CN1119972A - 具有改进的脱芯步骤的铸造方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铸造方法及装置,可解决现有技术中使用树脂芯的铸造方法,有时在把树脂芯从铸造产品中脱出的步骤中树脂芯会残留在铸造产品中。为解决这一问题,作为树脂芯材料,使用的树脂直到熔融金属凝固前都是硬的,并能抵抗熔融金属的高温高压而不变形,但是在温度增加到超过熔融金属凝固温度时,树脂软化。在树脂芯软化后但没熔化前把树脂芯从铸造产品中抽拔出来。软化型芯可全部从铸造产品中抽拔出而不会破裂。
Description
本发明涉及使用树脂芯的铸造方法,更具体地,涉及具有改进的从铸造产品中脱除树脂芯的铸造方法及装置。
在铸造中,型芯用来铸造空心铸件。型芯应该有在铸造时能抵抗熔融金属的高温及高压而保持其形状的足够的机械强度。另外,要求有易碎的性能,也就是它应是易碎的可以方便在浇注后从铸造产品中脱除型芯。一般,由砂和热固性树脂制成的砂芯广泛地使用。
砂芯有缺点就是要用很多步骤来制备,在铸造时铸造压力增加时容易损坏,有建议用树脂芯代替砂芯。
树脂芯使用热塑性树脂制成,当选用合适类型的树脂,它可以满足下面的两个性能:
第一个性能是在熔融金属凝固前,树脂芯有维持能抵抗浇入铸模中熔融金属的高温高压保持它的形状的足够的机械强度。
第二个性能是在熔融金属凝固后,包在铸造产品中的树脂芯随着温度增加而熔化。
但是树脂芯是能满足当这两个性能,在铸造产品中形成的空心形状具有高精度,但是其缺点是当空心部分的形状较复杂时,熔融的树脂芯全部分地残留在铸造产品中。
因此,本发明的一个目的是改进树脂芯的脱芯步骤避免部分树脂残留在铸造产品中没有脱出来。
按照本发明,树脂芯用于铸造。然后,在浇入铸模中的熔融金属中与树脂芯接触的熔融金属凝固后,但在树脂芯熔化前,在树脂芯处于软化状态把它从铸造产品中抽拔出来。本发明进行了很多试验,如果选用合适的类型的树脂作为树脂芯,在与树脂芯接触的熔融金属凝固后,在树脂芯熔化前,树脂芯暂时处于软化状态,可以容易变形,因此可以全部抽拔出来,而不会由于拉其一端而使其在中部断裂。本发明即基于这一发现。按照本发明,可以消除没有脱出而残留部分树脂在铸造产品中的问题。
按照本发明的另一方面,企图解决对使用树脂芯铸造方法特殊的问题。
另外,本发明的再一个目的是精确地保持铸模及树脂芯之间相互位置关系。为此,按照本发明,把树脂芯的型芯座通过其弹性变形装配入铸模中。或者,也可把树脂芯装在刚性地固定在模具中的一个支承上。按照另一个方案,树脂芯包在一个高刚性的支承上制成以便通过支承定位在模具中。
本发明的进一步目的是使包在树脂芯的熔融金属的凝固得到的铸造产品可从模具中取出而不损坏铸造产品。为此,按照本发明,在打开模具后,顶出销从模具侧凸起,把树脂芯的型芯座推出。
本发明的再一个目的是防止在熔融金属凝固而使铸造产品形状固定下来之前树脂芯受熔融金属的热量而软化或损坏,使铸造产品的形状精度改进。为此,按照本发明,树脂芯包覆上一隔热层或用耐热绝缘增强。作为另一个方案,树脂芯可以包复上与铸造产品一样的金属。
本发明另一个目的是加快抽拔出软化的树脂芯。为此,按照本发明,在树脂芯内设置一发热器。或者,把树脂芯制成可方便地分开多个部分使得各分部可方便和可靠地抽拔出。
通过下面参照以下附图对最佳实施例的详细说明可对本发明上述目的以其他的目的,特性,优点更清楚,附图中:
图1(A)及1(B)为本发明第一实施例铸造装置主要部分的示意图;
图2为铸造过程中熔融金属及树脂芯的温度特性曲线;
图3(A)至3(E)为本发明第一实施例铸造方法的步骤图;
图4(A)及4(B)为本发明第二实施例铸造装置的示意图;
图5为图4中部分V的详图;
图6为图4中部分VI的详图;
图7(A)至7(F)为本发明第二实施例铸造方法的步骤图;
图8为在本发明第三实施例固定树脂芯的方法中树脂芯型芯座及压模的凹槽之侧视图,压装于该凹槽中;
图9为本发明第三实施例中,树脂芯型芯座压装于压模的凹槽中之侧视图;
图10树脂芯型心座另一实例之侧视图;
图11为本发明第四实施例固定树脂芯方法中所用定位销之侧视图;
图12为图11中部分XII之详图;
图13为装在本发明第四实施例固定树脂芯方法中所用定位销上的树脂芯之剖视图;
图14(A)及14(B)分别为本发明第五实施例固定树脂芯方法中所用定位销之剖视图及沿图14(A)中该定位销之B—B线的剖视图;
图15(A)及15(B)分别为装配于本发明第五实施例固定树脂芯方法中定位销上的树脂芯之剖视图及沿图15(A)中沿B—B线的剖视图;
图16(A)及16(B)分别为本发明第六实施例固定树脂芯方法中,装在压模中的树脂芯,及树脂芯本身之剖视图;
图17为本发明第七实施例铸造装置之剖视图;
图18为图17中部分XVIII之详图;
图19为本发明第七实施例一变型的铸造装置之局部剖视图;
图20为本发明第七实施例变型中取出铸造产品方法之局部剖视图;
图21(A)及21(B)分别为本发明第八实施例中的一树脂芯实例及由此得到的铸造产品,以及树脂芯构造之剖视图;
图22为本发明第八实施例中树脂芯内部结构之局部剖视图;
图23为本发明第九实施例所用树脂芯之剖视图;
图24为本发明第十实施例所用树脂芯之剖视图;
图25(A)及25(B)分别为本发明第十一实施例所用树脂芯及该树脂芯制备方法之剖视图;
图26(A)至26(C)分别为本发明第十二实施例中树脂芯的形状图及特性曲线;
图27(A)及27(B)为本发明第十二实施例中树脂芯之特性曲线;
图28为本发明第十二实施例中树脂芯制备方法之流程图;
图29(A)及29(B)分别为本发明第十三实施例中树脂芯之剖视图及特性曲线;
图30为本发明第十四实施例中树脂芯之剖视图;
图31为铸造过程中使用图30所示之树脂芯的铸造设备之一部分的剖视图;
图32为本发明第十五实施例中树脂芯之剖视图;
图33为铸造操作中使用图32所示树脂芯的铸造设备之一部分的剖视图;
图34为含有树脂芯的铸造产品之剖视图;
图35为沿图34中X—X线之剖视图;
图36为本发明第十七实施例中带隔开部分的树脂芯之局部分解透视图;
图37为沿图36中Y—Y线之剖视图;
图38为图36中所示树脂芯的分部在已装配、和连结在一起的剖视图;
图39为使用图36所示的树脂芯的隔开结构的如图34所示的树脂芯之透视图;
图40为本发明第十八实施例中带隔开部分的树脂芯之局部分解透视图;
图41为沿图40中Z—Z线之剖视图;
图42为图40所示树脂芯装配状态的剖视图;
图43为图40所示树脂芯的一个隔开部分之剖视图;
图44为本发明第十九实施例中树脂芯隔开部分处之透视图;
图45为采用图44所示隔开结构的内燃机的气缸体水冷套树脂芯之透视图;
图46为采用图44所示隔开结构的内燃机的气缸盖水冷套树脂芯之透视图。
第一实施例
现参照图1(A)、1(B),图2及图3(A)至3(E),说明第一实施例中的铸造方法及铸造装置。图1(A)为本实施例中铸造装置10的主要部分之示意图。图1(B)为图1(A)中部分B之详图。
铸造装置10为用于制造铸造产品的压铸机。它包括一金属压模11,而金属压模11又包括一固定的半模(它位于图的前面而图中未示)及可移动半模12。在压模11中,由压注头(未示出)在压力下注入的熔融态金属凝固形成铸造产品。该铸模闭合后,在模中形成型腔14和引导熔融金属进入型腔14的浇口15。
可移动半模12可在垂直于图1(A)平面的方向上移动,并在其一侧设有拔芯装置18以便于树脂芯16的定位(下面要说明),以及在一预定时间将树脂芯16从铸造产品中抽拔出。
拔芯装置18包括一油压活塞油压缸组件18y和固定架18K,它将活塞油压缸组件18y在水平方向固定于可移动半模12上。油压活塞油压缸组件18y有一具弯曲端18e的活塞杆18p。如图1(B)所示,弯曲端18e由一个棒形角材弯曲成L形而成,并插入上述树脂芯16的型芯座16h上的角材孔16e之中。这样,树脂芯16的型芯座16h和油压活塞油压缸组件18y便连结在一起,并且确定了树脂芯16在垂直于图1(A)平面的方向上及其在图1(A)平面中的位置。油压活塞油压缸组件18y的冲程设定在某一长度,以便在活塞杆18p处于伸出状态时,使树脂芯16按其预定位置在型腔14中实现定位,以及在活塞杆18p处于后退状态时,能把树脂芯16抽拔至型腔14以外。
树脂芯16由热塑性合成树脂经注射成形制成。就热塑性合成树脂而言,最好使用那些具有较高玻璃化转变点(如在160℃左右),并且具有较高冲击强度和延伸性的树脂,可用比如:聚碳酸酯,聚丙烯,聚乙烯以及这些化合物的聚合物。
图2显示了在铸造过程中与树脂芯16相接触的那部分熔融金属(如,凝固温度为550℃的熔融态的铝合金的温度(以下称作熔融金属特性曲线A);它还显示了在铸造操作中由聚碳酸酯制成的树脂芯16的平均温度(以下称作树脂芯特性曲线G1)。在该图中,纵轴表示温度,横轴表示时间。熔融金属特性曲线A和树脂芯特性曲线G1的斜率要随以下因素而定:铸造产品的形状,树脂芯16的布置和尺寸以及其它因素。
图2中时间轴上的时间点to为熔融金属注入型腔14的起始时间,时间点ta为熔融金属注入结束的时间。在to至ta的时间内,熔融金属的温度没有实质性的降低,而是保持在700℃左右。
注入型腔14的熔融金属被压模11和树脂芯16冷却,温度下降;当从熔融金属注入结束时间点ta起并经过时间tb(也就是在时间点T1)时,熔融金属与树脂芯16接触部分的温度降低到其凝固温度550℃并因此而凝固。同时,树脂芯16因吸收熔融金属的热量而温度上升。但是,由于它是由具有低导热性的聚碳酸酯制成的,所以当它与熔融金属相接触表面的温度升高并与熔融金属温度大体相等时,其内部温度并未迅速增加。图2中所示的树脂芯16的温度是平均温度。
当树脂芯16的温度处在室温上160℃的范围之内时,聚碳酸脂恰好固化,树脂芯16具有高机械强度(这种状态以下称作坚硬状态)。当树脂芯16处于坚硬状态时,象80MPa这样大小的压铸压力都很难使它变形。因此,铸造产品所需的外形准确性就可以达到。如图2所示,铸造产品的厚度,树脂芯16的大小等定成使得树脂芯16保持在坚硬状态,直至至少在型腔14中与树脂芯16相接触的那部分熔融金属凝固前。图2说明,在与树脂芯16相接触的熔融金属凝固并决定了铸造产品的形状以后,树脂芯16仍能在时间段tc中保持坚硬。由于铸造产品的形状在树脂芯16处在坚硬状态下被确定下来,所以便可以达到较高的形状精度。根据铸造产品的形状及其他因素,树脂芯16也可以在熔融金属凝固前软化(参见图中虚线G2)。在这种情况下,通过在树脂芯16表面加上一隔热材料层,就有可能抑制树脂芯16的内部温度升高,并使树脂芯特性曲线G2达到G1。
树脂芯16在其温度超过160℃后就软化了。但是,其内部仍然具有相对高的刚性。在这种状态下,它可以从铸造产品中抽拔,因为此时它能够变形以达到铸型制品所形成的内部空间的形状;虽然如此,但它不被伸长到超过必要的长度,也没有被作用于它的拉力所断裂。因此,在树脂芯16软化时,通过拔芯装置18将拉力作用于树脂芯16的型芯座16h上,整个树脂芯16就能被连续地从铸件产品中抽拔出来。
当树脂芯16的温度超过200℃时,树脂芯16之接近中心的靠里的部分都塑化了,它的平均机械强度也因此迅速下降。树脂的这种状态称作熔化状态。在熔化状态,当一拉力作用于树脂芯16时,它已不能承受这样的拉力而会断裂。因此,很难从铸件产品中抽拔出树脂芯16。在现有技术中,人们利用树脂芯16的完成熔化成液态这一现象,将树脂芯16从铸件产品中取出。但是,熔融的树脂会部分地残留于铸型制品中。
现参考图3(A)至3(E)描述应用本实施例铸造技术的铸造过程。
当在前面的铸造周期结束并打开压模时,通过树脂芯16的型心座16h与树脂芯抽拔装置18上的油压活塞油压缸组件18y的弯曲端18e之间的互相接合,使树脂芯16在型腔14中定位,如图3(A)所示。在该状态中,压模是封闭着的,以使熔融态金属能注入压模11,如图3(B)所示。然后,在略晚于压模11及树脂芯16相接触的熔融金属凝固时刻(如在熔融金属注入结束后经时间间隔tb的时刻T1)以后的一时刻T2(如图2所示),开始加上一个力起,以使油压活塞18p退回到油压活塞油压缸组件18y中。在时刻T2,树脂芯16是坚硬的,甚至在拉力从拔芯装置18作用于树脂芯16以后它仍然保持这种坚硬状态。但是,当来自拔芯装置18的力持续作用于树脂芯16的型芯座16h上时,树脂芯16已经由于吸收了铸型制品的热量所引起的温度升高而软化了。在图2的情况中,树脂芯16在时刻T3软化。由于拉力是连续作用的,当树脂芯16软化时,它便被连续地从铸造产品X中抽拔出,如图3(C)所示。此时,树脂芯16并未裂开,而是连续地、完整地拔出直至它的另一端16X从铸型制品X中拔出为止。
在树脂芯16已按上述方法拔出后,在向压模11注入熔融金属的起始时刻后的一个预定时间间隔后的一时刻T4打开压模。然后,铸造产品X如图3(D)所示从压模中取出,已拔出的树脂芯16被从油压活塞油压缸组件18y的弯曲端18e中取出,如图3(E)所示。
如上所述,在本实施例中,使用聚碳酸酯制成的树脂芯16。压铸工艺中常用80MPa左右的铸造压力引起的树脂芯的变形是低于容许极限的,因此,铸造压力无需减小,而且,铸件产品X的形状缺陷或类似缺陷也是不可能发生的。
其次,在熔融金属的凝固确定了铸造产品X的形状以后,来自拔芯装置18的拉力连续作用于树脂芯16的型芯座16h上。因此,当树脂芯16达到由铸造产品X之热量所引起的软化状态时,整个树脂芯16就被连续的、完整地拔出。因此,树脂芯16不会因为拔芯时间的延误导致型芯熔化而无法拔出。再者,由于树脂芯16被铸造产品的热量加热并且在软化状态拔出,所以无需在下一步骤中为取出树脂芯16而再对其加热。这样,就有可能消除再加热引起的铸造产品的气泡缺陷或热应变,并能节约相应的能量。
此外,由于树脂芯16的型芯座16h与压模11相接触并由它来冷却,所以它不是由熔融金属直接加热而是保持坚硬。因此,树脂芯16的型心座16h与拔芯装置18间的连接是不会有失误的。此外,树脂芯16的定位机构在结构上是很简单的。那就是对树脂芯16在水平方向及垂直方向上的定位是靠油压活塞油压缸组件18y的活塞杆18p的弯曲端18e与树脂芯16型芯座16h上形成的角材孔16e间的接合来实现的。这就有可能提供令人满意的日常保养特性,并能够降低设备成本。第二实施例
现参考图4(A)、4(B)及图5、图6来描述本发明第二实施例之铸造方法及铸造装置。图4(A)及4(B)为本实施例中铸造装置20之剖视图。图5为图4(B)中部分V之详图。图6为图4(B)中部分VI之详图。
在本实施例之铸造装置20中,树脂芯26的型芯座26h安装在固定半模21的支承部分21S中。在压模打开时,树脂芯26从和可移动半模22一起同固定半模21相脱离的铸造产品中拔出。
在图4(A)及4(B)中,可移动半模22能沿拉杆23左右移动。当通过关闭压模从而使可移动半模22与固定半模接合时,便在压模中形成了型腔24及用于将熔融金属注入型腔24的浇口(图中未示出)。
可移动半模22中有由两个独立的垂直通孔22h形成的顶壁及底壁22a。在每一个垂直通孔22h中,用滑动方式插入了铸造产品定位销22p,如图5所示。每个铸造产品定位销22p都可由油压活塞油压缸组件22y在轴向上移动。在铸造操作中,每个定位销22p的端部都伸入型腔24中。因此,当压模在铸造后打开时,铸造产品X仍固定在可移动半模22上。
如图6所示,固定半模21具有位于型芯座支承部分21s的顶部和底部的一结合孔21h,以便使树脂芯定位销21p可以滑动方式插入。树脂芯定位销21p可由油压活塞油压缸组件21y作轴向移动。
如前面第一实施例那样,由聚碳酸酯或同类热塑性合成树脂制成的树脂芯26及其型芯座26h,可与上述固定半模21上的型芯座支承部分21s接合。当型芯座26h与固定半模21上的型心座支承部分21s接合时,型芯座26h上的垂直通孔26x与固定半模21上的结合孔21h就会处在同一条直线上。当树脂芯26的型芯座26h与固定半模21的型芯座支承部分21s接合时,靠上述那种结构,通过将树脂芯定位销21p插入结合孔21h和垂直通孔26x,树脂芯26就能被牢固地装在固定半模21上。
现参考图7(A)至7(F)描述本实施例的铸造方法。
首先,在如图7(A)所示的模具打开状态,树脂芯26的型芯座26h接合在固定半模21上的型芯座支承部分21s中;同时,树脂芯定位销21p插在结合孔21h及通孔26x中。因此,树脂芯26便按照其预定位置定位在固定半模21中。此外,可移动半模22上的铸造产品定位销22p也由油压活塞油压缸组件22y驱动以使定位销的末端部分伸入上述型腔24中。在这一状态下,关闭压模,如图7(B)所示。然后将熔融金属注入到压模中,如图7(C)所示。
当压模中熔融金属凝固后,打开压模。压模打开时间处于与压模及树脂芯接触的那部分熔融金属凝固以后(即图2时刻T1以后),但处于树脂芯熔化以前(即图2时刻T2以前)。由于注入的熔融金属在固化时包住从可移动半模22伸入型腔24中的铸造产品定位销22p之末端部分,从而在压模打开以后,铸造产品X与可移动半模22固紧并且与之一起移动。同时,当压模打开时,树脂芯26已软化,也就是,其平均机械强度已经降低,以致可以拔出。因此,随着铸造产品X与可移动半模22一起移动,树脂芯26便被从铸造产品X中拔出而保留在固定半模21上,如图7(D)所示。
当树脂芯26从铸造产品X中拔出后,如图7(E)所示,树脂芯定位销21p从树脂芯26上的通孔26x中被拉出,从而使铸造产品定位销22p的末端从铸造产品X中退出并进入可移动半模22上的垂直通孔22h中。因此,如图7(F)所示,铸造产品X和树脂芯26便可分别从可移动半模22和固定半模21中取出。
按上面描述的本实施例铸造方法,树脂芯26是靠打开半模21及22的力从铸造产品X中脱出。因此,无需为拔出树脂芯26而特别设置拉力,因而也就实现了简化设备和降低设备成本。
虽然在本实施例中,铸产品定位销22p用于把铸造产品X固定到可移动半模22上。但是加压销或其他类似方法也可用来代替定位销。第三实施例
现参考图8及图9来描述本实施例中之铸造技术。本技术涉及固定树脂芯的一种改进方法。图中标号104为固定半模。可移动半模(未示出)在图示平面向左侧或右侧移动。当可移动半模向图中右侧打开时,铸造产品便与可移动半模一起作相对于固定半模的运动。图8为树脂芯102的型芯座102h及固定半模104中之凹槽104h的侧视图。型心座20h是压配合装于凹槽104b中。图9描绘的是树脂芯102的型芯座102h压配合装于固定半模104之凹槽104h之中的状态。
向压模中的型腔109注入高压熔融金属来制造铸造产品的压铸工艺中使用了树脂芯102。树脂芯102由聚碳酸酯或类似具有高玻璃化转变点及较高冲击强度和延伸性的合成树脂制成。
如图8所示树脂芯102具有型芯座102h以使其装配于半模104中。型芯座102h是一具有截头锥形端部102F的近似圆柱形的凸块。型芯座102h在其轴向中心部分有一环状凸脊102r。
同时,型芯座102h用压配合装于其中的凹槽104h设在半模104之铸造产品成型表面104k的某一预定位置上的。凹槽104h的形状为与型芯座102h形状基本互补的近似圆柱形。其直径略小于型芯座102h之凸脊102r之外径。它选定为大于型芯座102h的外型,从而限定了一个预定的间隙。
如图9所示,将型芯座102h压配合装于半模104上的凹槽104h之中,就能将树脂芯102装配于压模之中。由于型芯座102h具有一截头圆锥形端部102f,它就能顺利地装入半模104的凹槽104h之中。此时,树脂芯102的型芯座102h之凸脊102r被半模104中凹槽104h的边壁从四周挤压,因此凸脊102r的弹力将型芯座102h牢固地连接在半模104之中。因此,就可以摆脱现有技术中采用粘接剂或类似材料将树脂芯102装配于半模104的方法。此外,当在半模104上装上树脂芯102的压模被闭合时,树脂芯102便会自动地定位在型腔109中的预定位置上。
为了使用树脂芯102来进行铸造,型芯座102h在压模打开时,被压配合装到半模104的凹槽104h中,如同前述。树脂芯102就是这样牢牢地装配到半模104上,而在压模闭合时,被定位在型腔109的一个预定位置上。当压模闭合时,熔融金属在压力下从压铸套筒(未画出)中经压铸机冲头(未画出)浇注进型腔109中去。此时,作为树脂芯102材料的聚碳酸酯之变形在浇注入型腔109的熔融金属之高压高热下仍能维持足以满足铸造产品所需之形状精度的机械强度。这种情况会持续到与树脂芯102接触的熔融金属凝固为止。因此,在采用高温高压的条件下,树脂芯102不会变形到超出破坏铸造产品所需之形状精度。
在与树脂芯102接触的熔融金属凝固之后,作为树脂芯102的材料的聚碳酸酯就会从与熔融金属接触的型芯表面起慢慢地软化,在到达压模打开的时刻,软化已经到了如此的程度以致它能从铸型制品上拔下来。同时,树脂芯102的型芯座102h不会受到熔融金属的高压或高温的作用,这是因为它与半模104的凹槽104h是接合在一起的。这样,虽然树脂芯102的主要部分处在熔融金属之中并被其高热所软化,但型芯座102h并未软化,而且树脂芯102与半模104之间的牢靠的结合维持着。为此,在型腔109的熔融金属完全凝固并形成铸造产品之后,压模打开,它引起半模104相对于铸型制品作相对运动,从而使软化后的树脂芯102之主要部分就从铸造产品中自动地拔下来。再者,只把铸造产品从压模中取出并传送到下一工序中去。在树脂芯102从铸型制品中拔出后,树脂芯102的型芯座102h可以用加热软化的方法从半模104的凹槽104h中容易地取出。
图10表示树脂芯112之型芯座112h另一个不同的实例。这里,型芯座112h配备有一定数量的半球隆起物112r来代替凸脊102r。这些隆起物112r与第三实施例中的凸脊102r的功能大体相同。第四实施例
现在,参照图11至13描绘本发明第四实施例固定树脂芯的方法。图13是说明将树脂芯122装配到压模124上去用的定位销126之侧视图。图12是说明定位销126的部分XII的详图。图13说明树脂芯122安装到定位销126上的情况。
本实施例所用的树脂芯122,与第三实施例一样,是用聚碳酸酯或类似的合成树脂做成的。如图13所示,它有一个同轴的膛孔,它包括小直径同轴膛孔122s与大直径同轴膛孔122y做得相互仅隔一个台阶122d而紧密相联。
定位销126包含销体126p和一个打开机构126k,该机构126k位于销体126p的一个端边。如图11所示,销体126p的杆用一个锁定油压缸活塞组件128与压模124接合锁住。这样,定位销牢牢地固定在压模124中。如图12所示,打开机构126k位于销体126p的端边,它包含有二个其一端用铰链126r铰合在一起呈V字形的打开元件126b;还有一个弹簧126s把打开元件相互岔开以变更二个元件间的角度。当打开元件126b顶着弹簧126s的弹力揩合起来时,打开机构126k的外径大体上等于销体126p的外径。
销体126p的外径选得比树脂芯122的小直径孔122s的直径略小。这样,当打开机构126k在揩合状态时,它可以随销体126p一起插入树脂芯122的小直径孔122s。当打开机构126k被插进小直径孔122s后到达树脂芯122的大直径孔122y时,二个打开元件126b就打开了,这就是由其弹簧126s的弹力使之相互岔开,而其边缘就钩在树脂芯122的台阶122d上面。这样一来,定位销126与树脂芯122就紧紧结合在一起了。当定位销126装在压模124上后,从压模124到打开机构126k的距离,大体上等于树脂芯122小直径孔122s的长度;换句话说,等于树脂芯122的端面与台阶122d间的距离。在按图13装好定位销126后,其结果是装到压模124上的定位销126的打开机构126k就钩在树脂芯122的台阶122d上。这样,树脂芯122靠定位销126牢牢地与压模124结合在一起了,树脂芯122在压模124中是处在一个预先确定好的位置上,向其轴向的运动就受到限制。据此,与现有技术不同,这一方案不再需要任何粘合剂来把树脂芯122固定到压模124上去。
由于作为树脂芯122的聚碳酸酯具有很低的热传导率,熔融金属的高热很难传导到树脂122的内部去。这样,即使树脂芯122与熔融金属相接触的表面,已被熔融金属所软化,其树脂芯122的内部并未软化,而仍具有预先设定的机械强度;这种强度一直维持到压模打开为止。这就是说,树脂芯122及压模124牢牢地紧密结合在一起了;而当压模124打开时,树脂芯122就能自动地从铸型制品上折卸出来;此时,压模124相对于铸件产品,在固平面上向左移动。在树脂芯122已从铸型制品上抽拔下来后,树脂芯122能够容易地从定位销126中取出,其方法是使树脂芯122进一步受热软化从而使其里层软化即可。第五实施例
现在参照图14(A),14(B),15(A)及15(B)描述本发明第五实施例中固定树脂芯的方法。图14(A)是把树脂芯132装到压模134上去用的定位销136的侧视图;图4(B)是沿图14(A)中B—B线截取的剖视图。图15(A)是树脂132装到定位销136上的状态下之剖视图。图15(B)是沿图15(A)中B—B线截取的剖视图。
正如前面的第四实施例那样,本实施例用的树脂132是用聚碳酸酯或类似合成树脂做成的。如图15(A)及15(B)所示,树脂芯132的中心有一个窄的矩形孔132e和一个圆孔132f。后者的直径等于矩形孔132e的宽度,二个孔相互紧连,中间隔一个台阶132d。
定位销136大体上是T型,由销体136p及钩扣136k二部分,钩扣垂直地固定到销体136p的一端。销体136p具有一杆被销紧活塞液压缸组件(未示出)锁紧接合在压模中。这样,定位销136就牢靠地固定到压模134中。
定位销体136的钩扣136k的宽度及长度设定成分别比树脂芯132的矩形孔132e的高度和宽度要小些,以便钩扣136k可以插入矩形孔132e中。
钩扣136k经矩形孔132e插入树脂芯132的圆孔132f,通过使树脂芯132绕销体136p旋转90°,钩扣136k就被钩在矩孔132e及圆孔132f间的台阶132d上了。定位销136与树脂芯132就是用这个方法紧紧结合在一起的。定位销136装到压模134上后,定位销136的长度,也就是从压模134伸展出来的销体136p和钩扣136k一起的长度,大体上等于树脂芯132的矩孔132e及圆孔132f的总长度。采用这种结构,把树脂芯132装到定位销136上又使树脂芯围绕已装在压模134上的定位销136,旋转90°左右,这样,树脂芯132经定位销136牢牢地与压模134结合在一起并且在压模中定位在一个预定的位置上,其轴向运动受到限制。这样,与现有技术不一样,这一方案不需要粘合剂或类似材料来把树脂132装到压模134之上。
又在本实施例中,与第四实施例相同,虽然树脂芯132与熔融金属相接的表面会被熔融金属的热引起软化,但树脂芯132的内部并未软化,而是保持一个预定的机械强度,一直到压模打开为止。树脂芯132与压模134就这样牢牢地结合在一起,而当压模134打开时,随压模134相对铸造产品的运动树脂芯132自动地从铸造产品中抽拔出。
在树脂芯132从铸造产品上拔出后,把它旋转90°后拆下来就可把树脂芯取走。这样,就没有必要对树脂芯132再加热来以便抽拔出来。第六实施例
现在参照图16(A),16(B)描述第六实施例中固定树脂芯的方法。图16(A)是压模144和固定在其上的树脂芯142的剖视图;图16(B)是树脂芯142单独的剖视图。
用于本实施例的树脂芯142是用把聚碳酸酯或相似的合成树脂浇注到预定的形状以便能把一个定位销146p的主要部分包围起来。树脂142及定位销146p一起做成一个整体。埋在树脂芯142之中的定位销146p之主要部分上,围有螺旋形的凸脊146t,以防止定位销从树脂芯上脱掉。其次,定位销146p从树脂芯142端面延伸出去的一个端段,可作为树脂芯142的型心座。
同时,压模144在预定的位置上加工出一个凹槽144h,作为型心座的定位销就与这个凹槽接合。在定位销146p在与凹槽144h接合的状态下,它由锁紧活塞液压缸组件(未示出)锁定住,而树脂芯142就牢固地经定位销固定到压模144中并定位在压模的一个预定位置上。这样,与现有技术不同,这一方案没有必要用粘合剂或类似材料来把树脂芯142固定到压模144上去。
再者,与第四第五实施例相同,当树脂芯142与熔融金属相接触之表面受熔融金属的热软化之后,树脂芯142的内部并未软化而是仍有预定的机械强度。如此,树脂芯142及定位销146p牢靠地固定在压模144上,而在打开压模144的时候,随压模相对于铸造产品的运动,树脂芯142就自动地从铸造产品中抽拔下来。
在本实施例中,树脂芯142从铸造产品中抽拔下来后,就用释放锁紧活塞油压缸组件的锁紧的方法,把树脂芯142从压模144中取出其后,从压模144的凹槽144h中取出定位销。第七实施例
现参照图17图18描述本发明第七实施例的铸造技术。在本实施例中,从压模取出铸造产品的步骤有所改进。图17是本实施例的铸造装置210之剖视图。图18是图17中部分XIII的详图。
铸造装置210包含一个固定半模212和一个可动半模214。在图17所示之压模关闭的状态下,在压模中形成了一个形生铸造产品用的型腔216。在型腔216中,树脂芯是在预定的位置,在铸造产品中的空心的内部空间。
树脂芯2n有一个型心座2nh,位于由固定半模212和可动半模214确定的、二者之间的狭窄空间中,这样就把树脂芯2n定位于压模中间。树脂芯2n有小直径隆起物2nk,位于其底边,以便与固定半模212的成型表面212f相接触。其次,它还有大直径隆起物2np,位于其顶边,以便与可动半模214的成型表面214f相接触。作为树脂芯2n材料,可用聚碳酸酯或类似合成树脂,它有很高的玻璃转变点,高冲击强度和高延伸率。
图18中所示的固定半模212的成型表面212f具有几个凹槽212d。每一凹槽212d做得能与树脂芯2n的每个小隆起物2nk相接触。可隆起物2nk的边端与凹槽212d咬合。一个通孔212h从凹槽212d的中心顺着压模闭合方向而伸出,(即图中垂直方向)。一个推出销218用滑动方式插进通孔212h。当这些推出销218在推出机构(未示出)作用下从固定半模212的成型表面212f伸出时,他们就把树脂芯212的小直径隆起物2nk的端部(以后称为推出销接受部)从固定半模212中推出来。
每个通孔212h都用作从成型表面212f这一边来确定推出销218位置用的引导部分。在压模的这一部分,在固定半模212与推出销218之间设定了一个较小的间隙。在引导部分下边,在固定半模212和推出销218之间,设置了一个相对地比较大的间隙以防止把推出销218卡住。
固定半模212还有位于通孔212h周围的壁中的水冷通道212w,以对推出销218的端部及成型表面212f中的凹槽212d和周边部分进行冷却。这样,与成型表面212f的凹槽212d接合的树脂芯2n的推出销接受部2nf就受到有效的冷却。其次,因为树脂芯2n所用的材料,聚碳酸酯的热传导率较低,熔融金属的热很维从树脂芯2n的主体传导到推出销接受部2nf去。故而推出销接受部2nf在铸造过程中不会突然升温。它们不会软化而是基本维持模打开时铸造过程开始前的同样的机械强度。
再此,树脂芯2n的每个小直径隆起物2nk与相连的成型表面212f的凹槽212d之间的间隙选定得使在二者相互接合时间隙较小。其次,成型表面212f的凹槽212d及其周围被冷却以促进熔融金属的凝固。这样,熔融金属很难进入树脂芯2n每个推出销接受部2nf与成型表面212f相连的凹槽212d之间的间隙。这就可能抑制毛刺的产生。
现在叙述本实施例从铸造产品取出的方法。
首先,在压模开启状态下,把树脂芯2n装到固定半模212之中,从而使树脂芯2n的每个小直径隆起物2nk与固定半模212的相连的凹槽212d互相接合在一起。在这个状态下,使可动半模214动作从而把压模关闭。如图17所示,当压模完成关闭动作,熔融金属在压力作用下经柱塞套筒(未示出)注到型腔216中。经过一段预定的时间,当熔融金属凝固后,打开压模,用推出销218把树脂芯2n的排出销接受部2nf推出。如同前述,在浇注结束打开压模后,树脂芯2n的推出销接受部2nf的冲击强度及延伸性都可保持在较高的水准。这样,铸型制品可以从固定半模212中方便地推出而又使推出销接受部2nf在受到推出销218的推力时不变形。
树脂芯2n是用树脂做成,在铸造产品从压模中取出后用加热软化法就可使其从铸造产品中方便地抽出。
如同上述,本实施例与现有技术不同,没有必要在铸造产品表面安排销座来接受每个推出销218,也不需要在下一个步骤中再把销座弄掉的操作。这样,就可能使成本的降低及改进操作效率。第七实施例之变型
现参照图19及20描述第七实施例之变型中取出铸造产品的方法。图19是本实施例铸造装置的局部剖视图。
本实施例采用一种树脂芯3n,它是由第七实施例中用的树脂芯上的小直径隆起物3nk带有与各推出销328接合的凹槽3nx。这样,当把树脂芯3n装到压模型腔326之中时,它可以用凹槽3nx与推出销328的接合来定位于一个预定地方。
现在描述本实施例取出铸造产品的方法。
首先,在压模开启的状态下,把树脂芯3n装到固定半模322之中,以使其凹槽3nx与推出销328接合,后者从固定半模322的成型表面322f上伸出一个预定的距离。在此状态下,压模是靠可动半模(未示出)的动作来关闭的。当压模完成关闭动作后,熔融金属经柱塞套筒(未示出)在压力作用下浇注到型腔326中去。过一预定时间后,熔融金属已凝固,打开压模,再用推出销328来推出树脂芯3n。这样,带树脂芯3n的铸型制品就从固定半模322中逐出。
如上所述,在本实施例中,树脂芯3n可在型腔326中按预定的位置得到定位,其方法就是使树脂芯3n及推出销328相互接合。如此,在实现树脂芯3n对压模的定位方面,不需要型心座或相似的部件,从而允许降低树脂芯3n的制造成本。此外,在图20所示的这种结构中,树脂芯3n的周边支承着供定位用,与现有技术不同,再也没有必要把树脂3n的周边表面3nt做的很精确从而允许降低制造成本。第八实施例
现参照图21(A),21(B)及22描述本发明第八实施例。
首先,参考图21(A)和21(B)描述本实施例树脂芯之整体结构。图21(A)为本实施例之树脂芯402和使用树脂芯402得到的一铸造产品40W的实例之前视图。图21(B)为树脂芯402之剖视图。
如图21(A)及21(B)所示,本实施例中树脂芯402用来铸造一个Y型空心制品40W。树脂芯402也为Y形,并有一剖视轮廓为圆形的杆部402A。以及两个也具有圆截面的分叉部分402B和402C。树脂芯402安装在一个型腔中(未示出),然后熔融金属注入其中。在熔融金属凝固成为铸造产品40W后,树脂芯402在经受弹性变形的同时,向图21(A)左侧拆出。
现参照图21(B)描述树脂芯402之内部结构。如图所示,树脂芯402由一聚乙烯树脂制成的树脂芯主体404和覆盖于树脂芯主体404表面上的不锈钢箔406组成。不锈钢箔406覆盖着圆形杆部404A的表面以及圆形分叉部分404B和404C的表面。在本实施例中,使用了两种不锈钢箔,即铁素体不锈钢箔和奥氏体不锈钢箔来作为不锈钢箔406。
在本实施例中,不锈钢箔406覆盖了树脂芯身404的基底和分叉部分404A至404C的所有表面。只有树脂芯身404与熔融金属相接触部分即包含在铸造产品40W中的那一部分需要覆盖,如图21(A)所示。
现参照图22描述制备树脂芯402之方法。图22为树脂芯402内部结构之局部横截透视图,即树脂芯402垂直于其轴方向上的剖视图。
如图22所示,不锈钢箔406是使用粘接剂408固定于圆形树脂芯身404表面上的。更具体地说,首先在树脂芯主体404表面涂上一层均匀的粘接剂,再将不锈钢箔406缠绕到粘接剂层上。在本实施例中,粘接剂408为腈基丙酸酯粘合剂。
绕上的不锈钢箔406,其各个边缘406A之间是对接着的。通过采用这种对接结构,在各边缘406A间形成了一个很小的间隙。在铸造中由高温高压引起的材料的伸长与应变等可被该间隙吸收。
不锈钢箔406厚度的选择决定于树脂芯主体404所用树脂的性能以及铸造条件,如熔融金属温度及铸造压力等。
当树脂芯主体404由聚乙烯制造并由铁素体不锈钢箔包复时,铸造条件为如钢箔厚度设置在50至200μm,便能得到特别满意的结果。铸造铝材“ADC10”(金属熔融温度730℃)及使用800MPa的铸造压力,当树脂芯主体404是由聚乙烯材料制造,并由奥氏体不锈钢箔包覆时,将不锈钢箔的厚度设定在100至20μm左右时,便可以得到特别满意的结果。
现参照图21描述使用上述结构的树脂芯402之铸造方法。树脂芯402安装于型腔之中(未示出),然后熔融金属注入该型腔里。
注入的熔融金属与包覆于树脂芯身402表面上的不锈钢箔406相接触,而不与树脂芯主体404本身相接触。由于不锈钢箔406保护了树脂芯主体404使之不与熔融金属相接触,便可防止树脂芯主体404的熔化和变形。因此,在注入熔融金属凝固之前,树脂芯402便不会因熔融金属的高温高压而变形,而是可靠地保持其预定的形状。
在熔融金属凝固之后,树脂芯主体404因余热而连续升温,并在某一时点达到其软化温度。此时,即当树脂芯主体404在铸造产品40W凝固后因余热而软化时,拔芯装置(未示出)抓住并拉动树脂芯主体402的杆部402A之左端,并将其向图21(A)左侧拉动。因此,分叉部分402B及402C被弹性变形,树脂芯主体404从铸造产品40W左端抽拔出。此时,不锈钢箔406会容易地产生变形。
因此便可实现更高精确性的铸造,而避免因与高温高压的熔融金属接触而引起的树脂芯主体402的熔化及变形。
虽然本实施例是以使用聚乙烯树脂作为材料之树脂芯身402为例进行描述的,但是也可使用其他多种树脂材料,包括热塑性合成树脂如聚碳酸脂,聚丙烯及其共聚物,和有机硅树脂及天然树脂如石蜡。粘接剂408也不限于使用腈基丙烯酸酯粘合剂,也可使用多种其它粘接剂。
此外,在以上的实施例中,虽然使用奥氏体不锈钢及铁素体不锈钢作为包覆树脂芯主体404的不锈钢箔406,但是任何不会为熔融金属所腐蚀和不会为熔融金属高温所软化的金属箔都可以使用。第九实施例
现参照图23描述本发明第九实施例。
首先,参照图23描述本实施例中树脂芯之结构。图23为本实施例中树脂芯512之剖视图。如图所示之本实施例树脂芯512,其树脂芯主体514之与型腔中熔融金属的接触部分被陶瓷层511所覆盖。
陶瓷层516可由多种陶瓷材料制成,包括氧化物陶瓷,如Al2O3、SiO2及ZrO2,和非氧化物陶瓷如SiC、S13N4、TiN及WC。
现描述陶瓷层516之制造方法。将上述Al2O3、SiO2及ZrO2等精细陶瓷颗粒与耐热粘接剂(稠性粘接剂)混合。然后,在树脂芯主体514的除不与熔融金属接触的型心座415A以外的全部表面上,按预定厚度均匀地涂上前述混合物。然后,令涂层彻底干燥,从而得到图23所示之树脂芯512。
在铸造中使用具有上述结构的树脂芯512时,注入型腔中的熔融金属,便会与覆盖着树脂芯512表面的陶瓷层516相接触,而不与树脂芯主体514直接接触。因此,树脂芯主体514由于靠陶瓷层516保护不与熔融金属接触,就可以可靠地避免熔化及变形。
因此,在熔融金属凝固以前,树脂芯512不会因熔融金属的高温高压而变形,而是保持其原有形状。树脂芯512不会由于熔融金属之高温高压作用而熔化或变形,这就能实现精确的铸造,并使树脂芯容易与铸型制品相分离。
与第八实施例相同,本实施例树脂芯514之材料可使用多种树脂,包括热塑性合成树脂如聚碳酸脂、聚乙烯、聚丙烯及其共聚物,和有机硅树脂,热固性合成树脂及天然树脂如石蜡。
在本实施例中,是通过在树脂芯身514上涂上耐热粘接剂及精细陶瓷而制成陶瓷层516的,但也可采用各种其它方法,如用注射成形法形成树脂芯表面陶瓷涂层。
此外,由于本实施例中将精细陶瓷颗粒与耐热粘接剂一起涂于树脂芯主体514上以形成陶瓷层516,因而有可能达到特殊效果,即陶瓷层516表面中,由陶瓷颗粒引起的凹凸不平比较少。这种表面的凹凸不平能够起到破坏在熔融金属前沿边端形成氧化膜的作用,因而能够提高熔融金属对树脂芯512的润湿性。依靠这种润湿性的提高,就有可能相当地减少铸型制品的缺陷,如润湿性缺陷及熔融金属周边缺陷。
此外,耐热粘接剂在表面层的使用以及精细陶瓷颗粒之坚硬性都有利于进一步改善树脂芯512之破坏压力。第十实施例
下面参照图24说明本发明的第十实施例。
首先参照图24说明本实施例树脂芯的结构。图24是示出本实施例的树脂芯622的剖面图。如图中所示,本实施例的树脂芯622中,与型腔中熔融金属相接触的树脂芯主体624的一部分包复着耐热纤维层626。
可以用多种纤维材料作为耐热纤维,包括如不锈钢丝等金属丝,涂金属型的纤维,如Al2O3、SiO2、ZrO2之类的氧化物陶瓷纤维,和如SiC,Si3N4,TiN和WC之类的非氧化物陶瓷纤维。
下面说明形成耐热纤维层626的方法,上述的一种或几种耐热纤维与耐热粘结剂混合,然后在除了不与熔融金属接触的型芯座624A外的树脂芯主体624的整个表面上均匀涂复上述混合物涂到预定的厚度。接着充分干燥该涂层,得到了如图24所示的树脂芯622。
把具有上述结构的树脂芯622用于铸造,浇入型腔中的熔融金属与涂复在树脂芯622表面的耐热纤维层626接触,但不与型芯座624A接触。这样,耐热纤维层626保护树脂芯主体624不受到熔融金属的作用,防止它们熔化或变形。
因此,直到浇注的熔融金属凝固,熔融金属的高温高压都不会使树脂芯622变形,树脂芯622维持其预定形状。因此这种树脂芯可用于高精度铸造,与高温高压的熔融金属接触不会熔化及变形,并可方便地与铸造产品分离。如在第八及第九实施例那样,多种材料可用于本实施例的树脂芯624的材料。
虽然在本实施例中,把耐热纤维与耐热粘结剂涂在树脂芯主体624上形成的热纤维层626,但也可用如使用耐热粘结剂把耐热纤维粘到树脂芯主体624上等其它方法。第十一实施例
下面参照图25(A)及图25(B)说明本发明的第十一实施例。
首先参照图25(A)说明本发明的树脂芯的结构。图25(A)是示出本实施例中树脂芯632的剖面图。
如图所示,在本实施例的树脂芯632中,树脂芯主体634外面包着一砂层636。各种砂,如用于铸模的砂和一般称为带有树脂涂层的壳型砂等可以用作砂层636的砂。
下面参照图25(B)说明形成砂层636的方法。图25(B)是示出本实施例树脂芯632的制造方法的剖面图。
在本实施例中,壳型砂用来形成砂层636,该壳型砂层涂在模具630的内壁表面而形成树脂芯632。可以用在高温会熔化的耐热树脂作为壳型砂的涂层。
形成树脂芯632的模具630包括金属制的上半模630A和下半模630B。当上下半模630A,630B闭合起来,模具630的内壁表面631就限定了与树脂芯632的外形互补的腔形。
首先,把壳型砂完全装入模具630中。然后,从外面加热整个模具630。当模具630的内壁表面631逐渐增加,从与内壁表面631接触的壳型砂部分的一侧,壳型砂上涂的树脂熔化,熔化的树脂粘到内壁表面631。模具630加热到一定时间后,让其冷却。随后把没粘到内壁表面631上的中心部分的壳型砂从模具630中排出。
这样,通过适当控制模具630的加热温度和时间,在模具630的内壁表面631上形成有预定厚度的紧堆着的壳型砂层636。
图25(B)示出合成的模具630,树脂芯主体634的熔融树脂材料浇入其内。在浇入的树脂冷却凝固时,上下半模630A及630B拆开,取出包括壳型砂层636和树脂芯主体634的树脂芯632。
这样制成的树脂芯632可用于压铸等压力铸造。这样,浇入型腔的熔融金属与构成树脂芯632表面的砂层636接触,但不与树脂芯主体634接触。因此紧堆的砂层636保护树脂芯主体634免受熔融金属的作用,防止被熔化及变形。
因此,直到熔融金属凝固,树脂芯632不被熔融金属的高温高压作用而变形,仍能维持预定形状。这样得到树脂芯可进行高精度铸造,不会被高温高压的熔融金属接触而熔化或变形,并能方便地与铸造产品分离。
如第八至十实施例那样,本实施例中也可用多种树脂材料作树脂芯主体634。
另外,虽然在本实施例中通过对装入型芯成形模具630中的壳型砂加热预定的时间,形成粘在内壁表面631上一定厚度的砂层636,接着与浇入的熔化树脂材料形成整体来形成砂层636,但也可用其它成形方法。例如,把上半模630A与下半模630B拆开,在内壁表面631上均匀涂复砂及耐热粘结剂的混合物并干燥。接着,把上半模630A与下半模630B合在一起,然后浇入树脂材料,与砂层636制成一体。
用上述方法予先把砂层636粘到型芯成形模具630的内壁表面631,制成的树脂芯632的外形尺寸,也就是表面砂层636的外形尺寸与模具630的内部形状的尺寸一致。这样,可很精确地制出树脂芯。
作为另一个替换方法,首先用注射成形或类似的操作仅形成树脂芯主体634,随后把砂和耐热粘接剂的混合物均匀涂到树脂芯主体634的表面上。用这种后粘上砂层636的方法,树脂芯主体634应制成比要求尺寸小一个相当于砂层636厚度的尺寸。第十二实施例
下面参照图26(A)到26(C),27(A),27(B)和28说明本发明的第十二实施例。该实施例的特点是耐热纤维结合在树脂芯中。
已知有使用把碳纤维结合在环氧树脂型的树脂材料中的纤维增强塑料(简称FRP)制造小厚度铸造产品的方法。但是还没有制造大厚度,具适当的热阻、弹性和机械强度的纤维增强树脂芯。
因此,进行了用硅树脂型的树脂材料的FRP满足如压铸之类高压铸造的破坏压力的条件的试验。下面参照图26(A)—26(C),27(A),27(B)说明进行的试验。图26(A)和26(B)分别是示出在本实施例中用于试验的树脂芯的形状的正视图及侧视图。图26(C),27(A),27(B)是示出本实施例中的树脂芯特征的曲线图。
使用了如图6(A),图6(B)所示形状的试块进行了在各种条件下进行的抗压强度试验。硅橡胶用作树脂材料。Al2O3纤维作为陶瓷纤维的一个变型用作增强纤维。
首先进行了在硅橡胶纤维增强塑料中纤维密度(也就是在纤维增强塑料中Al2O3纤维的体积百分比)和纤维增强塑料的抗压强度之间关系的试验。作为Al2O3纤维,使用了长度不小于100mm的长纤维。另外,采用注射成形方法用来成形纤维增加塑料。
从图26(C)可见当纤维密度过分小或过分大时抗压强度降低,也就是在图中所示范围a示出的纤维密度为30%—75%(体积)时得到最好的抗压强度。
因此,用纤维密度为30%—75%(体积)范围内的硅橡胶纤维增强塑料成形出树脂芯用于铝压铸的铸造试验。在该试验中,可得到没有树脂芯变形的满意的铸造产品。
对于铸造后脱去树脂芯而言,发现沿Al2O3纤维的纵向可以更方便地脱出树脂芯。
可以看到使用长Al2O3纤维可以得到有极好的抗断裂压力的硅橡胶纤维增强塑料的树脂芯。但是,当制造具有更复杂形状的树脂芯时,例如用于铸造汽车发动机的汽缸体的气缸盖的复杂空心形状的铸造产品的树脂芯,使用长纤维的一个问题是成形比较困难。
因此,为确定与使用短M2O3纤维匹配的条件,进行了Al2O3纤维长度与抗压强度之间的关系的试验。图27(A)示出了试验结果。纤维密度定为60%(体积),汪射成形法用来成形树脂芯。
从图27(A)可以看出随着纤维长度增加抗压强度增加。为了确定使用短纤维时理想的纤维密度,进行了纤维长度为5和100mm时纤维密度与抗压强度的关系的试验。图27(B)示出了结果。从图27(B)可看出使用短纤维的情况下,纤维密度为50—70%(体积)时可得到最好的抗压强度。
通过对上述试验结果进行综合考虑,使用有复杂形状的树脂芯进行了铸造试验。通过制备用硅橡胶纤维增强塑料的水套树脂芯进行了发动机汽缸盖的压铸。在纤维长度为10至100mm及纤维密度为20到60%(体积)的条件下制出树脂芯,得到了满意的铸造产品并可方便地从铸件中脱出。
用纤维密度为80%(体积)制得的树脂芯具有足够的抗压强度,在铸造时,耐热及耐压没有问题。但是在铸造后把它们从铸件中脱出来有困难,因为它们的塑性变形不大。
上述条件是对如水套之类具有复杂形状的树脂芯而言。但是,具有简单形状的树脂芯在与上述条件不一致的情况下也能得到满意的铸造产品。
如所示,把Al2O3纤维结合在硅橡胶中制得的树脂芯有极好的抗断裂压力性能,并能在如压铸之类压力铸造的情况下承受高压。因此铸造产品的尺寸精度很满意,很适用于压力铸造,这样可以能到极好质量的铸造产品。
下面参照图28说明制造这种纤维增强塑料树脂芯的具体方法及用这种树脂芯进行铸造的过程。图28是使用本发明纤维增强塑料的树脂芯进行铸造的方法的流程图。如图28所示,使用纤维增强塑料树脂芯的制造方法在用短纤维或长纤维的情况下是不同的。
在使用短纤维的情况下,纤维材料646及树脂材料644在混合器中混合(步骤S10),然后把张维及树脂混合物在熔融状态用注射成型等方法铸入型芯成形模具中(步骤S12)。接着,混合物在模中冷却及固化(步骤S14),随后成为纤维增强塑料树脂芯取出。
虽然所述的方法涉及用热塑性树脂作为树脂材料644,在使用热固性树脂的情况下,液态的树脂材料644和纤维材料646的混合物在步骤S12铸入模具中,并在步骤S14中加热固化。
这样制出的纤维增强塑料树脂芯定位在铸模的型腔中(步骤S16)以进行压铸(步骤S18)。在熔融金属凝固后,借助于型芯的塑性变形取出张维增强塑料树脂芯(步骤S20),这样完成了铸造产品(步骤S22)。
同时,借助于塑性变形脱出的纤维增强塑料树脂芯在把变形部分修复到预定形状(步骤24)后,可再作为树脂芯用(步骤S16—S20)。
结合有耐热纤维的纤维增强塑料树脂芯整体增加了弹性,其形状恢复力是相当地改进了。因此,在用塑性变形把树脂芯脱出来后,变形部分的形状可恢复到接近其最初的预定形状。因此可用少量工作把变形部分修复到预定形状,允许有效地反复使用这种树脂芯。
在长纤维用作增强纤维时,树脂芯的形状用纤维块形成(步骤S26),然后把纤维块定位在型芯成形模具中(步骤S28)。接着用注射成形等方法把树脂材料注入型芯成形模具中(步骤S30)在模中固化(步骤S32),然后取出用作纤维增强塑料树脂芯。
接着的铸造过程(步骤S16到S24)与使用短张维的树脂芯的情形一样。
虽然在本实施例中用硅橡胶类的树脂作为树脂芯的树脂材料,但是可以如第八实施例到第十一实施例那样使用多种其它树脂材料。
虽然,所示的是用Al2O3纤维作为增强纤维,但是可以使用其它纤维材料,如SiO2纤维,WC纤维和不锈钢纤维。
另外,由于在本实施例中,用耐热性好的硅橡胶材料作为树脂材料,可以得到特殊的效果,也就是可以制出很满意的大尺寸的铸造产品,即使要有相当多的时间用于冷却熔融金属,例如汽车发动机汽缸盖和缸体。在铸造小尺寸或小厚度铸造产品的情况下,可以快速冷却熔融金属,即使用比硅橡胶类的树脂材料耐热性低的树脂材料也可以得到满意的结果。
另外,用Al2O3纤维作为增强纤维,有压铸铝或铝合金材料时不会有树脂芯与熔融金属发生不希望有的反应的优点。
另外,使用Al2O3,SiO2,WC,不锈钢等纤维作为适用于硅橡胶类材料的增强纤维,可把纤维增强塑料形成具有大厚度形状的树脂芯。
在现有技术中把碳纤维结合在环氧类树脂中的纤维增强塑料只能成形出小厚度形状。相反,已发现使用硅橡胶类的树脂与Al2O3等纤维结合可以制出厚度大的形状的各种纤维增强塑料树脂芯。第十三实施例
下面参照图29(A)和29(B)说明本发明的第十三实施例。
首先,参照图29(A)说明本实施例的树脂芯652的结构及使用这种树脂芯的铸造方法。在本实施例中,树脂芯652用于铝材“ADC10”的压铸。
如图29(A)所示,用本实施例的树脂芯652,与型腔中熔融金属接触的树脂芯主体654的外表面的一部分包有一层“ADC10”的颗粒层。
下面说明形成铝颗粒层656的方法。首先,用注射成形成形出树脂芯主体654。紧接着也就是从注射成型模取出主体654后马上把铝颗粒喷洒在树脂芯主体654的表面上。
由于树脂芯主全654在成形后紧接着的一段时间中还处在高温下,其表面是软的,喷洒的铝颗粒均匀地附着在树脂芯主体654的表面上。在铝颗粒附着到一定的厚度,使系统冷却及固化,得到了带有铝颗粒层656作为包复层的树脂芯652。
在本实施例中,形成铝颗粒层656的铝颗粒的尺寸为40到100μm。
树脂芯主体654上不要附着铝颗粒的部分,例如在端部的型芯座654A,654B(如图29(A)所示),可用带子等包上。
如图29(A)所示,按上述方法制备的树脂芯652一位在包括上半模650A及下半模650B的模具中。然后把上下半模650A,650B合紧,把熔融的铝浇入如此形成的型腔651中。
这时,在压力下注入型腔651的熔融金属撞击树脂芯652的表面铝颗粒层656,但不与树脂芯主体654接触。树脂芯主体654因而不受高压高温的熔融金属的作用,可以可靠地防止熔化及变形。
因此,直到注入的熔融金属凝固,树脂芯主体654不受熔融金属的高温高压影响而变形仍能可靠地保持其要求的形状。
同时,树脂芯652的铝颗粒表层656与同样成分的熔融铝接触而熔化,与以后冷却凝固的熔融金属融为一体。在注入的熔融金属凝固后,树脂芯主体654受熔融金属加热而软化,它与和熔融金属融为一体的铝颗粒层656分开。在遭到可与铸造产品分开的塑性变形后只有树脂芯主体654从铸造产品中脱出来。
由于树脂芯主体654受到与熔融金属接触的铝颗层656的保护不受高温高压的熔融金属的影响,树脂芯主体654不会被熔化及发生变形,也不需要在铸造后把铝颗粒层656与树脂芯主体654分开,因此可对重新使用树脂芯进行的一些必要的步骤。
另外,由于在本实施例中,树脂芯主体654包复着铝颗粒层,在铝颗粒之间的空气层可得到隔热作用。因此可使用与用致密铝层复盖的树脂芯主体654的情况相比具有更低的耐热性的树脂材料。
另外,在铝颗粒之间空气层的体积可随铝颗粒尺寸变化,因此可调整隔热性。图29(B)是示出导热率和铝颗粒层656的铝颗粒的颗粒直径的关系的曲线图。从图29(B)可以看出随着颗粒直径增加。导热率下降。也就是说,随着铝颗粒的尺寸增加,铝颗粒层656的隔热性能改善。
因此,通过选择铝颗粒的颗粒直径可以控制铝颗粒层656的隔热性能,因此可以控制树脂芯主体654被软化前的时间。
虽然本实施例只是通过在树脂芯主体654成形后立即在该主体654上喷洒上铝颗粒形成铝颗粒层656来进行说明,当然也可以采用其它方法,例如把铝箔贴到树脂芯主体654上;用耐热粘结剂涂覆铝颗粒;在较低温度下把具有高热阻的硅橡胶树脂或类似的树脂材料制成的树脂芯浸在熔融铝液中经过一个较短的时间等方法。
另外,虽然本实施例用铝材料“ADC10”作为铸造材料,但也可用其它的铸造材料,这时树脂芯主体要用与铸造材料相同的金属包覆。
上述实施例主要相应于树脂芯用于压铸等压力铸造来说明。但是,本实施例的树脂芯不仅可以用于高压下铸造,也可以用于如低压铸造、重力铸造、真空铸造及差压铸造等各种其它铸造方法。
另外,虽然本实施例主要用铝作为铸造材料,当然本发明也可以用于其它铸造材料。
另外,与上述实施例相应说明的制造树脂芯的方法,用该树脂芯铸造的方法,以及树脂芯的结构、形状、尺寸、材料、数量、连接关系等和制造这些树脂芯的设备的各种零件只是举例说明,而不是限制性的。第十四实施例
图30和31示出了本发明的第十四实施例,图32和33示出了本发明的第十五实施例,该两实施例中相同的零件标以同样的标号。
首先,参见图30、31对两实施例相同的结构部分及其功能作说明。
参见图30、31,可打开及闭合的两个半模705,706中间限定了一型腔707,在型腔707中,固定着树脂芯704用来形成铸造产品701的空心部分,底切部分等。例如铝合金之类的金属作为熔融金属注入型腔770中凝固后得到铸造产品701。在熔融金属凝固后,把两半模705,706分开,取出铸造产品701。然后从铸造产品701中脱出树脂芯704。
树脂芯704包括热塑性树脂制的型芯树脂部分702,设在型芯树脂部分702中的金属件703,它可以从型芯内部加热型芯树脂部分702。
构成型芯树脂部分702的热塑性树脂具有差的弹性使得成形时不会由于弹性变性而降低尺寸精度,但是在压铸时在高压例80MPa或更高压力下把熔融金属(例如熔融铝合金)注入型腔707中型芯树脂部分702会产生弹性变形,这种差的弹性树脂的实例有聚乙烯,乙烯/丙烯共聚物等。但并不限于这些树脂。
但是,上述弹性差的树脂在室温下是硬的不会变形。因此,为了从铸造产品701中脱出树脂芯704,必须重新加热铸造产品701,使树脂芯704达到高于树脂软化点(也就是约150—200℃)的温度。也就是使型芯树脂部分702可以变形从铸造产品701中抽出树脂芯704。
但是,当把由压铸制造的铝合金产品重新加热,由于很多微孔而产生气泡缺陷。因此铸造产品不能加热到很高的温度。例如,加热到500℃,虽然树脂芯软化了,但是铸造产品出现气泡缺陷。而加热到200—300℃,树脂芯704的内部还不能升到超过软化点的温度。如果会达到该温度,也需要太长的时间。因此这种方法是不能用的。为解决这一问题,把金属件703设在型芯树脂部分702中。它可以在短时间内从内部把型芯树脂部分702加热到超过树脂软化点,但不到引起气泡缺陷的范围,例如:150°—200℃。
虽然金属件703用来从型芯内部加热型芯树脂部分702,但也起到防型芯开裂的作用,可防止从铸造产品701中拉出型芯时型芯树脂部分702断裂或者部分留在铸造产品701中。
下面说明第十四实施例和第十五实施例中不同的结构和功能。
在本发明第十四实施例中,如图30,31所示,设在型芯树脂部分702中的金属件703是由金属制的在通电时可发热的发热器703A。例如,发热器703A可由镍铬丝制成。通过控制通电的功率及时间可控制发热器703发出的热量。当加热器703A设置成与拔芯方向平行延伸,它可有效地承担拔芯力。
通过在加热炉中或用燃烧器加热在其中带有树脂芯704的铸造产品701,同时还通电用发热器703A加热,可以以短时间从内部加热树脂芯704,并把树脂加热到软化点附近,也就是150到250℃以软化及脱出树脂芯。因此可防止发生气泡缺陷的产生。另外,当加热到高温,树脂芯会破坏而不能再使用,而加热温度是比较低的温度(150—250℃),其对循环使用是有效的,可以防止型芯的损坏。第十五实施例
在本发明第十五实施例中,如图32,33所示,设在型芯树脂部分702中的金属件703由导热率比树脂好的多根丝703B组成。例如,丝703B是铜丝。
在加热炉中或用燃烧器加热带树脂芯701的铸造产品701,热量通过铜丝703B传到型芯树脂部分704。这样不仅从外面也从内部加热树脂芯704,可以在短时间内加热它,并得到整个型芯树脂部分702的软化。
由于也从型芯内部加热树脂芯704,不需要把外界温度升得太高,这样防止产生气泡缺陷,对于再循环使用也是要求的。
由于丝703及有效地改善了树脂芯704的抗拉强度,因此可以把比现有技术中施加的力更大的力加到树脂芯704上,以从铸造产品701中拔出树脂芯704,仍能防止在铸造产品701中型芯树脂部分702的破裂。第十六实施例
图34,35示出铸造产品802与用本发明方法的树脂型芯801之间关系的实例。树脂芯801的形状如简单示于图39中的形状。图34,35示出了在铸造后系统的状态,其中树脂芯801仍在铸造产品802中,必须从中拔出。在该状态,树脂芯801以环形方式延伸穿过铸造产品802,即使当树脂型芯802软化时也不能通过型芯座孔804把它拔出来。为了能从型芯座孔804把树脂芯801拔出来,树脂芯801也须沿周向分成至少两部分。为此,树脂芯801设有隔开部分803,当树脂芯801固定在模具中通过加上一拉力树脂芯801在该处分开。依据于隔开部分803的结构,树脂芯801可有各种结构。按照本发明,按照隔开部分803的结构,树脂芯801可分成组合型树脂芯和槽型整体树脂芯。组合型树脂芯又进一步分成粘结型及非粘结型树脂芯。下面将说明这些树脂芯作为本发明的实施例。第十七实施例
本实施例涉及组合型树脂芯,如果是整体件则不容易从型芯座孔804中脱出,因此它由多个分部组成,装配在一起用于铸造。使用粘结剂或不用任何粘结剂可把型芯的各部分装配在一起。本发明的第十七实施例涉及拔出有用粘结剂粘结起来的分部的树脂芯(下面称为粘结型树脂芯801A的方法。
图36到39示出粘结型树脂芯801A的轮廓。在这种由多个分部构成的树脂芯中,各隔开部分803包括在一型芯分部的连接端面设置的断面形状为向自由端倾斜的凸块部分803a,和在另一型芯分部的相应的连接端面设置的朝着开口侧扩口的用来接受凸块部分803a的一个凹口部分803B。凸块部分803a及凹口部分803B接合在一起,并用粘结剂把两个端面粘结起来。要求至少一个型芯分部的连接端面设有小凸脊805,而另一个相配合的端面设有小槽806。图38示出图36所示的凸块部分及凹口部分已接合起来并用粘结剂粘结起来的状态。图39示出把第十七实施例中的凸块部分和凹口部分接合及粘结成的结构应用于图34,35所示的树脂芯。设置小槽806可起到增加凸块部分和凹口部分接合表面的作用,提高了粘结剂807的作用,更牢固地把型芯分部粘结起来。当粘结端面接合起来进行粘结时,凸脊805起到用树脂弹性使相互粘结的两个端面很好密封起来的作用。因此可防止粘结剂807在粘结端面之间挤出,也防止熔融金属(例如,熔融的铝),从粘结端面钻入,因而改进了铸造产品的质量。另外,包括凸块部分和凹口部分的隔开部分的结构用来在装配树脂芯时对型芯分部定位,这样保证了树脂芯高的尺寸及形状精度。
对于具有上述结构的组合型树脂芯而言,在浇注后,在脱出树脂芯步骤中,在树脂芯为软化状态下把拉力加到树脂芯801上,(该软化可由铸造产品的残余热量或重新加热提供),树脂芯801在配合的连接端面构成的各隔开部分803分开。因此,可以比现有技术更方便地通过型芯座孔804脱出树脂芯801,并且不可能把树脂或外来物留在铸造产品中。第十八实施例
本发明第十八实施例涉及脱出不用任何粘结剂的组合型树脂芯(下面也称为非粘结型树脂芯801B)的方法。
图40到43示出非粘结型树脂芯801B。在包括多个型芯分部的这种树脂芯中,各隔开部分803包括在一个型芯分部的连结端面上形成的并朝自由端扩展的凸块部分803c及在另一个型芯分部的相应的连接端上形成的并向开口侧斜削的用来接受凸块部分803c的凹口部分803d。凸块部分803c和凹口部分803d在硬的状态下相互接合起来,使得不能再相互分开。如图41,42所示,至少一个型芯分部的一个连接端面设有凸脊805。凸脊805有密封作用可防止熔融金属进入连接端面之间。另外,如图43所示,至少凸块部分803c和凹口部分803d中一个的侧表面设有凸脊808。凸脊808有防止凸块部分803c和凹口部分803d的相互偏移的作用。
当这种非粘结型组合树脂芯801B用于浇注,在浇注后在脱出树脂芯步骤中在软化状态对树脂芯801加上一拉力,凸块部分803c和凹口部分803d变形,因此树脂芯801在隔开部分803分成多个分部。因此,单个型芯分部可方便地通过各自的型芯座孔脱出。这时,树脂不熔化,也就是,处在软化状态并且可传送拉力。因此树脂芯可以拔出,而不留下任何部分在铸造产品中。第十九实施例
本发明第十九实施例涉及拔出在多个位置设有槽的树脂芯801的方法。如果不设槽,不能方便地通过型芯座孔804脱出树脂芯,但是当施加拉力时树脂芯可以在各槽处分开,这样可通过相应的型芯座孔可以拔出各型芯分部(这种树脂芯下面称为槽型整体树脂芯801c)。
图44到46示出槽型整体树脂芯801c的轮廓。该树脂芯801c有多个分开部分803,各由在其上形成的槽803e构成。当拉力施加到树脂芯时,型芯可在槽803e处分成多个型芯分部。槽803e的剖面形状是V形,它们成对设置,各槽分别设在树脂芯的内外表面,相互相对。图44示出了一个槽型整体树脂芯801c,它可用于图34、35所示的树脂芯,不设槽就不可能方便地脱出型芯。图45示出把槽型整体树脂芯801c用于四缸内燃机的气缸体的水套型芯。图46示出把槽型整体树脂芯801c用于四缸内燃机气缸盖的水套型芯。在图45,46中,标号803表示由槽构成的型芯分开部分,而标号804是相当型芯座的部分。
当上述槽型整体树脂芯801c用于浇注,在浇注后脱芯步骤中,在软化状态把拉力加到树脂芯上,树脂芯可在槽803处分成多个型芯分部。因此,通过各自的型芯座孔804把型芯的单个分部拔出就可方便地脱出树脂芯。另外,各型芯分部不熔化,可以整体拔出树脂芯而不把部分型芯残留在铸造产品中。
如已经示出,按照本发明,树脂芯设有分开部分,当从铸造产品中拔出树脂芯时,树脂芯可在分开部分分开,使单个分部可方便地拔出。另外,由于树脂芯在软化状态拔出,与树脂熔化的情况不一样,不会使型芯部分残留在铸造产品中。
Claims (41)
1.一种铸造方法,包括下面步骤:
把一个树脂芯固定在模具中,树脂芯由树脂制成,在熔化金属凝固前,树脂是硬的,并且可抵抗与其接触的熔融金属的高温而不变形,随着温度增加到超过熔融金属凝固的温度时树脂芯软化;
把熔融金属浇注到固定着树脂芯的模具中;
在注入模具中的熔融金属凝固时得到的铸造产品中拔出处在软化状态的树脂芯而不引起树脂芯的破损。
2.按照权利要求1的铸造方法,其特征在于所述的拔出处在软化状态的树脂芯的步骤是在打开模具的同时进行的。
3.按照权利要求1的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯在模具中的固定使得它是对准模具打开的方向,并且当模具打开时在软化状态从铸造产品中拔出树脂芯。
4.按照权利要求1的铸造方法,其特征在于当树脂芯处在软化状态打开模具。
5.按照权利要求1的铸造方法,其特征在于在铸造产品从模具中取出后,从铸造产品中拔出已软化的树脂芯。
6.按照权利要求1的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯通过弹性变形固定在模具的型芯座安放部分。
7.按照权利要求1的铸造方法,其特征在于通过推压包在铸造产品中的树脂芯的型芯座把铸造产品从模具中取出。
8.按照权利要求7的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯固定在模具中使得型芯座相应于把型芯座从模具中推出的推出销而定位。
9.按照权利要求1的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯有包住型芯座外其余部分的表面隔热层。
10.按照权利要求9的铸造方法,其特征在于所述的表面隔热层是表面金属箔。
11.按照权利要求9的铸造方法,其特征在于所述的表面隔热层是一个表面的耐热纤维层。
12.按照权利要求9的铸造方法,其特征在于所述的表面隔热层是表面的陶瓷层。
13.按照权利要求9的铸造方法,其特征在于所述的表面隔热层是表面的砂层。
14.按照权利要求13的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯由把树脂用注射成形法注入型芯成形模具中而制成,其中砂层粘在型芯成形模具的内壁表面上。
15.按照权利要求9的铸造方法,其特征在于在树脂芯有包住型芯座外其余部分的表面金属层,所述的表面金属层是要注的熔融金属的同样金属。
16.按照权利要求9的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯用耐热纤维增强。
17.按照权利要求16的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯通过把树脂导入增强耐热纤维中制成。
18.按照权利要求16的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯通过用液态树脂与增强耐热纤维的混合物进行注射成形而制成。
19.按照权利要求9的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯具有包住其型芯座外其它部分的金属颗粒层,所述的金属颗粒层是要注的熔融金属的同样金属。
20.按照权利要求19的铸造方法,其特征在于所述的金属颗粒的直径是预先选定的。
21.按照权利要求1的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯的软化是由预先设在其内的发热器产生的热量软化。
22.按照权利要求1的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯可由预先设在其内的导热体方便地软化。
23.按照权利要求1的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯包括事先设置的细长件,利用它从铸造产品中在软化状态拔出树脂芯。
24.一种铸造方法,包括下列步骤:
把各有一个型芯座的多个树脂芯分部装配在一起制得一树脂芯;
把这样装配好的树脂芯固定在模具中;
把熔融金属浇入其中固定有树脂芯的模具中;
通过对各树脂芯分部的型芯座施加一拉力,把浇注入模具中的熔融金属的固化而得到的铸造产品中拔出各个树脂芯分部;
所述树脂芯由树脂制成,在与其接触的熔化金属凝固前,树脂是硬的,并且可抵抗熔融金属的高温而不变形,并且在温度增加到超过熔融金属凝固的温度,该树脂芯软化。
25.按照权利要求24的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯是通过把树脂芯分部连接在一起而制成。
26.按照权利要求24的铸造方法,其特征在于所述的树脂芯是通过把树脂芯分部用机械方法装配起来而制成。
27.一种铸造方法,包括下列步骤:
把树脂芯固定在一模具中,树脂芯是由树脂制成的,在与其接触的熔融金属凝固前,树脂芯是硬的,并能对抗熔融金属的高温作用而不变形,随着温度增加到超出熔融金属凝固的温度,树脂芯软化,所述的树脂芯有多个型芯座和各在邻近的型芯座之间形成的易碎部分;
把熔融金属浇注入装着树脂芯的模具中;
对各型芯座施加拉力以把树脂芯从熔融金属浇注入模具中凝固后而得到的铸造产品中拔出来,树脂芯在所述的易碎部分分成多个型芯分部,各型芯分部分别抽拔出来。
28.按照权利要求27的铸造方法,其特征在于所述的易碎部分是设在树脂芯中的槽形成。
29.一种铸造装置,包括:
一个模具;
固定在模具中的树脂芯,树脂芯由树脂制成,在与树脂芯接触的熔融金属凝固前,树脂芯是硬的,并能对抗熔融金属的高温而不变形,随着温度增加到超出熔融金属凝固的温度,树脂芯软化,
一个用来把树脂芯在软化状态从浇注入模具中的熔融金属凝固后得到的铸造产品中抽拔出来不使树脂芯断开的拔芯机构。
30.按照权利要求29的铸造装置,其特征在于:
所述的拔芯机构是装在模具上的活塞—液压缸组件;
模具上开有通孔,所述的活塞—液压缸组件中的活塞能通过所述的通孔滑动。
树脂芯具有与通孔中的活塞机械配合的型芯座。
31.按照权利要求29的铸造装置,其特征在于:
所述的拔芯机构也用来作为开闭模具的机构;
所述的树脂芯是在沿模具开闭方向延伸的状态固定在模具中。
32.按照权利要求31的铸造装置,其特征在于所述的树脂芯是包在固定在模具中的高刚性的支承件上形成的。
33.按照权利要求31的铸造装置,其特征在于所述的支承件沿模具开闭方向延伸固定在模具中,树脂芯装在支承件上。
34.按照权利要求31的铸造装置,其特征在于所述的树脂芯固定在模具中,所述的型芯座压装在所述的模具的凹槽中。
35.按照权利要求29的铸造装置,其特征在于所述的模具包括一推出销,所述的推出销设置在与所述的树脂芯的型芯座相应的位置。
36.按照权利要求35的铸造装置,其特征在于定位用的结合部分设在推出销和型芯座之间。
37.按照权利要求35的铸造装置,其特征在于还包括一个水冷通道设置在所述的推出销和所述的型芯座接触部分的附近。
38.一种树脂芯,包括多个装配在一起的树脂芯分部,各所述的树脂芯分部有一个型芯座,它由树脂制成所述的分部是在与树脂芯接触的熔融金属凝固前是硬的并且都能对抗熔融金属的高温不变形,随着温度增加到超出熔融金属凝固的温度所述的分部软化。
39.按照权利要求38的树脂芯,其特征在于所述的树脂芯是由多个所述的树脂芯分部粘结在一起形成的。
40.按照权利要求38的树脂芯,其特征在于所述的树脂芯是由多个所述的树脂芯分部用机械方法装配在一起形成的。
41.一种树脂芯,包括多个型芯座和在邻近的型芯座之间设置的易碎部分,所述的树脂芯由树脂制成,在与其接触的熔融金属凝固前是硬的并能对抗熔融金属的高温不变形,随着温度增加到超出熔融金属凝固的温度所述的树脂芯软化。
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