型芯组制造技术

本发明专利技术涉及一种型芯组，其包括至少两个型芯，所述型芯具有相对于彼此定向的保持区段，这些保持区段形成一个设置区段，并且在该设置区段上和/或旁设置或可设置保持元件，由此所述型芯可相对于彼此固定。

Core group

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】型芯组
本专利技术涉及型芯组、铸模以及用于制造铸件的方法。
技术介绍
所讨论的铸件例如是内燃机的气缸盖。这种构件例如在重力铸造中制造并且需要复杂设计的型芯组，以便在铸件中形成后来的冷却室或冷却管，无论是用于水还是油等。为了在铸造期间固定型芯并防止浮动，型芯必须被夹紧或固定，这种固定例如可通过金属型滑块(Kokillenschieber)在型芯的相应构造的型芯座上进行。但由此在后来的铸件中产生开口，这些开口需要复杂的再加工。这种开口例如在成品铸件中用螺钉或盖封闭。但在此之前要进行复杂的加工，包括例如铣削、攻丝等。问题在于在使用这种螺钉或盖时经常发生泄漏。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于提供一种型芯组、一种铸模以及一种用于制造铸件的方法，其整体上简化了工艺、提高了铸件质量并同时降低了成本。所述任务通过根据权利要求1所述的型芯组、通过根据权利要求12所述的铸模以及根据权利要求14所述的方法解决。其它优点和特征由从属权利要求和说明书以及附图给出。根据本专利技术，一种型芯组包括至少两个型芯，其中，所述型芯具有相对于彼此定向的保持区段，这些保持区段形成设置区段，并且在该设置区段上和/或旁设置或可设置至少一个保持元件，由此所述型芯可相对于彼此固定。在此，术语“固定”尤其是可理解为相当于彼此保持或压紧在一起。术语“相对于彼此定向”意味着保持区段尤其是相互贴靠或至少区域地接触。优选地，在此总是至少两个保持区段形成一个设置区段。很大的优点在于可形成/构成一个相连的型芯组，通过由此产生的总重量已经可防止在铸模中铸造期间型芯组的浮动。附加地或替代地，由此也产生这样的可能性，即例如仅型芯组的型芯之一必须构成或包括型芯座或必须以其它方式固定。适宜的是，总体上因此需要更少的夹具来例如克服浮力。必要时甚至可完全省却使用单独的夹具或单独的型芯座。保持元件的保持力尤其是作为压力作用在设置区段上。根据设置区段的设计——其例如在横截面中可以是圆形或有角的——压力尤其是径向地作用，根据保持元件的设计，尤其是当保持元件在整个周向上包围设置区段时，压力在整个周向上径向地作用。由此可实现非常均匀且温和的力引入，这特别是对于本身敏感的砂芯是有利的。型芯尤其是例如在热箱或冷箱工艺中生产的砂芯。根据一种实施方式，保持元件设计用于形锁合和/或力锁合的设置。优选地，保持元件的内部轮廓完全或大致相应于设置区段的外部轮廓，从而形成形锁合。附加地或替代地，也可设置力锁合，由此可通过保持元件将型芯相当于彼此主动压紧或固定。换句话说，型芯在一定程度上相对于彼此预紧。根据应用或方法实施，本来的保持力最终在型芯在铸造期间“试图”移动时才起作用也可以是足够的。因而保持元件也可仅被“松动地”套上。根据一种实施方式，保持元件是弹性的。弹性可通过保持元件的形式或设计、但也可通过相应的材料选择来提供。弹性构造的保持元件可有利地使用在不同尺寸的设置区段上。但也可通过弹性如上所述建立保持力。根据一种实施方式，保持元件的尺寸、尤其是直径是可调节的。这例如可如上所述通过弹性或可变形性或者说通过相应的几何设计实现。根据一种优选实施方式，保持元件是环形的。保持元件尤其是圆环形的。在这种情况下其可以是闭合或开放的环。根据一种实施方式，保持元件是弹簧环。弹簧环尤其是未闭合的环，从而实现可变形性或者说弹性或可移动性。这一方面允许适配不同尺寸的设置区域。另一方面提供能向相应设置区段施加预紧的保持元件。根据一种实施方式，保持元件的材料相应于铸造材料或至少大致相应于铸造材料。铸造材料例如是铝材、尤其是铝合金或镁合金。有利的是，保持元件可以是后来的铸件的组成部分。根据一种实施方式，为了更好地包封注塑或浇注，保持元件可设有相应涂层，其组成取决于所使用的铸造材料。作为替代方案，保持元件的材料这样选择，使得有针对性地影响后来的铸件的构件特性。影响可这样选择，使得通过保持元件、尤其是通过适合的材料选择提供刚性增加或有针对性且局部的重量减轻等。根据一种实施方式，保持元件的材料的熔化或蒸发温度低于铸造材料的熔化温度。因此，保持元件例如可熔化或蒸发，换句话说，即在实际铸造过程中“消失”或溶解。在此有利的是这样设计该过程，使得熔体的区域或区段至少已经凝固成使得型芯不再需要通过一个保持元件或多个保持元件来保持。根据一种优选实施方式，保持区段在横截面中构造为圆弧形的。有利的是，两个如此相当于彼此定向的保持区段有利地形成一个椭圆形或近似椭圆形或圆滑形、尤其是圆形的设置区段。如上所述，设置区段在横截面中也可构造成有角的、例如四角的、如正方形、矩形或多边形。在此避免棱边是特别有利的，因为由此可通过保持元件实现非常温和的固定或甚至压紧。根据一种实施方式，设置区段构造为延长部，尤其是其是从相应型芯的本来的外部轮廓垂直或大致垂直地延伸出的延长部。优选地，型芯组具有多个设置区段、如2、3、4、5或更多个。数量和位置取决于相应构件的几何形状和尺寸。根据一种优选实施方式，延长部的长度与直径之比小于1、尤其是小于0.6。根据不同实施方式，延长部的长度例如为3-10mm、优选约为5-8mm，而直径约为10-40mm、尤其是约为15-30mm。所提到的尺寸尤其是允许由保持元件通过设置区段的如此产生的周向表面将型芯相对于彼此可靠地固定。根据一种优选实施方式，型芯组是内燃机的气缸盖的型芯组。这种型芯组例如包括水套芯和油室芯。就此而言应指出，型芯组还可包括两个以上的型芯、如三个、四个、五个或更多个型芯，这些型芯上下之间可通过相应设置的保持区段相对于彼此固定。本专利技术还涉及一种铸模，其包括至少一个根据本专利技术的型芯组。铸模本身可以是消失模具、如砂模，或永久模具、如金属型。尤其是其可以是用于低压铸造或重力铸造或者说用于纯砂铸造或金属型铸造的铸模。优选地，仅在型芯之一上设置或安装夹具。根据一种实施方式，至少一个所述型芯相对于重力方向是下型芯，并且至少一个所述型芯相对于重力方向是上型芯，并且仅在下型芯上设置或安装至少一个夹具。有利的是，型芯组允许仅型芯之一、尤其是例如下型芯相对于铸模本身固定。适宜的是，型芯组本身或相对于彼此这样固定，使得不需要从例如上方进一步保持。本专利技术还涉及一种用于制造铸件、尤其是内燃机的气缸盖的方法，其包括下述步骤：-提供至少两个型芯，它们设计用于在后来的铸件中形成空腔；-通过至少一个保持元件将所述至少两个型芯相对于彼此固定；-将型芯组设置在铸模中并且相对于所述铸模固定一个型芯。根据一种实施方式，仅型芯之一或尤其是例如下型芯或下型芯之一相对于铸模固定。通过型芯组、铸模以及方法可总体上显著降低生产成本，同时提高生产速度。可在很大程度上省却型芯座开口的坯件或成品加工，这同样适用于可能的封闭元件、如盖、螺钉、胀簧等的安装。此外可节省铸造材料，尤其是当型芯没有或只须较少的单独的型芯座时。通过该原理有利地完全消除了开头提到的、在事后封闭型芯座开口时的密封性问题。结合型芯组提到的优点和特征类似地且相应地适用于铸模和方法，反之亦然。附图说明从下述对型芯组或保持元件的实施方式的描述中给出其它优点和特征。在此在本专利技术的范围内不同特征可彼此组合。附图如下：图1示出型芯组的示意图；图2示出设置区段的两个细节图；图3示出保持元件的两种实施方式。具体实施方式图1示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.型芯组，包括至少两个型芯(1；2)，其中，所述型芯(1；2)具有相对于彼此定向的保持区段(11；12)，这些保持区段形成设置区段(20)，并且在该设置区段(20)上和/或旁设置或能设置保持元件(40)，由此所述型芯(1；2)能相对于彼此固定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.04.06 DE 102017205853.61.型芯组，包括至少两个型芯(1；2)，其中，所述型芯(1；2)具有相对于彼此定向的保持区段(11；12)，这些保持区段形成设置区段(20)，并且在该设置区段(20)上和/或旁设置或能设置保持元件(40)，由此所述型芯(1；2)能相对于彼此固定。2.根据权利要求1所述的型芯组，其中，所述保持元件(40)设计用于形锁合和/或力锁合的设置。3.根据权利要求1或2所述的型芯组，其中，所述保持元件(40)是弹性的。4.根据前述权利要求之一所述的型芯组，其中，所述保持元件(40)是环形的。5.根据前述权利要求之一所述的型芯组，其中，所述保持元件(40)是弹簧环。6.根据前述权利要求之一所述的型芯组，其中，所述保持元件(40)的材料相应于铸造材料。7.根据前述权利要求之一所述的型芯组，其中，所述保持元件(40)的材料的熔化和/或蒸发温度低于铸造材料的熔化温度。8.根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·胡贝尔，T·祖默，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE