專利名稱：用于支撐模芯的裝置的制作方法
用于支撐模芯的裝置本發(fā)明涉及用于在澆鑄設(shè)備的鑄模中單端固定設(shè)置可由液體溶劑溶解的模芯的 裝置。在機械制造中特別在電動機、泵、壓縮機或者發(fā)電站設(shè)備中使用的、并且用已知的澆鑄和噴鑄方法制造的金屬零件中，經(jīng)常需要在澆鑄或者噴鑄零件中設(shè)置空腔，例如用于冷卻介質(zhì)或者潤滑劑的通道。此外，澆鑄或者噴鑄零件通過掏槽成形可能受妨礙。在兩種情況下，所謂的脫離模芯作為相應(yīng)空腔的占位器特別適合，其為一種可溶解的模芯，通過液體溶劑可溶解。因為這種模芯由于其在澆鑄零件或者噴鑄零件中的位置而不能從外部觸及， 所以其通過在澆鑄零件或者噴鑄零件上為此提供的開孔從所設(shè)置的空腔中沖洗出來。特別優(yōu)選這種模芯用可溶于水的聚集在一起的沙子或鹽制造。這樣的模芯也可以在噴鑄塑料零件時使用。例如已知成形在內(nèi)燃機的活塞中的冷卻通道的難點。那里必須把為成形環(huán)形冷卻通道而設(shè)置的模芯在一個空腔內(nèi)無支撐地保持，該空腔完全用溶液充滿。對此的一種解決方案在DE 10131725 B4中提出。該模芯在力作用下在澆鑄設(shè)備的澆鑄模芯上在預(yù)先給定的位置保持，這里該力作用通過真空或者磁性產(chǎn)生。在通過磁性固定時，必須在模芯材料中摻入可被磁化的材料。但是該材料必須能夠無殘留地被去除，并且不允許與澆鑄材料反應(yīng)。在通過真空吸出時必須保證不能吸出溶液。從DE 4238851 Al中獲知一種用于為在活塞中成形冷卻通道而固定鹽模芯的裝置，其中鹽模芯通過保持桿固定在結(jié)晶器的可動的半鑄模上，所述保持桿自身卡在一個滑枕上。該解決方案結(jié)構(gòu)開銷大。本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單的、用于在澆鑄設(shè)備的鑄模內(nèi)單端固定設(shè)置可通過液體溶劑溶解的模芯的機械裝置。該任務(wù)通過第一權(quán)利要求的特征部分的特征解決。本發(fā)明的有利的改型在從屬權(quán)利要求中給出。作為本發(fā)明的用于在澆鑄設(shè)備的鑄模內(nèi)單端固定設(shè)置可通過液體溶劑溶解的模芯的裝置，有專門為此成形的保持管。該保持管的一端插入模芯，另一端插入結(jié)晶器壁或者插入澆鑄模的另一部分例如另一個模芯。然后通過一個或者多個保持管保持該模芯。根據(jù)本發(fā)明，保持管在插入模芯內(nèi)的末端具有比在澆鑄模的其它部分內(nèi)插入的末端小的橫截面。形式為保持管的本裝置具有這樣的優(yōu)點，即特別可用于具有小的橫截面的模芯。這樣的模芯例如是環(huán)形模芯，其例如用于在活塞特別是在內(nèi)燃機的活塞中的冷卻通道的成形。本發(fā)明的保持管的尺寸視它要支撐的模芯的大小而定。這種保持管可以具有IOmm 到30mm之間的總長度，其中變細(xì)部分的長度在3mm到7mm之間。保持管的最大直徑可以視通到在澆鑄零件內(nèi)所設(shè)置的空腔的引入管和排出管的直徑而定，在3mm到20mm之間。保持管的變細(xì)的圓柱部分具有2mm到5mm之間的直徑。壁厚在0. Imm到0.6mm之間。在其變細(xì)的圓柱部分內(nèi)，保持管可以具有一個縱向切口或者兩個相對的縱向切口，這些縱向切口在長度和直徑上相匹配，可以具有1. 5mm到4mm之間的長度和Imm到1. 5mm之間的寬度。保持管的材料視溶液的材料而定，其應(yīng)盡可能不與之反應(yīng)致使影響保持功能。保持管的材料例如可以是V2A鋼。保持管通常插在另一個管上，或者插入鑄模的一個部分的開孔中。通常該管或開孔提供通至模芯的通路，使得在澆鑄或者噴鑄后，當(dāng)工件硬化時，通過該管或者開孔把保持管鉆開，以便產(chǎn)生通至模芯的通路。然后通過該開孔供給溶解模芯的液體，并且把溶解了的模芯沖洗出來。可以在保持管上施加負(fù)壓，由此能夠在澆鑄和噴鑄過程期間支持模芯的排氣。通過在保持管的變細(xì)的圓柱部分內(nèi)的切口，保持管的開孔的面積被放大，而由此支持排氣。該負(fù)壓要與模芯成分一致。在鹽模芯的情況下，該負(fù)壓例如為0.2巴。根據(jù)一個實施例詳細(xì)說明本發(fā)明。各附圖都以放大的比例繪出，其中，

圖1表示一個帶保持管的用于環(huán)形冷卻通道的鹽模芯的帶有其橫截面的視圖的側(cè)視圖，圖2表示帶保持管的鹽模芯的延長部分套口的俯視圖，和圖3表示保持管的側(cè)視圖，其部分被剖開。本實施例表示用于單端固定地設(shè)置環(huán)形的鹽模芯的裝置，其例如用于在活塞特別是內(nèi)燃機的活塞中的冷卻通道的成形。因為冷卻通道的進口和出口通常在其下側(cè)匯合，所以把環(huán)形模芯支撐在其下側(cè)。 在這些模芯上可以形成缽形的延長部分套口，其內(nèi)插入保持管。這些延長部分套口同時標(biāo)志冷卻通道的進口和出口。由于活塞壁厚，這些延長部分套口不允許顯著超出冷卻通道的橫截面。另一方面，延長部分套口的壁厚必須大到足以給保持管提供需要的支持，并且壁特別在插進時不會剝落。特別是硬的模芯易壞。通過其變細(xì)的形狀，保持管具有這樣的優(yōu)點，即模芯的延長部分套口一定不會顯著超出它的橫截面，并且盡管如此仍保留足夠的壁厚，以便給保持管提供需要的支持，由此能夠支持并保持模芯。這特別在鹽模芯的情況下有利。活塞中的環(huán)形冷卻通道例如可以有 75mm的外徑以及9mm高和4mm寬的橢圓橫截面。圖1表示一個用于活塞的冷卻通道的環(huán)形模芯1在本例中是鹽模芯的帶有橫截面 2的視圖，該模芯具有一個插入的保持管3。該截面在中間穿過一個缽形的延長部分套口 4， 在延長部分套口內(nèi)插入保持管3的變細(xì)的圓柱部分5并且保持模芯1。模芯1的延長部分套口 4標(biāo)志活塞內(nèi)環(huán)形通道的入口和出口，并且是利用保持管3鉆出要形成的用于除去模芯1的環(huán)形通道的空腔的位置。它在模芯3的下側(cè)伸出幾毫米。保持管3的與變細(xì)的圓柱部分5連接的未變形的部分6可以以其一端(未示出) 插入另一個管或者一個結(jié)晶器的壁或者另一個模芯內(nèi)。保持管3的變細(xì)的圓柱部分5具有兩個縱長且平行延伸的切口 7。它們在模芯1可能產(chǎn)生排氣的情況下放大排出孔8的橫截面面積。圖2表示帶有插入的保持管3的延長部分套口 4的俯視圖。明顯看出，由于保持管3的變細(xì)的圓柱部分5的減小的橫截面，延長部分套口 4并不顯著超出模芯1的外圓周， 從而不會減弱活塞在其冷卻通道區(qū)域內(nèi)的壁的強度。圖3以部分剖開的側(cè)視圖示出本發(fā)明的保持管3的例子。它的總長度9為18mm， 變細(xì)部分10的長度為6mm，其中插入模芯內(nèi)的變細(xì)的圓柱部分5的長度11為4mm。其間有 2mm長的圓錐部分12。在變細(xì)的圓柱部分5上設(shè)置兩個2. 5mm長13和1. 5mm寬14的平行的切口 7。保持管3的未變形的部分6的直徑15為4mm，變細(xì)的圓柱部分5的直徑16為 3mm。壁厚17為0. 6mm。保持管3的材料是V2A鋼。
權(quán)利要求
1.一種用于在澆鑄設(shè)備的鑄模中單端固定地設(shè)置可通過液體溶劑溶解的模芯的裝置， 其特征在于，該裝置至少是一個保持管3，該保持管3具有一個變細(xì)的圓柱部分5，該變細(xì)的圓柱部分5插入要保持的模芯1內(nèi)并且保持該模芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，保持管3的變細(xì)的圓柱部分5與模芯的尺寸一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，保持管3插入要保持的模芯1的延長部分套口 4內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的裝置，其特征在于，保持管3標(biāo)志通至有待通過模芯 1形成的空腔的通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的裝置，其特征在于，保持管3標(biāo)志著開孔，經(jīng)由該開口可沖洗出被溶解的模芯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的裝置，其特征在于，保持管3在模芯1的下側(cè)設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6之一所述的裝置，其特征在于，保持管3的變細(xì)的圓柱部分5具有至少一個切口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，保持管3的變細(xì)的圓柱部分5具有兩個平行的縱向設(shè)置的切口 7。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8之一所述的裝置，其特征在于，保持管3具有在IOmm到30mm 之間的總長度9，變細(xì)部分10的長度在3mm到7mm之間，未變形部分6的直徑15在3mm到 20mm之間，變細(xì)的圓柱部分5的直徑16在2mm到5mm之間，壁厚在0. Imm到0. 6mm之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7到9之一所述的裝置，其特征在于，在保持管3的變細(xì)的圓柱部分 5內(nèi)的至少一個切口 7具有1. 5mm到4mm之間的長度和0. 5mm到1. 5mm之間的寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10之一所述的裝置，其特征在于，保持管3可插入環(huán)形模芯1內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11之一所述的裝置，其特征在于，保持管3可插入鹽模芯1內(nèi)。
全文摘要
在機械制造中特別在電動機、泵、壓縮機或者發(fā)電站設(shè)備中使用的、并且用已知的澆鑄和噴鑄方法制造的金屬零件中，經(jīng)常需要在澆鑄或者噴鑄零件中設(shè)置空腔，例如用于冷卻介質(zhì)或者潤滑劑的通道。此外，澆鑄或者噴鑄零件通過掏槽成形可能受妨礙。在兩種情況下，可溶解的模芯作為相應(yīng)空腔的占位器特別適宜。作為用于在澆鑄設(shè)備的鑄模中單端固定設(shè)置可由液體溶劑溶解的模芯的設(shè)備，本發(fā)明建議，該設(shè)備是一個保持管(3)，該至少一個保持管(3)具有一個變細(xì)的圓柱部分(5)，該部分(5)插入模芯(1)內(nèi)并保持模芯。
文檔編號B22C21/14GK102159343SQ200980128085
公開日2011年8月17日 申請日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者D·蒂曼, G·希勒 申請人:埃米爾·米勒有限責(zé)任公司