鑄模、特別是真空壓鑄模的能夠由熔體填充的模具型腔中壓力測量的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于鑄模、特別是真空壓鑄模的模具型腔中壓力測量的裝置，該模具型腔能夠由液態(tài)熔體填充。
【背景技術(shù)】
[0002]DE 10140657 C1已經(jīng)公開了一種裝置，該裝置用于鑄模、特別是真空壓鑄模的能夠填充熔體的模具型腔中壓力的測量或壓力變化的測量，其中，測量通道設(shè)置為直接連接至模具型腔，該測量通道借助壓力傳感器用于模具型腔中直接地測量壓力并且在熔融階段、進(jìn)料階段和/或充模階段期間通過栓封閉。
[0003]在DE 10140657 C1中準(zhǔn)確地描述到，對于通過壓鑄法、注射成型法或類似方法制成的構(gòu)件質(zhì)量所提出的要求在持續(xù)提高。質(zhì)量的改善也通過制造方法的擴(kuò)展得以實(shí)現(xiàn)，其中，對各個過程參數(shù)的全面了解有著重要的意義。在包括預(yù)設(shè)的鑄模排氣或抽真空的鑄造過程中，特別是在沖模過程期間出現(xiàn)在模具型腔中的壓力是一個重要的參數(shù)。
[0004]例如，在DE 10140657 C1中解釋了在壓鑄法中模具抽真空的意義。因此，在常規(guī)的壓鑄過程中，由方法決定的鑄造結(jié)構(gòu)中的缺陷是眾所周知的。通過所包含的空氣以及通過脫模劑蒸汽和潤滑劑蒸汽產(chǎn)生壓鑄件中以微孔形式的缺陷。通過使用真空實(shí)現(xiàn)了顯著減少鑄件中氣體含量。在此，負(fù)壓對整個模具型腔、連同鑄造腔以及吸料管造成影響，從而吸走空氣、所產(chǎn)生的蒸汽以及氣體。對鑄造腔、澆注系統(tǒng)以及至少部分的模具型腔進(jìn)行配料、填充。
[0005]但是，在模具型腔中直接測得壓力比對于確定負(fù)壓的大小和時間以及對于實(shí)現(xiàn)質(zhì)量保證都是必不可少的。
[0006]在DE 39 39 728 A1中公開了一種用于壓鑄機(jī)和注射成型機(jī)的壓力測量裝置。但是對直接在模具型腔中有利的測量已表明，由于傳感器可預(yù)期的損壞，這種用于粗糙的鑄造過程的方式視為是不可能實(shí)現(xiàn)的。因此，本發(fā)明提出，壓力測量裝置僅僅在鑄模上方而不是直接在模具型腔中測量壓力。在此，傳感器不會受到熔體的損壞作用。
[0007]EP 0 600 324 A1中已知在真空閥區(qū)域中的壓力的測量。在此，在金屬前沿通過關(guān)閉真空閥來保護(hù)壓力傳感器。
[0008]DE 195 00 005 C2中已知用于壓鑄模和注塑成型模中壓力測量的方法和設(shè)備，其中，通過間隙進(jìn)行壓力測量。該間隙在此垂直于成型方向地設(shè)置在金屬硬模中。該間隙在一側(cè)上直接或經(jīng)流入系統(tǒng)與模具型腔連接而在另一側(cè)上直接或經(jīng)流入系統(tǒng)與壓力傳感器連接。該間隙具有幾乎平行的表面，其中，形成單個間隙的表面一部分設(shè)置在硬模的熔爐側(cè)并且一部分設(shè)置在硬模所謂的鑄件頂出側(cè)。通過使模具型腔與壓力傳感器連接的間隙，可以幾乎無誤差地測量壓力，該壓力對應(yīng)于模具型腔中的壓力。在此，通過凝固的金屬熔體封閉測量通道并且相應(yīng)地保護(hù)壓力傳感器。該方法特別是使用在鋁壓鑄或者鋅壓鑄中。
[0009]因此在上述的現(xiàn)有技術(shù)中已知通過栓、借助閥門以及通過凝固的熔體封閉測量通道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]由現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的在于提供一種改良的裝置，該裝置實(shí)現(xiàn)了在填充過程期間在模具型腔中直接測量壓力，其中，保護(hù)壓力傳感器不受熔體影響，而且該裝置能夠以相對較低的成本加裝在現(xiàn)有鑄模中，該裝置盡可能緊湊地并易磨損性低地形成而且容易制造，并且該裝置可以盡可能多方面地設(shè)置在不同的鑄模中。
[0011]該目的通過權(quán)利要求1所述的特征得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的擴(kuò)展方案和有利的設(shè)計(jì)可由從屬權(quán)利要求得出。
[0012]按照本發(fā)明設(shè)置一種用于鑄模、特別是真空壓鑄模的模具型腔中壓力測量的裝置，該模具型腔能夠由液態(tài)熔體填充，該裝置包括壓力傳感器、測量通道和在軸向中延伸的環(huán)形間隙，該環(huán)形間隙位于內(nèi)殼體和與其共軸設(shè)置的外殼體之間，其中，環(huán)形間隙在其第一端部上與模具型腔連接而其第二端部與測量通道的第一端部處于連接，其中，壓力傳感器設(shè)置在所述測量通道的第二端部上。
[0013]具有這樣環(huán)形間隙的裝置實(shí)現(xiàn)了特別在填充過程期間在模具型腔中直接測量壓力。通過內(nèi)殼體和外殼體形成的環(huán)形間隙已證實(shí)特別有利于間隙中出現(xiàn)的熔體在間隙中的凝固。特別是，這類具有環(huán)形的間隙的裝置在鑄模中僅需要很小的結(jié)構(gòu)空間。處于已組裝狀態(tài)、即形成環(huán)形間隙狀態(tài)的內(nèi)殼體和外殼體形成相對緊湊的單元并且容易制造。按照本發(fā)明的裝置能夠以相對較低的成本加裝在已有的鑄模中。僅需在適宜的位置上創(chuàng)造所需要的結(jié)構(gòu)空間。該裝置因此能夠多方面地設(shè)置在不同的鑄模中。
[0014]可能有利的是，處于已組裝狀態(tài)，即形成環(huán)形間隙狀態(tài)的內(nèi)殼體和/或外殼體具有柱狀的輪廓，特別是具有圓柱形的輪廓。如果由內(nèi)殼體和外殼體組成的、由熔體環(huán)流的單元不應(yīng)影響鑄模的填充過程，該輪廓可以是有利的。
[0015]可能有利的是，內(nèi)殼體在其外側(cè)面上而外殼體在其內(nèi)側(cè)面上這樣設(shè)置時，即，在模具型腔的填充過程中，通過間隙的第一端部出現(xiàn)在間隙中的熔體在間隙中凝固并且在此在軸向上經(jīng)過盡可能短的路徑。
[0016]可能有利的是，內(nèi)殼體和外殼體這樣形成，即，在內(nèi)殼體和外殼體之間沿軸向延伸的環(huán)形間隙的內(nèi)徑和/或外徑在其軸向延伸上一次或多次變化。因此，環(huán)形間隙的大小或其寬度和/或環(huán)形間隙的高度可以變化。例如，熔體在間隙中直到凝固時所能經(jīng)過的路徑可以相應(yīng)地與各種使用目的相適應(yīng)。由此，由內(nèi)殼體和外殼體構(gòu)成的單元的尺寸可以取決于使用目的來確定。在內(nèi)殼體和外殼體已組裝的情況下，該間隙可以基本上等高地形成。當(dāng)環(huán)形間隙在其圓周上形成地比在軸向上的長更寬時，對于特定應(yīng)用可能是有利的。當(dāng)環(huán)形間隙在其圓周上形成地比在軸向上的長更窄時，對于其他應(yīng)用可能是有利的。
[0017]可能有效的是，內(nèi)殼體和外殼體這樣形成，即，在內(nèi)殼體和外殼體之間沿軸向延伸的環(huán)形間隙的內(nèi)徑和/或外徑在其軸向延伸上由其第一端部向其第二端部變小，優(yōu)選為階梯狀。這樣形成的環(huán)形間隙已證實(shí)特別有利于在間隙中出現(xiàn)的熔體在間隙中的凝固。特別是，這類具有環(huán)形間隙的裝置在鑄模中僅需要很小的結(jié)構(gòu)空間。處于已組裝狀態(tài)、即形成環(huán)形間隙狀態(tài)的內(nèi)殼體和外殼體形成相對緊湊的單元并且容易制造。按照本發(fā)明的裝置能夠以相對較低的成本加裝在已有的鑄模中。僅需在適宜的位置上創(chuàng)造所需要的結(jié)構(gòu)空間。該裝置因此能夠多方面地設(shè)置在不同的鑄模中。
[0018]可能有利的是，鑄模包括固定的模具半部和可移動的模具半部，其中，內(nèi)殼體設(shè)置在固定的模具半部上而外殼體設(shè)置在所述可移動的模具半部上，或者相反地，優(yōu)選外殼體設(shè)置在固定的模具半部上而內(nèi)殼體設(shè)置在可移動的模具半部上。通過這樣的布設(shè)，以簡單的方式通過模具半部的對接和封閉鑄模的形成實(shí)現(xiàn)了由內(nèi)殼體和外殼體組裝成形成有環(huán)形間隙的單元。在澆注和鑄件凝固之后打開鑄模，其中，由內(nèi)殼體和外殼體組成的單元也彼此分開。隨后連同在間隙中凝固的材料移除、特別是頂出鑄件。因此，對應(yīng)于內(nèi)殼體和外殼體的模具半部可再次用于下一個真空循環(huán)或鑄造循環(huán)。
[0019]為了用于形成環(huán)形間隙的外殼體和內(nèi)殼體限制性地組裝，當(dāng)模具半部在與內(nèi)殼體和外殼體的軸相平行的方向上進(jìn)行運(yùn)動時，可能是有利的。
[0020]可能有利的是，模具半部在對接的狀態(tài)下為了形成間隙內(nèi)殼體限制地、至少部分地設(shè)置在外殼體中。因此不需要為了形成環(huán)形間隙而使內(nèi)殼體完全地設(shè)置在外殼體中。僅僅重要的是，這樣的環(huán)形間隙設(shè)置在內(nèi)殼體和外殼體的至少一部分之間。
[0021]可能有利的是，外殼體在其內(nèi)側(cè)上形成為鐘形而內(nèi)殼體在其外側(cè)面形成為錐形或金字塔形。相應(yīng)地，內(nèi)殼體和外殼體可以簡單地在脫模方向上相互分離。
[0022]可能有利的是，