铸模，用于铸模的嵌件，铸件及其铸造方法技术

本发明专利技术描述了一种金属铸造方法和注塑模造方法，其中熔融材料在嵌件周围被模造，以使得熔融材料不会进入嵌体的内部。在金属丝螺纹嵌件作为嵌件的用途上具有好处在于，例如铝铸件的螺纹孔可以在所述铸造过程中制造。为此，本发明专利技术公开了对应的铸造模具、嵌件以及铸造方法。

Mold, insert for mold, casting, and method of casting

The present invention describes a metal casting method and an injection molding method in which molten material is molded around the insert so that the molten material does not enter the interior of the inlay. The utility model has the advantage that the threaded inserts of metal wires are used as inserts, for example, the thread holes of aluminium castings can be manufactured in the casting process. To this end, the present invention discloses a corresponding casting mold, insert and casting method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铸模，用于铸模的嵌件，铸件及其铸造方法
本专利技术涉及金属铸模与注塑铸模、可模造成金属铸件或注塑件的嵌件、用于所述金属铸件或注塑件的生产制造的铸造方法、金属铸造方法与注塑成型方法以及用其制作出来的铸件。
技术介绍
用于铸造组件的熔融金属和塑料在熔融状态的温度范围内具有极低的粘性。这样的特性导致即使是最小的间隙和空腔，例如在嵌件中或在铸模中，也会在这些熔融材料的浇铸过程中被渗入。尤其是在承压(pressure-supported)的铸造方法中，例如，在铝压铸或在对于塑料的注入成型方法中。在嵌件，比如螺纹嵌件，借熔融金属或借液态塑料以成型或包覆成型(overmolding)的期间，由此而来的风险是所述液态材料渗入到所述嵌件里面去，例如上述螺纹嵌件的螺纹，从而影响到所述嵌件之后的功能。为了随后引出在铸件组件上的内螺纹，例如由金属或塑料做成的铸件组件，一般有可能使所述内螺纹通过切削加工工艺被包含在随后的流程步骤中。在随后将所述螺纹包含到所述铸造材料中时，它可能会使得存在于所述铸造材料中孔隙显露出来，这削弱了所述螺纹的强度并产生瑕疵品。有可能在铸造过程中创建出内螺纹正是所谓可拆式型芯的用法。此项技术源自于注塑成型并可以转移至锌的压铸。所述可拆式型芯具有待被径向地再现于所述型芯表面的结构。通过所述型芯的分段，有可能以这样的方式在所述熔融材料凝固之后“折叠”所述可拆式型芯以及脱模所述组件。在金属压铸中及在砂模铸造或恒模铸造中，内螺纹也可以通过随后螺纹套管的引入来创建。已确立的是，例如，可直接旋入空心钻孔的退火钢的自切削螺纹套筒。此外，金属丝螺纹嵌件在阴螺纹被切削在空心钻孔内的地方有广泛的用途，之后所述金属丝螺纹嵌件可被旋入那个地方。有益之处在于遍及所述螺纹全长的可靠的侧边或侧面接触以及对于整体连接的强度25-30％的提升。在涉及安装深度小和螺纹直径小的问题上，这些有益之处可被有建设性地用到。嵌件，例如金属制的嵌件，在熔融金属或熔融塑料中的模造是已知的且在术语“物料复合物”或“复合铸件”下进行了描述。在铸铝的引擎活塞中，例如，模造出由铁镍合金做成的活塞环座(pistonringseats)。钢基螺纹嵌件在铝铸件中的模造具有获得较高负荷能力的目标因为这是由刻在铝上的螺纹提供的。所模造出的嵌件的配合通过贴合与压入配合的结合来实现，所述结合通过收缩正凝固的铸造金属来获得。专利文件EP1046446B1描述了一种从技术上生产带有直接模造的无缝金属丝缠绕线圈的金属铸件的铸造。所述金属丝线圈在所述铸件中充当螺纹且可从两边自由地触及。从技术上，所述铸造一体化为使得模具(半个双件式铸造模具)带有固定的圆柱形芯销，在其上放置有缠绕(类似于螺旋)着所述牢固贴合的绕圈的两侧开口的无缝金属丝。随后，所述将铸造模具关合且将圆柱形芯销插入金属丝绕组，且从所述金属丝绕组的另一边也插入圆柱形芯销。两个芯销大致地成圆锥形地变宽至所述绕组的末端，如此以使得它们在关闭所述铸造模具时稍稍地伸展了所述金属丝绕组，从而保证了所述芯销压紧在所述金属丝绕组上。然而，在铸造时熔融金属的正面进入已经被证实为无益的，因为金属丝螺纹会由此而被堵塞住。此外，用这里描述的技术解决方案，只有连续的、双侧开口的螺纹可以在铸件中创建。然而，只能一边开口的无螺纹盲孔是可以生产的。再者，没有方案被描述来可靠防止熔融金属进入所述金属丝螺纹嵌件的裸露螺纹，例如在所述金属丝螺纹嵌件的入口和出口。在US3,945,070中，描述了一种用于将金属丝螺纹嵌件模造成熔融金属的方法。在该铸造方法中，金属丝螺纹嵌件被布置在销上。在所述铸造过程后熔融金属的凝固引起改变所述金属丝螺纹嵌件的螺纹间距的材料收缩。这种材料变化有意地包含在所述金属丝螺纹嵌件的螺纹间距中以使得在所述铸件凝固之后得到期望的螺纹间距。US3,945,070中没有提供关于如何防止低粘性的熔融材料从侧面以及正面进入的信息。在US3,112,540中，公开了用在铸件中的金属丝螺纹嵌件来制作盲孔。为此目的，将所述金属丝螺纹嵌件旋入带螺纹的固定芯而后随之将其模造成熔融金属。为了增强所述固化的铸件中的所述金属丝螺纹嵌件的强度，将位于所述盲孔闭侧的多个螺纹模造成熔融金属。在US2,672,070中，金属丝螺纹嵌件被模造成铸件，没有这个铸件的话，该铸件的液体材料将可以沿着径向进入所述金属丝螺纹嵌件的内部。为此目的，将相邻绕组的横切面组合起来以使得它们像迷宫密封一样紧贴彼此。此外，在此困难的密封的路径上，提供了空腔，不慎渗入的熔融材料可以凝固于此空腔中。此种凝固的熔融材料阻塞了，对于所述困难的密封，液体材料进入所述金属丝螺纹嵌件的内部。除了这种金属丝螺纹嵌件的制作复杂外，此处描述的解决方案概念并不是用于金属铸造的方法。DE102009048160A1描述了一种用于模造成熔融金属或熔融塑料的铸件的金属丝螺纹嵌件，其带有至少一个在轴向正面的缠绕法兰。借助于这种金属丝螺纹嵌件，通孔及盲孔是可以在铸件中制作的。为了防止塑料或熔融金属径向地进入所述金属丝螺纹嵌件的内部，相邻绕组二维地困难地密封一样彼此紧贴着或所述金属丝螺纹嵌件的径向外侧通过合适且从外部施用的密封块进行密封。以上关于现有技术的描述表明，尤其是在有色金属的铸造组件上，螺纹嵌件的使用有其技术效果，主要是关于所述螺纹的机械负荷能力。为此，为随后将螺纹嵌件通过机械加工所述铸件包含进去而存在的方法(例如在金属丝螺纹嵌件的使用中)、该方法的二或多步骤流程显得无益且不经济。进一步的方案是螺纹在金属铸造流程中的直接模造。然而，并没有关于可靠防止熔融金属或熔融塑料在模造期间或结束所述熔融材料的模造之后进入嵌件的螺纹中的流程的技术描述。而且，所述先前技术中没有迹象表明引入所述铸造模具时带有高度粘性的所述熔融金属或熔融塑料是如何影响所述铸造模具中的螺纹嵌件。同样没有被述及的还有在冷却处于所述铸造模具中的所述熔融金属期间材料收缩的过程。如果在所述冷却铸造组件内的材料收缩关于可能的空间方向而发生，那么机械的张力状态和失效状态将产生影响所述铸造组件完整性的效果。从而，现有技术中的弊端在于没有发现此种状态的可能性和没有采取防范措施。在铸造过程中嵌件，例如金属丝螺纹嵌件，的直接整合提供了经济上和技术上的有益之处，主要由于在所述金属丝缠绕方法中所述螺纹嵌件的制造成本效益好。然而，尤其在金属丝螺纹嵌件的使用中，熔融材料不但可以通过一个或分别通过两个所述螺纹嵌件的开口正面渗入所述螺纹，而且也可以通过仅仅只是借模压来牢牢地彼此靠着的独立的螺纹。这方面在承压金属铸造方法和注塑成型方法中的所述金属丝螺纹嵌件的铸造过程中或铸造结束后至关重要。所列出的现有技术中并不存在关于这个的解决方案的技术性描述。因而，本专利技术的目的在于提供一种在借助熔融金属或熔融塑料的铸造期间技术性地整合嵌件的铸造，尤其是金属丝螺纹嵌件，其中熔融金属或熔融塑料进入所述嵌件的内部的流动可被有效地防止。此外，本专利技术的目的还在于在顾及到铸造材料中的收缩过程以及抵消由此产生于所述铸造组件中的负荷。
技术实现思路
上述目的得以解决，借助于根据独立权利要求1中的金属铸造模具、独立权利要求2中的注塑铸造模具，借助于独立权利要求15中的嵌件，借助于独立权利要求22中的铸造制备方法，借助本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属铸造模具，尤其是用于压承金属铸造方法，借助于所述金属铸造模具，铸件是可制造的且所述金属铸造模具包括以下特征：由多个内壁定义的模具型腔，所述模具型腔定义了所述铸件的形状；用于至少一个嵌件的定位设备，所述定位设备由所述金属铸造模具的至少一个内壁支撑以使得所述嵌件在所述模具型腔内是可定位的，其中在所述定位设备处或靠近所述定位设备，且在所述金属铸造模具的至少一个内壁和所述嵌件之间布置有弹性密封件，借助于所述弹性密封件所述嵌件至少部分可密封以抵挡熔融金属的进入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 DE 102014206088.5;2014.11.10 DE 10201421.一种金属铸造模具，尤其是用于压承金属铸造方法，借助于所述金属铸造模具，铸件是可制造的且所述金属铸造模具包括以下特征：由多个内壁定义的模具型腔，所述模具型腔定义了所述铸件的形状；用于至少一个嵌件的定位设备，所述定位设备由所述金属铸造模具的至少一个内壁支撑以使得所述嵌件在所述模具型腔内是可定位的，其中在所述定位设备处或靠近所述定位设备，且在所述金属铸造模具的至少一个内壁和所述嵌件之间布置有弹性密封件，借助于所述弹性密封件所述嵌件至少部分可密封以抵挡熔融金属的进入。2.一种注塑铸造模具，借助于所述注塑铸造模具，塑料件是可制造的且所述注塑铸造模具包括以下特征：由多个内壁定义的模具型腔，所述模具型腔定义了所述塑料件的形状；用于至少一个嵌件的定位设备，所述定位设备由所述注塑铸造模具的至少一个内壁支撑以使得所述嵌件在所述模具型腔内是可定位的，其中在所述定位设备处或靠近所述定位设备，且在所述注塑铸造模具的至少一个内壁和所述嵌件之间布置有弹性密封件，借助于所述弹性密封件所述嵌件至少部分可密封以抵挡熔融金属的进入。3.根据权利要求1或2所述的铸造模具，其特征在于，所述定位设备包括可释放地或固定地布置在所述金属铸造模具的壁上的固定芯，在所述固定芯上可扣紧所述嵌件。4.根据权利要求3所述的铸造模具，其特征在于，所述固定芯由金属、塑料、陶瓷或这些材料的组合组成。5.根据权利要求4所述的铸造模具，其特征在于，所述密封件形成为环状，围绕着所述固定芯且由塑料、橡胶、陶瓷或这些材料的组合组成。6.根据前述权利要求2到5中任一项所述的铸造模具，其特征在于，所述嵌件在正面侧和毗邻于所述铸造模具的壁的地方包括形成所述密封件的环周轴环。7.根据权利要求2到5中任一项所述的铸造模具，其特征在于，所述固定芯至少部分地呈圆锥状或圆柱状或者包括外螺纹。8.根据权利要求3到6中任一项所述的铸造模具，其特征在于，所述固定芯是突入至所述模具型腔中的销，所述销可沿着所述固定芯的纵向轴移出所述模具型腔，优选地为可滑动的。9.根据权利要求3到6中任一项所述的铸造模具，其特征在于，所述固定芯是突入至所述模具型腔中的带螺纹的销，所述带螺纹的销可沿着所述固定芯的纵向轴移出所述模具型腔，优选地为可旋动的。10.根据权利要求3或5所述的铸造模具，其特征在于，所述固定芯是塑料的销，其中所述塑料具有近似的热自主强度。11.根据权利要求3或5所述的铸造模具，其特征在于，所述固定芯是塑料的销，其中所述塑料具有随热负荷增强而强度降低的热依赖强度。12.根据权利要求10或11所述的铸造模具，其特征在于，所述固定芯包括至少一个预定义断点，所述预定义断点保证了所述固定芯横向于所述固定芯的纵向的失效。13.根据权利要求3到6中任一项所述的铸造模具，其特征在于，所述固定芯是突入至所述模具型腔中的销，所述销具有塑料套筒，其中所述塑料具有近似的热自主强度或随热负荷增强而强度降低的热依赖强度。14.根据权利要求3到6中任一项所述的铸造模具，其特征在于，所述固定芯是突入至所述模具型腔中的销，且所述销包括带有至少一个预定义断点的塑料套筒，所述预定义断点保证了所述塑料套筒横向于所述塑料套筒的纵向的失效。15.一种嵌件，尤其是螺纹嵌件，其特征在于，所述嵌件可模造成金属铸件或注塑模造件，且包括以下特征：至少部分开启的外壁和内腔，所述内腔的内壁至少部分涂覆有塑料或所述内腔至少部分设有塑料以使得所述内腔得到密封以阻挡熔融金属或塑料从外部进入。16.根据权利要求15所述的嵌件，其特征在于，所述嵌件在正面具有单侧的塑料轴环，所述轴环在与所述铸造模具的所述壁的生效连接中形成了密封件以阻挡熔融金属或熔融塑料，尤其是根据权利要求1到7中任一项所述的铸造模具。17.根据权利要求15或16所述的嵌件，其特征在于，所述内腔被塑料完全填满，其中所形成的塑料突出如销状且位于超出所述嵌件的一侧。18.根据权利要求15或16所述的嵌件，其特征在于，所述内腔借助于所述塑料涂层至少部分地成圆锥状成形。19.根据权利要求15到18中任一项所述的嵌件，其特征在于，所述嵌件为金属丝缠绕螺纹嵌件，优选为缠绕在块体上的金属丝螺纹嵌件。20.根据权利要求15所述的嵌件，其特征在于，所述嵌件包括在所述嵌件的内部涂覆的塑料套筒，其中所述塑料套筒的塑料具有近似的热自主强度或随热负荷增强而强度降低的热依赖强度。21.根据权利要求15所述的嵌件，其特征在于，包括在所述嵌件的内部涂覆的塑料套筒，其中所述塑料套筒具有至少一个预定义断点，所述预定义...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·哈谢，弗兰兹约瑟夫·沃斯特曼，克里斯托夫·皮勒，迈克尔·霍伊泽尔，迈克尔·斯顿夫，弗朗西斯科·托瓦，托拜厄斯·拜尔，
申请(专利权)人：伯尔霍夫连接技术有限公司，弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国,DE