铸造模具及其制造方法技术

一种铸造模具（１０），包括：　　　　主体（１２），其具有用于限定铸型腔的壁表面；和　　　　型腔形成部件（１４），其具有作为该铸型腔的一部分的壁；　　　　所述主体（１２）由钢制成；　　　　所述型腔形成部件（１４）由在韧性、硬度以及导热性的至少一个方面优于制造所述主体（１２）的钢的材料制成。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及铸造模具及制造铸造模具的方法，且尤其涉及这样一种铸造模具及该铸造模具的制造方法，该铸造模具包括需要耐热冲击的部分，该部分由单独元件制成，从而与该单独元件不同的铸造模具的主体就会以比该单独元件低的频率被更换，因此能够通过该铸造模具以低成本制造铸件。
技术介绍
为了根据铸造过程生产例如铝制的铸件，将熔融的铝注入铸造模具中。由于熔融的铝处于高温下，因此铸造模具通常由在高温下具有优异强度的SKD61材料(用于表示合金工具钢的日本工业标准)制成。如果铸造模具发生热裂，则难以从该铸造模具生产出所需尺寸精度的铝铸件。另一方面，由该铸造模具产生的铝铸件的产量变低。因此，甚至当铸造模具的一部分发生热裂时，尽管该铸造模具的其余部分没有发生任何热裂，但该铸造模具还是需要用一个新的铸造模具来更换。然而，由于铸造模具通常都很贵，因此如果生产铝铸件需要频繁更换铸造模具，则这些铝铸件的成本就会很高。当由于铸造模具与注入该铸造模具中的高温熔融金属接触而使得该铸造模具的温度剧烈变化时，即当铸造模具经受热冲击时，在铸造模具中就会发生热裂。因此，铸造模具需要耐热冲击。为了使得铸造模具耐热冲击，该铸造模具通常进行表面处理加工。具体地，铸造模具通过盐浴处理、诸如气体渗氮处理或离子渗氮处理的渗氮处理、物理气相沉积(PVD)处理或化学气相沉积(CVD)处理而涂覆有陶瓷层，例如TiC、TiN等，或者通过硫代渗氮处理涂覆有包含硫化铁和一氮化二铁混合物的层，或者通过氧化处理涂覆有氧化铁的氧化层。然而，即使对铸造模具进行了上述表面处理，也难以大大提高它们的使用寿命。具体地，铸造模具经受强烈热冲击的部分(例如，在所有的具有水平延伸的水平侧壁和大体垂直延伸的垂直底壁的模具凹陷中的、在用于接收导入的熔融金属的浇口附近的模具凹陷)容易出现热裂，尽管它们通过上述表面处理而涂覆有多个层。已经提出对于要耐热冲击的模具部分进行渗碳处理，如在日本专利公开特开No.2002-121643中公开的。然而，所提出的渗碳处理不能大大提高渗碳后模具部分的耐热冲击性，从而不能大大降低由该渗碳后的铸造模具制造的铸件的成本。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种铸造模具及该铸造模具的制造方法，该模具将以较低的频率被更换，从而可以降低由该铸造模具生产的铸件的成本。根据本专利技术的一个方面，提供了一种铸造模具，包括主体，其具有用于限定铸型腔的壁表面；和型腔形成部件，其具有作为该铸型腔一部分的壁，该主体由钢制成，该型腔形成部件由在韧性、硬度以及导热性的至少一个方面优于制造主体的钢的材料制成。在韧性、硬度以及导热性的至少一个方面优于制造主体的钢的材料通常在耐热冲击性方面也较好。因此，铸造模具的、型腔形成部件设置处的部分具有优异的韧性和耐热冲击性，即耐热裂。因此，该铸造模具具有较长的使用寿命，并以比普通铸造模具低的频率被更换。结果，降低了由本专利技术的铸造模具生产的铸件的成本。尽管具有上述优异性质的材料通常很贵，但由上述材料制成的型腔形成部件只用在该铸型腔的一部分中。因此，该铸造模具不会很贵。该主体的钢的优选示例包括SCM材料和SKD材料。在这些材料中，SCM材料是优选的，这是因为它更便宜，从而使得该铸造模具更加廉价。如本领域所公知的，作为一种SCM材料的SCM420材料被广泛用作用于生产模制塑料产品的模具材料。然而，由于由SCM420材料制成的铸造模具的使用寿命不能满足铸造熔融金属的应用，因此难以使用该SCM420材料作为用于铸造熔融金属的铸造模具的材料。该型腔形成部件由从以下组中选择的材料制成，该组包括马氏体时效钢、SKH材料，铜合金以及陶瓷材料，这些材料具有比SCM材料和SKD材料高的韧性。该型腔形成部件可以设置为镶装模。如果铸型腔从用于接收导入的熔融金属的浇口弯曲或成弧形，则该型腔形成部件应该优选地设在最靠近该浇口的位置处。另一方面，该型腔形成部件应该优选地设在铸型腔中朝向较大热冲击的位置处。由具有优异耐热冲击的材料制成的该型腔形成部件设在朝向较大热冲击的位置处。因此，该铸造模具耐热裂。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种制造铸造模具的方法，该铸造模具包括主体，其具有用于限定铸型腔的壁表面；和型腔形成部件，其具有作为该铸型腔的一部分的壁，该方法包括以下步骤形成钢制的主体，并由此限定铸型腔；在该铸型腔的一部分中限定一凹陷；以及将由这样的材料制成的型腔形成部件放置在该主体的该凹陷中，所述材料在韧性、硬度以及导热性的至少一个方面优于制造主体的钢。通过上述方法，能够通过限定该凹陷并而后将该型腔形成部件放置在该凹陷中，而简单容易地制造该铸造模具。另一方面，将型腔形成部件放置在凹陷中，这不会使得制造铸造模具的过程复杂或麻烦。因此，不会增加制造铸造模具的成本以及因此由该铸造模具生产铸件的成本。根据本专利技术的又一方面，提供了一种制造铸造模具的方法，该铸造模具具有主体，其具有用于限定铸型腔的壁表面；和型腔形成部件，其具有作为该铸型腔的一部分的壁，该方法包括步骤将由这样的材料制成的型腔形成部件放置在已经用在铸造过程中的主体中铸型腔的一部分中，所述材料在韧性、硬度以及导热性的至少一个方面优于制造主体的钢。通过上述方法，在以前铸造过程中发生热裂并且不能生产具有所需尺寸精度的铸件的铸造模具可以被回收以重用。因此，可进一步延长该铸造模具的使用寿命，以进一步降低由该铸造模具生产的铸件的成本。该型腔形成部件可以包括使用焊条通过焊接过程沉积的堆焊覆层。通过这种结构，由于在主体和型腔形成部件之间没有形成边界，因此不会阻碍从型腔形成部件到主体的热传递。或者，型腔形成部件可以包括装入或接合到主体上的镶装模。可以比通过焊接过程沉积的堆焊覆层而生产的型腔形成部件更容易且更简单地生产镶装模形式的型腔形成部件。如果铸型腔从用于接收导入的熔融金属的浇口弯曲或成弧形，则该型腔形成部件应该优选地设在朝向较大热冲击的位置，即最靠近浇口的位置处。从以下结合附图的描述中将更清楚本专利技术上述和其它目的、特征和优点，在附图中以示例性示例的方式示出了本专利技术的优选实施例。附图说明图1是根据本专利技术实施例的铸造模具(活动模具)的立体图；图2是图1中所示的铸造模具的俯视图；图3是显示凹陷形成于铸造模具主体中的方式的立体图；图4是显示型腔形成部件被放置在凹陷中的方式的立体图；以及图5是显示切削型腔形成部件的方式的立体图。具体实施例方式以下将参考附图以优选实施例作为示例来详细地说明本专利技术的铸造模具及其制造方法。图1显示了根据本专利技术实施例的铸造模具10的立体图，并且图2显示了铸造模具10的俯视图。作为活动模具的铸造模具10与固定模具(未示出)结合以在二者之间形成铸型腔，用于铸造汽车变速箱。铸造模具10包括主体12和通过焊接接合到主体12上的型腔形成部件14。主体12由SCM420材料制成，这种材料是预硬化钢。主体12具有浇口16以及型腔表面18，该型腔表面18大体垂直于浇口16放置以限定该铸型腔。由于如本领域所公知的SCM420材料很便宜，因此铸造模具10也很便宜。浇口16设在铸造模具10的下部。因此，根据本实施例，熔融金属从铸造模具10的下部注入铸型腔中。型腔表面18具有用于形成汽车变速箱的水平定向的凹陷20和凸起22。型腔形成部件14设有从浇口16向型腔表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铸造模具(10)，包括主体(12)，其具有用于限定铸型腔的壁表面；和型腔形成部件(14)，其具有作为该铸型腔的一部分的壁；所述主体(12)由钢制成；所述型腔形成部件(14)由在韧性、硬度以及导热性的至少一个方面优于制造所述主体(12)的钢的材料制成。2.如权利要求1所述的铸造模具(10)，其特征在于，所述主体(12)由SCM材料或SKD材料制成，并且所述型腔形成部件(14)由从以下组中选择的材料制成，该组包括马氏体时效钢、SKH材料、铜合金以及陶瓷材料。3.如权利要求1或2所述的铸造模具(10)，其特征在于，所述型腔形成部件(14)设置为镶装模。4.如权利要求1至3中任一项所述的铸造模具(10)，其特征在于，所述铸型腔从用于接收导入的熔融金属的浇口弯曲或成弧形，而所述型腔形成部件(14)设在最靠近所述浇口的位置处。5.一种制造铸造模具(10)的方法，该铸造模具(10)包括具有用于限定铸型腔的壁表面的主体(12)，和具有作为该铸型腔的一部分的壁的型腔形成部件(14)，该方法包括以下步骤形成钢制的主体(12)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：小山弘晃，宫内稔浩，岛村康宏，长谷川道治，山本直司，莲池正人，宫崎德幸，远山博昭，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：