本发明专利技术涉及用于复杂铸件的内部清理的方法和系统。提供一种除芯方法和系统。这种方法包括的步骤是，提供具有布置在内部通道中的型芯材料的铸件；提供配置成选择性地振动铸件且选择性地旋转铸件的除芯装置；将铸件固定在除芯装置中；将一些弹丸引入铸件的内部通道之中；使铸件振动；以及使铸件旋转。还提供一种除芯装置，其配置成选择性地沿着第一轴线振动铸件，围绕第二轴线旋转铸件以及围绕第三轴线旋转铸件。
【技术实现步骤摘要】
0001本专利技术涉及铸件的除芯，并且尤其涉及一种用于从发动机铸件的内部通道清理型芯砂的方法和装置。
技术介绍
0002在用于形成例如用于内燃机缸体的铸件的精密砂型铸造 工艺中，由树脂粘结的砂芯组装成消耗性模制包装(expendable mold package)。这些砂芯限定出铸件的内表面和外表面。通常，树脂涂覆的 铸型砂被吹入型芯盒中并且被固化从而形成消耗性模制包装。在共有 的美国专利No.6,615，901中示出且描述了 一种典型的模制包装，其内容 通过引用全部并入本文。0003在浇铸熔融金属例如铝或铸铁以形成铸件之后，必须去 除砂芯，这在工艺中称为"除芯(decoring)"。通常采用除芯机来从铸 件中去除砂芯材料。在将铸件装入除芯机之前，通常会对铸件进行预 处理。预处理可包括对铸件进行高能冲击，例如，使用气锤等等。这 个沖击使内部型芯破裂，使得在铸件的内部通道之内发生至少有限量 的型芯运动。除芯机利用型芯的有限运动来促使型芯进一 步破裂成可 流动的型砂。0004一种典型的除芯机可采用摇动原理来进一步粉碎砂芯并 且从除芯机向外输送型芯材料。 一种采用摇动原理的已知除芯机是 SwingmasterTM除芯机，由奥地利的Fill Gesellschaft m.b.h.制造并且在北 美洲由在俄亥俄州的哥伦比亚的Rimrock公司经销。在奥地利专利 No.003791中描述了这种SwingmasterTM除芯机，其通过引用并入本文。 SwingmasterTM除芯机具有两个不平衡型轴，它们在转动方向上产生直 接力，引起铸件的正弦振动。通过使铸件承受具有足够振幅的正弦振 动并且同时使铸件围绕水平轴线旋转从而使型芯破裂，SwingmasterTM 除芯机就从铸件中去除型芯。除芯机引起的铸件的围绕水平轴线的旋 转可进一步使得自由流动的型砂和型芯材料从铸件的内部通道脱落。 一旦去除了自由流动的型砂和型芯材料，剩余的型芯材料就能在通道内更自由地运动，加快了型芯的粉碎以及从铸件的最终去除。由此可 以使显著量的型芯破裂并且从铸件的内部通道去除。0005这种典型的除芯机和工艺没有去除个别砂粒，这些个别 砂粒会附着在铸件壁上，归因于称作"机械粘砂"和"粘砂"的现象。通常 通过后续工艺实现复杂铸件的内部通道中的附着材料的去除。附着材 料的去除是通过下列方法中的至少 一个实现的表面冲击法例如喷丸 处理等；磨损法例如研磨、振动介质清理、刷清、凿刻等；冲刷法例 如高速水喷射等；以及高能机械沖击例如电弧/水下工艺等。这些方法 中的每一个都不合需要地增大了除芯工艺的成本和复杂性。0006仍然需要一种成本效率合算的方法和系统来从铝铸件和 铁铸件的狭窄通道中去除型芯砂和其他杂质。理想地，这种方法和系 统会使清理复杂铸件的可靠性最大化。
技术实现思路
0007根据本专利技术，惊奇地发现了一种成本效率合算的方法和 系统来从铸件的狭窄通道中去除型芯砂和其它杂质，并且使清理复杂 铸件的可靠性最大化。0008在一个实施例中， 一种用于对具有内部通道的铸件除芯 的方法，包括以下步骤提供具有布置在内部通道中的型芯材料的铸 件；提供配置成选择性地使铸件振动且选择性地使铸件旋转的除芯装 置；将铸件固定在除芯装置中；将一些弹丸引入铸件的内部通道之中； 使铸件振动；以及使铸件旋转。因此，通过铸件的振动和旋转促使弹 丸沖击内部通道的表面从而从那里去除型芯材料。通过铸件的旋转促 使型芯材料和弹丸离开铸件的内部通道。0009在另外的实施例中， 一种用于对具有内部通道的铸件除 芯的系统，包括除芯装置和弹丸配送器。除芯装置配置成选择性地使 铸件振动且选择性地使铸件旋转。弹丸配送器与铸件相连通并且适于 向铸件的内部通道传送一些弹丸。0010在另一实施例中， 一种用于具有内部通道的铸件的除芯 装置，包括带有机架布置在其上的固定底座。转子可旋转地与机架相 连。用于牢固地保持铸件的夹紧组件与该转子相连。第一电机与该夹 紧组件相连并且配置成沿着第一轴线选择性地使铸件振动。第二电机与该转子相连并且配置成围绕第二轴线选择性地使该铸件旋转。第三 电机布置在该夹紧組件上并且配置成围绕第三轴线选择性地使该铸件 旋转。附图说明0011通过下列详细说明，本专利技术的上述优点以及其它优点对本领域技术人员来说会更明白，尤其是在根据下文描述的附图考虑时。0012图l是根据本专利技术的一种实施例的除芯系统的側视图；以及0013图2是根据本专利技术的另 一种实施例的除芯系统的侧视图。具体实施例方式0014下列描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本专利技术、 应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记代表相同或 相应的部件和特征。在所公开的方法方面，所示步骤的顺序本质上是 示例性的，并且因此不是必需或关键的。0015在图l中，本专利技术的除芯系统2包括用于清理具有至少一 个内部通道10的铸件8的除芯装置4和弹丸配送器6。内部通道10可以是 复杂内部通道，例如，形成通过铸件8的内部的弯曲通路。弹丸配送器 6与铸件8相连通并且适于按要求向铸件8的内部通道10传送一些弹丸 12。除芯装置4被配置成沿着第一轴线A选择性地使铸件8振动。第一轴 线A可基本上与铸件8选择性地旋转所围绕的第二轴线X相平行。在特 定实施例中，第一轴线A和第二轴线X可基本上相同。尽管可以选择多 种适当的第一轴线A和第二轴线X，但理想地，第一轴线A和第二轴线X 基本上相对于其上支撑着除芯装置4的底板呈水平。0016本领域中已知的一种适当的除芯装置4是SwingmasterTM 除芯机，如上文所述。 一个熟练技工会按要求选择另一种适当的除芯 装置。在特定实施例中，除芯装置4包括带有机架16布置在其上的固定 底座14。机架16与转子18相连。转子18选择性地围绕第二轴线X可旋转。 转子18与夹紧组件20相连。夹紧组件被配置成选择性地且牢固地保持 铸件8。作为一个非限制性的例子，夹紧组件20可包括与一对氯丁橡胶 夹具相连的伺服电机。也可以采用其它适当的夹紧组件20结构。0017除芯装置4可包括第一电机22和第二电机24。第一电机22 可与夹紧组件20相连并且配置成沿着第一轴线A选择性地使铸件8振 动。这个振动基本上可以是正弦振动，例如沿着第一轴线A的方向。这 个振动可以由例如第 一 电机22通过齿轮和弹性皮带所驱动的并联的反 向转动的、不平衡轴引起。铸件8的振动可以例如约等于25Hz的除芯频 率和约等于300m/se 的加速度进行。也可以选择其它适当的用于引起 振动的措施、除芯频率、加速度等类似参数。0018第二电机24可与转子18相连并且配置成围绕第二轴线X选 择性地旋转铸件8。铸件8的旋转可以例如从约-90度到约+180度进行。Z上朝下。二此通过由第二电机24引起P的铸件8的S走转使型芯材料; 弹丸的排出方便。 一个熟练技工会根据需要选择铸件8围绕第二轴线X 的适当的旋转角度。0019参照图2，除芯装置4可包括第三电机26。第三电机26配 置成围绕第三轴线Z选择性地使铸件旋转。作为非限制性例子，第三电 机26布置在除芯装置4的夹紧组件20上。才艮据需要，第三电机26可布置 在除芯装置4上的适于围绕第三轴线Z选择性地旋转铸件8的另一位置。 在特定实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对具有内部通道的铸件除芯的方法，包括以下步骤： 提供具有布置在内部通道中的型芯材料的铸件； 提供配置成选择性地使所述铸件振动和选择性地使所述铸件旋转的除芯装置； 将所述铸件固定在所述除芯装置中； 将一些弹丸引 入所述铸件的内部通道之中； 使所述铸件振动；以及 使所述铸件旋转，其中，通过所述铸件的振动和旋转促使所述弹丸冲击所述内部通道的表面从而从那里去除所述型芯材料。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：TP纽科姆，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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