專利名稱：用于給鑄模機的模腔施襯的襯板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于給砂鑄模機中的模腔施襯的襯板。
背景技術：
由EP0665100已知一種由基板和耐磨部件構成的夾層結構。耐磨部件是通過聚合物編織粘合劑材料粘附至基板的較薄陶瓷或金屬層，以便補償所包含的材料的膨脹系數的不同。不同的膨脹可能導致沿著邊界的密封方面的問題，且這種襯板的重量使得現場更換很麻煩。因此，當粘合劑層的厚度要求高精度時，使三層結合可能引起最終板的厚度不能容忍的變化。在美國專利No. 4997025中，耐磨板通過磁力和機械固定裝置而可拆卸地固定于載體板。不過，這種固定只能用于具有磁性的材料，耐磨部件的制造還需要大量的努力。由EP1135311已知組合不同類型材料(例如樹脂和金屬材料)的夾層板，但是在這種情況下，磁體被嵌入樹脂材料中，因此使得復合物的制造更復雜。由EP0969938已知將耐磨板可拆卸地固定在鑄模機中，所述可拆卸地固定包括永久性地固定于所述鑄模機中的一個部件上的螺栓，且螺栓上的頭部與鍵孔狀凹口中的接合凸緣配合。還已知將合成樹脂澆鑄在完成的模腔或砂箱上，但是該方法遇到的問題是昂貴的模具和在澆鑄后復雜的機械加工。而且，很難現場更換樹脂。
發明內容
根據本發明，提供了一種新的襯板，所述襯板包括用以朝向模腔的表面，其中，用以朝向模腔的所述表面由合成樹脂材料形成。優選是，襯板包括基部單元和粘附于所述基部單元的合成樹脂材料覆蓋層。樹脂材料定向成對著模腔的研磨區域，從而用作耐磨層。在粘附樹脂材料層之前，優選的基部單元被制造成用于所述基部單元的最終尺寸，并裝備有可能的功能開口、襯套和/或用于在模腔中進行固定的配件。合成樹脂表面可以澆鑄成用于完成的襯板的最終形狀和工差，或者需要時在粘附之后機械加工至最終形狀和工差。本發明的襯板具有單層襯板和夾層型襯板兩者的優點。本發明的多個優點中包括與單層襯板相同的在厚度和平行度上所需工差較窄，因此砂模很容易取出和完美地裝襯 (當這很重要時)。較窄工差使得能夠現場更換僅僅一個或多個襯板。在各層之間絕對不可能產生位移，原因是合成樹脂材料澆鑄在基板上并可能覆蓋基板的邊緣，這與樹脂材料的柔韌性一起使得顆粒材料沿模腔邊界具有非常好的密實性。由于合成樹脂材料的重量比金屬材料的重量輕得多，因此襯板更適合運輸和現場更換。將襯板翻新以盡其用將很容易且具有成本效益，原因是耐磨層可以從基部單元上剝離，并重新進行澆鑄處理，從而重新使用襯板的主要部件。根據本發明的襯板可以用于中板式和立式鑄模機兩者。而且，樹脂層還可以在砂噴射槽和受到砂磨損的相關表面中作為耐磨層。
下面將參考附圖更詳細地介紹本發明，附圖中圖1是示意性地表示在吹砂和擠壓循環位置中執行中板技術的機器的吹砂和擠壓部分的側剖圖；圖2是示意性地表示立式鑄模成形的吹砂和擠壓部分的側剖圖；圖3A和IBB分別表示了中板式和立式鑄模技術的模腔的透視圖，其中立式鑄模技術的襯板表示在模腔的外部，并表示了裝備有根據本發明的襯板的鑄模機；圖4是襯板的剖視圖，該襯板具有覆蓋基部單元的邊緣的耐磨層；圖5是襯板的剖視圖，該襯板沒有覆蓋基部單元的邊緣的耐磨層；以及圖6A、6B和6C是襯板的剖視圖，表示了固定裝置的實例。
具體實施例方式在圖4中，襯板10通過將金屬基部單元11機械加工成具有所有功能開口 顆粒材料進口 16、排出口 7(準備用于空氣和/或射流噴嘴27)以及依賴機器的緊固裝置沈(用于固定在模腔的邊界上)而構成。完工的基部單元11準備成用于通過安裝在澆鑄工具(用于樹脂澆濤目的)中而進行合成樹脂的澆鑄。樹脂澆鑄在基部單元上并固化。同時，保證了在各層之間不會發生相對位移。在澆鑄處理之后，因此產生的、具有耐磨層12的襯板10 在需要時機械加工至最終的形狀和工差。需要時在耐磨層12中機械加工出與基部單元11 中的功能開口相對應的功能開口，并可以插入排出噴嘴27。一個優選實施例砂模通常用于復雜形狀金屬產品的工業澆鑄。制造砂模的自動機器或技術是已知的。基本上，大部分類型的鑄模機包括用于砂模模制的砂填充和擠壓部分。在圖1和圖2 中表示了兩種類型的機器，并將在后面對其進行更詳細介紹。在通過圖1所示的中板技術操作的鑄模機中，砂填充和擠壓部分包括上部模腔5 和底部模腔6，該上部模腔5和底部模腔6分別稱為上砂箱和下砂箱，其由引導和移動結構 (未示出)來固定和引導。通過引導和移動結構的致動，這些模腔可以沿彼此相向的方向或相互遠離的方向而運動。按壓結構20包括用于使得上擠壓板18和下擠壓板19以獨立于模腔的運動的方式而彼此相向運動以及相互遠離運動。在本實施例中，按壓結構20與整個砂填充和擠壓部分一起可以旋轉90度至與圖1中所示的位置垂直的位置。在該位置進行中板的插入和取出、各上部和底部砂模部件的裝配以及整個砂模的排出。具有相反布置的模型M-25的中板13夾在模腔5-6之間，使得模型M-25在模制過程中伸入各模腔5_6 中。當中板13處于砂填充或噴射位置時，砂與過多量的空氣一起通過槽形開口 16而同時吹入或噴入各個模腔5-6中。空氣通過通氣孔7而逸出，該通氣孔7被形成為用以濾出砂材料。在吹砂循環之后，按壓結構20使得上擠壓板18和下擠壓板19朝著模板13運動，并彼此抵靠。在擠壓循環中，各模腔中的砂材料被壓實，這分別在各砂模部分中產生模型M-25 的壓印。這樣產生的壓力(該壓力與砂材料和各模腔的周邊壁17之間的相對運動一起作用在所述周邊壁17上)會在模腔中的襯板10上產生磨損，并消耗大量能量。另外，吹砂會在襯板10上以及在槽形開口 16和相關表面上產生磨損。
在通過圖2所示的立式模制技術操作的鑄模機中，與中板技術相反，吹砂和擠壓部分只包括一個模腔8。模腔8由一位于三側上的一組周邊壁和底板來界定。另外，模腔由第一和第二模板14-15來界定，該第一和第二模板14-15由擠壓板22-23來支承。當擠壓板22-23保持就位時，砂與過多量的空氣一起通過槽形開口 16而吹入或噴入模腔8中。 空氣通過排出開口 7而逸出，該排出開口 7已經裝備有排出噴嘴27，以便濾出砂材料。在吹砂之后，按壓活塞21使得支承模板14的擠壓板22運動，且支承模板15的可擺動擠壓板 23運動至模腔中，并壓實模腔中的砂。在擠壓操作期間，模腔8中的砂材料被壓實，這在砂模的相應相反端中產生模板14-15的壓印。在壓實之后，可擺動擠壓板23向上擺動，從而打開模腔。按壓活塞21推動壓實的砂模部分，使之與在先制造的一串相應模具緊密接觸， 從而在這些模具之間的豎向分隔表面處在連續模具之間提供用于砂模澆鑄的空腔。在擠壓過程中產生的壓力(該壓力與砂材料和模腔的周邊壁17之間的相對運動一起作用在所述周邊壁17上)會在模腔8中的襯板10上產生磨損，且高度壓實的模具的排出會產生磨損并消耗大量能量。另外，在砂噴射過程中，吹砂在與砂接觸的表面上產生磨損。在圖4和5所示的優選實施例中，依賴機器類型的基部單元11制造成具有所有功能開口 用于空氣排出的開口 7和/或用于噴射噴嘴27的開口以及(當可行時)用于吹入顆粒材料的槽形開口 16。空氣排出開口 7可能地制備成用于排出噴嘴27等。基部單元11 定位在用于樹脂澆鑄的澆鑄工具中。例如聚氨酯的耐磨層12澆鑄在基部單元上，如圖5中所示，并可能地環繞基板的拐角，如圖4中所示。在固化后，聚氨酯耐磨層12在需要時以傳統但是針對聚氨酯材料的特性的方式進行機械加工，以便完成的夾層狀襯板10具有最終表面質量以及厚度和平行度方面的最終工差。對于空氣排出開口 7，提供排出噴嘴27。而且，用于吹入顆粒材料16的槽形開口 16布置在模腔的上部部分中，與基部單元11中的孔相對應，用于貫穿這些層的連通。有利地，砂噴射系統的表面可以設有耐磨層。圖3A和3B分別表示了用于中板式和立式模制技術類型的鑄模機的模腔，它們均裝備有根據本發明的襯板，不過，相同原理將用于不同類型機器的模腔。在圖3B中，模腔隔間8將裝備有襯板10，該襯板10表示為在模腔的外側。在圖4和5中，可以看見相鄰襯板的邊界結構可以怎樣設有一層合成樹脂并且可能地在相鄰襯板之間提供柔性接觸。聚氨酯的柔性特性能夠使得板具有稍微過大的尺寸，這又有利于安裝和更換，并產生顆粒材料密實的邊界線。還如圖6A、6B和6C中所示，圖中表示了將襯板10固定在鑄模機中的不同可能性。 在圖6A中，固定包括具有頭部26的螺栓，該頭部26安裝在模腔的一個周邊壁17上。螺栓 26的頭部與基部單元11中的鍵孔形開口配合，以便提供與周邊壁17和襯板10的可釋放連接。相應地，圖6B表示了襯板10通過螺釘連接件26而固定至周邊壁17。在圖6C中，周邊壁17和襯板10之間的連接通過螺釘和插入件26的組合來提供， 該插入件26與布置在基部單元11中的開口配合。上面參考本發明的優選實施例介紹了本發明，不過，本領域技術人員能夠在并不脫離下面的權利要求的情況下設想其它實施例。在這些變化形式中，可以設想基部單元11 由與金屬不同的其它材料(例如塑料、澆鑄樹脂、纖維增強復合材料等)來提供。而且，可以在不是模腔表面的其它表面上提供耐磨層。
權利要求
1.一種襯板(10)，用于給砂鑄模機中的模腔施襯，所述襯板包括用以朝向模腔的表面，其特征在于用以朝向模腔的所述表面由合成樹脂材料形成。
2.根據權利要求1的襯板(10)，其特征在于襯板包括基部單元(11)，合成樹脂材料的表面層(12)粘附至基部單元以提供用以朝向模腔的所述表面。
3.根據權利要求2的襯板(10)，其特征在于所述基部單元(11)由金屬材料制成。
4.根據權利要求1-3中任意一個的襯板(10)，其特征在于所述合成樹脂材料(12)為聚氨酯。
5.根據前述任意一個權利要求的襯板(10)，其特征在于所述襯板(10)設有功能開口 用于注入顆粒材料的開口(16)和/或空氣排出開口(7)。
6.根據前述任意一個權利要求的襯板(10)，其特征在于所述襯板(10)設有用于可釋放地緊固在鑄模機上的裝置。
7.一種用于制造襯板(10)的方法，該襯板用于給砂鑄模機中的模腔施襯，該襯板包括基部單元(11)，所述基部單元(11)優選地裝備有功能開口 用于注入顆粒材料的開口(16) 和/或空氣排出開口(7)以及用于可靠地緊固于鑄模機的緊固裝置，其特征在于將合成樹脂材料的覆蓋層(1 粘附于所述基部單元(11)。
8.根據權利要求7的制造襯板(10)的方法，其特征在于將所述合成樹脂材料的覆蓋層成一體地澆鑄在所述基部單元(11)上。
9.根據權利要求7-8中任意一個的制造襯板(10)的方法，其特征在于將所述合成樹脂材料的覆蓋層機械加工至用于所述襯板(10)的最終工差和平面度，該襯板(10)包括與所述基部單元(11)中的所述功能開口相對應的功能開口。
10.一種用于翻新襯板(10)的方法，該襯板用于給砂鑄模機中的模腔施襯，該襯板包括基部單元(11)，所述襯板優選地裝備有功能開口 用于注入顆粒材料的開口(16)和/或空氣排出開口(7)以及用于可靠地緊固于鑄模機的緊固裝置，其特征在于使得覆蓋層從所述基部單元(11)上釋放，并將新的合成樹脂材料的覆蓋層粘附于所述基板(11)。
11.根據權利要求10的翻新襯板(10)的方法，其特征在于將所述合成樹脂材料的覆蓋層成一體地澆鑄在所述基部單元(11)上。
12.根據權利要求10-11中任意一個的翻新襯板(10)的方法，其特征在于將所述合成樹脂材料的覆蓋層機械加工至用于所述襯板(10)的最終工差和平面度，該襯板(10)包括與所述基部單元(11)中的所述功能開口相對應的功能開口。
全文摘要
本發明涉及一種襯板(10)，用于給砂鑄模機中的模腔施襯，所述襯板包括基部單元(11)，所述基板可以裝備有功能開口用于注入顆粒材料的開口(16)和/或空氣排出口(7)以及用于將該板可釋放地緊固于鑄模機的緊固裝置。一層合成樹脂材料(12)粘附于所述基部單元(11)。該層(12)用以朝向所述模腔的研磨表面，從而形成模腔的內表面的一部分。本發明還涉及一種制造襯板(10)的方法，該襯板用于給砂鑄模機中的模腔施襯，該襯板包括基部單元(11)，所述基部單元(11)裝備有功能開口用于注入顆粒材料的開口(16)和/或空氣排出開口(7)以及用于可靠地緊固于鑄模機的緊固裝置。合成樹脂材料的覆蓋層(12)粘附于所述基部單元(11)。而且，本發明還涉及一種用于翻新襯板(10)的方法，該襯板用于給砂鑄模機中的模腔施襯，該襯板包括基部單元(11)，所述襯板優選地裝備有功能開口用于注入顆粒材料的開口(16)和/或空氣排出開口(7)以及用于可靠地緊固于鑄模機的固定裝置。將覆蓋層從所述基部單元(11)上釋放，并將新的合成樹脂材料覆蓋層粘附于所述基板(11)。
文檔編號B22C11/02GK102186612SQ200880131407
公開日2011年9月14日 申請日期2008年10月6日 優先權日2008年10月6日
發明者A·約根森, M·漢森, T·漢森 申請人:迪薩工業有限公司