阅读说明：本技术 用于制造构件的锭模和方法 (Ingot mould and method for manufacturing a component ) 是由 M·胡贝尔 T·祖默 于 2018-06-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于内燃机气缸盖的锭模,在该锭模中和/或在该锭模中上已设置或可设置顶芯,该顶芯局部地成形构件、尤其是气缸盖的功能表面,并且锭模设计用于成形功能表面的至少一个局部区域。(The invention relates to an ingot mould for a cylinder head of an internal combustion engine, in which and/or on which a top core has been or can be arranged, which top core locally shapes a functional surface of a component, in particular a cylinder head, and which ingot mould is designed for shaping at least one local region of the functional surface.)

用于制造构件的锭模和方法

技术领域

本发明涉及一种尤其是用于内燃机气缸盖的锭模、一种用于制造构件、尤其是气缸盖的方法以及一种锭模的应用。

背景技术

锭模是用于浇铸金属和合金的可重复使用的模具。在此也需要型芯，以便能够在待制造的铸件中制成空腔和/或侧凹。这些型芯通常是用砂子制成的并且因此只能使用一次。由此增加了制造成本。此外，型芯、尤其是砂芯由于其隔热作用而影响熔体的凝固，因此可能无法实现最佳定向的凝固。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种锭模、一种用于制造构件的方法以及一种锭模的应用，它们消除上述缺点并且尤其适合用于制造内燃机气缸盖。

所述任务通过根据权利要求1的锭模、根据权利要求10的方法以及根据权利要求11的应用来解决。其它优点和特征由从属权利要求、说明书和附图给出。

根据本发明提出一种用于内燃机气缸盖的锭模，在该锭模中和/或在该锭模中上已设置或可设置顶芯，该顶芯局部地成形构件、尤其是气缸盖的功能表面，并且锭模设计用于成形或(共同)形成功能表面的至少一个局部区域。下述说明尤其是涉及内燃机气缸盖。但锭模、方法以及应用也可用于制造各种(铸件)部件。常见的铸造方法例如是重力铸造或低压铸造，其中，作为材料优选使用钢或尤其是铝或铝合金、如铝镁合金。本发明最大优点在于构件的功能表面不是仅通过顶芯或仅通过锭模形成，而是一定程度上通过锭模与顶芯的配合作用形成。由此有利的是，可将顶芯的尺寸减小到最小，这直接影响生产成本，因为顶芯所需的成型材料相应减少，顶芯优选由砂制成。

根据一种优选实施方式，所述功能表面是气缸盖的盖罩法兰。盖罩法兰尤其是指气缸盖朝向(后来的)阀盖指向的表面。有利的是，这样构造或设计顶芯，使得其仅成形盖罩法兰的轮廓，而盖罩法兰的其它区域由锭模、换句话说由永久模具成形。

根据一种优选实施方式，所述功能表面是铸件的(后来的)密封表面。进一步优选，功能表面具有开放或封闭的延伸。特别优选，该表面是曲折形的或具有弯曲、半径、弧形等和/或也具有直线区段。

优选锭模包括两个可运动地设置的、尤其是可翻转或可转动的(永久)模具部件，它们可在侧面朝向顶芯移动。适宜的是，由此可将顶芯简单地固定在各模具部件之间，根据一种实施方式，首先设置顶芯并且随后将这两个模具部件向下翻转。在此应指出，在锭模中适宜的是，除了顶芯之外也可设置其它型芯、如水套型芯和油室型芯、用于进气道和排气道等的型芯。它们尤其是可定位于顶芯下方。

根据一种实施方式，顶芯和和模具部件具有用于成形功能表面的成形表面，各成形表面无错位地过渡到彼此中。适宜的是，由此成形无阶梯的功能表面、尤其是平面的盖罩法兰表面。作为替代方案，也可在模具部件和顶芯的成形表面之间设置错位，如果功能表面的几何结构要求如此的话。

根据一种实施方式，顶芯的长度相应于构件沿(构件的)纵向方向的长度。这意味着顶芯与构件一样长，但同时优选具有显著小于构件宽度的宽度，因为锭模、尤其是两个可运动地设置的模具部件可以说设置在顶芯的两侧。作为替代方案，顶芯仅覆盖构件长度的一部分和其整个宽度。又或者顶芯既不完全覆盖构件的长度也不完全覆盖构件的宽度，而是在所有侧上被(永久)模具部件包围。

根据一种实施方式，顶芯具有多个柱形或大致柱形或锥形变细的浇冒口。有利的是，可通过包括浇冒口的细长顶芯实现朝向浇冒口定向的固化。

浇冒口优选沿构件、尤其是气缸盖的纵向方向依次设置。由此可实现最佳且均匀的模具填充。另外，浇冒口体积可保持很小。基于顶芯的最小尺寸，它不再隔热，并且因此能实现朝向浇冒口方向定向的最佳固化。

根据一种实施方式，顶芯具有至少一个成形元件，该成形元件设计用于成形功能表面中的支承部位、尤其是盖罩法兰中的支承巷道。因此适宜的是，顶芯的成形表面不是完全平坦或平面的，而是可具有突出部和/或凹部，以便将可能的附加几何结构或形状集成在功能表面中。支承巷道尤其是用于布置和支承凸轮轴。

根据一种实施方式，至少一个所述模具部件具有成形元件，该成形元件设计用于成形功能表面中的支承部位、尤其是盖罩法兰中的支承巷道。关于顶芯成形元件的说明适用于此。

本发明还涉及一种用于制造构件、尤其是气缸盖的方法，其包括下述步骤：

提供锭模以及顶芯；

通过顶芯并且至少部分地通过锭模来成形构件的功能表面。

优点在于，构件的功能表面同时通过锭模和型芯、尤其是顶芯成形。该方法允许顶芯(其优选由型砂制成)尽可能小得成形且锭模或锭模的相应模具部件尽可能大。

本发明还涉及根据本发明的锭模或根据本发明的方法在机动车制造中的应用。

结合锭模提到的优点和特征类似地且相应地适用于方法和应用，反之亦然。

附图说明

通过下面参考附图对锭模的说明给出其它优点和特征。附图如下：

图1示出锭模连同铸件的透视图；

图2示出由图1已知的锭模连同铸件的剖视图；

图3示出铸件的透视图。

具体实施方式

图1以透视图示出锭模(仅部分示出)，其包括两个模具部件22，在所述模具部件中或上支承或定位有两个可翻转或可转动的模具部件20。在它们之间设置有一个顶芯40，该顶芯具有多个浇冒口42，这些浇冒口沿构件、在此尤其是气缸盖60的纵向方向L设置。模具或者说锭模被填充铸造材料70。可以看出，顶芯40以及可转动的模具部件20具有成形表面30，它们成形一个共同的功能表面(参见图2中的附图标记62)。顶芯40的尺寸、尤其是宽度可以说被限制到最小。

图2以剖视图示出基本上由图1已知的锭模。通过可转动的模具部件20上的双向箭头示出其可动性。可以看出，顶芯40具有突出部46，该突出部在后来的铸件中成形相应的几何结构。除此之外，顶芯40以及可转动的模具部件20具有成形元件22或44，它们在气缸盖60中形成支承巷道64，为此尤其是参见图3。

图3示出完成铸造且脱模的气缸盖60，其中尤其是可以看到功能表面62或者说盖罩法兰62。另外，可清楚地看到用于布置凸轮轴的支承巷道64。尤其清楚的是，浇冒口体积非常小并且锭模或方法允许朝向浇冒口定向的最佳固化。

附图标记列表

20 可运动的、可翻转的模具部件

22 模具部件

24 成形元件

30 成形表面

40 顶芯

42 浇冒口

44 成形元件

46 突出部

60 构件、气缸盖

62 功能表面、盖罩法兰

64 支承巷道

70 铸造材料

L 纵向方向