[发明专利]用于制造铸造型芯的方法和铸造型芯

说明书

为了实现以简单的方式也能够制造形状复杂的或针对其特性优化的、为了以铸造技术制造铸件而设置的铸造型芯(G1‑G5)，其由粘合剂和型砂以及可选择性添加的添加剂混合形成的造型材料构成，本发明提出下列加工工序：a)通过将造型材料导入铸造型芯模具中而成型铸造型芯(G1‑G5)；b)造型材料凝固；c)从铸造型芯模具中取出铸造型芯(G1‑G5)；d)将铸造型芯(G1‑G5)加热至变形温度；e)通过在铸造型芯(G1‑G5)上施加变形力(K，KA，KX，M)使加热过的铸造型芯(G1‑G5)变形；f)冷却铸造型芯(G1‑G5)。

技术领域

本发明涉及一种用于制造铸造型芯的方法，此铸造型芯用于以铸造技术制造铸件，以及此种铸造型芯。在此，铸造型芯分别由以粘合剂与型砂以及选择性添加的添加剂混合形成的造型材料制成。

背景技术

此处所述类型的铸造型芯典型地用于通过铸造技术由金属熔液制造铸件。铸造型芯描述为“损耗件”，因为，当铸件从相应的铸造模具中脱模后，铸造型芯损坏。

为了铸造铸件，将金属熔液浇入由相应的铸造模具围绕形成的模具空腔中。在金属熔液凝固为铸件之后或此过程中，将铸造模具与铸件分离。

通常，铸造模具包含多个铸造型芯。这些铸造型芯在铸件内部形成空腔、通道和其他缺口。但是，对于组装为所谓的“型芯组”的铸造模具，其也形成铸件的外部轮廓。

铸造型芯在成型工具、即所谓的“射芯机”中制造，此成型工具包含分为型芯盒的上半部和下半部的型芯盒。型芯盒以其两个型芯盒部分围绕形成构造待制造的铸造型芯的模具空腔。在型芯盒关闭时，借助压力将造型材料射入此模具空腔中。此过程称为“射芯”。接着，铸造型芯在型芯盒中完成硬化。然后，通过移动至少一个型芯盒半部打开型芯盒，从而取出铸造型芯。在工业量产时，只要其尺寸允许，通常就在一个型芯盒中同时成型多个铸造型芯。

用于制造所讨论种类的铸造型芯的造型材料通常由模具基本材料、例如无机耐火型砂和粘合剂混合形成。在实践中，为此使用无机的或有机的粘合剂。在使用无机粘合剂时，通过输入热量和排出湿度实现造型材料在型芯盒中的硬化(“热芯盒法(Hot-Box-Verfahren)”)，与此不同，在使用有机粘合剂时，通过反应气体对在模具工具中的型芯进行气体处理，从而通过粘合剂与反应气体的化学反应引起固化(“冷芯盒法(Cold-Box-Verfahren)”)。

无论是基于无机粘合系统的、还是基于有机粘合系统的造型材料都能够在市场中以多种规格获得。在此，在需要时，此种造型材料也包含添加剂，从而调整其尤其储存能力、流动性能等方面的特性。

借助已知的、市场上常见的造型材料可实现，制造形状纤细的铸造型芯，即具有小直径、延伸较长的细区段以及同样具有形状纤细的分支的铸造型芯，其形状稳定性足以使其从铸造型芯制造处运输到模具制造处，使其可靠地保持在相应的铸造模具中并且也能够吸收在浇铸熔液时出现的应力。但是，其制造方式以及其制造使用的造型材料的类型导致铸造型芯高度脆性并且因此易断。

前述在工业量产中常见的方法和基于使用可重复使用的模具的制造类型和方式在成型铸造型芯时造成一些局限。因此，在型芯盒的模具空腔中必须设置脱模斜度，从而使制成的铸造型芯能够从型芯盒中操作可靠地、不造成损坏地脱出。在使用在企业实践中常见的、两件式的型芯盒时，铸造型芯无法具有会妨碍脱模的侧面凹部。如果仍需制造具有此种侧面凹部的铸造型芯，必须使用多件式的型芯盒构造，其需要高度的技术投入以及相应的高资金投入。

为了在已知的铸造型芯制造中能够构造侧面凹部，使用所谓的“松动部件”。其装入型芯盒中，然后以造型材料环绕并与铸造型芯一同从型芯盒中取出。由于相应的待构造的侧面凹部而限定的松动部件和铸造型芯的造型材料彼此啮合，只有在脱模后松动部件才能从铸造型芯上取下。除了因其使用引起额外的工序以外，在批量生产时的生产技术方面，此种松动部件还有此缺点，为了保证合乎有序的、符合周期的生产流水线，必须循环转移很多松动部件。