用于制造鑄件的模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制造鑄件的模具，其具有模具板形式的、可由打開狀態(tài)轉(zhuǎn)換到關(guān)閉狀態(tài)的兩個模具部分，其中模具部分在其關(guān)閉狀態(tài)下限定出可填入液態(tài)澆鑄料的模具型腔，而在其打開狀態(tài)下能夠移除特別是通過至少部分冷卻而固化的鑄件，模具部分在其關(guān)閉狀態(tài)下可借助將可拆分的兩個模具部分連接的鎖定裝置來鎖定和旋轉(zhuǎn)，其中鎖定裝置在關(guān)閉狀態(tài)借助保持鎖定壓力的條件實(shí)現(xiàn)模具板鎖定。鎖定裝置具有帶空氣彈簧的蓄力裝置，用以在模具板壓合后保持壓合模具板的閉合壓力。
【專利說明】用于制造鑄件的模具
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造鑄件的模具，其具有相互關(guān)聯(lián)的、可由打開狀態(tài)轉(zhuǎn)換到關(guān)閉狀態(tài)的兩個模具部分，其中模具部分在其關(guān)閉狀態(tài)下限定出可填入液態(tài)澆鑄料的模具型腔，而在其打開狀態(tài)下能夠移除特別是通過至少部分冷卻而固化的鑄件，模具部分在其關(guān)閉狀態(tài)下可借助將可拆分的兩個模具部分連接的鎖定裝置來鎖定，并且可借助夾持裝置(特別是機(jī)械手臂)根據(jù)鑄造工藝?yán)@預(yù)設(shè)的軸線旋轉(zhuǎn)，其中鑄造工藝可基于形狀、時間順序和模具型腔中待浸濕的區(qū)域來調(diào)節(jié)。
[0002]這種類型的模具由DE102004014100B3可知。在DE102004014100B3描述的5軸傾
斜鑄造模具的裝置布置中，使用了相對于鎖定裝置具有不定維度的傾斜鑄造模具，鎖定裝置用于在關(guān)閉狀態(tài)下將模具部分鎖定在一起，其中模具可以借助機(jī)械手臂根據(jù)預(yù)定的鑄造工藝以期望的狀態(tài)傾斜。該裝置的問題在于，如果(在已知的裝置中做出適當(dāng)修改)模具不依賴重型鑄造設(shè)備等而自由旋轉(zhuǎn)，則保持模具部分相互間的接觸壓力。
[0003]本發(fā)明的目的是進(jìn)一步改進(jìn)已知模具，在鑄造工藝過程中模具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，通過模具自身的鎖定機(jī)構(gòu)來緊固模具，在模具部分被壓合并被施加期望的壓力后，可以通過模具中集成的鎖定裝置來進(jìn)行鎖定。
[0004]本發(fā)明通過下述內(nèi)容達(dá)到改進(jìn)這種類型模具的目的，可相對彼此移動的模具部分為兩個模具板，兩個模具板以基本直線的方式沿基本垂直于兩個模具板的板面行進(jìn)的運(yùn)動軸線相對于彼此從打開狀態(tài)移動至關(guān)閉狀態(tài)，其中，在關(guān)閉狀態(tài)下，連接可拆分的兩個模具板的鎖定裝置將兩個模具板以壓合狀態(tài)鎖定，并在兩個模具板處于關(guān)閉狀態(tài)時維持鎖定壓力；鎖定裝置具有帶氣壓彈簧的蓄力裝置，在兩個模具板通過位于所述具以外的閉合裝置壓合兩個模具板之后，蓄力裝置維持將兩個模具板壓合的閉合壓力，閉合裝置基本垂直于兩個模具板的中間平面作用；以及鎖定裝置具有位于兩個模具板中一個模具板上的鎖定套筒和位于兩個模具板中另一個模具板上的張緊套筒，張緊套筒與鎖定套筒基本對準(zhǔn)，此外，鎖定裝置還具有與張緊套筒和鎖定套筒相互作用的可移動的張緊螺栓，張緊螺栓能夠以基本垂直于兩個模具板的平面的方向移動，并軸向地安裝在設(shè)置在兩個模具板中一個模具板上的鎖定插座中以由蓄力裝置加載的壓力進(jìn)行縱向平移。
[0005]優(yōu)選地，兩個模具板都具有矩形形狀。
[0006]本發(fā)明的另一個實(shí)施方式的特征在于鑄造工藝結(jié)束后一個模具板的緊急釋放機(jī)構(gòu)以及至少大部分固化的鑄件。
[0007]因此可以提供的是，緊急釋放機(jī)構(gòu)具有氣壓致動器并具有推桿和卸料桿，推桿和卸料桿由氣壓致動器加載以使部分固化的鑄件脫模。
[0008]在本發(fā)明這些實(shí)施方式中，提供了所要求類型的緊急釋放機(jī)構(gòu)，這使得固化中或已固化的鑄件不依賴存在于模具中的狀態(tài)和過程階段而可以有效脫模。
[0009]總而言之，本發(fā)明是基于令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，以精巧的方式成功解決了提出的問題，通過根據(jù)本發(fā)明公開的帶有鎖定機(jī)構(gòu)的“自給自足”的模具，使得在模具板或者由模具板形成的各個模具部分或模具半部借助期望的閉合壓力壓合后以及在模具板上施加期望的閉合壓力之后，保持通過模具板形成的模具型腔緊密可靠，同時借助機(jī)械手臂等，通過幾乎無限的運(yùn)動使得模具型腔所有限定的區(qū)域可以實(shí)現(xiàn)無瑕疵的浸潤。
[0010]本發(fā)明所公開的鎖定裝置類型既不在常規(guī)裝置之列也不在根據(jù)DE-PS1243331,DE-0S2545178和/或DE3422171公開的模具之列。尚無此類出版物展示模具和/或(例如通過機(jī)械手臂)自由操縱的在保持閉合力作用下可自動鎖定的鑄造模具的旋轉(zhuǎn)。相反地，對于鑄造設(shè)備，其中用于鑄造模具相關(guān)的裝卸裝置集成至重型整體設(shè)備中，該裝卸裝置在設(shè)計和操作中實(shí)際上比本發(fā)明的模具更復(fù)雜。
[0011]特別地，現(xiàn)有技術(shù)也沒有跡象顯示存在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式所公開的緊急釋放機(jī)構(gòu)類型。
[0012]本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將通過權(quán)利要求和以下描述變得顯而易見，在以下描述中將參照附圖對示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0013]在附圖中:
[0014]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的模具的部分剖開的側(cè)視示意圖，其中鎖定機(jī)構(gòu)處于打開狀態(tài)；以及
[0015]圖2示出圖1的示例性實(shí)施方式中鎖定機(jī)構(gòu)處于關(guān)閉狀態(tài)的示意圖；
[0016]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的模具的部分剖開的側(cè)視示意圖，其中示出未鎖定狀態(tài)下的緊急釋放機(jī)構(gòu)；
[0017]圖4示出圖3的示例性實(shí)施方式處于鎖定狀態(tài)的示意圖；
[0018]圖5示出發(fā)生緊急釋放后的圖3和圖4的示例性實(shí)施方式。
[0019]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于制造金屬鑄件的模具具有圖中下方所不的第一模具板10和圖中上方所不第二模具板12,第一模具板10和第二模具板12在垂直方向上互相疊加布置，并且在關(guān)閉狀態(tài)下(圖2)限定模具型腔14。在圖1中，第二模具板12(通常為可鎖定轉(zhuǎn)動模具的基本成矩形的模具半部，在圖1和圖2示出的狀態(tài)下水平布置)布置在第一模具板10上方并與第一模具板10相距一定距離，以使模具型腔14可從側(cè)面進(jìn)出，這對于取出完成鑄造的金屬鑄件是不可缺少的。位于圖1和2所示的模具右側(cè)的鎖定裝置具有布置在第一模具板10中的鎖定套筒16、設(shè)置在第二模具板12上的張緊套筒18以及可通過用作蓄力裝置的空氣彈簧22加載的張緊螺栓20。張緊螺栓20可在鎖定插座24中以圖1和2中可見的垂直方向垂直移動。
[0020]在圖1和圖2的示例性實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的模具的使用如下:首先在第二模具板12上以箭頭26的方向施加閉合力以將第一模具板10和第二模具板12壓合在一起，即例如通過鑄造設(shè)備的相應(yīng)的按壓裝置將第二模具板12由圖1所示的上方位置向鄰近第一模具板10的下方位置向下壓合，該按壓裝置也用于常規(guī)擺動模具中。一旦作用在圖1箭頭26的方向上的閉合力將第二模具板12壓緊在第一模具板10上并由此以圖2所示的方式封閉模具型腔，閉合力與用作蓄力裝置的空氣彈簧22的力相反，在圖2中箭頭28方向上作用的空氣彈簧22的力向上按壓張緊套筒18，由此張緊螺栓20使得第一模具板10和第二模具板12在關(guān)閉狀態(tài)下保持持續(xù)鎖定。
[0021]在由空氣彈簧22的壓力或閉合力支持的鎖定狀態(tài)下，由鎖定的第一模具板10和第二模具板12組成的模具自動鎖定，從而使得模具可以借助無需保持壓合模具板10、12的閉合力的處理裝置來自由旋轉(zhuǎn)，如保持模具板10、12的閉合對于在此期間通過潤濕或填充液態(tài)金屬以到達(dá)模具型腔所有必要的區(qū)域是不可缺少的。在鑄造過程結(jié)束并且相應(yīng)地模具冷卻后，通過將第二模具板12由圖2所示的鎖定狀態(tài)抬升，模具板10和12再次回到圖1所示的打開狀態(tài)，隨后，鑄成的金屬鑄件可以由模具型腔14中脫出。
[0022]根據(jù)圖3至圖5的示例性實(shí)施方式，提供了考慮到以下情況的緊急釋放機(jī)構(gòu)，即在經(jīng)受強(qiáng)冷卻時固化的鑄件會從模具部分的模具面上收縮。收縮的鑄件料，特別如輕合金，因此會楔入模具型腔，從而在鑄件脫出模具時必須大幅增加消耗，但另一方面，則要考慮到鑄件甚至模具的損傷。
[0023]因此，在常規(guī)類型的鑄造設(shè)備中，將模具半部集成在重型緊湊鑄造設(shè)備中，通過使用在預(yù)定的時間間隔結(jié)束后退料的功能來解決這個難題。
[0024]這樣的退料功能同樣符合在常規(guī)操作中鑄件由模具中脫模的機(jī)構(gòu)。
[0025]與之相對，可自由運(yùn)動的模具(如圖1和圖2所示并根據(jù)這些圖示所描述的示例性實(shí)施方式)不是在所有過程階段中都連接至鑄造設(shè)備的機(jī)構(gòu)上用于鑄件脫模。因此過程狀態(tài)會出現(xiàn)鑄件不可能脫模的時候，即使此時已經(jīng)到了需要的時間點(diǎn)。
[0026]由此，根據(jù)圖3至圖5的示例性實(shí)施方式所設(shè)計的緊急釋放機(jī)構(gòu)可以不依賴于模具所處的狀態(tài)和過程階段而使鑄件脫模。
[0027]在圖3至圖5的示例性實(shí)施方式中提供了緊急釋放機(jī)構(gòu)32，該緊急釋放機(jī)構(gòu)32具有可通過相應(yīng)的閥開關(guān)加載壓力的空氣彈簧。該力與模具的鎖定作用相對，但該力小于通過圖1和圖2的空氣彈簧22產(chǎn)生的閉合力。因此，圖3至圖5所示的鑄?？梢酝ㄟ^空氣彈簧22由圖3所示解鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)移到圖4的鎖定狀態(tài)，而無需通過空氣彈簧實(shí)現(xiàn)的緊急釋放機(jī)構(gòu)32產(chǎn)生的能夠使模具半部彼此分離的力，其中鑄模結(jié)構(gòu)的與緊急釋放機(jī)構(gòu)分隔開的其余部分對應(yīng)于圖1和圖2的示例性實(shí)施方式。
[0028]然而，如果根據(jù)圖1至圖5的空氣彈簧22的壓力被釋放，空氣彈簧22將推桿33 (位于通過緊急釋放機(jī)構(gòu)32控制的卸料板35上)和卸料桿34由圖4所示的關(guān)閉狀態(tài)推至圖5所示的狀態(tài)，由此模具半部(通過推桿33)互相移動一定距離，鑄件(通過卸料桿34)脫模。
[0029]如果利用基于空氣彈簧的鎖定系統(tǒng)，能夠使緊急釋放機(jī)構(gòu)的氣壓驅(qū)動與空氣彈簧相結(jié)合，由此鎖定系統(tǒng)中儲存的壓力就可以用于緊急釋放機(jī)構(gòu)。由此可見，空氣彈簧22中存儲的壓力通過打開閥門由該處傳導(dǎo)至空氣彈簧32中并以此引發(fā)緊急釋放機(jī)構(gòu)。
[0030]與常規(guī)鑄造設(shè)備的機(jī)構(gòu)相適應(yīng)，根據(jù)圖3至圖5的緊急釋放系統(tǒng)，必要時可應(yīng)用到兩個模具半部中，以此實(shí)現(xiàn)雙面脫模。
[0031]在上述描述、附圖以及權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的特點(diǎn)可單獨(dú)地或可以任何組合的方式在不同的實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造鑄件的模具，具有相互關(guān)聯(lián)的、能夠由打開狀態(tài)轉(zhuǎn)換到關(guān)閉狀態(tài)的兩個模具部分，其中所述模具部分在其關(guān)閉狀態(tài)下限定出能夠填入液態(tài)澆鑄料的模具型腔，而在所述模具部分的打開狀態(tài)下能夠移除特別是通過至少部分冷卻而固化的鑄件，所述模具部分在其關(guān)閉狀態(tài)下能夠借助將可拆分的兩個模具部分連接的鎖定裝置來鎖定，并且能夠借助夾持裝置(特別是機(jī)械手臂)根據(jù)鑄造工藝?yán)@預(yù)設(shè)的軸線旋轉(zhuǎn)，其中所述鑄造工藝能夠基于形狀、時間順序和模具型腔中待浸濕的區(qū)域來調(diào)節(jié)， 其特征在于，可相對彼此移動的所述模具部分為兩個模具板(10，12)，所述兩個模具板(10，12)以基本直線的方式沿基本垂直于所述兩個模具板(10，12)的板面行進(jìn)的運(yùn)動軸線相對于彼此從打開狀態(tài)移動至關(guān)閉狀態(tài)，其中，在所述關(guān)閉狀態(tài)下，連接可拆分的所述兩個模具板(10，12)的所述鎖定裝置(16，18，20)將所述兩個模具板(10，12)以壓合狀態(tài)鎖定，并在所述兩個模具板(10，12)處于所述關(guān)閉狀態(tài)時維持鎖定壓力； 其特征還在于，所述鎖定裝置具有帶氣壓彈簧的蓄力裝置(22)，在所述兩個模具板(10，12)通過位于所述模具以外的閉合裝置壓合所述兩個模具板之后，所述蓄力裝置維持將所述兩個模具板壓合的閉合壓力，所述閉合裝置基本垂直于所述兩個模具板的中間平面作用；以及 其特征還在于，所述鎖定裝置具有位于所述兩個模具板(10，12)中一個模具板(10)上的鎖定套筒(16)和位于所述兩個模具板(10，12)中另一個模具板(12)上的張緊套筒(18)，所述張緊套筒(18)與所述鎖定套筒(16)基本對準(zhǔn)，此外，所述鎖定裝置還具有與所述張緊套筒(18)和所述鎖定套筒(16)相互作用的可移動的張緊螺栓(20)，所述張緊螺栓(20)能夠以基本垂直于所述兩個模具板(10，12)的平面的方向移動，并軸向地安裝在設(shè)置在所述兩個模具板中一個模具板上的鎖定插座(24)中，所述張緊螺栓(20)的移動由所述蓄力裝置(22)的壓力致動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，所述兩個模具板(10，12)具有矩形形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模具，其特征在于，所述鑄造工藝結(jié)束后所述一個模具板(10)的緊急釋放機(jī)構(gòu)(32)以及至少大部分固化的鑄件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具，其特征在于，所述緊急釋放機(jī)構(gòu)(32)具有氣壓致動器(22)，并具有推桿(33)和卸料桿(34)，所述推桿(33)和所述卸料桿(34)由所述氣壓致動器(22)加載以使部分固化的鑄件脫模。
【文檔編號】B22D17/26GK103987476SQ201280059737
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月5日
【發(fā)明者】約爾格·勒文施泰因 申請人:約爾格·勒文施泰因