[发明专利]用于制造轨道车车钩锁的方法与系统

说明书

背景技术

轨道车辆车钩用于将轨道车辆连接在一起。北美洲普遍使用的典型车钩是E型或F型车钩。这些车钩并入了一个锁，该锁与车钩的钩舌相互作用以便将钩舌锁到闭合位置。通常，该锁适于在钩舌主体的锁腔内并覆于钩舌尾上。该锁的宽度尺寸被设置以在锁腔内滑动。

这种车钩中使用的锁通常通过铸造法制成。用于制造锁的最常见的技术是通过砂型铸造。用砂型铸造的方法来制造复杂形状成本低，产量高。在典型的砂型铸造工序中，铸模通过围绕模型填满造型砂构成，大体上界定出熔融金属流过的浇铸系统。接着模型被从铸模移除，形成呈被铸造件形状的型腔，对应于最终的铸件。用于界定内部型腔与槽的型芯被放入铸模内。接着铸模被封闭并通过下浇道被注满热液态金属，金属在铸模中冷却。凝固金属或粗铸件通过分离铸模被移除。接着铸件被与浇口分离，精加工并通过研磨、焊接、热处理及加工进行清洁。

在砂型铸造工序中，铸模的建造使用砂为基材，混合粘合剂以保持形状。铸模被建造为两部分，称为上型箱部分（例如上半部）和下型箱部分（例如下半部），它们沿平直的分型线被分开。多达3度或更大的模锻斜度被加工到模型中，以确保模型在取出时能从铸模脱开。在一些砂型铸造工序中，外砂箱用于在贯穿浇注法的造型工艺期间支撑砂。

金属被倒入铸模后，铸件随着接近固态而冷却并收缩。随着金属收缩，额外的液态金属必须继续注入收缩的区域，否则最终的部件中将出现孔洞。在高收缩区域中，冒口形成铸模中从而能在浇注期间提供辅助储藏。这些冒口是最后凝固的区域，因而允许内中物保持液态比被铸造部的型腔更久。随着型腔的内中物冷却，冒口供给收缩的区域，确保生产出固态的最终铸件。在上型铸模顶部开口的冒口还可作为用于在浇注和冷却期间排出气体的排气孔。

在各种铸造技术中，不同的砂粘合剂被用于使砂保持模型形状。这些粘合剂对最终产品有很大影响，因为其控制了尺寸稳定性、表面光洁度以及在每个特定流程中的铸造细节的实现。两种最典型的砂型铸造方法包括（1）湿型砂，由硅砂组成，以黏土和水为粘合剂；以及（2）由硅砂和诸如酚醛尿烷之类的快速固化化学粘合系组成的化学或树脂粘合剂材料。习惯上，锁的建造使用湿型砂工艺，因为与造模材料相关，其成本低廉。

虽然多年来湿型砂在制造锁上一直很有效，但这个工艺有些缺点。例如，锁的表面抛光粗糙，且锁的锁定面的厚度各不相同。这些粗糙面缺陷和变化必须通过研磨和其它精加工来解决，以确保最终的锁能满足尺寸要求。阅读以下描述后，这些铸造工序的其它问题将更明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种制造轨道车车钩的锁的方法，大致上消除表面缺陷和尺寸差异。方法包括在包含第一造型材料的第一铸模的下型箱部分和上型箱部分中制成锁的模型，从而构成界定锁的外表面的型腔。一个型腔构成于具有第二造型材料的第二铸模中。该型腔界定有一个内表面，该内表面大致上与所述第一铸模的外表面互补。下浇道、与所述下浇道流体相通的浇注系统、与所述浇注系统流体相通的冒口以及与所述浇注系统和第一铸模流体相通的浇口形成于所述第二铸模中。所述第一铸模和第二铸模被固化。所述第一铸模被装配出来并被插入到所述第二铸模的上型箱部分中。所述第二铸模被装配出来，且熔融物被倒入所述第二铸模的下浇道。熔融物随后流入所述第一铸模从而制成所述锁。

本发明的第二目的是提供一种制造轨道车车钩的锁的方法，包括在第一铸模的下型箱部分和上型箱部分中形成锁的模型，所述第一铸模包含第一造型材料以形成界定锁的外表面的型腔。上型箱部分界定了被设置以排出气体的第一开口。具有大致上与第一铸模的外表面互补的内表面的型腔在第二铸模中形成，所述第二铸模包含第二造型材料。被设置以排出从第一铸模的上型箱部分的第一开口中排出的气体的第一开口形成于第二铸模的上型箱部分中。下浇道、与下浇道流体连通的浇注系统以及与浇注系统及第一铸模流体连通的浇口用第二造型材料形成。第一铸模和第二铸模硬化。第一铸模被组合并被插入第二铸模的上型箱部分中。第二铸模被组合，且熔融物被注入第二铸模的下浇道中。熔融物随后流入第一铸模中从而形成锁。第一铸模中的气体通过第一铸模的上型箱部分中的第一开口、接着通过第二铸模的上型箱部分中的第一开口被熔融物挤出。