[发明专利]型芯组操纵器和方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种浇铸设备和工艺，包括但不局限于型芯组操纵方法和设备。

发明背景

内燃机包括具有多个汽缸的曲柄箱。汽缸包括活塞，由于燃烧作用引起的活塞的往复运动被传递通过曲柄轴而产生内燃机的输出转矩。通常，内燃机曲柄箱是由铸造金属制成的，并包括一体地形成于其内的通道，这些通道用来将各种流体从内燃机的一个位置传至另一位置。一般经过内燃机中的通道的流体包括冷却液、空气、燃料、油等。

已知制造内燃机部件的方法包括在金属外浇铸部件。典型的内燃机部件被浇铸成其内形成有一个或多个内部通道，并随后一般使用各种加工作业来完成。浇铸部件一般通过将熔融金属灌入模具而形成。模具具有当熔融金属凝固时形成部件理想外部形状的内表面。内部特征一般由型芯构成，所述型芯典型地基本由沙或其它适宜材料制成并在灌入熔融金属前已被放入模具。

典型的型芯包括被组装成型芯组的一个或多个互锁部分。型芯组被放入半模中，在半模中是已加工成形的组件的内型腔。操纵型芯组以将其放入半模是一项精细的操作，主要因为型芯组的易碎性。

在典型的制造环境中，一个模具中可形成一个以上的内型腔，以在每次金属浇灌作业中浇铸多个内燃机部件。这表示在执行浇灌作业前，一个模具可容纳多个型芯组。通常，型芯组在模具放入期间会受到损坏，造成相对高的材料废弃率。这个和其它的问题可以如下方式避免。

发明概述

多个夹具连接于机器的机架。每个夹具包括：含从动齿轮的驱动部分；连接于驱动部分并具有带中心线的狭长形状的轴部；以及连接于轴部与驱动部分相对的一端的头部。头部延伸过轴部的外部尺寸。至少一个致动器通过至少一个连杆连接于至少一个驱动轴，所述致动器包括至少一个驱动齿轮。至少一个驱动尺寸与夹具的从动齿轮啮合，以使致动器的运动依次传递至驱动轴、至驱动齿轮、至从动齿轮，最后传递至夹具从而使夹具围绕中心线转动。

附图简述

图1是具有设置于其中的三个型芯组的半模的外形图。

图2是咬合于型芯组的一组已知的夹具的横截面图。

图3是具有凹口的已知型芯组的外形图。

图4是根据本发明的、具有较浅凹口的改良型芯组的的外形图。

图5和图6是根据本发明的、当夹具咬合和脱离型芯组时夹具的横截面图。

图7是根据本发明的、夹具的驱动机构的分解外形图。

图8是根据本发明的、被设置成使用夹具咬合住多个型芯组的机器的外形图。

图9是根据本发明的、用来操纵型芯组的方法的流程图。

较佳实施例的说明

下面描述一种操纵型芯组以将其放入用于浇铸具有内部通道的金属部件的模具型腔的设备和方法。一种已知型芯组操纵设备示出于图1-图3以供比较。

作为部分组装的模具组件(未示出)的一部分的半模100示出于图1中。半模100被图示为具有设置在半模100的型腔104内的三个型芯组102。半模100是模具组件的下半部。模具组件的上半部(未示出)一般被置于半模100上以完成和密封诸型芯组102周围的型腔104，从而准备浇铸。当组装模具组件时，通过形成在半模100中的型腔口106灌入熔融金属。填满型腔口106的液态金属流过配给通道108，通过熔渣过滤器110，并流入型腔104以包围模具通道102并填满型腔104。

多个坑112被形成于半模100中，在设置于半模100中的每个型芯组102之间和周围。多个坑112中的每一个在浇灌作业过程中被填满熔融金属。在模具组件中的金属凝固后留下的大约重达75磅(43公斤)的金属部分不属于制造的部件并且在精加工作业阶段被除去。在金属部分已被除去后留下的金属条(slug)一般可回收。理想的是使铸造作业期间灌入每个模具组件的金属的量最小化，同样理想的是使制造的部件中不使用的金属的量最小化。填满多个坑112的每一个的、不为部件使用的金属的量取决于坑112的大小和体积。