[發(fā)明專利]鑄造方法和鑄造模具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380022396.3
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN104271288B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 塞莉斯泰因·歐步娜;雅克·居易翁;托馬斯·胡茨勒
• 申請（專利權(quán)）人: 菲特爾莫古紐倫堡有限公司
• 主分類號: B22D15/02
• 分類號: B22D15/02;B22D27/08
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄造內(nèi)燃機(jī)用活塞的方法以及相應(yīng)的鑄造模具。

已經(jīng)知道用于鑄造旋轉(zhuǎn)對稱部件的水平鑄造和豎直鑄造方法，所述部件例如內(nèi)燃機(jī)的活塞。在水平鑄造方法中，所要鑄造的部件的旋轉(zhuǎn)軸對齊成大體上為水平的。這種方法如今主要在柴油機(jī)活塞的制造中使用，其大部分使用鑲塊來鑄造，例如環(huán)形支架和用于之后的冷卻通道的鹽芯。更多使用豎直鑄造方法來鑄造汽油發(fā)動機(jī)的活塞，其大部分中沒有鑄造鑲塊。

背景技術(shù)

對于豎直鑄造方法，已知的之前使用的例子是允許相對于豎直位置傾斜高達(dá)30°地鑄造的機(jī)器。

在DE?10?2006?058?145?A1公開的鑄造方法中，根據(jù)下鑄原理引入材料，并且根據(jù)上鑄原理凝固材料。CH?135526?A涉及一種用于鑄造復(fù)合材料塊體的方法和模具，其中該模具的傾斜位置在鑄造過程中是變化的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于如下目的：提供一種鑄造方法和相應(yīng)的模具，其中該方法相對于已知方法進(jìn)行了改進(jìn)，以及至少結(jié)合水平鑄造方法和豎直鑄造方法兩者的至少部分優(yōu)勢。

這個目的一方面通過權(quán)利要求1所述的方法來實現(xiàn)。

根據(jù)該權(quán)利要求，在填充型腔之后或至少在該進(jìn)程接近結(jié)束時，并且在凝固之前，限定了型腔的模具部分圍繞水平軸線旋轉(zhuǎn)或傾斜至少45°，以便將要鑄造的活塞的旋轉(zhuǎn)軸在豎直位置的方向上移動，且優(yōu)選地至少拖曳到其附近。因此本發(fā)明的基本觀點是，基本上在型腔的大致“水平”的位置上填充該型腔。這提供了特別有利的填充條件，因為相比于豎直鑄造，例如位于活塞的稍后冷卻的通道和環(huán)形支架之間的剩余的壁厚度這樣的相對薄的區(qū)域可以更好地填充。而且，當(dāng)在水平狀態(tài)下填充時，代表鑄造部件中的雜質(zhì)的外來顆粒，例如氧化物或醇烯沉淀物，被有利地導(dǎo)入工件的區(qū)域內(nèi)，且隨后能夠通過最小的付出來將其移除，或在任何條件下可將其處理并從而除去。

本發(fā)明利用了豎直鑄造的優(yōu)勢，因此這里給料動作能更好地進(jìn)行。這基本上是因為，對大體上旋轉(zhuǎn)對稱的部件進(jìn)行鑄造，其型腔通過水平鑄造方法經(jīng)位于一側(cè)的給料器來填充。根據(jù)本發(fā)明，在朝向豎直鑄造方法的方向上傾斜的過程中，使用了更有優(yōu)勢的中心給料器的大體上對稱的給料動作。特別是，可以預(yù)期，由于改良了給料，減小了鑄造部件的孔隙率。

根據(jù)本發(fā)明，型腔整體上傾斜是非常重要的，以便如上所述地改變將要鑄造的部件的旋轉(zhuǎn)軸的對齊。在現(xiàn)有技術(shù)中已知的裝置和方法中，臨近型腔但是并不整體上將其限定的單個的模具部分可以旋轉(zhuǎn)，因此其和根據(jù)本發(fā)明的方法沒有可比性。

該模具整體上可以描述成型腔。

根據(jù)本發(fā)明的方法的有利的實施例在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行描述。

為了能夠以有利的和特別精確的方式來影響將要填充或已經(jīng)填充在型腔內(nèi)的材料的這一行為，優(yōu)選地可以設(shè)置傾斜動作，換言之，可以設(shè)置在填充過程中部件的旋轉(zhuǎn)軸的位置，和/或在凝固過程中的部件的傾斜角度和/或旋轉(zhuǎn)軸的位置。通過靈活地設(shè)置傾斜角度，可以有利地分別影響填充行為和/或凝固行為。

為了以特別全面的方式來利用水平鑄造方法的優(yōu)勢和現(xiàn)有經(jīng)驗，目前優(yōu)選的是，在填充過程中把將要被鑄造的活塞的旋轉(zhuǎn)軸對齊成大體水平。

為了同樣的目的，優(yōu)選的是：在凝固過程中將要被鑄造的活塞的旋轉(zhuǎn)軸是對齊成其本豎直。

為了利用水平鑄造方法的優(yōu)勢，填充型腔過程中優(yōu)選地將液體材料填充到將要被鑄造的活塞的側(cè)部區(qū)域。換言之，澆口位于將要通過水平鑄造方法來填充的型腔的側(cè)部區(qū)域且優(yōu)選地臨近較低的三分之一處。

關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的鑄造模具，如果該型腔具有至少一個凹處，則是有利的，使用水平鑄造方法時，此凹處位于型腔的上部區(qū)域，優(yōu)選地位于最高的區(qū)域。這樣，一旦填充完畢則在該區(qū)域內(nèi)形成了一種污垢袋，任何雜質(zhì)被沖至其中。

通過在傾斜型腔之后將給料器放置在上部區(qū)域，特別是將其放置在與澆口不同的地方，能夠以特別全面的方式來利用豎直鑄造方法的優(yōu)點。

如上所述，在這種情況下可以特別意識到根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)勢，即當(dāng)使用至少一個鑲塊來鑄造將要鑄造的部件時，所述鑲塊例如用于內(nèi)燃機(jī)用活塞的環(huán)形支架和/或冷卻通道的型芯。然而，更容易、因此更優(yōu)選的是，當(dāng)將要鑄造的部件對齊成水平時，放入鑲塊，在特定的應(yīng)用中，優(yōu)選使用豎直鑄造方法放入鑲塊，且隨后傾斜模具，并且使用水平鑄造方法來填充型腔。