浇铸装置及浇铸方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于浇铸包含外部底切之金属组件的装置，该装置包含：基座主体(3)，其具有第一末端部分(12)及圆周侧壁(13)，该圆周侧壁包含楔形内部表面(16)；第一模零件(4)，其可插入至该基座主体(3)中且形成用于待浇铸之该组件(8)的第一模制表面(23)；多个侧模零件(5)，其可插入至该基座主体(3)中且在已插入状态下相抵于该基座主体(3)之该圆周侧壁(13)径向地受支撑且形成包含用于待浇铸之该组件(8)之内部模制表面(18)的模环(17)；第二模零件(6)，其可移动至藉由该等侧模零件(5)形成之该模环(17)中到达浇铸位置且形成用于待浇铸之该组件(8)之第二模制表面(36)，其中在该浇铸位置中，该第二模零件(6)相对于该第一模零件(4)以完全无接触方式配置。

Casting device and casting method

The present invention provides a device for casting a metal component containing external bottom cutting, which comprises a base body (3) having a first end part (12) and a circumferential side wall (13), which includes a wedge-shaped inner surface (16), a first die part (4), which can be inserted into the base body (3) and is formed for casting. The component (8) of the first molding surface (23); a plurality of side mold parts (5), which can be inserted into the base body (3) and inserted into the state of balance on the base body (3) of the circumference of the side wall (13) radially supported and used to form inclusion the casting of the component (8) of the internal molding surface (18) the ring (17); the parts of the second mock exam (6), It can be moved to the side of the mold parts (5) formed the ring (17) to the casting position and form for the casting of the component (8) of the second molding surface (36), in which the casting position, the first part of the second mock exam (6) relative to the first die parts (4) to complete the non-contact mode configuration.

【技术实现步骤摘要】
浇铸装置及浇铸方法
本专利技术涉及一种用于制造金属组件，特别是轻金属车轮的装置及方法。
技术介绍
在轻量构造及乘客保护方向上之努力引起对高强度及超高强度组件之增长的开发，该等组件具有低于至少具有相同强度属性之通用组件的重量。藉由浇铸制造轻量金属组件(特定而言，用于机动车辆之轻金属车轮)系已知的。一种用于轻金属车轮之压铸的方法及装置自EP0423447A2系已知的。该装置包含一稳定支撑之中心模具零件、一高度可调整模及两个侧向半壳。该等半壳具有外部锥形表面，其可与包含锥形内部表面之高度可调整环状主体啮合。一种用于藉助于浇铸及成型工具制造金属组件之方法及装置自EP2848333A1系已知的。该方法包含以下步骤：在第一压力下将熔融物浇铸至该浇铸及成型工具中；藉由较大第二压力将压力施加至工具中之固化熔融物；及藉由较大第三压力压缩工具中之自熔融物固化的组件。一种用于制造金属模铸零件之方法自DE102009051879B3系已知的。模具空腔系藉助于金属熔融物泵自下方至铸模中而被填充。在填充铸模之后，进入开口经紧密地闭合。在固化制程期间，压力随后经施加至围封于模具空腔中之金属熔融物。鉴于将满足的关于工具(若适用)之制造准确度、磨损趋势、温度平衡及高压合适性的各种需求，亦被称作模具之可再用浇铸及成型工具的构造提出挑战。用于制造包含侧向底切之机动车辆轮圈的低压铸模自DE10234026C1系已知的。该铸模包含：底板，其包含中心浇铸喷嘴；垂直可移动芯；以及可水平及垂直移位之对开式模具区块。该等模具区块连同芯一起固定至桥接件，且可与其一起垂直地移位。顶板系紧固至桥接件以便能够升高及降低，藉助于该顶板，该等模具区块可经由滑动楔状物对移动成彼此隔开。底板具有侧向楔状物对，在闭合状态中，该等模具区块以外部楔状物表面紧靠该等侧向楔状物对。底部模具系支撑于底板上，在该模之闭合状态中，该芯与底部模具以搁置方式接触。此外，具有用于顶出浇铸组件之顶出销的模具系已知的。此类顶出销特定而言在高浇铸压力之状况下经受高磨损，此又可导致浇铸零件变形。
技术实现思路
本专利技术系基于提议一种用于浇铸金属组件之装置的目标，该装置具有简单设计，该装置仅经受小的磨损，且藉助于该装置，近净形(near-net-shape)组件可以高制造准确度进行制造。该目标进一步在于提议一种对应方法，其可在小的磨损下执行，且藉助于该方法，浇铸组件可以高制造准确度进行制造。一种解决方案在于一种用于制造包含外部底切之金属组件的浇铸装置，该装置包含：基座主体，其具有第一末端部分及圆周侧壁，其中该侧壁具有内部表面，该内部表面在朝向该第一末端部分之方向上楔形化；第一模零件，其可插入至该基座主体中且形成用于待浇铸之该组件的第一模制表面；多个侧模零件，其可插入至该基座主体中，其中该等侧模零件在已插入状态下相抵于该基座主体之该圆周侧壁径向地受支撑且形成包含用于待浇铸之该组件之内部模制表面的模环；第二模零件，其可移动至藉由该等侧模零件形成之该模环中到达浇铸位置且形成用于待浇铸之该组件之第二模制表面，其中在该等侧模零件已插入至该基座主体中之该状态下，该第二模零件可相对于该等侧模零件轴向地移动，且相对于该第一模零件以完全无接触方式配置于该浇铸位置中。该装置之优点为包含一个或多个底切之浇铸组件可藉由其以高效方式按具有极好强度属性及高制造准确度的近净形进行制造。因为第二模零件相对于该第一模零件不具有界定止挡，亦即，其可自待设定用于浇铸之末端位置(浇铸位置)在朝向该第一模零件之方向上进一步移动，所以压力可经施加至在完全填充模具空腔之后自熔融物固化的组件。因此，组件体积之温度相关收缩可得到补偿。在该浇铸之后的该压力施加进一步促成具有小晶体之精细晶粒结构，其最终引起该组件之良好强度属性。归因于第一模零件与第二模零件之间的无止挡组态，模系统之静态过定性得以避免，其引起该浇铸装置之良好闭合属性。由于熔融物之热输入而呈现的模零件之热膨胀有利地由侧模零件之自动轴向精细定位来补偿。在侧模零件之较大径向热膨胀的状况下，侧模零件变得较早紧靠基座主体，亦即，其不太深地穿透至基座主体中；相比而言，在较小径向热膨胀之状况下，侧模零件较深地穿透至基座主体中。取决于待浇铸之组件的大小及形状，此等定位公差可例如分别为大约1毫米之1/10或十分之几。不管热膨胀及相关联之定位公差，侧模零件分别相对于基座主体及固持于其中之第一模零件始终居中。操作装置可经设置以产生该第二模零件与该第一模零件之间的相对移动。该第二模零件可藉助于该操作装置在轴向方向上移动。特定而言，该第二模零件可分别在朝向基座主体或朝向第一模零件之方向上移动超过末端位置，以便将压力施加至待浇铸之组件。就此而言，该操作装置亦可被称作压力施加装置。因此，该浇铸装置及/或形成模具空腔之该等模零件分别组态为经压力加载，且分别适合于将至少1巴，特定而言大于10巴，较佳在10与1000巴之间的压力施加至工件及耐受彼等压力。对于侧模零件，一个或多个固持装置可经设置以用于当压力经由该压力施加装置而引入至固化组件中时在已插入状态下将该等侧模零件固持于闭合位置中。该(等)固持装置可按可控制动力单元(例如，液压定位缸)之形式进行设计。举例而言，该第一模零件可为下部模零件，其系以一稳定方式固持于支撑件上。在此状况下，该第二模零件可为上部模零件，其可相对于该下部零件移动。然而应理解，反向指派(亦即，第一模零件作为上部零件且第二模零件作为下部零件)亦系可能的。关于两个零件中之哪一者以稳定方式固持且两个零件中之哪一者可轴向地移动的指派可经自由选择。在本专利技术之上下文中，就此而言，以使得一个组件可相对于另一组件移动之方式进行的描述将始终亦包括运动反转。该第一模零件、该第二模零件及该等侧模零件形成待填充有熔融金属之模具空腔。其亦可被称作第一模具零件、第二模具零件及侧模具零件。所有可浇铸金属及金属合金分别可用作用于制造组件之材料。特定而言，诸如铝、镁及/或钛之轻金属之金属合金可能用于制造作为浇铸零件之车轮。取决于浇铸材料，该浇铸装置可经设计以制造具有例如5至100公斤之重量的组件。该等模零件之形状系根据待制造之组件的通常可变的形状而调适。该浇铸装置尤其适合于制造包含侧向底切之主体，特定而言，旋转对称主体，诸如车轮，但不限于此。该浇铸装置较佳经组态以使得藉由该等模零件围封之模具空腔具有至少0.5公升，特定而言至少3.0公升及/或最大50公升之容积。取决于待制造之组件的形状及大小，该模具空腔亦可经设计为腔巢，以使得多个组件可同时藉由一个浇铸制程而制造。所使用之侧模零件的数目取决于待制造之组件的形状。举例而言，两个、三个、四个或大于四个侧模零件可经设置。为制造旋转对称主体，个别侧模零件在闭合状态中接合以形成环。藉此提供个别片段之均匀划分系有利的，例如，两个半壳或各自包含120°圆周范围之三个片段，或各自包含90°圆周范围之四个片段。根据较佳实施例，该装置具有包含模制表面之模具端环，该模制表面在朝向该第一末端部分之方向上楔形化，其中该模具端环相抵于该基座主体轴向且径向地受支撑。该模具端环可制造为单独组件且可插入至该基座主体中。作为替代例或另外，该模具端环亦可分别固定地连接至基座主体(特定而言，藉助于螺杆连接)或可经设计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于浇铸包含外部底切的金属组件、特别是用于制造轻金属车轮的装置，其包含：基座主体(3)，其具有第一末端部分(12)及圆周侧壁(13)，其中该侧壁(13)具有内部表面(16)，该内部表面在朝向该第一末端部分(12)之方向上楔形化；第一模零件(4)，其可插入至该基座主体(3)中且形成用于待浇铸之该组件(8)的第一模制表面(23)；多个侧模零件(5)，其可插入至该基座主体(3)中，其中该等侧模零件(5)在已插入状态下相抵于该基座主体(3)之该圆周侧壁(13)径向地受支撑且形成包含用于待浇铸之该组件(8)之内部模制表面(18)的模环(17)；第二模零件(6)，其可移动至藉由该等侧模零件(5)形成之该模环(17)中直至用于浇铸之浇铸位置且形成用于待浇铸之该组件(8)之第二模制表面(36)，该装置之特征在于，在该等侧模零件(5)已插入至该基座主体(3)中之该状态下，该第二模零件(6)可相对于该等侧模零件(5)轴向地移动，且相对于该第一模零件(4)以完全无接触方式配置于该浇铸位置中。

【技术特征摘要】
2016.12.05 EP 16202301.41.一种用于浇铸包含外部底切的金属组件、特别是用于制造轻金属车轮的装置，其包含：基座主体(3)，其具有第一末端部分(12)及圆周侧壁(13)，其中该侧壁(13)具有内部表面(16)，该内部表面在朝向该第一末端部分(12)之方向上楔形化；第一模零件(4)，其可插入至该基座主体(3)中且形成用于待浇铸之该组件(8)的第一模制表面(23)；多个侧模零件(5)，其可插入至该基座主体(3)中，其中该等侧模零件(5)在已插入状态下相抵于该基座主体(3)之该圆周侧壁(13)径向地受支撑且形成包含用于待浇铸之该组件(8)之内部模制表面(18)的模环(17)；第二模零件(6)，其可移动至藉由该等侧模零件(5)形成之该模环(17)中直至用于浇铸之浇铸位置且形成用于待浇铸之该组件(8)之第二模制表面(36)，该装置之特征在于，在该等侧模零件(5)已插入至该基座主体(3)中之该状态下，该第二模零件(6)可相对于该等侧模零件(5)轴向地移动，且相对于该第一模零件(4)以完全无接触方式配置于该浇铸位置中。2.如权利要求1之装置，其特征在于用于在轴向方向(R1、R2)上移动该第二模零件(6)之操作装置(37)，其中该第二模零件(6)可在朝向该第一模零件(4)之方向上移动超过该浇铸位置，以便将压力，特定而言大于1巴之压力施加至待浇铸之该组件(8)。3.如权利要求1或2之装置，其特征在于包含模制表面(22)之模具端环(20)，该模制表面在朝向该第一末端部分(12)之方向上楔形化，其中该模具端环(20)附接至该基座主体(3)。4.如权利要求1至3中任一项之装置，其特征在于，该等侧模零件(5)具有外部接触表面(19)，该等外部接触表面与该基座主体(3)之该楔形内部表面(16)相互作用，以使得该等侧模零件(5)回应于至该基座主体(3)中之轴向插入移动(R1)而朝向彼此径向地向内移动。5.如权利要求3或4中任一项之装置，其特征在于，该模具端环(20)牢固地连接至该基座主体(3)或该第一模零件(4)，特定而言，经一体地设计。6.如权利要求1至5中任一项之装置，其特征在于由该等侧模零件(5)形成之该模环(17)的该内部模制表面(18)及该模具端环(20)之该楔形模制表面(22)的一部分区段，其轴向地连接至彼此且一起形成用于待浇铸之该组件(8)的模具空腔(7)之侧壁。7.如权利要求1至6中任一项之装置，其特征在于，在该等侧模零件(5)之该已插入状态下，一间隙形成于该等侧模零件(5)之下部环状边缘(21)与该第一模零件(4)之该模制表面(23)之间，该间隙形成待填充之该模具空腔(7)之一部分。8.如权利要求1至7中任一项之装置，其特征在于，该等侧模零件(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·加特纳，沃纳·休伯尔，
申请(专利权)人：慕贝尔性能车轮有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT