一些非限制性示例性实施方式，附图中
图1是根据本发明的用于形成翻砂型心的设备的一部分的分解示意性透视图；图2是处于装配状态中的图1的设备的一部分的示意性透视图；图3是图2中的设备的一部分的示意性平面图；图4、图5和图6分别是根据图3中的线IV、V和VI截取的设备的一部分的示意性截面图；图7a至图7d是属于根据本发明的一个可行实施方式的用于形成型心的设备的插入物(insert)的示意性侧视图；图7e是根据图7b中的线VIIe截取的插入物的示意性截面图；图7f是图7a至图7e中的插入物的示意性透视图8a至图8d是属于根据本发明的另一可行实施方式的用于形成型心的设备的插入物的示意性侧视图；图8e是根据图8b中的线VIIIe截取的插入物的示意性截面图；图8f是图8a至图Se中的插入物的示意性透视图；图9a至图9d是属于根据本发明的另一可行实施方式的用于形成型心的设备的插入物的示意性侧视图；图9e是根据图9b中的线IXe截取的插入物的示意性截面图；图9f是图9a至图9e中的插入物的示意性透视图；图IOa至图IOd是属于根据本发明的另一可行实施方式的用于形成型心的设备的插入物的示意性侧视图；图IOe是根据图IOb中的线Xe截取的插入物的示意性截面图；图IOf是图IOa至图IOe中的插入物的示意性透视图。参照图1至图6，用参考数字1表示一件用于制造翻砂型心的设备。在熔化过程中使用翻砂型心(图中未示出)，以制造具有特定形状的部件，例如，具有盲孔或通孔的部件。通过用于形成型心的特殊材料来制造型心，特别是用于型心的砂粒，优选地是具有烧结温度的预涂覆砂粒，超过该烧结温度，预涂覆砂粒固化并变得适当地紧密。根据本发明的用于制造型心的设备1包括模具2，优选地，该模具进而包括可连接在一起的第一半模具2'和第二半模具(图中未示出)。两个独立的半模具的存在允许更容易地对其进行处理，并使得一旦成形过程已经结束便可去除型心。模具2包括一个或多个型心结构3。术语“型心结构”表示制造于模具中的腔体， 该模具具有与型心必须具有的形状基本上相同的形状。因此，型心结构代表待制造的型心的负片(negative)。实际上，用于型心的砂粒被传送至这种型心结构中，型心结构的包围壁部已提前达到适当的温度，并且在与其接触时固化过程开始。优选地，每个型心结构3在相应的位置部分地形成于第一半模具2'中且部分地形成于第二半模具中。为了将型心形成材料(特别是用于型心的砂粒)传送至型心结构3中，模具2包括适当的传送管道4，砂粒经过传送管道到达型心结构3并填充型心结构。优选地，传送管道 4部分地形成于第一半模具中且部分地形成于第二半模具中，但是，传送管道也可能只形成于其中一个半模具中。型心结构3和传送通道4可以各种方式布置和成形。根据图中所示的实施方式， 型心结构3和传送通道按照多个组5来布置。每个组5包括连续布置并通过连接通道6连接在一起的多个型心结构3。进料通道7向组供料，并允许从模具外部供应型心形成材料。 具体地，用于型心的砂粒经过每个组5的进料通道7进入模具并逐渐填充该组自身的所有型心结构3。应注意，刚刚描述的传送通道4和型心结构3的构造应该仅作为一个实例。例如， 在模具中可以只有一组型心结构。还可以有包括单个型心结构3的一个或多个组5，并且， 在这种情况中，只存在进料通道7而不存在连接通道6。替代地，在各组配有多个型心结构的情况中，可将这些组不连续地放置，而是根据不同的布置方式来放置。对于本领域技术人员来说，型心结构和传送通道的其他可行构造将是显而易见的。
有利地，设备1包括一个或多个插入物10，所述插入物容纳于或可容纳于传送通道4中，特别是型心结构3附近。插入物10可布置在进料通道7中。替代地或附加地，插入物可布置在一个或多个连接通道6中。插入物10 (在下文中将描述其特征)在传送通道4中的布置确保在插入物处，由此在型心结构3附近的传送通道4中，用于制造型心的材料的固化过程(特别是砂粒的烧结)改变。这意味着，在存在插入物时，砂粒不会固化或不会完全固化，保持至少部分地易碎。因此，由于插入物的存在，可以完全消除或至少急剧地减少毛刺的形成。由于根据本发明的设备，完全消除或限制了毛刺的形成，所以，在整个型心形成周期中，也消除或限制了去除毛刺所必需的操作。此外，在预见到许多型心结构的情况中，所形成的型心已经是独立的，因此，不需要切削操作来将它们分开。因此，减少了整个周期时间。与根据本发明的设备相关的另一优点是型心的整体加工成本的降低。实际上，不形成毛刺确保了未固化的砂粒在后续的型心形成周期中的再次使用。这意味着正好与不浪费砂粒的事实相关的节省。通过在型心生产中使用该设备来弥补与提供插入物相关的附加成本。根据一个优选实施方式，插入物10具有的热导率使得局部地限制来自模具的热量朝着容纳有插入物10的传送通道4的传递。如之前提到的，实际上，用于型心的砂粒通过砂粒在加热模具中的插入被烧结，并且在达到预定的烧结温度之后，砂粒从与模具的热壁部接触的部分逐渐固化。例如，通过使电流流经与模具2相关的电阻(图中未示出)可进行模具的加热。为了使得从电阻到型心结构3的热传递更容易，优选地，模具2由具有高热导率的材料制成。因此，插入于传送通道4中的插入物10代表热模具和插入物自身处的包含于模具中的用于型心的砂粒之间的热屏障。因此，与插入物的砂粒接触的接触表面的温度低于模具的接触表面(实际上该处未预见到插入物)的温度。因此，在插入物10处， 用于型心的砂粒达不到烧结温度(或受限地(at the limit)，在与插入物的壁部直接接触的有限部分中达到烧结温度)，而在模具的其他区域(未预见到插入物)中，砂粒达到这种烧结温度，固化并压实。通过插入物的适当结构，可进一步改进上述有利的技术效果。优选地，插入物10和模具2由不同材料制成。实际上，模具2必须确保从电阻到用于型心的砂粒的高热流，而插入物10应尽可能地对其进行限制。为此目的，插入物10有利地由具有的热导率比模具2的热导率低的材料制成。此特征确保设备1在插入物的容纳区域和型心结构之间的不同的热特性。根据一个可行的实施方式，插入物10由钛酸铝制成。 模具例如可由钢制成。优选地，插入物10可移除地插入模具10中，以便能够更换以及在与其他模具的结合中再次使用。根据一个可行的实施方式，传送通道4包括用于插入物10的插入的特定的插入座部11。例如，传送通道4可包括加宽部分12，该加宽部分优选地具有与插入物10的形状基本上匹配的形状，适合于容纳插入物。可在进料通道7中和/或连接通道6中预见到加宽部分12。为了在模具的插入座部11中阻挡插入物，设备1可包括特定的连接装置。例如， 可通过螺纹连接件(图中未示出)将插入物10固定至模具2。
插入物10可具有各种结构(图7至图10)。根据一个可行的实施方式，插入物10包括环形部分13，该环形部分限定用于使型心形成材料通过的开口 14。通过开口 14优选地具有比插入物10插入于其中的相应的传送通道4的延长部分短的延长部分。这样，在插入物处，不仅获得之前所述的热特性，而且结构不牢固的区域由用于形成型心的材料制成，因此，所述区域并不是非常坚固的，因为其具有低稳固区段，因此，在材料的部分固化出现的情况中容易移除。根据一个可行的实施方式，插入物10由两个独立的构件(图7a至图7f ；图8a至图8f)制成。具体地，第一构件10'容纳于第一半模具2'中，并且，第二构件(图中未示出)被确定为容纳于第二半模具中。有利地，插座部11、模具2和插入物10自身被构造， 使得当封闭模具时，插入物的第一构件和插入物的第二构件彼此相邻布置并构成一个基本上连续的本体，好像该本体由一个构件制成。插入物的两个构件中的每一个包括基本上C 形的本体。在这种本体中，优选地，具有可使螺纹件(图中未示出)穿过其中的通孔15，该螺纹件适于与模具中的相应的螺纹座部16接合，具体是位于插入座部11的加宽部分12中 (关于这一点，例如参见图4至图6)。根据将与插入物相关的模具的类型，这种插入物可制造成不同的尺寸和比例。关于这一点，例如参见图7a至图7f中的实施方式和图8a至图8f中的实施方式，分别示出了具有相似形状但具有不同比例的插入物。根据另一可行的实施方式，插入物10以单个构件(图9a至图9f，图IOa至图IOf) 制成。在此情况中，模具封闭时，每个插入物优选地部分地容纳于第一半模具2'中且部分地容纳于第二半模具中。为了与两个半模具中的一个构成连接，这种插入物10优选地具有用于使同样数量的螺纹件穿过的第一通孔15'和/或第二通孔15"，所述螺纹件适于与形成于第一或第二半模具中的相应的螺纹孔接合。根据另一可行的实施方式，插入物包括第一侧凸缘17'和第二侧凸缘17"(图 IOa至图IOf)。这种侧凸缘17'和17"适于容纳在与模具2的传送通道4的加宽部分12 相关的相应凸缘座部(图中未示出)中。这种侧凸缘17'和17"中的每一个优选地包括用于将插入物10连接至模具2的第一通孔15'和第二通孔15"，具体地通过适于接合相应的螺纹座部的螺纹件。当然，虽然已将插入物的此最后一个实施方式描述为以单个构件制成，但是，也可以预见到具有相同结构但以两个独立的构件制成的插入物。从以上提供的描述中，本领域技术人员可认识到，根据本发明的用于制造翻砂型心的设备如何能够在翻砂型心的生产周期中在时间和金钱方面进行节省。实际上，插入物的存在确保用于制造型心的材料不会在局部完全地或部分地固化，并由此确保完全不会形成毛刺或至少部分地不会形成毛刺。此外，在预见到多个型心结构的情况中，所形成的型心已经是独立的，因此不需要切削操作来将它们分开。在毛刺的形成中没有用完的砂粒可在进一步的周期中再次使用，而不会浪费。通过在型心的生产中使用该设备来弥补与提供插入物相关的附加成本。从以上提供的根据本发明的用于制造翻砂型心的设备的描述中，本领域技术人员可进行多种改进、添加或用其他功能等价的元件来代替，以满足可能的具体需求，而不会背离所附权利要求的范围。每个所描述的属于一个可行实施方式的特征可与其他所述实施方式无关。
权利要求
1.一种用于制造翻砂型心的设备(1)，包括布置有一个或多个型心盒(3)的模具(2) 以及用于将型心形成材料传送至所述一个或多个型心盒(3)的一个或多个管道0，6，7)， 其特征在于，进一步包括容纳于或能够容纳于所述型心盒(3)附近的所述传送管道(4，6， 7)中的一个或多个插入物(10)。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述插入物(10)具有的热导率使得局部地限制来自模具O)的热量在容纳有所述插入物的所述传送管道G，6，7)中的传递。
3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其中，所述插入物(10)具有的热导率低于所述模具O)的热导率。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述插入物(10)和所述模具(2) 由不同的材料制成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述插入物(10)由钛酸铝制成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，根据一个或多个传送管道(5)组来布置所述型心盒C3)和所述传送管道G，6，7)，每个所述传送管道( 组包括由所述传送管道G，6，7)的一个或多个连接管道(6)相互连接的一个或多个所述型心盒(3)，以及用于将型心形成材料从外部供应至所述模具( 的内部的所述传送管道(4，6，7)的供应管道 ⑵。
7.根据前一权利要求所述的设备(1)，其中，所述一个或多个插入物(10)被布置在一个或多个所述供应管道(7)中和/或布置在一个或多个所述连接管道(6)中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述传送管道(4，6，7)包括具有适于容纳所述插入物(10)的扩展部分(12)的插入座部(11)。
9.根据前一权利要求所述的设备(1)，其中，所述扩展部分(1 与所述插入物(10)基本上互补。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述插入物(10)包括基本上环形形状的部分(13)，以限定适于允许型心形成材料通过的通孔(14)。
11.根据前一权利要求所述的设备(1)，其中，所述插入物(10)的通孔(14)在容纳有所述插入物(10)的传送管道0，6，7)的横向外延的下方具有一定外延。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述插入物(10)包括适于容纳于相应的模具O)凸缘座部中的侧凸缘(17'，17")。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的设备(1)，其中，所述插入物(10)制成为单个构件。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的设备(1)，其中，所述插入物(10)制成为两个独立的构件。
15.根据前一权利要求所述的设备(1)，其中，所述两个独立的插入物构件基本上彼此相同。
16.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述模具( 包括可移除地连接的第一半壳体O')和第二半壳体，当将第一半壳体和第二半壳体连接以形成所述模具 (2)时，所述插入物(10)部分地容纳于所述第一半壳体⑶)中且部分地容纳于所述第二半壳体中。
全文摘要
本发明涉及用于制造翻砂型心的设备(1)，该设备包括设置有一个或多个型心结构(3)的模具(2)以及用于将型心形成材料传送至型心结构(3)的一个或多个通道(4，6，7)。该设备包括容纳于或能够容纳于型心结构(3)附近的传送通道(4，6，7)中的一个或多个插入物(10)。
文档编号B22C7/06GK102448638SQ201080022329
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月18日 优先权日2009年5月22日
发明者乔瓦尼·萨纳, 奥斯卡·罗塔, 米凯莱·内西 申请人:福乐尼·乐姆宝公开有限公司