冒口嵌件及其用途、以及铸造模具及其制造方法
【专利摘要】本发明描述了一种冒口嵌件(24、24’)在铸造模具(1)的制造中的用途，该冒口嵌件(24、24’)具有相对于该冒口嵌件(24、24’)的通道开口(60)的开口轴线(62)偏移的体积重心，该铸造模具(1)具有竖向模具分隔部和冒口嵌件(24、24’)，冒口嵌件(24、24’)附接至铸造模具(1)并且在铸造过程期间用于模具型腔(26)的致密供料，其中，冒口嵌件(24、24’)定位在铸造模具(1)的预先制造的模具部件(20、22、34)中，使得冒口嵌件(24、24’)的开口轴线(62)在冒口嵌件的体积重心的下方延伸。本发明还提供了用于制造铸造模具(1)的方法以及相应的铸造模具和冒口嵌件。
【专利说明】
冒口嵌件及其用途、以及铸造模具及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及冒口嵌件在制造具有竖向模具分隔部和冒口嵌件的铸造模具中的用途，该冒口嵌件具有相对于所述冒口嵌件的通道开口的开口轴线偏移的体积重心，冒口嵌件附接至铸造模具并且在铸造过程期间用于模具型腔的致密供料。此外，本发明涉及用于制造具有竖向模具分隔部和冒口嵌件的铸造模具的方法，该冒口嵌件附接至铸造模具并且在铸造过程期间用于模具型腔的致密供料。本发明还涉及相应的铸造模具和冒口嵌件。
【背景技术】
[0002]在铸造模具中铸造金属时采用大量的并且各种各样的具有一个或多个部分的冒口系统。所用的冒口系统一一也称作冒口一一大部分被用于制造铸造模具的诸如型砂之类的成型材料围绕，冒口系统由此相对于铸造模具中的模具型腔保持就位。已知的冒口具有冒口腔，该冒口腔具有用于液态金属的通道开口，因此存在模具型腔与冒口腔之间的连接。因此，在铸造过程期间被填充至铸造模具的模具型腔中的部分量的金属进入冒口并且因此进入冒口腔。在与铸造金属的收缩相关的固化过程期间，位于冒口系统中的液态金属应该能够流回到铸造模具中，以便独立地平衡或补偿铸件的收缩，直到达到固相线温度。
[0003]为此，已经进入冒口嵌件中的金属被保持处于液态尽可能长的时间，直至存在于铸造模具内部的金属已经凝固或已经部分地凝固至形成铸件为止。因此，冒口嵌件的至少一部分通常由隔热和/或放热材料构成。放热材料具有因液态金属进入到冒口嵌件的冒口腔中时造成的高温而被点燃的特性。这时，在模块嵌件的材料内自动地执行放热反应，从而以特定时间段将热能释放至位于冒口腔中的金属。因此，冒口系统中的以及至铸造模具的模具型腔的过渡区域中的金属保持呈液态。
[0004]同样，在铸造行业中，有关生产率的要求已经明显地提高，从而需要寻找以更有效的方式对模具的自动化制造以及用于大量铸件的铸造模具的制造进行设计的可能性。为此，已经研制了自动化的竖向湿砂成型设备(例如DISA Industries A/S公司的迪沙式(Disamatic)造模机)。这些造模机具有两个模型半部，其中，第一模型半部安装在仅能够以线性方式调节的压力柱塞上，并且第二模型半部安装在可枢转的模板上，该可枢转的模板也称作枢转板。可枢转的模板可以在水平定位与竖向定位之间来回移动，在水平定向中，第二模型半部被配备冒口系统。在枢转板的对应于其操作位置的竖向定位中，枢转板能够连同第一半模一一也称作压板一一一起以平行于压力柱塞的方式移位。压板和枢转板至少横向地界定成型室，用于构造铸造模具中的至少一个半模的成型材料被填充至该成型室中。所填充的成型材料随后通过压板与枢转板之间的相对运动被压缩，并且因此相应地产生半模或模具部件。设置在枢转板上的模型半部上并且因此在模具部件的制造期间设置在成型室中的冒口系统被接纳在所生产的模具部件内。这种冒口系统定向成其纵向冒口轴线大致垂直于可枢转的模板，从而在铸造期间冒口嵌件的通道开口沿大致水平的方式延伸。为了使冒口的体积最小化，已知的冒口嵌件还具有相对于通道开口偏移的体积重心，并且该体积重心在铸造过程期间特别地设置在通道开口的开口轴线的上方。
[0005]从公开文献EP2 489 450 Al(DE 20 2011 103 718 UlWPDE 10 2013 209 775B3中已知用于在制造分体式铸造模具中使用的冒口系统。公开的组件包括模板和/或模具型板，以及具有冒口元件和冒口嵌件的至少一个冒口系统。冒口元件和冒口嵌件界定用于接纳液态金属的冒口腔。冒口元件具有第一端，通过该第一端冒口元件以通常直接承载的方式立置或坐置在模板和/或模具型板上。冒口元件具有通道开口，通过该通道开口确保了铸造模具的模具型腔与冒口系统的冒口腔之间的连接。本文中，通道开口由冒口元件的侧壁界定。
[0006]为了使在压缩用于制造铸造模具的模具部件的成型材料期间作用在已知的冒口系统上的力能够被吸收，根据EP 2 489 450 Al，围绕通道开口的侧壁被构造为是能够变形的。侧壁能够以冒口元件的第一端与冒口元件的第二端之间的间隔减小的方式变形，冒口系统的冒口嵌件通过冒口元件上的配装元件被紧固。这样导致冒口系统的总高度的整体减小。
[0007]替代性地，根据DE10 2013 209 775 B3提出了以能够相互替代的方式构造的冒口元件和冒口嵌件。以此方式，在成型材料的压缩期间产生的压缩力也以在已知的冒口系统中通过以垂直于通道开口的开口轴线的方式一起按压冒口系统而被补偿。
[0008]当使用已知的冒口系统时在一些情况下会因为相对于冒口系统的体积重心偏移的通道开口以及通过界定通道开口并且坐置在模板的冒口元件的第一端上的侧壁而导致一个缺点。侧壁一一用作在模板上或模具型板上的冒口系统的放置面一一还设置成相对于冒口腔的体积重心偏移，从而在成型材料的压缩期间沿通道开口的开口轴线的方向作用的力在放置面的区域中产生倾斜力矩。尤其是在成型室中的高压缩压力的情况下，冒口系统会略微地倾斜，使得在冒口元件的第一端处的放置面以不均匀的方式承载在模板或模具型板上。以此方式，在一些情况下可能不再确保在冒口与模具型腔之间的过渡区域中的可靠密封，并且在铸造过程期间可能出现缺点，例如成型材料进入模具型腔或者在铸件与冒口之间的过渡部上构造出不整齐断裂边缘的构型。
[0009]从以上阐述的问题出发，本发明是基于所陈述的下述目的:冒口嵌件在铸造模具的制造中的用途以及用于制造具有竖向模具分隔部的铸造模具的方法，通过本发明能够以简化的方式制造竖向分体式铸造模具，同时避免以上描述的各个缺点或所有缺点。
【发明内容】
[0010]本发明通过使用具有根据本发明的一方面的特征的冒口嵌件来实现上述目的，其中该冒口嵌件具有相对于冒口嵌件的通道开口的开口轴线偏移的体积重心，铸造模具具有竖向模具分隔部和冒口嵌件，冒口嵌件附接至铸造模具并用于在铸造过程期间模具型腔的致密供料。具体地，冒口嵌件定位在铸造模具的预先制造的模具部件中并使得所述冒口嵌件的开口轴线在冒口嵌件的体积重心的下方延伸。
[0011]因此，本发明涉及适于制造具有竖向模具分隔部的铸造模具的冒口嵌件的用途。这种铸造模具可以通过竖向成型设备制造，比如例如DISA Industries A/S公司的迪沙式造模机。根据本发明，提供了如下冒口嵌件的用途:该冒口嵌件具有相对于所述冒口嵌件的通道开口的开口轴线偏移的体积重心，该冒口嵌件定位在铸造模具的预先制造的模具部件中并优选地使得所述冒口嵌件的开口轴线具有大致水平的定向并且位于冒口嵌件的体积重心的下方或者在冒口嵌件的体积重心的下方延伸。本发明基于通过横向于待被生产的模具型腔设置的冒口嵌件确保液态金属可以持续供料(follow-on feeding)至模具型腔中的理念。此外，由于可以分配(dispense)有采用具有可压缩的部分或具有以相对于彼此可移动的方式被保持的两个元件的冒口系统，有利地简化了竖向分体式铸造模具的制造。因此，可以在不考虑在模具部件制造期间位于成型室中的冒口系统的构造特征的情况下制造待生产的铸造模具。在根据冒口嵌件的本发明的用途的情况下，在预先制造模具部件之后，将优选不可压缩(或仅可略微地压缩)(沿纵向可压缩的)的冒口嵌件定位在模具部件中。为了使冒口嵌件能够定位在预先制造的模具部件中，模具部件在其制造期间相应地配备有用于冒口嵌件的保持装置或构造在模具部件上的保持装置。相应地，优选地在成型设备中的模具部件的预先制造期间执行为模具部件配备保持装置或将保持装置构造在模具部件上。
[0012]根据本发明的一个优选实施方式，用于定位在铸造模具的预先制造的模具部件中的冒口嵌件插入到铸造模具的预先制造的模具部件中的凹部中。提供凹部是一种便于能够将冒口嵌件定位在铸造模具的模具部件内的有利地简化可行方式。在本文中，模具部件中产生的凹部作为模具部件中的保持装置来接纳冒口嵌件的至少一部分，该凹部优选地与通道开口的开口轴线平行延伸。在一个替代性实施方式中，冒口嵌件通过模具部件中的凹部中的壁区域来接纳，该壁区域构成绕冒口嵌件的通道开口的开口轴线的沿周向方向的区域。当冒口嵌件定位在凹部中时，必须注意通道开口的开口轴线在冒口嵌件的体积重心的下方延伸。为了避免冒口嵌件在模具部件中的错误定位，凹部和冒口嵌件优选地以下述方式构造:凹部和冒口嵌件限定用于将冒口嵌件插入到凹部中的优选的定向。
[0013]优选地，铸造模具一一该铸造模具具有竖向模具分隔部和附接至铸造模具并且在铸造过程期间用于模具型腔的致密供料的冒口嵌件一一在具有(所谓连续的)模具部件串的成型设备中被制造。由至少一个第一模具部件和第二模具部件组装而成的铸造模具通过将两个模具部件放置在彼此旁边来生产，同时构造成模具部件串。本发明的一个特定实施方式提出在单独的造模机中生产模具部件中的一者或两者。在该特定情况下，用于制造铸造模具的预先制造的模具部件被供给至所述成型设备，在所述成型设备中单独预先制造的模具部件被接合在一起。通常紧接着在制造单独预先制造的模具部件之后或在单独预先制造的模具部件的制造期间、特别是在预先制造的模具部件组装以形成铸造模具时执行将冒口嵌件插入到相应的模具部件中。
[0014]根据使用根据本发明的另一个设计实施方式，冒口嵌件定位在铸造模具的预先制造的模具部件中，其中，模具部件在成型设备中或在具有连续的(endless)模具部件串的成型设备中预先制造。模具部件的预先制造和预先制造的模具部件的接合以及与之相关联的铸造模具的制造优选地在单个成型设备中执行，其中，预先制造本身以及因此各个模具部件的制造使用成型材料来实现。在制造模具部件之后，从而终止各个模具部件的预先制造，将冒口嵌件定位在在指定的各种情况下的模具部件中，优选地插入到模具部件中的凹部中。在插入冒口嵌件之后，模具部件连同先前由成型设备制造出的模具部件一起组装以形成铸造模具。为了制造铸造模具，预先制造的模具部件优选地彼此前后排成行，从而形成连续的模具部件串。
[0015]优选地，模具部件在成型室中预先制造，具体在于，成型材料被注入至成型室中，并且优选地，被注入的成型材料随后被压缩。优选地，预定量的或可预调节的量或质量的成型材料被填充、特别是被注入至成型室中。通过注入成型材料，实现了成型室的缩短的填充过程，有利地减少了用于制造模具部件的时间。根据本发明的一个设计实施方式，成型材料优选地以高压注入至成型室中。优选地，成型室被用于构造模具部件的成型材料完全地填充。可选地，一旦成型材料被注入至成型室中，则提供对成型材料的进一步压缩。优选地，该压缩通过用压力冲击成型材料来执行。
[0016]优选地，模具部件在由对应于冒口嵌件的至少一部分的阳模(positive pattern)部分地界定的成型室中预先制造。界定成型室的阳模是待被定位在模具部件中的冒口嵌件的至少一部分的图像。优选地，借助于阳模产生模具部件中的凹部，冒口嵌件至少经由沿开口轴线的方向延伸的一部分、或经由绕开口轴线的沿周向方向延伸的区域插入到所述凹部中。优选地，冒口嵌件定位在模具部件中并使得所述冒口嵌件的通道开口的开口轴线在冒口腔的体积重心的下方延伸、或者使得以所述冒口嵌件的通道开口的开口轴线在冒口腔的体积重心的下方延伸的方式保持在模具部件中。此外，在冒口嵌件使用期间，冒口嵌件的通道开口的开口轴线具有优选的水平定向。
[0017]成型室优选地形成在具有枢转板和压板的成型设备中，并且冒口嵌件的所述部分的阳模设置在枢转板上或压板上。通过将阳模设置在压板上或枢转板上，有利地使得用于接纳冒口嵌件的凹部在模具部件制造期间产生于待制造的模具部件的优选竖向分型面中。模具部件的竖向分型面一一在该竖向分型面中产生待制造的模具部件的模具型腔的一部分的轮廓区域一一优选地借助于枢转板和压板产生。生成冒口嵌件图像的阳模的至少一部分优选地从模具部件的设置在压板是或枢转板上的模型半部以大致垂直的方式突出。本发明的这一有利的设计实施方式可以与本发明的其他优选方面组合。对于优选的组合，在相应的段落处所作的描述以相应的方式适用于不同情况。
[0018]冒口嵌件优选地以形状配合和/或压入配合的方式插入到凹部中。压入配合或形状配合优选地产生在冒口嵌件的壁面与限定凹部的壁面之间。以此方式，因此在铸造过程期间，冒口嵌件牢固地、同时可靠地接纳在所提供的凹部中。因此，有利地避免了冒口嵌件在凹部中的以外运动并且因此避免了冒口嵌件相对于模具部件的运动。优选地，冒口嵌件通过压入配合连接一一特别地通过冒口嵌件的承载壁面与凹部的承载壁面相互之间的摩擦力一一沿插入方向即沿开口轴线的方向固定。此外，冒口嵌件和凹部设置成为此彼此适合的形状，以该方式，冒口嵌件以优选的定向插入到模具部件中的凹部中。优选地，冒口嵌件可以相对于模具部件中的凹部仅设置在一个单一的定位中。凹部以及与之连通的冒口嵌件构成形状配合，使得凹部中的冒口嵌件不能沿插入方向横向移位或绕沿插入方向延伸的轴线旋转。本文中的插入方向分别被认为是冒口嵌件插入或推至凹部中的方向。在模具部件中，通道开口的开口轴线和冒口嵌件的插入方向优选地彼此平行地延伸。
[0019]冒口嵌件优选地以手动的方式插入或通过插入装置以自动化的方式进入凹部中。因此冒口嵌件在模具部件中的定位一一优选地将冒口嵌件插入模具部件中的凹部中一一能够选择性地以手动的方式即通过手或在插入装置的辅助下以机械化的方式执行。在成型设备的成型室中预先制造模具部件之后执行定位或插入，这要求模具部件本身的制造已终止。因此，冒口嵌件不经受诸如在模具部件的制造中惯常的任何压缩过程。因此，插入到模具部件中的冒口嵌件本身不需要是可压缩的(尤其是沿纵向的压缩)。优选地，一旦预先制造的模具部件已经被推出成型室则执行冒口嵌件至模具部件中的插入。在模具部件经由相互面对的分型面而与先前制造的模具部件接触之前、或者在所制造的模具部件经由分型面而与先前制造的模具部件组装从而形成铸造模具之后，冒口嵌件被插入到模具部件中。所选择的关于冒口嵌件的前述插入的时间点也根据冒口嵌件待插入的铸造模具的模具型腔的区域来确定。冒口嵌件经由插入装置插入(自动化操作)与手动插入相比具有下述优点:使插入过程加速并且减少了用于将优选地彼此前后排成行以形成铸造模具的连续的串的模具部件接合在一起的循环时间。
[0020]在冒口嵌件的根据本发明的用途中，优选地是，冒口嵌件具有第一端、第二端和一个或多个侧壁，该第一端具有通道开口，所述一个或多个侧壁从第一端延伸至第二端并界定用于接纳液态金属的冒口腔，并且冒口嵌件具有壁部，该壁部设置在第一端处并形成铸造模具的模具型腔的侧面壁区域。借助于在设置在冒口嵌件的第一端处的壁区域，冒口腔优选地沿邻近的铸造模具的模具型腔的方向界定。从第一端延伸至第二端的侧壁界定了与产生的模具部件的至少一个区域相关的冒口腔。在第一端处的壁部中的通道开口构造成在冒口嵌件上的收缩部以及优选的缩颈砂芯，这样能够简化在铸造之后铸件与冒口的分离。由于冒口嵌件在模具部件中的预定定位，借助于冒口嵌件的第一端上的壁部构造出铸造模具的模具型腔的至少一个侧面壁区域。通过第一端处的壁部也可以构造出铸造模具的第一模具部件的分型面区域。
[0021]优选地，冒口嵌件的第一端处的壁部具有内壁面，该内壁面面向冒口腔并且界定沿通道开口的方向渐缩的腔部。以此方式，在铸造模具的模具型腔与冒口的冒口腔之间的过渡区域中优选地产生尖锐的断裂边缘；因此，有利地简化了冒口嵌件与新成型的铸件的分离。由于设置在冒口嵌件的第一端的壁部上的通道开口相对于体积重心偏移，因此腔部绕通道开口以不均匀的方式有规律地渐缩;文中壁部的内壁面具有相对于通道开口的开口轴线成各种倾斜角度的区域。优选地，界定渐缩腔部的壁面具有与倾斜的截头锥类似的形状。
[0022]优选地，设置在冒口嵌件第一端处的壁部具有面向铸造模具的模具型腔的平坦的壁面部分。通过位于冒口嵌件的第一端处的平坦的壁面部分的设计实施方式，实现了模具型腔与构成模具型腔的壁面的冒口嵌件的壁部之间的简单分离结构。根据待被制造的铸件的形状，在替代性设计的实施方式中，位于冒口嵌件的第一端处的壁部的面向模具型腔的壁面呈阶梯形状或部分具有相对于通道开口的开口轴线倾斜的轮廓。
[0023]根据本发明的另一个改进，设置有从壁部以大致垂直的方式突出的一个或多个侧壁、或定向成大致与通道开口的开口轴线平行的至少一个侧壁。以此方式，冒口嵌件具有冒口腔，该冒口腔优选地沿开口轴线的方向延伸并且具有与从冒口嵌件的第一端至第二端几乎相同的截面。冒口嵌件外侧的和内侧的侧壁优选地构造成是平坦的，也就是说，壁的轮廓不是阶梯形的，因此，有助于冒口嵌件通过其侧壁的外壁面插入模具部件中的凹部中以及液态金属沿冒口腔中的通道开口的方向排出。
[0024]优选地，此外，在具有通道开口的壁部中设置有一个或多个开口，该一个或多个开口用于使冒口腔通风和/或用于将插入装置的保持装置接合在其中的。通过通风口，有利地确保在冒口嵌件的使用期间，特别是在填充过程期间，在冒口腔中液态金属的上方没有气体层(gas cush1n)形成。在铸造过程期间可能产生的或释放的气体可以经由通风孔以简单的方式逸出。优选地，在通道开口的开口轴线的水平布置的情况下，通风口在冒口嵌件的第一端处的壁部上设置于通道开口的上方。优选地，通风口可以同时被用于接合插入装置的保持装置，因此，相应地在对插入装置和冒口嵌件进行定位和装配期间产生优选的定向，该插入装置将冒口嵌件定位在模具部件中。通风口优选地具有与通道开口的直径不同的直径，因此根本上避免了冒口嵌件在插入装置上的错误装配。优选地，插入装置的保持装置以与冒口嵌件的壁部中的通风口形状配合的方式连通，因此，相应地，在冒口嵌件被插入到或被定位在模具部件中期间，冒口嵌件牢固地固定至插入装置。本发明的所述有利的设计实施方式在不同情况下能与本发明的独立的方面组合。对于优选的组合，在相应的段落处所提到的内容在不同情况下以相应的方式适用。
[0025]根据本发明的优选设计实施方式，就冒口嵌件的沿开口轴线方向的纵向长度而言，冒口嵌件能够被非破坏性地纵向压缩不大于5%、优选地被压缩不大于2%。因此，在用于模具部件的成型材料已在成型室中被压缩之后，冒口嵌件定位在模具部件中，冒口嵌件或其部件不需要构造成可变形的或可相互移位的。因此，与已知的冒口系统相比显著地简化了在冒口嵌件的结构方面的设计。根据在冒口嵌件的设计实施方式中使用的材料，冒口嵌件具有预定的变形能力，然而，沿开口轴线方向的变形优选地不大于冒口嵌件的原始标称长度的5%、优选地不大于2%。
[0026]优选地，冒口嵌件具有外部截面，所述外部截面设置成与开口轴线垂直，并且其优选地选自包括椭圆形、不圆形、矩形和具有圆边的多边形的组。由于外部横断面优选地非以旋转的方式对称，因此，冒口嵌件在已经插入到模具部件中之后、特别地已进入模具部件中的凹部中之后可以不再在其定位方面、特别是不沿关于开口轴线的周向方向发生改变。冒口嵌件的外部横断面以如下方式被选择，即，使得冒口嵌件在凹部的插入方向上可优选地仅沿与凹部的对应形状相关的单个方向插入。
[0027]在本发明的一个优选设计实施方式中，冒口嵌件具有从第二端开始沿第一端的方向增大的外部横断面。优选地，外部横断面在从第二端开始沿第一端的方向的整个部分上逐渐地增大。因此，冒口嵌件具有与截头锥类似的形状。优选地，在第二端处的横断面与凹部的基部处的横断面相对应，其中，在被推入凹部的冒口嵌件达到凹部的基部的情况下，凹部和冒口嵌件在其形状方面以冒口嵌件的侧壁的外侧与凹部的侧壁的内侧仅在所述冒口嵌件到达其在凹部中的终点时相接触方式彼此连通，从而产生壁面之间的压入配合。通过优选地基于摩擦的压入配合，冒口嵌件被保持成堵塞在凹部中。在本发明的一个设计实施方式中，提供了冒口嵌件沿其整个长度而被接纳在第一端与第二端之间的凹部中。一个替代性设计的实施方式提供了仅部分被接纳的冒口嵌件，例如，其整个长度的三分之二或其他较少的部分被接纳在模具部件中的凹部中。
[0028]优选地，冒口嵌件在其设置成与具有通道开口的壁部相反的第二端构造成是敞开的。通过该方式，实现了冒口嵌件的简化的设计实施方式，其中，冒口嵌件可构造成是一体的，例如，这样进一步简化其制造。本文中一体的优选地被理解成意味着一件式制造。冒口嵌件的替代性设计实施方式提供了冒口嵌件由一个部件构成，然而冒口嵌件可以相应地由多个件接合在一起或组装在一起。由于冒口嵌件在其第二端处是敞开的，因此，冒口腔一一液态金属在铸造过程期间进入该冒口腔一一由冒口嵌件所插入的凹部的基部界定、也就是说通过模具部件的壁面界定。凹部的基部优选地平行于冒口嵌件的第一端处的壁部延伸。
[0029]根据本发明的另一设计实施方式，优选地由至少一个侧壁界定的冒口腔具有从冒口嵌件的第一端至第二端增大的内部横断面。由单件构成的一体的冒口嵌件可以在模具的制造之后以有利地简单的方式从制造模具移除。由于从第一端至第二端增大的横断面，因此优选地沿平行于开口轴线的方向发生的略微的移动具有如下效果:壁面的内侧可以从制造模具中释放并且所制造的冒口嵌件可以被移除而不损坏制造模具。在本发明的一个设计实施方式中，由侧壁的内侧界定的冒口腔具有类似锥形或截头棱锥的形状。
[0030]本发明的另一设计实施方式提供冒口嵌件由放热成型材料形成、或至少部分地包括放热成型材料、和/或由隔热成型材料形成、或至少部分地包括隔热成型材料。通过采用放热的成型材料，冒口嵌件中的金属在液相中保持的时间延长，因为由冒口嵌件的放热材料产生的热能将冒口嵌件中的金属优选地保持在高于固相线温度的温度处。替代性地，冒口嵌件可由隔热材料构成，该隔热材料防止向围绕冒口嵌件的模具部件的区域的热散逸，因此冒口中的金属以比铸造模具的模具型腔中的金属的冷却速率慢的速率冷却。在冒口嵌件是由多个件组装而成的情况下，冒口嵌件可以部分地由放热材料构成，并且可以部分地由隔热材料构成。为了保持朝向待制造的铸件的尖锐的断裂边缘的设计实施方式，具有通道开口的壁部由绝缘材料构成。连接至第一壁部的一个或多个侧壁可以由放热材料构成。
[0031]对于冒口嵌件优选的是，在冒口嵌件的侧壁上的内侧上、优选地在使用冒口嵌件的情况下位于开口轴线上方的壁区域上具有以室状的方式将冒口腔进行细分(subdivide)的一个或多个模制的腹板或壁部。在向内突出的腹板或壁部的一一其设计成例如所谓的威廉姆斯板条(Williams strip)或威廉姆斯楔形件(Williams wedge)--帮助下，阻碍铸件表皮在冒口腔中的液态金属的表面上的提早形成。以此方式，同时进一步改进了所述冒口腔的作用，即保持液态金属以液态的形式位于冒口腔中。
[0032]优选地，腹板或壁部沿着侧壁的一部分平行于通道开口的开口轴线延伸。腹板优选地沿着冒口腔的内侧从冒口嵌件的第一端向第二端延伸。腹板或壁部一一也被称作威廉姆斯板条或威廉姆斯楔形件一一可以分别构造成插入到冒口嵌件的冒口腔中的插入部。替代性地，腹板或多个腹板模制在冒口嵌件的内部轮廓上并因此是冒口嵌件的整体的一部分。所模制的腹板优选地在冒口嵌件的制造期间生产并且比如包括棱柱形状，其中腹板在使用冒口嵌件的情况下(也就是说在铸造操作期间)被设置在冒口腔的上端处。本发明的所述有利的设计实施方式在不同情况下能与本发明的独立的方面组合。在优选组合方面，在相应的段落处所提到的内容在不同情况下以相应的方式适用。
[0033]本发明的另一方面涉及用于制造具有竖向模具分隔部和冒口嵌件的铸造模具的方法，冒口嵌件附接至铸造模具并且在铸造过程期间用于模具型腔的致密供料，该方法包括以下步骤:提供或制造第一模具部件，该第一模具部件具有用于部分地限定模具型腔的竖向延伸的第一分型面;提供或制造第二模具部件，该第二模具部件具有用于部分地限定模具型腔的延伸成与第一分型面互补的第二分型面，其中，第一模具部件的第一分型面和第二模具部件的第二分型面设置成接合在一起从而构成模具型腔的一部分;提供或制造用于定位在所述第一模具部件中的冒口嵌件，其中，冒口嵌件具有相对于所述冒口嵌件的通道开口的开口轴线偏移的体积重心;将冒口嵌件定位在所述模具部件中的一者中并使得冒口嵌件的开口轴线在所述冒口嵌件的体积重心的下方延伸;并且随后通过将第一模具部件的第一分型面和第二模具部件的第二分型面接合在一起来产生具有模具型腔的铸造模具。在根据本发明的方法步骤的帮助下，可以以简化的方式制造至少具有待接合在一起的两个模具部件的铸造模具。冒口嵌件优选地(沿纵向可压缩)不可压缩的(或仅可以略微地压缩)，并且仅在用于铸造模具的模具部件或多个模具部件的制造之后，该冒口嵌件被定位在将会使用的预先制造的模具部件中的至少一者，其中，在将冒口嵌件定位后，冒口嵌件的开口轴线在冒口嵌件的体积重心的下方延伸。因此，在成型室中模具部件的制造可以在没有冒口嵌件的情况下执行，而不需要将冒口嵌件预先定位在其中。因此可以排除在压缩过程期间由于普遍存在的压力导致的冒口嵌件的可能的损坏。因此，可以产生任意高压缩压力用来压缩成型材料，并且可以单独地适应预先制造的模具部件的强度。铸造模具优选地通过将第一模具部件的和第二模具部件的两个对应的或互补的竖向分型面接合在一起来制造。
[0034]根据本发明的方法的一个优选设计实施方式，所述模具部件中的一者具有凹部，其中，用于定位在铸造模具的预先制造的模具部件中的冒口嵌件插入到该凹部中。通过在所述模具部件中的一者的相应的区域中设置凹部，能够实现冒口嵌件在待制造的铸造模具的第一模具部件或第二模具部件中的简单定位。凹部优选地是在压缩成型材料中的腔，冒口嵌件插入该凹部中，并且该凹部不参与用于制造铸件的模具型腔的设计实施方式。为了避免冒口嵌件在模具部件中的错误定位，凹部和冒口嵌件优选地以下述方式构造:凹部和冒口嵌件限定了用于将冒口嵌件插入到凹部中的优选的定向。替代性地，除了作为用于冒口嵌件在模具部件中的保持装置的凹部以外，模具部件的区域可以配备有突出的腹板，待定位在模具部件中的或插入到模具部件中的冒口嵌件被保持在所述腹板上以被塞住。
[0035]优选地，具有竖向模具分隔部和冒口嵌件的铸造模具在具有连续的模具部件串的成型设备中制造，其中冒口嵌件附接至铸造模具。因此，铸造模具的自动化制造是可能的，因此，铸造模具的制造被加速并且因此可以以较短的时间执行。因此可以以显著降低的生产复杂性经济地制造以大批量制造的铸件。在成型设备中铸造模具的制造优选地包括至少将第一模具部件的第一分型面和第二模具部件的第二分型面接合在一起，其中，生产优选地彼此前后排成行的铸造模具串。然后使所生产的串沿加工方向不断地或循环地向前移动。在成型设备中已经接合在一起的第一模具部件和第二模具部件可以以在比如单独的成型设备中制造，并且在其相应的制造之后可以被提供至所述成型设备以便用于待制造的铸造模具。将冒口嵌件插入到所述第一模具部件和第二模具部件中的至少一者可以已经在用于制造模具部件的单独的成型设备中实施，或者已经在用于将被提供至成型设备的模具部件接合的所述成型设备中实施。
[0036]替代性地，提供了根据本发明的方法的一个设计实施方式，其中，冒口嵌件定位在铸造模具的第一模具部件和/或第二模具部件中，其中，所述模具部件在成型设备中或在具有连续的模具部件串的成型设备中预先制造。因此，除了将预先制造的模具部件接合在一起之外，在所述成型设备中还执行各个模具部件的制造。以此方式，使用单个成型设备有利地实施模具部件的制造以及待由该模具部件接合而成的铸造模具的制造，因此使得免于设置模具部件并且使逻辑复杂性最小化。本发明的所述有利的设计实施方式在不同情况下能与本发明的独立的方面组合。就优选的组合而言，在相应的段落处所提到的内容在不同情况下以相应的方式适用。
[0037]优选地，第一模具部件和/或第二模具部件在成型设备的成型室中被预先制造，成型材料被注入至成型室中并且优选地被压缩。在成型室的帮助下，预限定出用于制造模具部件的成型空间，该用于制造模具部件的成型空间具有形成待制造的模具部件的预定区域的图像的壁区域。优选地，被引入到成型室中一一特别是在高压下注入至成型室中一一的天然砂、半合成的型砂、或合成的成型材料被用作成型材料。在注入成型材料之后执行对成型材料的压缩，对成型材料的压缩可选择地尽可能充分，以保证注入的成型材料的充分结合(cohes1n)而不需要进一步的后处理。优选地，此外，已注入至成型室中的成型材料被作用在成型材料上的压缩力压缩。另外，这具有增大成型材料的材料颗粒之间的结合力以及增大所制造的模具部件的强度的效果。
[0038]根据本发明方法的另一改进提供了在具有枢转板和压板的成型设备的成型室中制造第一模具部件和第二模具部件，其中，所注入的成型材料通过枢转板与压板之间的相对运动被压缩。枢转板与压板之间的相对运动的产生具有有利地简单可行地对已经注入至成型室中的成型材料施加压力的效果。为了实现枢转板与压板之间的相对运动，模型半部中的至少一个模型半部优选地横向地界定成型室并且使定向成大致彼此平行地沿相应的另一模型半部或模板的方向移动。一个替代性实施方式提供了具有设置在其上的模型半部的枢转板以及压板两者汇合并且执行优选沿水平平面的线性运动。在压缩过程期间，安装在压力柱塞上的压板与枢转板之间的间隔相对于在压缩之前的初始间隔优选减小至少20%、特别优选减小至少40%。用于构成模具部件的成型材料的压缩速率特别地取决于所述成型材料的成分，并且可以针对相应的应用进行调整。
[0039]在根据本发明方法的一个改进中，第一模具部件和/或第二模具部件在所述成型设备的成型室中被制造，该第一模具部件和/或第二模具部件由对应于冒口嵌件的至少一部分的阳模来部分地界定。借助于对应于冒口嵌件的至少一部分的阳模，供冒口嵌件插入的凹部可以被优选地在模具部件中的一个模具部件中以简单的方式产生。此外，通过成型室中的阳模构造凹部，能够实现冒口嵌件相对于模具部件在优选地预定插入定向中的简单定位。本发明的所述有利的设计实施方式在不同情况下能与本发明的独立的方面组合。就优选的组合而言，在相应的段落处所提到的内容在不同情况下以相应的方式适用。
[0040]优选地，成型室形成在枢转板与压板之间，其中，阳模设置在枢转板上或压板上。因此，用于冒口嵌件的凹部特别地产生在待被制造的模具部件的竖向分型面上或竖向分型面中。根据凹部需要经构造在铸造模具的模具型腔的哪个区域中，阳模相应地构造在或设置在枢转板上或压板上。阳模形成冒口嵌件的待定位在模具部件中的沿长度方向一一从第二端开始沿第一端的方向一一的至少一部分的图像。在替代性设计的实施方式中，被构造在枢转板或压板上的阳模具有整个冒口嵌件的形状，其中，阳模的横断面从其自由端开始沿压板方向或枢转板的方向增大。
[0041]优选地，在铸造模具的第一模具部件的压缩期间，两个相邻铸造模具的模具型腔的轮廓区域构造在第一模具部件的彼此背离的面上。在根据本发明的方法生产如下模具部件，该模具部件不仅在侧面中的一个侧面上具有模具型腔的区域的轮廓，而且优选地在彼此背离的两个侧面上产生待单独制造的两个铸造模具的模具型腔的区域的轮廓。根据待被制造的铸件的设计实施方式，模具部件的彼此背离的面上的轮廓区域可构造成是相同的、相似的或不相似的。本发明的所述有利的设计实施方式在不同情况下能与本发明的独立的方面组合。就优选的组合而言，在相应的段落处所提到的内容在不同情况下以相应的方式适用。
[0042]在根据本发明的方法的一个改进中，冒口嵌件以手动的方式或借助于插入装置以自动化的方式定位在第一模具部件和/或第二模具部件中。冒口嵌件在模具部件中的定位优选地通过插入装置执行，这与手动插入相比具有以标准化的方式执行插入过程的优点。通过使用插入装置而以自动化的操作进行机械化插入可以有利地避免由手动插入产生错误的放置或有瑕疵的铸件。此外，可以经由插入装置实施固定的循环次数，这对于随后的为了制造待生产的铸造模具而需要执行的步骤具有有益效果。
[0043]优选地，冒口嵌件在被定位在第一模具部件和/或第二模具部件中期间通过负压或形状配合而被保持在插入装置的保持部上。通过负压将冒口嵌件保持在插入装置上具有下述优点:一旦冒口嵌件已经被插入到模具部件中，则可以通过取消负压而以简单的方式释放冒口嵌件至插入装置的保持部的连接。此外，避免了冒口嵌件再次意外地从模具部件中的凹部移出。替代性地，例如造成保持部与构造在冒口嵌件上的开口之间的形状配合，通过该形状配合，冒口嵌件可以按冒口嵌件的预定定向插入到模具部件中的凹部中。形状配合目前被理解为意指经由导引销将冒口嵌件接纳在保持部上的方法，例如，冒口嵌件借助于形状配合而通过其开口而反重力地保持在优选地第一端处的壁部中。
[0044]此外，本发明涉及一种具有竖向模具分隔部的铸造模具，包括:a)第一模具部件，和b)冒口嵌件，该冒口嵌件定位于第一模具部件中并且在铸造过程期间用于模具型腔的致密供料，该铸造模具能够根据先前描述的优选实施方式中的任一实施方式的方法制造，其中，冒口嵌件定位在铸造模具的第一模具部件中并使得所述冒口嵌件的开口轴线在冒口嵌件的体积重心的下方延伸。这种根据本发明的铸造模具可以以简化的方式制造，因为冒口嵌件仅在铸造模具的第一模具部件或第二模具部件预先制造之后才插入到相应的模具部件中，其中该冒口嵌件的在铸造过程期间用于液态金属的转移的通道开口设置在冒口的体积重心的下方。因此铸造模具的模具部件的制造能够在冒口嵌件没有如上所述地处于成型设备的成型室中的情况下执行。因此避免了冒口嵌件的损伤或相对于构造成相邻的模具型腔的错误的定向。优选地，铸造模具或构成铸造模具的模具部件中的至少一者具有凹部，冒口嵌件优选地以压入配合和/或形状配合的方式插入到该凹部中。凹部优选地位于模具部件的竖向延伸延伸的壁部中，其构造成铸造模具的模具型腔的轮廓区域。
[0045]根据本发明的铸造模具的一个改进提供了一个或多个通风道，其与设置在第一模具部件和/或互补的第二模具部件中的冒口嵌件的通风道连通。通过在铸造模具使用期间优选地沿竖向方向延伸的通风道，可以阻碍气体体积在冒口嵌件中的液态金属上方、特别是在铸造过程期间的形成。以此方式确保冒口嵌件始终是完全充满液态金属的。因此，冒口的尺寸可以单独地适应于待被制造的铸件的收缩行为，并且可以使用几乎与铸造件的收缩行为对应的具有比较小的供料体积的冒口嵌件。通风道或多个通风道优选经由设置在用于第一模具部件和/或第二模具部件的模板上的阳模来产生。
[0046]优选地，模具型腔的优选平坦的壁部由冒口嵌件的外壁构造，因此，实现了冒口嵌件的简单设计的实施方式，特别是在冒口嵌件的第一端处。优选地，生产出铸造模具的模具型腔的轮廓区域的竖向延伸的壁部。就根据本发明的铸造模具的另一优选设计实施方式而言，参照针对根据本发明的用途或根据本发明的用于制造铸造模具的方法而作的以上说明。
[0047]本发明还涉及一种冒口嵌件，该冒口嵌件具有相对于所述冒口嵌件的通道开口的开口轴线偏移的体积重心，用于根据先前描述的优选实施方式中的一个优选实施方式所述的用途。其中，冒口嵌件具有第一端、第二端以及一个或多个侧壁，该第一端具有通道开口，该一个或多个侧壁从第一端延伸至第二端并且界定用于接纳液态金属的冒口腔，并且该冒口嵌件具有设置在第一端处并且形成铸造模具的模具型腔的侧面壁区域的壁部，其中，在壁部中还设置有一个或多个开口，该一个或多个开口用于使冒口腔通风和/或供插入装置的保持装置接合在其中，该壁部具有通道开口，并且其中，在冒口嵌件的沿开口轴线方向的纵向长度方面，冒口嵌件能够被非破坏性地纵向压缩不大于5%、优选地被压缩不大于2%。
[0048]本发明是基于具有竖向模具分隔部的铸造模具的模具部件在优选地在成型设备的成型室中预先制造之后可以以简单的方式与根据本发明构造的冒口嵌件装配的概念。然而，可以免于采用具有复杂设计的可纵向压缩的冒口或采用可伸缩的冒口。文中，根据本发明的冒口插入至铸造模具的模具部件中使得所述冒口的通道开口的开口轴线在冒口嵌件的体积重心下方延伸，因此，在铸造模具中的模具型腔中例如能够从侧部对隔离的(isolated)并且大型的铸件部分进行持续供料。优选地，在冒口嵌件的沿开口轴线的方向的纵向长度方面，冒口嵌件能够被非破坏性地纵向压缩不大于5%、优选地被压缩不大于2%。因此，冒口嵌件具有有限的变形能力。因此，冒口嵌件不适于在其纵向长度方面在其具有通道开口的第一端与第二端之间被沿纵向压缩，以补偿压缩过程。一个设计实施方式中的冒口嵌件一体地构造而成;此外，冒口嵌件在其第一端处具有壁部，该壁部中设置有用于液态金属的通道开口。从第一端处的壁部开始，优选地从第一端处的壁部垂直突出的一个或多个侧壁在第一端处沿冒口嵌件的第二端的方向延伸。
[0049]根据本发明的冒口嵌件的一个优选设计实施方式，冒口嵌件具有从第二端开始沿第一端的方向增大的外部横断面。冒口嵌件插入到构造在模具部件中的凹部中，冒口嵌件经由沿其第二端的方向的渐缩的截面可以以简化的方式定位在模具部件中的凹部中。优选地，冒口嵌件的外壁与模具部件中的凹部的内壁之间的压入配合或形状配合仅在冒口嵌件插入凹部期间冒口嵌件即将到达凹部中的终点位置之前产生。因此，由于仅在沿插入方向的定位运动的最后部分中需要克服在相互接触的壁区域之间的任何潜在的摩擦力，因此通过较少的力就能够实现冒口嵌件的精确定位。从冒口嵌件的第二端开始，冒口嵌件的横断面优选地在冒口嵌件的沿长度方向的一部分上以均匀的方式扩大。扩大的部分对应于冒口嵌件的沿长度方向的整个长度的至少一半，优选地对应于冒口嵌件的沿长度方向的整个长度的三分之二。
[0050]在冒口嵌件的另一设计实施方式中，所述冒口嵌件在其与具有所述通道开口的所述壁部相反设置的所述第二端处优选地构造成是敞开的。通过所述冒口嵌件的第二端处为敞开的这一设计实施方式，根据本发明的冒口嵌件本身可以以有利地简单方式在成型空间中制造而成，根据本发明的冒口嵌件可以经由其第二开口端从成型空间移除。本发明的所述有利的设计实施方式在不同情况下能与本发明的独立的方面组合。就优选的组合而言，在相应的段落处所提到的内容在不同情况下以相应的方式适用。
【附图说明】
[0051]以下将参照附图通过可能的示例性实施方式对本发明进行更详细地阐述，在附图中:
[0052]图1至图8示出了根据本发明的在具有连续的模具部件串的成型设备中制造具有竖向模具分隔部的铸造模具的方法的示意图；
[0053]图9示出了根据本发明的冒口嵌件的第一示例性实施方式的截面图；以及
[0054]图10示出了朝向冒口嵌件的第二开口端的第二示例性实施方式的立体图。
【具体实施方式】
[0055]图1至图8中示出了在示意性图示的成型设备2中制造铸造模具I的连续的方法。在目前情况下，就以下对方法的一个循环的描述而言，从将成型材料4填充至成型设备2的成型室6中的方法步骤开始进行，该步骤被假设为连续进行的方法的第一步骤。优选注入到成型室6中的成型材料4在成型室6的上方设置于供给装置8中。成型室6通过静止的上壁区域10和下壁区域12、左侧的压板14和右侧的枢转板16形成。压板14连接至压力柱塞18，该压力柱塞18以可线性移位的方式保持。图1中的右侧示出了先前在成型室6中制造而成并且已经通过将其彼此面对的分型面20”、22’接合而接合在一起从而形成铸造模具I的两个模具部件20、22。铸造模具I的模具部件20已经配备有冒口嵌件24，通过该冒口嵌件24确保液态金属经由铸造模具I的模具型腔26—一该模具型腔26由模具部件20、22形成一一从侧部持续供料。排成行的模具部件构造成连续的模具部件串28。
[0056]图2示出了根据本发明的方法的下一步骤，其中，位于当前完全封闭的成型室6中的成型材料4被压缩。为了进行压缩，压板14借助于压力柱塞18沿枢转板16的方向(箭头29)移动，因此，压板14与枢转板16之间的间隔减小。由排成行的模具部件20、22形成的模具部件串28在传送装置(未详细示出)的帮助下进一步向右移动或传送，从而为成型室6中的即将生产出的模具部件创造空闲空间。同时，插入装置30以垂直于观察平面的方式被驱动至成型室6与由模具部件20、22形成的模具部件串28之间，待定位在模具部件22中的凹部32中的冒口嵌件24被该插入装置30接纳。为了使冒口嵌件24定位在凹部32中，插入装置30沿模具部件22的分型面22”(箭头33)的方向移位。
[0057]图3示出了根据本发明的方法的后续步骤，其中，成型室6中的成型材料4在具有压板14的可移位的压力柱塞18(箭头29)与压板16之间被进一步压缩。同时，冒口嵌件24被插入装置30定位在模具部件22的凹部32中，其中，冒口嵌件24被插入到预先制造的模具部件22中，使得所述冒口嵌件的用于液态金属的通道开口的开口轴线(未详细地示出)在所述冒口嵌件的体积重心的下方延伸。冒口嵌件通过保持部(未详细地示出)而被接纳在插入装置上，其中，冒口嵌件24通过由插入装置30产生并且作用在冒口嵌件上的负压而被保持或固定在插入装置30上。
[0058]图4示出了根据本发明的用于制造具有竖向模具分隔部的铸造模具的方法的步骤，在那时，冒口嵌件24已通过插入装置30定位在模具部件22的凹部中，并且随后沿成型室6的方向(箭头33’)移动返回。随后(未更详细地示出)，插入装置30垂直于观察平面从成型室6与模具部件串28之间缩回。此外，在图4中示出了具有压板14的压力柱塞18(箭头29)在成型材料4的压缩过程结束时在成型室6中如何移位至成型材料4的终点位置，从而由此终止制造具有用于冒口嵌件的凹部32的模具部件34。模具部件34当前具有与先前制造的模具部件20和22的实施方式相同的设计实施方式。
[0059]图5示出了预先制造的模具部件34从成型室6中的脱模，其中，枢转板16沿由模具部件20、22组成的模具部件串28的方向(箭头35)移动，并且通过枢转运动(箭头37)围绕枢转轴线36向上枢转。在枢转板16已经被移位至其备用位置时，枢转板16大致水平定位。
[0060]在图6中示出了预先制造的模具部件34如何借助于压力柱塞18从成型室6中脱模(箭头39)，直至模具部件34通过其分型面34’推压在模具部件22的分型面22”上为止，如图7中所示。用于后续循环的预定量的成型材料4被填充至成型设备6的供给装置8中。
[0061]压力柱塞一旦将模具部件34推压到先前制造的模具部件22上，则移动返回至其在图1中所示压缩过程开始之前的初始位置(箭头39’)。此处可以看到的是，除了包括模具部件34的分型面34”上的用于轮廓区域41的阳模38之外，压板14还包括由与待被插入到模具部件34中的冒口嵌件24的至少一部分对应的阳模40以便在模具部件34中产生凹部32。如在该图中可以看到的，待产生的铸造模具I的两个相邻的模具型腔26的轮廓区域41、41’构造在模具部件34的彼此背离的分型面34、34”上。在枢转板16上设置有产生轮廓区域41’的阳模38’。如在图7中可以进一步看到的，除了通过成型设备2制造铸造模具I并且除了生产由模具部件20、22、34形成的连续的模具部件串28之外，通过将液态金属42填充至彼此前后排成成行的铸造模具I中来执行铸件的铸造。
[0062]为了完成根据本发明的方法的循环，枢转板16从其水平定位的备用位置绕枢转轴线36枢转回到其竖直位置(箭头37’)，并且为了构造成型室6，枢转板16还沿压板14的方向(箭头35’)移位返回到其即将进行的压缩过程的工作位置。以此方式，完成了根据本发明的方法的一个循环，并且以图1中所示的方法步骤启动开始用于制造模具部件的下一循环，其中，成型材料4从供给装置8注射至成型室6中。
[0063]在图9中示出了在图1至图8中仅示意性地示出的根据本发明的冒口嵌件24的截面图，所述冒口嵌件24具有第一端50、第二端52以及在第一端50与第二端52之间延伸的一个或多个侧壁54。在第一端50处设置的壁部56以及大致垂直于壁部56突出的侧壁54部分地界定了用于接纳液态金属的冒口腔58ο壁部56具有通道开口 60，通过该通道开口 60建立了铸造模具I的模具型腔26 (图1)与冒口腔58之间的连接。通道开口 60具有开口轴线62，该开口轴线62定向成相对于冒口嵌件24的体积重心偏移。壁部56具有内壁面64，该内壁面64界定沿通道开口60的方向渐缩的冒口腔的腔部。壁面64成锥形构造。在所示实施方式中，壁部56的面向模具型腔的壁面64’被构造为平的。此外，壁部56上设置有用于使冒口腔58通风的开口 66，所述开口 66的开口轴线68平行于通道开口 60的开口轴线62延伸。根据本发明的冒口嵌件24具有从第二端52开始沿第一端50的方向增大的外部横断面。然而，冒口腔58的由侧壁54界定的截面从第二端52开始沿冒口嵌件24的第一端50的方向减小；如图9中所示，冒口嵌件24—体地构造，其中，冒口嵌件由放热的和/或隔热的成型材料形成，或部分地包括放热的和/或隔热的成型材料。在所示实施方式中，冒口嵌件24在第二端52处构造成敞开的，并且构造成不具有沿侧壁54的一部分平行于通道开口 60的开口轴线62延伸的腹板。
[0064]图10示出了根据本发明的冒口嵌件24’的第二示例性实施方式，该冒口嵌件24’以与图9中所示的示例性实施方式几乎相同的方式构造。如冒口嵌件24—样，冒口嵌件24’的第二端52处也构造成是敞开的。冒口嵌件24’与冒口嵌件24(图9)区别在于冒口嵌件24’具有以室状的方式将冒口腔58’进行细分的腹板或壁部70。为了使用冒口嵌件24，腹板70—一又被称作威廉姆斯板条或威廉姆斯楔形件一一设置在开口轴线62的上方(图9)。
[0065]以下，使用已在上文引入的附图标记来陈述本发明的优选方面。由于阐述的方面非排他性地涉及以上讨论的附图，因此本文中附图标记不被理解为限制而仅作为便于通过阅读而理解的手段。下文中阐述的方面包括可以与从说明书和/或权利要求书衍生的其他优选特征组合的特征。
[0066]1.一种冒口嵌件24、24 ’在铸造模具I的制造中的用途，该冒口嵌件24、24 ’具有相对于冒口嵌件24、24，的通道开口 60的开口轴线62偏移的体积重心，铸造模具I具有竖向模具分隔部和冒口嵌件24、24’，该冒口嵌件24、24’附接至铸造模具1并且在铸造过程期间用于模具型腔26的致密供料，
[0067]其中，
[0068]所述冒口嵌件24、24’定位在铸造模具I的预先制造的模具部件20、22、34中并使得冒口嵌件24、24’的开口轴线62在冒口嵌件24、24’的体积重心的下方延伸。
[0069]2.根据方面I的用途，
[0070]其中，用于定位在铸造模具I的预先制造的模具部件20、22、34中的冒口嵌件24、24’被插入到铸造模具I的预先制造的模具部件20、22、34中的凹部32中。
[0071]3.根据方面I或2中的任一项的用途，
[0072]其中，具有竖向模具分隔部和冒口嵌件24、24’的铸造模具I在具有连续的模具部件串28的成型设备2中被制造，该冒口嵌件24、24’附接至铸造模具I并且在铸造过程期间用于模具型腔26的致密供料。
[0073]4.根据前述方面中的任一项的用途，
[0074]其中，冒口嵌件24、24，定位在铸造模具I的预先制造的模具部件20、22、34中，其中，模具部件20、22、34在成型设备2中或优选地在具有连续的模具部件串28的成型设备2中被预先制造。
[0075]5.根据方面I至4中的任一项的用途，
[0076]其中，成型材料4被注入至成型室6中，并且优选地，被注入的成型材料4随后被压缩，由此在成型室6中预先制造模具部件20、22、34。
[0077]6.根据方面I至5中的任一项的用途，
[0078]其中，模具部件20、22、34在由与冒口嵌件24、24’的至少一个部分有关的阳模40部分地界定的成型室6中被预先制造。
[0079]7.根据方面6的用途，
[0080]其中，成型室6形成在具有枢转板16和压板14的成型设备2中，并且与冒口嵌件24、24’的所述部分有关的阳模40设置在枢转板16或压板14上。
[0081 ] 8.根据前述方面中的任一项的用途，
[0082]其中，冒口嵌件24、24’以形状配合和/或压入配合的方式插入到凹部32中。
[0083]9.根据方面2至4中的任一项的用途，
[0084]其中，冒口嵌件24、24’被以手动的方式或借助于插入装置30以自动化的方式插入到凹部32中。
[0085]10.根据前述方面中的任一项的用途，其中，冒口嵌件24、24’
[0086]-具有第一端50、第二端52和一个或多个侧壁54，第一端50具有通道开口60，所述一个或多个侧壁54从第一端50延伸至第二端52并且界定用于接纳液态金属的冒口腔58，并且
[0087]-具有壁部56，壁部56设置在第一端50处并且形成铸造模具I的模具型腔26的侧面壁区域。
[0088]11.根据方面10的用途，
[0089]其中，位于冒口嵌件24、24’的第一端50处的壁部56具有内壁面64，该内壁面64面向冒口腔58并且界定沿通道开口 60的方向渐缩的腔部。
[0090]12.根据方面1和11中的任一项的用途，
[0091]其中，设置在冒口嵌件24、24’的第一端50处的壁部56具有面向铸造模具I的模具型腔26的平坦的壁面部分。
[0092]13.根据方面10至12中的任一项的用途，
[0093]其中，所述一个或多个侧壁54从壁部56以大致垂直的方式突出，或者所述一个或多个侧壁54定向成与通道开口 60的开口轴线62大致平行。
[0094]14.根据方面10至13中的任一项的用途，
[0095]其中，在具有通道开口60的壁部56中还设置有一个或多个开口66，所述一个或多个开口 66用于使冒口腔58通风和/或用于使插入装置30的保持装置接合在其中。
[0096]15.根据前述方面中的任一项的用途，
[0097]其中，就冒口嵌件24、24，的沿开口轴线62方向的纵向长度而言，冒口嵌件24、24，能够被非破坏性地纵向压缩不大于5%、优选地被压缩不大于2%。
[0098]16.根据方面1至15中的任一项的用途，
[0099]其中，冒口嵌件24、24，具有如下外部截面:该外部截面设置成与开口轴线62垂直，并且优选地选自包括椭圆形、不圆形(out-of-round)、矩形和具有圆边的多边形的组。
[0100]17.根据方面10至16中的任一项的用途，
[0101 ]其中，冒口嵌件24、24’的截面具有从第二端开始沿第一端的方向增大的外部横断面。
[0102]18.根据方面10至17中的任一项的用途，
[0103]其中，冒口嵌件24、24’在其设置成与具有通道开口60的壁部56相反的第二端52处构造成为敞开的。
[0104]19.根据方面10至18中的任一项的用途，
[0105]其中，优选地通过至少一个侧壁54界定的冒口腔58具有从冒口嵌件24、24’的第一端50向第二端52增大的内部横断面。
[0106]20.根据方面I至19中的任一项的用途，
[0107]其特征在于，冒口嵌件24、24’由放热成型材料形成或至少部分地包括放热成型材料，和/或冒口嵌件24、24’由隔热成型材料形成或至少部分地包括隔热成型材料。
[0108]21.根据方面10至20中的任一项的用途，
[0109]其特征在于，冒口嵌件24、24’在其侧壁上的内侧上，优选地在所述冒口嵌件24、24’使用的情况下位于所述开口轴线62上方的壁区域上具有一个或多个模制的腹板70或壁部，该一个或多个模制的腹板70或壁部以室状的方式细分冒口腔58。
[0110]22.根据方面21的用途，
[0111]其特征在于，腹板70或壁部优选地沿着侧壁54的一部分平行于通道开口 60的开口轴线62延伸。
[0112]23.—种用于制造铸造模具I的方法，更铸造模具I具有竖向模具分隔部和冒口嵌件24、24’，其中，冒口嵌件24、24’附接至铸造模具I并且在铸造过程期间用于模具型腔26的致密供料，所述方法包括下述步骤:
[0113]-提供或制造第一模具部件20、22，该第一模具部件20、22具有用于部分地限定所述模具型腔26的竖向延伸的第一分型面20’、22’，
[0114]-提供或制造第二模具部件22、34，该第二模具部件22、34具有用于部分地限定所述模具型腔26的延伸成与第一分型面20’、22’互补的第二分型面22”、34”，其中，第一模具部件20、22的第一分型面20’、22’和第二模具部件22、34的第二分型面22”、34”设置成用于接合在一起从而构造出模具型腔26—部分，
[0115]-提供或制造冒口嵌件24、24’，该冒口嵌件24、24 ’用于定位在第一模具部件20、22中，其中，冒口嵌件24、24 ’的体积重心相对于冒口嵌件24、24 ’的通道开口的开口轴线是偏移的，
[0116]-将冒口嵌件24、24，定位在模具部件20、22、34中的一个模具部件中并且使得冒口嵌件24、24’的开口轴线62在冒口嵌件24、24’的体积重心的下方延伸，并且随后
[0117]-通过将第一模具部件20、22的第一分型面20’、22’和第二模具部件22、34的第二分型面22”、34”接合在一起制成具有模具型腔26的铸造模具I。
[0118]24.根据方面23的方法，
[0119]其中，模具部件20、22、34中的一个模具部件具有凹部32，并且用于定位在铸造模具I的预先制造的模具部件20、22、34中的冒口嵌件24、24’插入到该凹部32中。
[0120]25.根据方面23和24中的任一项的方法，
[0121]其中，具有竖向模具分隔部和附接至铸造模具I的冒口嵌件24、24’的铸造模具I在具有连续的模具部件串28的成型设备2中进行制造。
[0122]26.根据方面23至25中的任一项的方法，
[0123]其中，冒口嵌件24、24’定位在铸造模具I的第一模具部件和/或第二模具部件20、22、34中，其中，所述模具部件20、22、34分别在成型设备2中或在具有连续的模具部件串28的成型设备2中预先制造而成。
[0124]27.根据方面23至26中的任一项的方法，
[0125]其中，成型材料4被注入至所述成型室6中并且优选地被压缩，由此在所述成型设备2的成型室6中预先制造第一模具部件和/或第二模具部件20、22、34。
[0126]28.根据方面23至27中的任一项的方法，
[0127]其中，第一模具部件和第二模具部件20、22、34在具有枢转板16和压板14的成型设备2的成型室6中被制造，其中，所注入的成型材料4通过枢转板16与压板14之间的相对运动来压缩。
[0128]29.根据方面23至28中的任一项的方法，
[0129]其中，第一模具部件和/或第二模具部件20、22、34在成型设备2的成型室6中被制造，成型设备2的成型室6由对应于冒口嵌件24、24’的至少一部分的阳模40部分地界定。
[0130]30.根据方面29的方法，
[0131]其中，成型室6形成在枢转板16与压板14之间，其中，阳模40设置在枢转板16上或压板14上。
[0132]31.根据方面27至30中的任一项的方法，
[0133]其中，两个相邻的铸造模具的模具型腔的轮廓区域在铸造模具I的第一模具部件和/或第二模具部件20、22、34的压缩期间构造在第一模具部件的彼此背离的面上。
[0134]32.根据前述方面中的任一项的方法，
[0135]其中，冒口嵌件24、24’被以手动的方式或借助于插入装置30以自动化方式定位在第一模具部件和/或第二模具部件20、22、34中。33.根据方面32的方法，
[0136]其中，在将冒口嵌件24、24’定位在第一模具部件和/或第二模具部件20、22、34中期间借助于负压或借助于形状配合而将冒口嵌件24、24’保持在插入装置30的保持部上。
[0137]34.一种具有竖向模具分隔部的铸造模具，该铸造模具包括:
[0138]a)第一模具部件20、22，以及
[0139]b)冒口嵌件24、24 ’，该冒口嵌件24、24，定位在第一模具部件中并且在铸造过程期间用于模具型腔26的致密供料，
[0140]该铸造模具能够根据方面23至33中的任一项的方法制造，
[0141]其中，冒口嵌件24、24’定位在铸造模具I的所述第一模具部件20、22中并使得所述冒口嵌件24、24’的开口轴线62在冒口嵌件24、24’的体积重心的下方延伸。
[0142]35.根据方面34的铸造模具，
[0143]其中，在第一模具部件20、22和/或互补的第二模具部件22、34中设置有与开口66连通的用于使冒口嵌件24、24’通风的一个或多个通风道。
[0144]36.根据前述方面中的任一项的铸造模具，
[0145]其中，模具型腔26的优选平坦的壁部由冒口嵌件24、24’的外壁构成。
[0146]37.—种用于根据方面I至22中的任一项的用途的冒口嵌件24、24’，该冒口嵌件24、24’具有相对于所述冒口嵌件24、24 ’的通道开口的开口轴线偏移的体积重心，其中，该冒口嵌件24、24’
[0147]具有第一端50、第二端52和一个或多个侧壁54，第一端50具有通道开口 60，一个或多个侧壁54从第一端延伸至第二端并且界定用于接纳液态金属的冒口腔58，并且
[0148]该冒口嵌件24、24’具有设置在第一端50处并且形成铸造模具I的模具型腔26的侧面壁区域的壁部56，
[0149]其中，在具有通道开口60的壁部56中还设置有一个或多个开口66，该一个或多个开口66用于使冒口腔58通风和/或用于使插入装置30的保持装置接合在其中，以及
[0150]其中，就冒口嵌件24、24’的沿开口轴线62方向的纵向长度而言，冒口嵌件24、24’能够被非破坏性地纵向压缩不大于5%、优选地被压缩不大于2%。
[0151]38.根据方面37的冒口嵌件，
[0152]其中，冒口嵌件24、24’具有从第二端52开始沿第一端50的方向增大的外部横断面。
[0153]39.根据方面37和38中的任一项的冒口嵌件，
[0154]其中，冒口嵌件24、24’在其设置成与具有通道开口60的壁部56相反的第二端52处构造成是敞开的。
[0155]附图标记列表
[0156]I铸造模具
[0157]2成型设备
[0158]4成型材料
[0159]6成型室
[0160]8供给装置
[0161]10,12壁区域
[0162]14压板
[0163]16枢转板
[0164]18压力柱塞
[0165]20、22模具部件
[0166]20’、20” 分型面
[0167]22’、22” 分型面
[0168]24、24’冒口嵌件
[0169]26模具型腔
[0170]28模具部件串
[0171]29压缩压力柱塞
[0172]30插入装置
[0173]32凹部
[0174]33、33’运动插入装置
[0175]34模具部件
[0176]34’、34” 分型面
[0177]35、35’枢转板的运动
[0178]36枢转轴线
[0179]37、37’枢转板的枢转运动
[0180]38阳模铸造
[0181]39模具部件的脱模
[0182]39’压力柱塞的返回运动
[0183]40冒口嵌件的阳模
[0184]41、41’轮廓区域
[0185]42金属
[0186]50第一端
[0187]52第二端
[0188]54侧壁
[0189]56转变部分
[0190]58冒口腔
[0191]60通道开口
[0192]62开口轴线
[0193]64、64’壁面
[0194]66通风口
[0195]68开口轴线
[0196] 70腹板
【主权项】
1.一种冒口嵌件(24、24’)在铸造模具(I)的制造中的用途，所述冒口嵌件(24、24’)具有相对于所述冒口嵌件(24、24’)的通道开口(60)的开口轴线(62)偏移的体积重心，所述铸造模具(I)具有竖向模具分隔部和冒口嵌件(24、24’)，所述冒口嵌件(24、24’)附接至所述铸造模具(I)并且在铸造过程期间用于模具型腔(26)的致密供料， 其中，所述冒口嵌件(24、24’)定位在所述铸造模具(1)的预先制造的模具部件(20、22、34)中使得所述冒口嵌件(24、24 ’)的所述开口轴线(62)在所述冒口嵌件(24、24 ’)的所述体积重心的下方延伸。2.根据权利要求1所述的用途， 其中，用于定位在所述铸造模具(I)的预先制造的所述模具部件(20、22、34)中的所述冒口嵌件(24、24’)被插入到所述铸造模具(1)的预先制造的所述模具部件(20、22、34)中的凹部(32)中。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的用途， 其中，具有竖向模具分隔部和附接至所述铸造模具(I)并且在所述铸造过程期间用于所述模具型腔(26)的致密供料的冒口嵌件(24、24’)的所述铸造模具(I)在具有连续的模具部件串(28)的成型设备(2)中被制造。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的用途， 其中，所述模具部件(20、22、34)在由对应于所述冒口嵌件(24、24 ’)的至少一部分的阳模(40)部分地界定的成型室(6)中被预先制造。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的用途， 其中，所述冒口嵌件(24、24’)被以手动的方式或借助于插入装置(30)以自动化的方式插入到所述凹部(32)中。6.根据前述权利要求中的任一项所述的用途，其中，所述冒口嵌件(24、24’)具有: -第一端(50)、第二端(52)和一个或多个侧壁(54)，所述第一端(50)具有所述通道开口(60)，所述一个或多个侧壁(54)从所述第一端(50)延伸至所述第二端(52)并且界定用于接纳液态金属的冒口腔(58)，并且 -壁部(56)，所述壁部(56)设置在所述第一端(50)处并且形成所述铸造模具(I)的所述模具型腔(26)的侧面壁区域。7.根据权利要求6所述的用途， 其中，在具有所述通道开口(60)的所述壁部(56)中还设置有一个或多个开口(66)，所述一个或多个开口(66)用于使所述冒口腔(58)通风和/或用于使插入装置(30)的保持装置接合在所述一个或多个开口(66)中。8.根据权利要求6或7中的任一项所述的用途， 其中，就所述冒口嵌件(24、24’)的在所述开口轴线(62)方向上的纵向长度而言，所述冒口嵌件(24、24’)能够被非破坏性地纵向压缩不大于5%、优选地被压缩不大于2%。9.根据权利要求6至8中的任一项所述的用途， 其中，所述冒口嵌件(24、24’)的截面具有从所述第二端开始沿所述第一端的方向增大的外部横断面。10.根据权利要求6至9中的任一项所述的用途， 其中，所述冒口嵌件(24、24 ’)在所述冒口嵌件(24、24 ’)的设置成与具有所述通道开口(60)的所述壁部(56)相反的所述第二端(52)处构造成是敞开的。11.一种用于制造铸造模具(I)的方法，所述铸造模具(I)具有竖向模具分隔部和冒口嵌件(24、24’)，所述冒口嵌件(24、24’)附接至所述铸造模具(I)并且在铸造过程期间用于模具型腔(26)的致密的供料，所述方法包括下述步骤: -提供或制造第一模具部件(20、22)，所述第一模具部件(20、22)具有用于部分地限定所述模具型腔(26)的竖向延伸的第一分型面(20’、22’)， -提供或制造第二模具部件(22、34)，所述第二模具部件(22、34)具有用于部分地限定所述模具型腔(26)的延伸成与所述第一分型面(20’、22’)互补的第二分型面(22”、34”)，其中，所述第一模具部件(20、22)的所述第一分型面(20’、22’)和所述第二模具部件(22、34)的所述第二分型面(22”、34”)设置成用于接合在一起从而构造出所述模具型腔(26)—部分， -提供或制造冒口嵌件(24、24’)，所述冒口嵌件(24、24’)用于定位在所述第一模具部件(20、22)中，其中，所述冒口嵌件(24、24 ’)的体积重心相对于所述冒口嵌件(24、24’)的所述通道开口的所述开口轴线是偏移的， -将所述冒口嵌件(24、24 ’)定位在所述模具部件(20、22、34)中的一个模具部件中并且使得所述冒口嵌件(24、24’)的所述开口轴线(62)在所述冒口嵌件(24、24’)的体积重心的下方延伸，并且随后 -通过将所述第一模具部件(20、22)的所述第一分型面(20’、22’)和所述第二模具部件(22、34)的所述第二分型面(22”、34”)接合在一起而制成具有所述模具型腔(26)的所述铸造模具(I)。12.根据权利要求11所述的方法， 其中，所述模具部件(20、22、34)中的一个模具部件具有凹部(32)，并且用于定位在所述铸造模具(I)的预先制造的所述模具部件(20、22、34)中的所述冒口嵌件(24、24’)被插入到所述凹部(32)中。13.根据权利要求11和12中的任一项所述的方法， 其中，具有竖向模具分隔部和附接至所述铸造模具(I)的冒口嵌件(24、24’)的所述铸造模具(I)在具有连续的模具部件串(28)的成型设备(2)中制造。14.根据权利要求11至13中的任一项所述的方法， 其中，所述第一模具部件(20、22)和/或所述第二模具部件(22、34)在所述成型设备(2)的成型室(6)中被制造，所述成型设备(2)的所述成型室(6)由对应于所述冒口嵌件(24、24’)的至少一部分的阳模(40)部分地界定。15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法， 其中，所述冒口嵌件(24、24’)被以手动的方式或借助于插入装置(30)以自动化的方式定位在所述第一模具部件(20、22)和/或所述第二模具部件(22、34)中。16.—种具有竖向模具分隔部的铸造模具，所述铸造模具包括: a)第一模具部件(20、22)，以及 b)冒口嵌件(24、24’)，所述冒口嵌件(24、24’)定位在所述第一模具部件中并且在铸造过程期间用于模具型腔(26)的致密供料， 所述铸造模具能够通过根据权利要求11至15中的任一项所述的方法制造，其中，所述冒口嵌件(24、24’)定位在所述铸造模具(1)的所述第一模具部件(20、22)中并使得所述冒口嵌件(24、24’)的所述开口轴线(62)在所述冒口嵌件(24、24’)的体积重心的下方延伸。17.根据权利要求16所述的铸造模具， 其中，在所述第一模具部件(20、22)和/或互补的第二模具部件(22、34)中设置有与开口(66)连通的用于使所述冒口嵌件(24、24’)通风的一个或多个通风道。18.—种用于根据权利要求1至10中的任一项所述的用途的冒口嵌件(24、24’)，所述冒口嵌件(24、24 ’)具有相对于所述冒口嵌件(24、24 ’)的通道开口的开口轴线偏移的体积重心，其中，所述冒口嵌件(24、24’)具有:第一端(50)、第二端(52)和一个或多个侧壁(54)，所述第一端(50)具有通道开口(60)，所述一个或多个侧壁(54)从所述第一端延伸至所述第二端并且界定用于接纳液态金属的冒口腔(58)，并且 所述冒口嵌件(24、24’)具有设置在所述第一端(50)处并且形成所述铸造模具(I)的所述模具型腔(26)的侧面壁区域的壁部(56)， 其中，在具有所述通道开口(60)的所述壁部(56)中还设置有一个或多个开口(66)，所述一个或多个开口(66)用于使所述冒口腔(58)通风和/或用于使插入装置(30)的保持装置接合在所述一个或多个开口(66)中，以及 其中，就所述冒口嵌件(24、24’)的在所述开口轴线(62)方向上的纵向长度而言，所述冒口嵌件(24、24’)能够被非破坏性地纵向压缩不大于5%、优选地被压缩不大于2%。
【文档编号】B22C9/08GK105880477SQ201610082600
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】拉斯·聪布施, 克劳斯·约阿希姆, 圭多·布里格, 迈克尔·比梅尔
【申请人】凯美克斯有限责任公司, 胡坦斯·阿尔伯图斯化学厂有限公司