防止熔融金属流入管道的中心销和利用其的铸造装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种防止熔融金属流入管道的中心销和使用其的铸造装置。中心销具体与插入到模具中的管道的第一端接触，而封闭管道的端，来防止熔融金属流入管道。
【专利说明】
防止熔融金属流入管道的中心销和利用其的铸造装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种防止熔融金属流入管道的中心销和利用其的铸造装置，并且特别涉及一种利用球体形状的中心销防止熔融金属流入管道的中心销和利用其的铸造装置。【背景技术】
[0002]压铸(die casting)装置是一种通过将熔融金属注入到模具中并且使熔融金属凝固而铸造具有期望形状的产品的装置。为利用压铸工艺，需要与具有期望形状的产品对应的模具。因此，为获得嵌入有管道的铸件，管道应该被插入到模具中并固定在模具上，并且中心销应该被插入管道中并且固定在管道上，以防止熔融金属进入管道。在下文中，将参考附图描述将中心销插入管道并且进行铸造的过程。
[0003] 如图1所示，在进行铸造前，中心销C的一端(第一端)从管道P的一端插入到管道P中，并且在铸造时管道P的内径因为模具的温度升高而增加，以产生管道P的内周面和中心销C的外周面之间的间隙G。当间隙G产生时，溶化金属流入管道P在熔融金属冷却时在管道中产生毛刺，因此产生潜在的产品缺陷。
[0004]同时，管道P的远侧端用焊道(welding bead)B封闭以防止熔融金属流入管道P 中，如图2所示。但是，当使用焊道B时，焊接部分应该在焊接工艺和铸造工艺后切掉，此举可能有困难。此外，在如图3所示的压焊(pressure welded)状态下进行远侧端的压力加工(press working)时，在压力加工后应该进行去除压力焊接远侧端的工艺。
[0005]同时，相关技术的公开方法教导了一种使用嵌入有管道的模具进行铸造加工的方法。但是，即使在相关技术文件中，上面提到的问题也可能不能被解决。
[0006]在【背景技术】部分描述的内容仅提供以帮助对本发明背景的理解，并且不应该被认为与本领域的技术人员所知的相关技术相对应。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种中心销和使用其的铸造装置，其可以防止熔融金属流入管道中，利用球体类中心销防止熔融金属流入管道中并且消除了制作铸造产品后单独的毛刺去除过程和提取后远侧端去除过程的需求。
[0008]根据本发明的一示例性实施方式，一种中心销被设置为通过与插入到模具中的管道的一端接触，封闭管道的一端，可防止熔融金属流入管道。中心销可以包括:球体，其与管道的一端接触；以及固定销，其可拆卸地连结到球体。球体和固定销的一端可以通过另一紧固机构的螺纹彼此附接。球体的直径可以大于管道的内径。熔融铝和熔融镁中的任一者可以被注入到模具，并且球体的材料可以是碳钢和不锈钢中的任一种。球体的直径和管道的内径之间的关系可以满足下列关系式:
[0009]dx (5/3)彡 D 彡 3d
[0010]其中，d为管道的内径，D为球体的直径。
[0011]根据本发明的另一个示例性实施方式，一种铸造装置被设置为使用中心销，其可以防止熔融金属流入管道。铸造装置可以包括模具；插入到模具中的管道；以及与插入到模具中的管道的一端(如第一端)接触来封闭管道的一端的中心销。
[0012]使用中心销的铸造装置还包括一端(如第一端)固定的液压缸，其中中心销可以与液压缸的另一端(如第二端)，选择性地与管道的外径的端部接触，来固定管道。中心销可以包括与管道的一端接触(如邻接)的球体，以及可拆卸地连结到球体的固定销。球体和固定销的一端通过螺纹或其他紧固机构彼此连接。球体的直径可以大于管道的内径。【附图说明】
[0013]附图被包括在本发明中以提供对本发明的更深的理解，并成为本申请的一部分， 这些附图示出本发明的示例性实施方式，并结合描述致力于解释本发明的原理。在附图中:
[0014]图1为示出根据相关技术利用普通中心销的铸造方案的示例性视图；
[0015]图2为示出根据相关技术利用焊道的铸造方案的示例性视图；
[0016]图3为示出根据相关技术利用压力焊接的铸造方案的示例性视图；
[0017]图4为示出根据本发明的示例性实施方式防止熔融金属流入管道的中心销的示例性视图；
[0018]图5为示出根据本发明的示例性实施方式防止熔融金属流入管道的使用中心销的铸造装置的示例性视图。【具体实施方式】
[0019]本文所用的术语仅用于描述特定实施例并不是对本公开的限制。如本文所使用的，除非上下文另有明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。还应理解在该说明中使用的术语“包括”和/或“包含”，具体指存在所述特征、整体、步骤、操作、元件、和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、 组件和/或它们的群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列物项的任何组合和所有组合。
[0020] 除非特别说明或从上下文明显得到，否则本文所用的术语“约”理解为在本领域的正常容许范围内，例如在均值的2个标准偏差内。“约”可以理解为在所述数值的10 %、9 %、 8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0? 01% 内。除非另外从上下文清楚得到，本文提供的所有数值都由术语“约”修饰。
[0021]在下文中，将参考附图描述根据本发明的示例性实施方式的可以防止熔融金属流入管道的中心销和使用其的铸造装置。
[0022]如图4所示，根据本发明的示例性实施方式的可以防止熔融金属流入管道的中心销可以与插入到模具中的管道P的一端(如第一端)接触(如邻接)以封闭管道P的上述端。中心销可以包括球体12 ;以及可拆卸地连结到球体12的固定销14。球体12可以紧密附着(closely adhered)在(例如邻接)管道P的一端以防止恪融金属流入管道P的内径。此外，因为球体12和固定销14可以可拆卸地互相连接，所以当球体12要更换时，例如当球体12被磨损，球体12可以随时被更换并且基于管道P的内径被更换为具有与球体12 不同直径的另一个球体，因此能够防止基于中心销的尺寸调整(modify)模具。
[0023]球体12和固定销14的可拆卸的配置可以基于制造者的选择多样地变化。例如， 可以应用按如下方式将球体12和固定销14螺纹连接(如附接)的过程:在球体12中形成孔(aperture)，在形成有孔的球体12的内周面形成螺纹(内螺纹)，在固定销14外周面上形成与螺纹对应的螺杆(外螺纹)。同时，熔融铝或者熔融镁可以被注入到模具，并且机械结构用的碳钢可以或者不锈钢可以用作球体12的材料。
[0024]具体地，机械结构用的碳钢包含下列成分，如碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫 ⑶、铁(Fe)等，并且不锈钢可以包含下列成分，如碳(〇、硅(Si)、锰(Mn)、磷⑵、硫⑶、 铬(Cr)、镍(Ni)铁(Fe)等。因此，如上所胡成分的范围可以被调整以便使碳钢满足STKM11 至18的材料并且不锈钢满足SUS304、316、416以及440的材料，由此最大限度地保证耐久性。球体12的直径可以根据管道P的内径和制造者的意图被多样地变化。在本发明的示例性实施方式中，球体可以具有2至30_的直径。
[0025]此外，为完成本发明的目标，还进行了多样的实验以优化球体12的直径和管道P 的内径之间的关系。由这些实验导出的球体12的直径和管道P的内径之间的关系如下所不。
[0026]dx (5/3)彡 D 彡 3d
[0027]其中，d为管道的内径，D为球体的直径。
[0028]当球体12的直径小于管道P的内径的5/3时，球体12不能完全封闭因热膨胀扩展的管道P的内径，因此熔融金属可能流入管道P中并且仍然可能在管道P的内侧产生毛刺。 当球体12的直径大于管道P的内径的3倍时，产生的作用与制造球体12所需的费用相比极小。因此，球体12的直径和管道P的内径之间的关系可以在上面提到的范围内调整。
[0029]同时，如图5所示，根据本发明的示例性实施方式的使用中心销的铸造装置可以包括模具30、插入到模具30中的管道P、以及与插入到模具30中的管道P的一端(如第一端)接触来封闭(如阻挡，关闭等)管道P的上述端的中心销10。因为中心销10和上面描述的“可以防止熔融金属流入管道的中心销”大体上类似，关于其的详细说明将被上面提到的描述替代。
[0030]模具30可以基于最终铸造产品的形状被多样地设计并且可以嵌入有管道P。管道 P可以嵌入在模具30中并且保持在其固定的状态。因此，使用中心销的铸造装置可以包括液压缸20和固定管道P的中心销10。液压缸20可以有一端(如第一端)固定到模具30。 也可以在模具30的周围安装独立的结构以固定液压缸20。中心销10的固定销14可以与液压缸20的另一端(如第二端)连结。液压缸20的长度可以延长和收缩，使得与固定销 14的远侧端连结的球体12选择性地封闭管道P，来固定管道P或解除管道P的固定。[0031 ]同时，还可以不将中心销10连结到液压缸20,而将单独的夹件(clampingmember)(未示出)连结到液压缸20,并且使用夹件选择性地夹紧中心销10的远侧端，其可以基于制造者的意图被多样地变化。导向销40可以被焊接在管道P，以更稳固地固定管道 P。因为导向销40在管道P的外周面上突出，以便当移动管道P到模具30中的作业进行时， 使转运机器人可以夹紧管道P，在将模具30彼此合模时，导向销40可以固定在模具30的固定侧或可移动侧，以便更稳固地固定管道P。
[0032]根据本发明的示例性实施方式，由上面提到的技术结构可以获得下列多样的效果。
[0033]第一，尽管管道因为热膨胀扩展，也可以防止熔融金属流入管道中，因此能够提高广率和提尚铸造广品的质量。
[0034]第二，可以使用基于管道内径具有多样的球体大小的中心销。
[0035]第三，对于单一模具，能够进行具有多样尺寸内径的管道的压铸产品的成型。
[0036]尽管本发明参考其【具体实施方式】进行了示出和说明，本领域技术人员显然能够理解，可以在不偏离本发明在权利要求中定义的精神和范围的情况下，对本发明进行多样的修改和变形。
【主权项】
1.一种中心销，其被配置为通过与插入到模具中的管道的第一端接触，而封闭所述管 道的第一端，来防止熔融金属流入所述管道。2.如权利要求1所述的中心销，其包括:球体，其与所述管道的第一端接触；以及 固定销，其可拆卸地连结到所述球体。3.如权利要求2所述的中心销，其中所述球体和所述固定销的第一端彼此螺纹连接。4.如权利要求2所述的中心销，其中所述球体的直径大于所述管道的内径。5.如权利要求1所述的中心销，其中熔融铝和熔融镁中的任一者被注入到所述模具， 并且所述球体的材料是碳钢和不锈钢中的任一种。6.如权利要求5所述的中心销，其中所述球体的直径和所述管道的内径之间的关系满 足如下关系式:dx(5/3) ^ D ^ 3d其中，d为所述管道的内径，D为所述球体的直径。7.—种铸造装置，其包括:模具，管道被插入到所述模具中；以及中心销，其与插入到所述模具中的所述管道的第一端接触，以封闭所述管道的第一端， 并防止熔融金属流入所述管道。8.如权利要求7所述的铸造装置，其还包括:液压缸，其具有固定的第一端，其中所述中心销连结到所述液压缸的第二端，以选择性地与所述管道的外径的端部接 触，从而固定所述管道。9.如权利要求7所述的铸造装置，其中所述中心销包括:球体，其与所述管道的第一端接触；以及固定销，其可拆卸地连结到所述球体。10.如权利要求9所述的铸造装置，其中所述球体和所述固定销的第一端彼此螺纹连接。11.如权利要求9所述的铸造装置，其中所述球体的直径大于所述管道的内径。
【文档编号】B22D17/24GK105983679SQ201510098046
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月5日
【发明人】姜文求, 尹光敏, 丁台镐, 尹亨燮
【申请人】现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社