帶孔零件及其製造方法
2023-06-01 19:06:41 1
專利名稱：帶孔零件及其製造方法
技術領域：
本發明涉及在一端面為平坦的法蘭部分上具有以規定間距形成的裝配用的螺釘孔、同時具有異形槽孔的帶孔零件及其製造方法。
背景技術：
關於這種帶孔零件，例如有迴轉式壓縮機的軸承部件(bearing)，安裝在機器框體上的法蘭部分與該帶孔零件形成一體。其具體結構如圖1所示，在圓板狀的法蘭部分11上，沿著規定間距圓貫通地製作出裝配用的螺釘孔12，另外，在法蘭部分11的中心，具有圓筒狀的軸承部分13(凸臺部分)，在其中心設置貫通法蘭部分11的軸承孔14。
為了在該軸承部件上構成用於輸出在上述迴轉式壓縮機的氣缸(未圖示)內壓縮的製冷劑的葉片式逆止閥，需要在法蘭部分11上形成容納簧片狀閥體15和限制該閥打開高度的閥壓片16的異形槽孔17，另外，在該槽孔17的底部，貫通地形成用於安裝閥體15和閥壓片16的安裝孔18和輸出用閥孔19。
這種軸承部件製作，可採用將粉末壓製成型、然後進行燒結的粉末冶金法，或者，採用將熔液注入砂模中形成軸承部件的粗形部件的砂模鑄造法。利用前者的粉末冶金法，成型上的尺寸精度高，可以形成複雜的形狀，可以省去後加工，因此在上述的迴轉式壓縮機的軸承部件上採用具有優點，但眾所周知，原料粉末價格貴，成型模具也昂貴，這都是缺點，不但如此，當在軸承部件上採用時，由於在燒結部件的內部存在微小的氣孔，不但不能確保足夠的強度，而且在後加工時，研磨加工油等浸入上述氣孔中，當作為軸承使用時，這些油滲出至軸承表面，其粘性會導致迴轉軸鎖緊等毛病。特別是，例如滲出的雜質附著、堆積在使用迴轉式壓縮機的冷凍循環的毛細管的內壁上，成為毛細管堵塞的原因等、會受到索賠。
另一方面，使用後者的砂模鑄造法，與上述的燒結部件不同，沒有被油浸透的氣孔，在這點上沒有缺點，但在同時成型尺寸精度高的裝配用的螺釘孔和異形槽孔時，因其形狀複雜，即使使用由粘土作為粘接劑的乾燥砂模、或在以作為骨幹材料的矽砂和作為粘接劑的澎潤土構成的合成砂中加入水分的砂模，也是非常困難的。因此，對螺釘孔要採用鑽孔加工等的後加工，而對異形槽孔要採用立銑刀加工等的後加工，來進行加工處理，這樣，加工成本提高，產量不高。
發明內容
本發明是基於上述問題而提出的，其目的在於提供一種利用在砂模的模芯等中使用的殼模技術，將後加工省略至極少的鑄造的帶孔零件及其製造方法。
為了達到上述目的，本發明提供了一種帶孔零件的製造方法，該帶孔零件在一端面為平坦的法蘭部分上具有以規定間距形成的裝配用的螺釘孔、同時具有異形槽孔，其特徵在於在通過鑄造形成帶孔零件的基本毛坯時，以基於鑄造的基本毛坯的上述規定間距的精度，形成帶孔零件的母模；在形成母模時，與上述法蘭部分的一端面相對應，一體或另外地構成相當於第一砂箱的模面的背面部；與上述母模相對應，準備第二個母模，將在細粒矽砂中分散、混合2～5％的熱固性樹脂所得到的樹脂砂，裝填至在母模間形成的型腔內，加熱該樹脂砂，使上述樹脂砂的樹脂固化，構成在內部形成與上述螺釘孔和異形槽孔相對應的模芯的基本毛坯的雌殼模；將平坦的模面合在拔出上述母模狀態下的雌殼模的開放面上，將第一砂箱裝在上述雌殼模上，通過澆鑄在上述雌殼模內形成帶孔零件的基本毛坯。
另外，本發明提供了一種帶孔零件的製造方法，該帶孔零件在一端面為平坦的法蘭部分上具有以規定間距形成的裝配用的螺釘孔、同時具有異形槽孔，其特徵在於在通過鑄造形成帶孔零件的基本毛坯時，以基於鑄造的基本毛坯的上述規定間距的精度，形成帶孔零件的母模；在形成母模時，與上述法蘭部分的一端面相對應，一體或另外地構成相當於第一砂箱的模面的背面部；將在細粒矽砂中分散、混合2～5％的熱固性樹脂的樹脂砂，裝填在箱形的第二砂箱內，通過將預先加熱的上述母模壓入第二砂箱中，利用與包括上述背面部的上述母模的表面相接觸的部分，加熱地使樹脂固化，構成在內部形成與上述螺釘孔和異形槽孔相對應的模芯的基本毛坯的雌殼模；將平坦的模面合在拔出上述母模狀態下的雌殼模的開放面上，將第一砂箱裝在上述雌殼模上，通過澆鑄在上述雌殼模內形成帶孔零件的基本毛坯。
另外，本發明的實施方式中，在鑄造向著上述帶孔零件的法蘭部分形成貫通的軸孔的基本毛坯時，在與上述軸孔相當的位置上，預先在上述母模一側形成模芯安裝用的定位部分，將圓柱狀的模芯放置在上述雌殼模內。這在其用途上是有效的。
而且，這種帶孔零件的製造方法，在第一砂箱和殼模內，通過殼模成型的帶孔零件，由於其精度高、能製造複雜形狀的零件之故，例如，可使針對螺釘孔和異形槽孔的後加工簡單化、或省略，這樣，可以降低成本、提高產量。
圖1是表示本發明的帶孔零件的具體例子的分解立體圖。
圖2是表示製造本發明的第一實施方式的帶孔零件的方法中的母模的結構的縱剖視圖。
圖3同樣是用於說明由母模中構成雌殼模的狀況的縱剖視圖。
圖4同樣是用於說明由第一砂箱和雌殼模進行鑄造的狀態的縱剖視圖。
圖5是表示後加工狀況的縱剖視圖。
圖6是表示製造本發明的第二實施方式的帶孔零件的方法中的母模結構的縱剖視圖。
圖7同樣是用於說明由母模構成雌殼模的狀況的縱剖視圖。
圖8同樣是用於說明由第一砂箱和雌殼模進行鑄造的狀態的縱剖視圖。
符號說明1母模，1A圓板狀部分，1B圓柱狀部分，1C螺釘用成型孔，1D槽用成型孔，1E閥孔用成型孔，1F端面，1G模支持部件，1H安裝部，1I突出部，2第一砂箱，2a模面，3第二母模，3A注入口，4型腔，5樹脂砂，6、6』雌殼模，6a、6b模芯，6c凹部，6』d凸臺，7支承砂箱，8模芯，9第二砂箱，10基本毛坯，11法蘭部分，12螺釘孔，13軸承部分，14軸承孔，15閥體，16閥壓片，17槽孔，18安裝孔，19輸出用閥孔。
具體實施例方式
(第一實施方式)以下，參照圖2至圖5所示的第一實施方式具體地說明本發明。這裡，作為製造上述帶孔零件(在其一端面為平坦的法蘭部分11上具有以規定間距形成的裝配用的螺釘孔12，並且具有異形槽孔17)的方法，可按以下的工序成型。
(1)在通過鑄造形成帶孔零件的基本毛坯10(參照圖1)時，如圖2所示，以基於鑄造的基本毛坯10的上述規定間距的精度，形成帶孔零件的母模1。該母模1具有與法蘭部分11相對應的圓板狀部分1A；與軸承孔14對應的圓柱狀部分1B。另外，還具有與螺釘孔12和異形槽孔17(在該實施方式中，還具有安裝孔18和輸出用閥孔19)相對應的螺釘用成型孔1C；槽用成型孔1D(安裝用成型孔(未圖示)、閥孔用成型孔1E)。
(2)在形成該母模1時，以與法蘭部分11的一端面相對應、並與相當於平板狀的第一砂箱2的模面2a(在後敘述)的圓板狀部分1A的端面1F(與具有園柱狀部分1B一側相反的端面)相連接(如後述的第二實施方式所示，它也可以與該端面形成一體)的方式，通過安裝部1H，將母模1安裝在另外的模支持部件1G上。另外，在該實施方式中，在園柱狀部分1B的前端形成設定後述的模芯安裝位置的突出部1I。
(3)另一方面，與上述母模相對應，準備第二母模3。其次，如圖3所示，在負荷為2kgf～4kgf的壓力下，將在細粒矽砂中分散、混合了2～5％的熱固性樹脂例如酚醛樹脂的樹脂砂(粒度為80～90)，通過注入口3A裝填至在母模1和第二母模3之間形成的型腔4內。例如在200～300℃的溫度下加熱該樹脂砂，使上述樹脂砂樹脂固化，構成在內部形成與螺釘孔12和異形槽孔17相對應的模芯6a和6b(在此包括與安裝孔18和輸出用閥孔19相對應的模芯部分)的基本毛坯10用的雌殼模6。
(4)然後，如圖4所示，將拔出母模1狀態下的雌殼模6裝入支承砂箱7中，合上平坦的模面1F，使得與雌殼模6的開放面接觸。再將第一砂箱2裝在雌殼模6上，灌入熔液，在雌殼模6內形成帶孔零件的基本毛坯10。在該實施方式中，預先另外在雌殼模6中準備與軸承孔14相對應的模芯8，使它嵌入在母模1的突出部1I中形成的凹部6c中。因此，在鑄造軸承孔14向著帶孔零件的法蘭部分11貫通的結構的基本毛坯10時，同時可成型軸承孔14。
這裡的熔液是指，例如具有在JIS5501中規定的一般特性的、即由2.5～3.8wt％的C、1.5～3.0wt％的Si、0.5～1.0wt％的Mn、0.03～0.15wt％的P、和0.05～1.15wt％的S、及其它為Fe而構成的灰口鑄鐵。另外，上述的模芯8，如後述的實施方式所示，也可與母模1形成為一體。
這樣，在構成基本毛坯10後，如圖5所示，對法蘭部分11的端面(與凸臺相反一側的安裝面)進行切削加工，如果必要的話，用立銑加工清理異形槽孔17，用鉸刀對安裝孔18和輸出用閥孔19進行精加工。另外，對軸承孔14也要進行精加工。另外，由於可用殼模以正確的位置和尺寸在法蘭部分11上形成螺釘孔12，因此不需要後加工。這樣，如果在由第一砂箱封閉的殼模4內，形成基本毛坯10，則在完成帶孔零件之前的鑄件的後加工可以簡單化、或省略。
(第二實施方式)在本發明的另一個實施方式中，作為製造在一端面為平坦的法蘭部分11上以規定的間距具備裝配用的螺釘孔12、同時具有異形槽孔17的帶孔零件的方法，可通過以下的工序成型。
(1)在通過鑄造形成帶孔零件的基本毛坯10時，如圖6所示，以基於鑄造的基本毛坯10的上述規定間距的精度，形成帶孔零件的母模1』。
(2)在形成母模1』時，與法蘭部分11的一端面相對應，一體(或另外)構成相當於第一砂箱2的模面2a的背面部1』A。
(3)其次，如圖7所示，將在細粒矽砂中分散、混合2～5％的熱固性樹脂的樹脂砂5裝填至箱形的第二砂箱9(轉箱)內，將預先加熱的母模1』壓入第二砂箱9中(通常，要上下反轉)，利用與包括背面部1』A的母模表面接觸的部分，加熱地使樹脂固化，構成在內部形成與螺釘孔12和異形槽孔17(在該實施方式中，還具有安裝孔18和輸出用閥孔19)相對應的模芯6』a和6』b(這裡，也包括與安裝孔18和輸出用閥孔19相對應的模芯部分)、同時在周圍形成凸臺6』d的基本毛坯10用的雌殼模6』。另外，在該實施方式中，上述第一實施方式中的模芯8，通過在母模1』的圓柱狀部分1』B上形成的軸承孔用成型孔1』J，與雌殼模6』形成為一體。
(4)然後，如圖8所示，將平坦的模面合在拔出母模1狀態下的雌殼模6』的開放面上，將第一砂箱2裝在雌殼模6』上，通過澆鑄在雌殼模6』內形成帶孔零件的基本毛坯10。另外，在該實施方式中，雌殼模6』在將凸臺6』d放置在開放邊緣20a上的狀態下，收容在另外準備的箱形定型模具20中。在定型模具20內的空隙20b中，充填生砂等，將雌殼模6』保持在定型模具20內。這裡的熔液是指，例如具有在JIS5501中規定的一般特性的、即由2.5～3.8wt％的C、1.5～3.0wt％的Si、0.5～1.0wt％的Mn、0.03～0.15wt％的P、和0.05～1.15wt％的S、及其它為Fe而構成的灰口鑄鐵。
這樣，在構成基本毛坯10後，與第一實施方式相同(參照圖5)，對法蘭部分11的端面(與凸臺部相反一側的安裝面)進行切削加工，如果必要的話，用立銑加工清理異形槽孔17，用鉸刀對安裝孔18和輸出用閥孔19進行精加工。另外，對軸承孔14也要進行精加工。再者，由於利用殼模以正確的位置和尺寸在法蘭部分11上形成螺釘孔12，因此不需要後加工。這樣，如果在由第一砂箱2封閉的殼模6』內，形成基本毛坯10，則在完成帶孔零件之前的鑄件的後加工可以簡單化、或省略。
發明效果如上上述，本發明是製造在一端面為平坦的法蘭部分上具有以規定的間距形成的裝配用的螺釘孔、同時具有異形槽孔的帶孔零件的方法，在通過鑄造形成帶孔零件的基本毛坯時，以基於鑄造的基本毛坯的上述規定間距的精度，形成帶孔零件的母模，在形成該母模時，與上述法蘭部分的一端面相對應，一體或另外地構成相當於第一砂箱的模面的背面部，與上述母模相對應，準備第二母模，將在細粒矽砂中分散、混合2～5％的熱固性樹脂而成的樹脂砂裝填至在母模間形成的型腔內，加熱該樹脂砂，使上述樹脂砂的樹脂固化，構成在內部形成與上述螺釘孔和異形槽孔相對應的模芯的基本毛坯的雌殼模，將平坦的模面合在拔出上述母模狀態下的雌殼模的開放面上，將第一砂箱裝在上述雌殼模上，通過澆鑄在上述雌殼模內形成帶孔零件的基本毛坯。
另外，本發明，以基於鑄造的基本毛坯的上述規定間距的精度，形成帶孔零件的母模，在形成該母模時，與上述法蘭部分的一端面相對應，一體或另外地構成相當於第一砂箱的模面的背面部，將在細粒矽砂中分散、混合2～5％的熱固性樹脂而成的樹脂砂，裝填在箱形的第二砂箱內，通過將預先加熱的上述母模壓入第二砂箱中，利用與包括上述背面部的上述母模的表面接觸的部分，加熱地使樹脂固化，構成在內部形成與上述螺釘孔和異形槽孔相對應的模芯的基本毛坯的雌殼模，將平坦的模面合在拔出上述母模狀態下的雌殼模的開放面上，將第一砂箱裝在上述雌殼模上，通過澆鑄在上述雌殼模內形成帶孔零件的基本毛坯。
因此，儘管是採用鑄造法，也可將鑽孔加工、立銑刀加工等後加工省略至極少，而且，與使用允許加工油等侵入氣孔內的燒結材料的情況不同，可以具有結構密緻的鑄造法的優點。
權利要求
1.一種帶孔零件的製造方法，該帶孔零件在一端面為平坦的法蘭部分上具有以規定間距形成的裝配用的螺釘孔、同時具有異形槽孔，其特徵在於(1)在通過鑄造形成帶孔零件的基本毛坯時，以基於鑄造的基本毛坯的所述規定間距的精度，形成帶孔零件的母模；(2)在形成母模時，與所述法蘭部分的一端面相對應，一體或另外地構成相當於第一砂箱的模面的背面部；(3)與所述母模相對應，準備第二個母模，將在細粒矽砂中分散、混合2～5％的熱固性樹脂所得到的樹脂砂，裝填至在母模間形成的型腔內，加熱該樹脂砂，使所述樹脂砂的樹脂固化，構成在內部形成與所述螺釘孔和異形槽孔相對應的模芯的基本毛坯的雌殼模；(4)將平坦的模面合在拔出所述母模狀態下的雌殼模的開放面上，將第一砂箱裝在所述雌殼模上，通過澆鑄在所述雌殼模內形成帶孔零件的基本毛坯。
2.一種帶孔零件的製造方法，該帶孔零件在一端面為平坦的法蘭部分上具有以規定間距形成的裝配用的螺釘孔、同時具有異形槽孔，其特徵在於(1)在通過鑄造形成帶孔零件的基本毛坯時，以基於鑄造的基本毛坯的所述規定間距的精度，形成帶孔零件的母模；(2)在形成母模時，與所述法蘭部分的一端面相對應，一體或另外地構成相當於第一砂箱的模面的背面部；(3)將在細粒矽砂中分散、混合2～5％的熱固性樹脂的樹脂砂，裝填在箱形的第二砂箱內，通過將預先加熱的所述母模壓入第二砂箱中，利用與包括所述背面部的所述母模的表面相接觸的部分，加熱地使樹脂固化，構成在內部形成與所述螺釘孔和異形槽孔相對應的模芯的基本毛坯的雌殼模；(4)將平坦的模面合在拔出所述母模狀態下的雌殼模的開放面上，將第一砂箱裝在所述雌殼模上，通過澆鑄在所述雌殼模內形成帶孔零件的基本毛坯。
3.如權利要求1或2所述的帶孔零件的製造方法，其特徵在於在鑄造向著所述帶孔零件的法蘭部分形成貫通的軸孔的基本毛坯時，在與所述軸孔相當的位置上，預先在所述母模一側形成模芯安裝用的定位部分，將圓柱狀的模芯放置在所述雌殼模內。
4.一種帶孔零件，其特徵在於它是利用權利要求1～3中任一項所述的帶孔零件的製造方法，在第一和第二砂箱內，通過雌殼模成型的。
全文摘要
本發明提供一種可將後加工省略至極少的鑄造的帶孔零件及其製造方法。該帶孔零件在一端面為平坦的法蘭部分上具有以規定間距形成的裝配用的螺釘孔並具有異形槽孔，其中在通過鑄造形成帶孔零件的基本毛坯時，以基於鑄造的基本毛坯的上述規定間距的精度形成帶孔零件的母模；與上述母模相對應，準備第二母模，將在細粒矽砂中分散、混合2～5％熱固性樹脂而成的樹脂砂裝填至在母模間形成的型腔內，加熱該樹脂砂，使上述樹脂砂的樹脂固化，構成在內部形成與上述螺釘孔和異形槽孔相對應的模芯的基本毛坯的雌殼模；將平坦的模面合在拔出上述母模狀態的雌殼模的開放面上，將第一砂箱裝在上述雌殼模上，通過澆鑄在上述雌殼模內形成帶孔零件的基本毛坯。
文檔編號B22C9/00GK1552541SQ0313699
公開日2004年12月8日 申請日期2003年5月26日 優先權日2003年5月26日
發明者小山正春 申請人:株式會社小山鑄工所