多型芯和使用多型芯制造中空产品的方法
阅读说明：本技术 多型芯和使用多型芯制造中空产品的方法 (Multi-core and method of manufacturing hollow product using the same ) 是由 柳辰昊 于 2020-11-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种多型芯以及使用该多型芯制造中空产品的方法,使得模制产品的中空部分能够更容易地通过铸造成型并解决质量问题,并且该多型芯包括：第一型芯,其由水不溶性材料制成,具有在该第一型芯中形成的中空部分,并具有在第一型芯的两端处形成的开口,使得中空部分通过开口暴露于外部；第二型芯,其由水溶性材料制成并设置在中空部分的内部；以及包覆层,其被构造成围绕第一型芯,以防止第一型芯和第二型芯暴露于外部；其中第一型芯包括多个空间以允许供给到第一型芯的内部的流体朝向第二型芯流动。(The present invention relates to a multi-core and a method of manufacturing a hollow product using the same, which enables a hollow portion of a molded product to be more easily molded by casting and solves a quality problem, and which includes: a first core made of a water-insoluble material, having a hollow portion formed therein, and having openings formed at both ends of the first core such that the hollow portion is exposed to the outside through the openings; a second core made of a water-soluble material and disposed inside the hollow portion; and a clad configured to surround the first core to prevent the first and second cores from being exposed to the outside; wherein the first core includes a plurality of spaces to allow the fluid supplied to the inside of the first core to flow toward the second core.)
技术领域
本发明涉及一种多型芯和使用该多型芯制造中空产品的方法，更具体地，涉及一种多型芯和使用该多型芯制造中空产品的方法，使得模制产品的中空部分能够更容易地通过铸造成型并解决质量问题。
背景技术
通常，如日本专利注册号JP5737016中所使用的，使用由单一材料制成的型芯(例如砂芯或盐芯)，以通过铸造来成型中空产品。利用上述型芯作为一种型芯进行铸造，然后从模制产品中移除上述型芯，使得模制产品在其中形成有中空部分。
通常，为了移除型芯，使用一种方法，其中在铸造之后，对模制产品施加冲击以使诸如砂芯或盐芯的型芯断裂，然后将水或空气强力地注入到中空部分中以洗掉型芯的碎片。然而，根据型芯的形状，例如弯曲部分或螺旋结构，型芯中存在未断裂的一些区域。
型芯未断裂的区域聚集成团块并堵塞中空部分，从而阻塞空气或水的流动。结果，型芯未从中空部分移除。
此外，在砂芯的情况下，存在砂粒粘在铸件表面上而不能从铸件表面移除的问题。由于残留物可能随后引起系统故障，因此完全移除型芯是非常重要的。
发明内容
技术问题
本发明的实施例提供了一种多型芯和使用多型芯制造中空产品的方法，使得能够容易地从中空部分移除型芯。
此外，本发明的实施例提供了一种多型芯和使用该多型芯制造中空产品的方法，以防止构成型芯的颗粒粘在中空产品的内侧表面上而不移除的情况。
问题的解决方案
本发明提供了一种多型芯，该多型芯包括：第一型芯，其由水不溶性材料制成，具有在该第一型芯中形成的中空部分，并具有在第一型芯的两端处形成的开口，使得中空部分通过开口暴露于外部；第二型芯，其由水溶性材料制成并设置在中空部分的内部；以及包覆层，其被构造成围绕第一型芯，以防止第一型芯和第二型芯暴露于外部；其中第一型芯包括多个空间以允许供给到第一型芯的内部的流体朝向第二型芯流动。
该第一型芯可以包括形成外部的外圆周表面和围绕中空部分的内圆周表面，并且可以形成多个空间以允许流体在内圆周表面与外圆周表面之间的区域中在第一型芯的纵向方向上穿过该第一型芯。
在所述第一型芯中，所述多个空间可彼此连接以允许供给到所述第一型芯的内部的流体在所述第一型芯的纵向方向上穿过所述第一型芯。
该第一型芯可以包括形成外部的外圆周表面和围绕中空部分的内圆周表面，并且多个空间可以彼此连接以允许流体在内圆周表面与外圆周表面之间的区域中在该第一型芯的纵向方向和径向方向上流动。
此外，本发明提供一种使用多型芯来制造中空产品的方法，该方法包括：型芯输入步骤，在该步骤中，将型芯输入到可闭合的模具的空腔中；成型步骤，在该步骤中，将熔体注入到空腔中以包围型芯，使得模制产品成型；以及型芯移除步骤，在该步骤中，在完成所述模制产品的成型之后，从模制产品移除型芯，其中该型芯由水不溶性材料和水溶性材料制成，所述水不溶性材料形成为使得多个空间彼此连接并且沿所述型芯的纵向方向设置，所述水溶性材料设置在水不溶性材料的内部，并且上述型芯移除步骤包括向水不溶性材料供给水以移除水溶性材料。
型芯可以包括第一型芯、第二型芯和包覆层，第一型芯由一种水不溶性材料制成，第一型芯具有在该第一型芯中形成的中空部分并且具有在该第一型芯的两端形成的开口，使得该中空部分通过开口暴露于外部，第二型芯由水溶性材料制成并且设置在中空部分的内部，包覆层被构造成围绕第一型芯的外表面以防止第一型芯与熔体之间的接触。
型芯移除步骤可以包括移除设置在该型芯的两端处的包覆层并且随后将水供给至第一型芯。
型芯移除步骤可以包括向该第一型芯供给水，使得第二型芯和第一型芯以这种顺序被移除。
有益效果
根据本发明的实施例，具有以下效果。
第一，根据本发明的实施例，具有能够容易地从中空部分移除型芯的效果。
第二，根据本发明的实施例，具有防止构成型芯的颗粒粘附在中空部分的内侧表面上并且不从中空部分的内侧表面移除的效果。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的用于制造中空模制产品的模具装置的分解透视图；
图2是用于描述在图1所示的模制装置中使用的多型芯的视图；
图3是示出在图2所示的多型芯的两端不存在包覆层的状态的视图；
图4是示出在图1所示的用于制造中空模制产品的模制装置中形成模制产品的状态的侧剖视图；
图5是其中形成有中空部分的模制产品，该中空部分从用于制造图1所示的中空模制产品的模制装置中取出；
图6是在其中形成有中空部分的模制产品(其在图5中示出)的截面图，并且示出了支撑构件填充在中空部分中的状态。
图7是用于描述图2和3所示的多型芯中的水流的视图；以及
图8是其中形成有中空部分的模制产品的截面图，其在图5中示出，并且示出了支撑构件从中空部分内部移除的状态。
具体实施方式
为了帮助理解本发明，示例性地示出下面描述的实施例，并且应当理解，本发明可以以不同于这里描述的实施例的各种方式来修改和实施。然而，在描述本发明时，当确定相关已知功能或元件的详细描述可能不必要地模糊本发明的要旨时，将省略其详细描述和详细说明。另外，为了帮助理解本发明，附图可能没有按比例绘制，并且一些元件的尺寸可能增大。
本文使用的术语，例如第一和第二，可用于描述各种元件，但元件不应受术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。
而且，这里使用的术语仅用于描述特定实施例，并不旨在限制本发明的范围。单数表达包括复数表达，除非上下文另有明确指示。在本申请中，诸如“包括”、“具有”或“由……组成”等术语应被理解为指定存在特征、数字、步骤、操作、元件、组件或其组合，而不排除提前存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、组件或其组合的可能性。
图1是示出根据本发明实施例的用于制造中空模制产品40的模制装置的分解透视图。根据本发明实施例的模制装置是用于制造其中形成有中空部分的模制产品40的装置。通过打开模具装置的模具，将多型芯30输入到在模具内部形成的空腔中，闭合模具，然后注入熔体来制造中空模制产品40，即其中形成有中空部分的模制产品40。当从模制产品移除多型芯30时，在模制产品内部形成中空部分。
模具装置包括具有第一模具41和第二模具42的模具4，以及设置在第一模具41和第二模具42之间的多型芯30。
第一模具41具有在其中形成的第一空腔44以及设置在一侧以允许多型芯30配合在其中的第一通孔45A。第一通孔45A允许第一空腔44与外部连通。
第二模具42具有在其中形成的第二空腔43，当第二模具42和第一模具41闭合时，第二空腔43与第一空腔44一起形成单个空腔。第二模具42具有设置在一侧以允许多型芯30装配在其中的第二通孔45B。第二通孔45B允许第二空腔43与外部连通。另外，第二通孔45B与第一通孔45A一起形成设置有多型芯30的单个通孔45。
多型芯30的两端部设置在空腔的外部。并且，如图1、图6和图8所示，多型芯30包括平行部分30A和弯曲部分30B，平行部分30A设置在空腔内以彼此平行，弯曲部分30B被构造成允许平行部分30A彼此连通。
平行部分30A和弯曲部分30B形成单一路径，并且通过在多型芯30的两端部处形成的孔与外部连通。因此，多型芯30形成以之字形方式延续的路径。然而，多型芯30不限于具有之字形形状，并且可以具有各种其他形状，例如直线形状。
将参照图1至图3详细描述多型芯30。图2是用于说明在图1所示的模制装置中使用的多型芯30的视图，图3是说明在图2所示的多型芯30的两端不存在包覆层10的状态的视图。在图2的左侧示出了多型芯30的侧视图，并且在图2的右侧示出了在垂直于多型芯30的纵向方向的方向上截取的多型芯30的截面图。
多型芯30包括水不溶性材料和水溶性材料，该水不溶性材料形成为使得多个空间彼此连接并且沿多型芯30的纵向和径向设置，且该水溶性材料设置在水不溶性材料的内部。
因此，当水被供给到多型芯30的一端时，随着所供给的水沿多型芯30的纵向方向流动，即，沿水不溶性材料的空间朝向多型芯30的另一端流动，一些水流向水溶性材料并溶解水溶性材料。
例如，多型芯30包括型芯部分20和包覆层10。型芯20包括第一型芯22和第二型芯21，第一型芯22具有在其中形成的中空部分和在两端处形成的开口，使得中空部分通过开口暴露到外部，且第二型芯21设置在中空部分的内部。
第一型芯22为非水溶性材料，第二型芯21为水溶性材料。例如，第一型芯22可包括砂，且第二型芯21可包括盐。
第一型芯22包括多个空间，使得供给到第一型芯22的内部的流体可以流向第二型芯21。这些空间彼此连接以允许流体在其纵向方向上流动穿过第一型芯22。
具体地，第一型芯22可以包括形成外部的外圆周表面和围绕中空部分的内圆周表面，并且多个空间可以彼此连接以允许流体在内圆周表面与外圆周表面之间的区域中在该第一型芯22的纵向方向和径向方向上流动。
同时，形成包覆层10以覆盖第一型芯22的外圆周表面和端表面，使得多型芯30完全被包覆层10包围。即，形成包覆层10以包围第一型芯22，从而防止第一型芯22和第二型芯21暴露于外部。
包覆层10由阻燃材料制成并且用于在将多型芯30放置在模具中的过程中防止多型芯30坍塌。此外，包覆层10具有高的硬度，以防止构成第一型芯22的材料产生压痕。
可以使用浸渍工艺或喷涂工艺将包覆层10涂覆在第一型芯22上。同时，根据需要，包覆层10可以不在多型芯30的两端形成。
同时，根据本发明的制造中空产品的方法包括：型芯输入步骤，在该步骤中将多型芯30输入到可闭合的模具的空腔中；成型步骤，在该步骤中将熔体注入到空腔中以包围多型芯，使得模制产品成型；以及型芯移除步骤，在该步骤中，在完成模制产品40的成型之后，从模制产品40移除多型芯30。
例如，熔体可以由铝或铝合金制成。
为了在高温熔体注入到模具时承受高温，包覆层10的熔点高于构成熔体的材料的熔点。
此外，为了防止在注入熔体并施加压力时构成第一型芯22的材料产生压痕，包覆层10可以由高硬度的材料制成。
当高温熔体被注入到模具4中然后冷却时，模制产品40位于模具4的内部，如图4所示。
然后，打开模具4以取出模制产品40。如图5所示，取出的模制产品40处于多型芯30的一部分嵌入模制产品40中并且多型芯30的另一部分暴露于外部的状态。
应当移除多型芯30以允许在取出的模制产品40内部形成中空部分。
然而，被移除的多型芯30部分是位于多型芯30的外突出部30C和30D以及嵌入部30A和30B上的第一型芯22和第二型芯21。
根据需要，可以不移除多型芯30的外突出部30C和30D的外周表面上的包覆层10。然而，应移除外突出部30C和30D的两端上的包覆层以允许水流入。
而且，在多型芯30的嵌入部上的包覆层10可以与熔体牢固结合，并且可以不被移除或者可以在加工中空部分的内侧表面时被部分移除。
同时，将参照图6和图7描述有效地移除嵌入模制产品40内部的多型芯30的方法。
图6是其中形成有中空部分的模制产品40(其图5中示出)的截面图，并且示出了支撑构件填充在中空部分中的状态。图7是用于描述图2和3所示的多型芯30中的水流的视图。
参照图6和图7，首先，如图6所示，将水供给到嵌入在模制产品40中的多型芯30的两端的一端。在这种情况下，可以向第一型芯22供给水。
供给到多型芯30的水沿着多型芯30的第一型芯22的内部流动到两端的另一端。
在第一型芯22的内部形成多个空间，并且这些空间彼此连接以形成沿第一型芯22的纵向方向的流动路径和沿第一型芯22的径向方向的流动路径。
因此，沿着流动路径，一些供给水在第一型芯22的纵向方向上流动，并且剩余的供给水在第一型芯22的径向方向上朝向第二型芯21流动。
流向第二型芯21的水沿第一型芯22的纵向溶解由水溶性材料制成的第二型芯21，并从模制品40移除第二型芯21。
随着第二型芯21继续被移除，在第一型芯22中形成空隙的部分增加。
可以以这样的方式移除第一型芯22：首先移除形成空隙的部分。这是因为向第一型芯22供给高压的水，并且第二型芯21不再从第一型芯22的内部支撑第一型芯22。
如图8中所示，随着向第一型芯22继续供给水，第一型芯22从模制产品40中完全移除。
以上已经通过有限的实施例和附图描述了本发明，但是本发明不限于此，并且当然，本发明所属领域的普通技术人员可以在本发明的技术思想和与所附权利要求等同的范围内做出各种修改和改变。
附图标记说明
4:模具
10:包覆层
20:型芯部分
21:第二型芯
22:第一型芯
30:多型芯
41:第一模具
42:第二模具
45:通孔
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