封闭铸件的螺帽、包括螺帽的铸件和铸造过程中封闭螺帽的方法技术

封闭在由铸造材料构成的铸件中的螺帽包括一基本圆柱形的主体。该主体具有第一端和临近主体顶端面的第二端。该主体有一孔和封闭在铸造材料中的外圆周面。该主体在第一端处毗邻所述孔有裸露面，该裸露面裸露于铸件的外面。在外圆周面上，该主体形成有从主体的第二端向第一端扩大的锥形面。在锥形面中，该主体形成有止动装置，用于阻止螺帽从铸件中脱落。通过该锥形面，该主体可安装到形成砂型的模型和从此模型中除去。

【技术实现步骤摘要】
封闭铸造的螺帽、包括螺帽的铸件和铸造过程中封闭螺帽的方法技术技域本专利技术一般涉及封闭在铸件中的螺帽和在铸件中封闭螺帽的铸造方法，尤其涉及一种在用于砂型的模型中可安装和拆除的螺帽以及在铸件中封闭螺帽的铸造方法。
技术介绍
当组件被安装到大型或重型铸件时，经常用到紧固螺栓，该紧固螺栓被插入封闭在铸件的铸造材料中的螺帽中。为了在铸造部件中封闭螺帽，将铸造材料或熔融金属浇铸到砂型中，该砂型具有一个安装到螺帽的螺纹孔中并埋置在砂型中的螺栓。然而，在该铸造方法中，在铸造材料的热量和铸造后的冷却影响下螺帽膨胀和收缩。另外，部分铸造材料可能进入螺帽和螺栓之间从而引起卡死。螺帽的涨缩以及螺帽和螺栓的卡死引起螺帽的螺纹孔的损坏或变形。因此，需要在铸造后使用丝锥再次形成螺纹孔。这样，形成螺帽的螺纹孔的额外工作引起生产率的下降和制造费用的提高。最近提出了解决此问题的技术。例如，公开号为No.2002-192326的未审结的日本专利文献揭示了一种铸造方法，在该方法中螺帽40被封闭在如图12A到12C所示的实模铸造法(full mold process)的铸件中。螺帽40在那里形成一个台阶孔43，该台阶孔包括位于开口部分的大直径部分43a和位于底部的小直径部分43b。在环绕临近大直径部分43a的部位，螺帽40形成具有v形断面的圆周槽44。以此圆周槽作为界线，螺帽40在底部有一螺帽主体41和在底部的相对部分有一圆柱形延伸部42。现在描述上述螺帽40的铸造方法。首先将螺帽40插入支持孔46中，在由如泡沫聚苯乙烯制造的消失模45中形成该支持孔。将螺帽40插入支持孔46达到这样的深度，放置圆周槽44使之与消失模45的表面齐平。螺帽40相对于消失模45固定后，螺栓47旋进大直径部分43a。在此之后，制造砂型50，这样砂型50包围消失模45，螺栓47和螺帽40也被部分埋置在砂型50中。如图12A所示，螺母主体41由消失模45支持，而圆柱形延伸部42被埋置在砂型50中。然后将铸造材料浇入砂型50中。铸造材料在砂型50的型腔中流动并取代消失模45，这样通过螺栓47固定到砂型50上的螺帽40就封闭在铸造材料中。此时由于螺帽40的孔43被螺栓47封闭，铸造材料不会进入孔43。如图12B所示，冷却后从砂型50取出的最终铸件49包括由铸造材料构成的铸造部分52和封闭在铸造部分52内的螺帽40，螺栓47仍然嵌入在螺帽40中。如图12C所示，在圆周槽44处切断螺栓47。因此，螺栓47和螺帽40的圆柱形延伸部42被除去，螺帽40的主体41保留在铸造部分52中。临近螺帽主体41的孔43的剪切表面与铸造部分52的表面齐平。通过使用嵌入封闭在铸造部分52中的螺帽40的小直径螺纹孔43a的紧固螺栓(未示出)，可以将一个元件固定到铸件49上。这样，上述的铸造方法对生产率的提高和制造费用的降低具有重要贡献，在外圆周面带有圆周槽44的螺帽40适合执行此铸造方法。然而，此传统的螺帽适用于使用消失模的实模铸造法，但是不适用于在砂型中使用可循环模型的铸造方法。另外，由于传统的螺帽需要铸造后进行剪切，应当预先决定适于剪切的螺帽的外径和插入螺栓的内径孔的尺寸，这就限制了制定这些径向尺寸的自由。螺帽的剪切表面用作将元件固定到铸件的底座面时，该剪切表面倾向于设置为小面积。因此，当固定重型元件到铸件上时，不能使用具有相对较大轴向拉力的紧固螺栓。同时，图13A到13C图解了另一种在砂型中使用树脂模型的铸造方法来代替铸件中封闭螺帽40的消失模。在此铸造方法中，模型58用于形成砂型50和在其中形成凹槽58a，该凹槽对应着要封闭螺帽40的适当位置。凹槽58a具有逐渐缩减的内表面，使得凹槽58a从底部向开口部扩大。准备一要安装到凹槽58a的插销装置56。插销装置56形成一螺纹孔57，所述螺纹孔57在其中接收作为固定件的螺栓47。插销装置56具有倒锥形的形状以便其外圆周面与凹槽58a匹配。插销装置56也可以从凹槽58a中除去。螺帽40基本上是圆柱形，在其裸露面41a中形成一沿螺帽40长度方向延伸的螺纹孔53。在其外围，螺帽40形成配合槽54作为阻止螺帽40从铸造部分脱离的止动装置。螺帽40形成有一倾斜部分55作为阻止螺帽40相对于铸造部分旋转的旋转阻止装置。现在描述此铸造方法。首先，在螺栓47上安装防松螺母48。将螺栓47插入到插销装置56中，然后将插销装置56安装到模型58的凹槽58a并被保持在模型58内。然后，采用这种方式用型砂填充铸型型腔，从而型砂包围模型58，螺栓47被埋置在最终型腔50中，如图13a所示。砂型硬化后，从砂型50中去除模型58。因为螺栓47被埋置在砂型50中，除去模型58后，插销装置56保留在砂型50中。如图13B所示，从螺栓47中除去插销装置56。如图13C所示，将要被封闭在铸件中的螺帽40安装在螺栓47从砂型50的表面伸出的部分上。由于螺帽40如此安装，随着螺帽40的裸露面41a与砂型50接触，螺帽40被螺栓47支持。接下来，将铸造材料浇入砂型50的型腔并在其中流动，这样如图14A所示，通过螺栓47被砂型50支持的螺帽40被封闭在铸造材料中。铸造材料冷却后，如图14B所示从砂型50中取出铸件51。铸件51包括铸造部分52和封闭在铸造部分52中的螺帽40，螺栓47仍然嵌入并被螺帽40支持。从螺帽40除去螺栓47，得到如图14C所示的带有封闭在其中的螺帽40的铸件51。如图13A到14C所示的螺帽40的封闭铸造(envelopment casting)需要从螺栓除去插销装置56，并从砂型50除去模型58后将螺帽安装到螺栓上。这些工作即麻烦又费时，阻止铸造生产率的提高和生产成本的下降。本专利技术涉及封闭铸造的螺帽和在铸件中封闭螺帽的方法，该方法具有这样的优点为了生产率的提高和制造费用的降低采用可反复使用的模型，而且由于螺帽的更高的设计自由度，螺帽具有足够大的底座面积。
技术实现思路
根据本专利技术，封闭在由铸造材料构成的铸件中的螺帽包括一个基本圆柱形的主体。主体具有第一端和毗邻主体顶部端面的第二端。主体有一孔和被封闭到铸造材料中的外圆周面。主体在第一端毗邻所述孔处有裸露面，裸露面暴露铸件的外面。在外圆周面上，主体形成从主体第二端向第一端扩大的锥形面。在锥形面中，主体形成一止动装置以阻止螺帽从铸件脱落。主体在锥形面处可安装到形成砂型的模型和从形成砂型的模型上拆除。本专利技术也提供一种包括铸造部分和螺帽的铸件。铸造部分由铸造材料构成，具有一外圆周面。螺帽封闭在铸造部分中，包括一基本圆柱形的主体，该主体具有第一端和第二端。主体有一孔和可封闭在铸造材料中的外圆周面。主体在第一端毗邻孔处有一裸露面，裸露面暴露铸件的外面。主体在外圆周面形成有从主体第二端向第一端扩大的锥形面。在锥形面主体上，形成有用来阻止螺帽从铸件脱落的止动装置。主体在锥形面处可安装到形成砂型的模型和从形成砂型的模型上拆除。本专利技术也提供一种在铸件中封闭螺帽的方法。螺帽包括要封闭在铸造部分中的一基本圆柱形的主体。主体有一孔和在毗邻第一端的孔处有一裸露面，裸露面暴露铸件的外面。此方法包括下面的步骤在外圆周面形成从主体第二端向第一端扩大的锥形面；在锥形面中形成有用来阻止螺帽从铸件脱落的止动装置；在砂型的模型中安装螺帽；用砂型充填型腔以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封闭在由铸造材料构成的铸件中的螺帽，它包括：一基本圆柱形的主体，该主体具有第一端和临近主体的顶端面的第二端，该主体有一孔和被封闭在铸造材料中的外圆周面，该主体在其第一端临近所述孔有一裸露面，该裸露面裸露于铸件的外面，在外圆周面上 ，该主体形成有从主体的第二端向第一端扩大的锥形面，在该锥形面中，该主体形成有用于阻止螺帽从铸件脱落的止动装置，其特征在于：通过此锥形面，该主体可安装到用于形成砂型的模型中和可从此模型中除去。

【技术特征摘要】
JP 2004-4-5 110696/04;JP 2004-4-15 119701/041.一种封闭在由铸造材料构成的铸件中的螺帽，它包括一基本圆柱形的主体，该主体具有第一端和临近主体的顶端面的第二端，该主体有一孔和被封闭在铸造材料中的外圆周面，该主体在其第一端临近所述孔有一裸露面，该裸露面裸露于铸件的外面，在外圆周面上，该主体形成有从主体的第二端向第一端扩大的锥形面，在该锥形面中，该主体形成有用于阻止螺帽从铸件脱落的止动装置，其特征在于通过此锥形面，该主体可安装到用于形成砂型的模型中和可从此模型中除去。2.如权利要求1所述的螺帽，其中孔允许紧固螺栓旋入其中，孔允许被砂型支撑的固定元件旋入其中。3.如权利要求2所述的螺帽，其中孔具有台阶形状，并包括用于接纳固定件的位于开口侧的大直径部分和用于接纳紧固螺栓的位于底侧的带有螺纹的小直径部分。4.如权利要求1所述的螺帽，其中在锥形面和裸露面之间该主体具有一非锥形圆周面，该非锥形圆周面平行于该主体的轴线。5.如权利要求1所述的螺帽，进一步包括用于被埋置在砂型中且从主体的裸露面伸出的圆柱形延伸部，所述孔延伸通过该延伸部，螺帽在主体和延伸部之间形成有基本为V形横断面的圆周槽。6.如权利要求5所述的螺帽，其中，所述孔具有台阶形状，并包括位于开口侧的大直径部分和位于底侧的带有螺纹的小直径部分，在大直径部分和小直径部分的边界位于主体中并临近所述圆周槽。7.如权利要求5所述的螺帽，其中延伸部的外径小于裸露面的外径。8.如权利要求1所述的螺帽，其中在主体中提供旋转阻止装置以阻止螺帽相对于铸件旋转。9.如权利要求8所述的螺帽，其中旋转阻止装置是形成在主体上并位于第二端和锥形面之间的倾斜面。10.如权利要求1所述的螺帽，其中止动装置是配合槽。11.一个铸件包括由铸造材料构成的铸造部分，该铸造部分有外圆周面；和封闭在该铸造部分中的螺帽，该螺帽包...

【专利技术属性】
技术研发人员：三宅敬仁，三浦知道，小林博，植松周夫，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：JP[日本]