具体实施方式

下面描述的实施例被说明性地示出以帮助理解本发明，并且应当理解，本发明可以不同于本文描述的实施例以各种方式修改和实施。然而，在描述本发明时，当确定对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点时，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被夸大了。

诸如本文使用的第一和第二等术语可以用于描述各种元件，但这些元件不应受到术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。

此外，本文使用的术语仅用于描述具体实施例，而不打算限制本发明的范围。除非上下文另有明确指示，否则单数表达包括复数表达。在本申请中，诸如“包括”、“具有”或“由...构成”等术语应当理解为指明存在特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合，而不排除预先存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合的可能性。

在下文中，将参考图1和图2描述根据本发明实施例，包括多层填充材料的、用于制造空心产品的型芯以及使用所述芯制造空心产品的方法。图1是根据本发明实施例的用于制造空心模制产品的模具装置的分解透视图，并且图2是示出将模制产品放置在图1所示的用于制造空心模制产品的模具装置中的状态的侧截面图。

下文描述的空心模制产品包括这样的模制产品：其通过使用具有由双金属制成的双层结构的管的模具装置而在其中形成空心。此外，具有由双金属制成的双层结构的管可以用在用于制造空心模制产品的模具装置中，并且制造空心模制产品的方法是制造具有在其中形成的空心的模制产品的方法，所述方法是使用所述模具装置执行的。

根据本发明实施例的模具装置是一种用于制造具有在其中形成的空心的模制产品的装置。通过打开模具装置的模具、将空心管投入到在模具内部形成的空腔中、闭合模具、然后注入金属，制造空心模制产品，所述空心模制产品是具有在其中形成的空心的模制产品。在模制产品内部形成的空心是在注入空腔中的熔体被冷却而不注入管部分30内的空心中时形成的。

模具装置包括模具4，所述模具包括第一模具41和第二模具42以及设置在第一模具41与第二模具42之间的管部分30。

第一模具41具有形成在其中的第一空腔44和设置在一侧处以允许管部分30安装在其中的第一通孔45A。第一通孔45A允许第一空腔44与外部连通。

第二模具42具有形成在其中的第二空腔43，并且当第二模具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具有设置在一侧处以允许管部分30安装在其中的第二通孔45B。第二通孔45B允许第二空腔43与外部连通。此外，第二通孔45B与第一通孔45A一起形成单个通孔45，管部分30设置在所述单个通孔中。

管部分30的两个端部设置在空腔外部，并且在每个端部分处，形成孔以允许管部分30的空心与外部连通。设置在两个端部分中的一个处的孔可以作为引入流体或支撑构件(将在下文中描述)的入口，而布置在另一个端部分处的孔可以作为排出流体或支撑构件的出口。

此外，如图1和图6所示，管部分30包括平行部分30A、弯曲部分30B以及外突起30C和30D，所述平行部分设置在空腔内部以彼此平行，所述弯曲部分被配置成允许平行部分30A彼此连通。平行部分30A和弯曲部分30B是嵌入模制产品中的部分。

平行部分30A和弯曲部分30B形成单个路径，并且通过在管部分30的两个端部分处形成的孔与外部连通。因此，管部分30形成以之字形方式连续的路径。然而，管部分30不限于具有之字形，而是可以具有诸如直线形状的各种其他形状。

管部分30具有由双金属制成的双层结构，并且包括形成双层结构的外层的第一管10和形成双层结构的内层并设置在第一管10内侧的第二管20。第一管10的内周表面和第二管20的外周表面接合。

第一管10可以由例如铝(Al)材料制成。被注入空腔中的用作熔化溶液的熔化材料，即，熔体，可以是与制成第一管10的材料相同的材料。例如，熔化材料可以是Al或Al合金。因此，当注入高温熔体时，第一管10可以部分或全部熔化。在这种情况下，可以预设第一管10的厚度，使得由于熔体的注入，第一管10的外侧仅一部分熔化，而不是整个第一管10熔化。

为了防止由于填充材料50产生凹痕(如将在下面描述)，第二管20的硬度高于或等于填充材料50的硬度。通常，当在高温熔体被注入到空腔中，高温导致管变得柔软，同时，由于熔体产生的注入压力施加到管上，并且管的内周表面将支撑构件压入管内时，会产生凹痕。

第二管20可以由这样的材料制成：其熔点和硬度高于第一管10材料和熔体熔化材料中的每一个的熔点和硬度。在这种情况下，第一管10由硬度低于或等于填充材料50的硬度的材料制成。许多具有高硬度和高熔点的材料价格昂贵，而许多具有低硬度和低熔点的材料价格低廉。当第一管10由与熔化材料相同但具有低熔点和低硬度因而相对便宜的材料制成、第二管20由相对昂贵并且具有相对较高熔点和硬度的材料制成时，可以在降低制造成本的同时获得具有期望性能的管部分30。

第二管20可以由例如铜(Cu)材料制成。由于铜的熔点高于Al的熔点，因此即使注入的熔化材料为Al的熔体，第二管20也不会损坏。在第二管20由Cu材料制成的情况下，第二管20的硬度高于填充材料50的硬度。因此，在第二管20的内周表面和填充材料50彼此挤压的状态下，可以防止由外部压力在第二管20的内周表面上产生凹痕。

这里，外部压力是指当熔体被注入时施加到管部分30的外部上的注入压力。当溶体注入压力施加到第一管10的外周表面时，第一管10和第二管20被轻微压缩，并且第二管20的内周表面按压填充材料50。由于第二管20的硬度高于上述填充材料50的硬度，因此在第二管20的内周表面上不产生凹痕。

另外，由于第二管20不与熔体直接接触，因此第二管20由于高温熔体而软化的程度较低，这在防止凹痕方面是有利的。这是因为被与高温熔体直接接触的第一管10包围的第二管20被加热到比第一管10低的温度，并且能够以相当大的程度保持住其原始硬度。

管部分30可以通过例如挤出或铸造形成。此外，管部分能够弯曲成所需的形状，而在下面描述的填充材料安装在其中。管部分可以形成为使得弯曲部分的最小曲率半径为管部分的外径的1.5倍。第一管和第二管可以形成为具有50％或更高的延伸率。第二管可以由在700℃以上熔化的材料制成。

另外，由于金属间键合，第一管和第二管可以彼此键合。金属间键合或金属键合是金属阳离子与自由电子之间的键合，并且键合力很高，因为即使从外部施加力，自由电子也可以在金属阳离子之间自由移动。这是可能的，因为键没有断开。

另外，可以在第一管与第二管之间形成金属间化合物。金属间化合物是指当两种或两种以上的金属组合并彼此强烈键合时，金属混在合金中并且存在于晶粒之间，使得形成具有非均匀结构的中间相的情况。

同时，当熔体注入到空腔中时，由于熔体的压力，管部分30可能发生变形。因此，填充材料50填充在管部分30内，以防止熔体的压力使管部分30变形。

填充材料50包括支撑构件51、53和57，所述支撑构件配置成支撑管部分30和熔化棒55，其中，熔化棒55沿熔化棒55的纵向方向穿过支撑构件51、53和57。

支撑构件51、53和57设置在于管部分30内形成的空心中，并且包括第一支撑构件51、第二支撑构件53和第三支撑构件57，所述第一支撑构件具有形成在第一支撑构件51中的空间，所述第二支撑构件设置在第一支撑构件51的空间中，并且所述第三支撑构件设置在管部分30的空心中，以使管部分30的两端闭合，防止第一支撑构件51和第二支撑构件53流向外部。

第一支撑构件51包括水溶性材料，并且防止第二支撑构件53与第二管20的内侧表面直接接触以防止凹痕。由于第一支撑构件51由水溶性材料制成，因此由于向第一支撑构件51供应的水，可以容易地洗脱第一支撑构件51。

第二支撑构件53是由具有适当孔隙度水平(大约20％)的不溶于水的无机材料或金属材料制成的颗粒或粉末的形式。由于构成第二支撑构件53的材料不具有粘在一起的特性，因此在弯曲过程中，材料接收施加到管部分30的外力并形成内部压力，同时将接收的力传递到周围，使得在整个填充材料50内密度都是均匀的。因此，可以容易地弯曲管部分30。

第二支撑构件53不与第一支撑构件51发生化学反应。例如，在大约650℃或更低的温度下，在第二支撑构件53与第一支撑构件51之间不发生任何形式的反应或键合。

第三支撑构件57是透气的。这是为了在熔体被注入模具中并且熔化棒55部分地熔化的情况下，吸收熔化材料并防止熔化材料泄漏到外部。在第三支撑构件57中，第二管20不发生渐进腐蚀。

熔化棒55形成为在其纵向方向上穿过整个管部分30，并且其特征在于其在大约200℃的温度下转变为液相。熔化棒55在下述步骤中保持其形状——在所述步骤中，熔体被注入到模具中以成型模制产品40，并且在模制产品40的成型完成时通过加热被移除。

在这种情况下，被熔化棒55占据的空间在第二支撑构件53内保持为空心53a。所述空心形成水可以流过的流动路径，并用于允许通过向第二支撑构件53供应水而容易地移除第二支撑构件53。

同时，在将熔体注入到模具中以成型模制产品40的步骤中，熔化棒55可以部分熔化，并且在某些情况下，熔化棒55可以填充在第三支撑构件57内形成的空隙。因此，为了防止熔化棒55的液相熔化部分流向外部，熔化棒55的体积形成为小于由第三支撑构件57的空隙占据的整个体积。

熔化棒55不应与第二支撑构件53发生化学反应。例如，在大约650℃或更低的温度下，在熔化棒55与第二支撑构件53之间不发生任何形式的反应或键合。

同时，在根据本发明制造型芯，即管部分30的方法中，首先，在允许在第一管10与第二管20之间发生金属键合之后，第三支撑构件57填充在管部分30的两端中的一个端部中。

然后，将第一支撑构件51填充在管部分30中，并且熔化棒55被设置成在其纵向方向上穿过第一支撑构件51的空心。

然后，将第二支撑构件53填充在第一支撑构件51的空心中，最后，将第三支撑构件57填充在管部分30的两端中的另一端部中。

同时，根据本发明的使用型芯制造空心产品的方法包括：将填充材料50填充在型芯30中即填充在管部分30中的步骤、将用填充材料50填充的管部分30置入到可打开和可闭合的模具空腔中的型芯置入步骤、将熔体注入到空腔中以包围管部分30以使得模制产品40成型的成型步骤、以及从嵌入模制产品40中的型芯30移除填充材料50的填充材料50移除步骤。

将参考图5和图6描述填充材料50移除步骤。图5是示出将第三支撑构件57和熔化棒55从管部分30中移除的状态的截面图，所述管部分如图3中示出具有填充在其中的支撑构件51、53和57；以及图6是如图4所示的具有在其中形成的空心的模制产品40的截面图，并且示出了支撑构件51、53和57从空心中移除的状态。

参见图5和图6，在填充材料50移除步骤中，首先，移除闭合管部分30的两端的第三支撑构件57。当移除第三支撑构件57时，在被第三支撑构件57占据的空间中形成孔20a，即，第一空间部分20a。

然后，在填充材料50移除步骤中，加热图4所示的模制产品40以使熔化棒55熔化，使得在支撑构件内部形成一空间部分，即，第二空间部分53a。在垂直于管部分30的纵向方向的方向上截取的第二空间部分53a的截面面积小于在相同方向上截取的第一空间部分20a的截面面积。

然后，在填充材料50移除步骤中，通过管部分30的两端中的任何一个供应高压水。以高压供应的水首先进入第一空间部分20a，然后与第一支撑构件51和第二支撑构件53的截面强烈碰撞。这是因为第二空间部分53a的截面面积小于第一空间部分20a的截面面积。

与第一支撑构件51和第二支撑构件53的截面强烈碰撞的水进入第二空间部分53a，并迅速流向管部分30的两端中的另一端。因此，包括与第二空间部分53a接触的水溶性材料的第二支撑构件53迅速溶解。

然后，由于供应的水与第一支撑构件51的一端强烈碰撞并穿过其中，第一支撑构件51可以容易地被移除。

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，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等效于下面的权利要求的范围内进行各种修改和改变。

附图标记说明

4：模具

10：第一管

20：第二管

30：管部分

41：第一模具

42：第二模具

50：填充材料