專利名稱：復合鑄造件工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種復合鑄造件工具，其被鑄造成連續(xù)的單件，并且具有至少一個第 一部分，該部分包括所述工具的工作部件并且該部分由鋼制成，和一個第二部分，該部分包 括所述工具的主體部件并且該部分由灰口鐵制成，其中在鋼和灰口鐵之間具有至少一個互 連區(qū)域。
背景技術：
在制造用于金屬薄板加工(例如切割、制孔、彎曲、或其它成型操作)的工具時，長 久以來一直通過采用灰口鐵鑄造的方法單獨生產(chǎn)工具主體。然后該工具主體被裝配數(shù)個工 作部件，例如鋼刀。通過鑄造制成的工具主體在鑄造操作后通常需要進行熱處理，然后進行機械加工 從而形成必需的底座、導軸和螺栓孔等，用于固定鋼刀，而且同時使得所述工具能夠固定在 機器中。在制造一個或多個工作部件時，例如鋼刀，往往是以棒材作為出發(fā)點，所述工作部 件被機加工成正確的形式，并具有安裝螺栓、導軸及其類似的小孔，之后，進行熱處理，而后 進行機械加工，例如磨削。用上面列出的方式生產(chǎn)工具是十分消耗時間的操作，并且通常自身決定了新生產(chǎn) 不同的產(chǎn)品所需的的時間耗費。W003/041895A1公開了一種復合鑄造件工具及其制造方法。根據(jù)該公開文獻，所述 工具在單個鑄型中被鑄造，該鑄型因此被鋼熔體和灰口鐵熔體填充。在這些材料的鑄造中， 形成了界面或者互連區(qū)域。在上述公開的文獻中的現(xiàn)有技術中，遇到的主要問題是關于在兩種材料之間的界 面或互連區(qū)域的定位和形成。這對互連區(qū)域內和其周圍的材料強度產(chǎn)生負面影響。進一步，現(xiàn)有技術還不能以精確的方式控制整個互連區(qū)域的溫度，這導致的不好 的結果是產(chǎn)生了較大的溫度浮動并導致在互連區(qū)域機械強度的問題。技術問題本發(fā)明的目的在于將通過引言所提及的工具設計為使得鋼和灰口鐵的界面或互 連區(qū)域能夠被精確定位。本發(fā)明進一步目的在于設計所述工具，使能夠保證對在互連區(qū)域 的溫度的良好的控制。技術方案形成本發(fā)明的基礎的目的由一種通過引言所提及的工具實現(xiàn)，該工具的特征在 于，第一部分包括向主體部件延伸的至少一個突出部或至少一個壁，第二部分包括向工作 部件延伸的至少一個突出部或至少一個壁，在第一和第二部分上的相應的突出部或壁在互 連區(qū)域彼此結合，而且所述互連區(qū)域基本上是平坦的。


本發(fā)明將被更詳細地描述，參考下面相應的附圖。在相應的附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)所述工具的鑄型的橫截面；圖2是所述工具的相對其生產(chǎn)中的位置的翻轉的一個立體視圖；圖3是根據(jù)圖2的工具的一個部分的視圖，所有由鋼制成的工作部件都被移除；圖4是工具的互連區(qū)域部分的橫截面圖；圖5是另一個工具的互連區(qū)域部分的橫截面圖；圖6是與圖4、圖5對應的視圖，但是表示的是另外的工具。
具體實施例方式圖1表示根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)所述工具的鑄型的截面。所述鑄型具有第一型腔 部分1和第二型腔部分2，其中第一型腔部分1用于鋼的鑄造，而第二型腔部分2用于灰口 鐵的鑄造。附圖標記3表示型箱或砂箱，而附圖標記4表示放置在型箱中的鑄造用砂。鑄 型具有為鋼設置的內澆道或直澆道5和為灰口鐵設置的內澆道或直澆道6。鋼的內澆道系 統(tǒng)至少部分延伸至第一型腔部分1之下的位置，由此鋼可沿從下面向上的方向鑄造。在兩 個型腔部分1和2之間，有分界面7，其代表鋼和灰口鐵之間的互連區(qū)域的預計的位置。分 界面7是平坦的并且在鑄型的鑄造位置中被水平放置。如果本發(fā)明被正確地實施，所述互 連區(qū)域將具有1至2. 5mm的大約厚度。在一個或多個第一型腔部分1中由鋼鑄造的所述工具的一個或多個部件10被用 來組成工具的一個或多個工作部件，而在第二型腔部分2中由灰口鐵鑄造的所述工具的部 件11被用來組成工具的主體部件。所述工具包括有多少工作部件可能從一個增大至一個 相當大的數(shù)字。在第一型腔部分1中鑄造的鋼部件10包括至少一個突出部或至少一個壁8，其向 上向主體部件(由灰口鐵制造的部件)延伸。相應地，所述工具的第二部件11，即由灰口鐵 制造的部分鑄造件包括一個壁或突出部9，其向下向所述工具的一個或多個工作部件延伸。 這些突出部或壁8、9的寬度或厚度在所述分界面7區(qū)域中必須在突出部或壁的整個長度上 是相同的，并且，在一個實施方式中，可以在50和150mm之間的數(shù)量級之間。鄰近分界面7， 不能在壁8和9的厚度上產(chǎn)生大的或突然的變化。如果在所述工具中采用了多個突出部或 壁，所有的突出部或壁必須具有大致相同的厚度。這些壁8和9的高度必須具有與寬度或 厚度相同的數(shù)量級或比他們更大，但是決不能小于30至40mm2。圖2和3是圖1翻轉的視圖，因此，其圖2和3中的向上的表面對應圖1的向下的表面。圖2以立體的方式示出了具有八個由鋼制成的第一部分10和一個由灰口鐵制成 的第二部分11的工具。圖2中同時顯示了由鋼制成的部分10具有突出部或壁8，該突出部 或壁8在圖2中都位于最低處，以此方式被旋轉到面向第二部分11。相應地，明顯的是，與 所述第一部分10相似，所述第二部分11具有向上朝向的壁或突出部9，該壁或突出部9被旋 轉成面朝由鋼制成的第一部分。所述兩種材料之間的互連區(qū)域的理想位置由分界面7指示。在與圖2對應的但其中所有由鋼制成的該工具的部分10均被省略的圖3中，第二 部分11的朝向所述工作部件的壁或突出部9的形成被更清楚地表示。同樣被清楚表示的是所述分界面7是平坦的并且所述壁9在他們的整個長度上具有均勻厚度。在圖3中同樣顯示，第二部分11的所述壁9融入到一個很大的橫截面積中，至少 在所述工具的某些部分處，并且由附圖標記12指示。然而該面積變化的位置12位于距離 互連區(qū)域(即，分界面7)的預計位置一個安全距離(小于大約40mm2)。如上所述，鋼在第一型腔部分1中從下方被鑄造。當鋼的上限定表面到達分界面 7的位置的時候完成鋼的澆鑄。在此之后，鑄造操作被暫停。在該暫停中，第一部分10中 的溫度在圖1的下方部分將下降最快而在分界面7的位置下降最慢。只有當鋼部分10在 分界面7位置的溫度已經(jīng)降至對應低于鋼的液相溫度減去大約30-150°C時，通常是例如 1440-1330°C，才繼續(xù)進行在第二溫度下的灰口鐵的澆鑄，所述第二溫度對應灰口鐵液相溫 度加上 100-150°C，例如 13200C ο根據(jù)本發(fā)明，鋼部分10在分界面上的溫度在分界面的整個表面上盡可能地均勻 是十分重要的。這是壁8和9形成均勻厚度的原因。圖4表示在分界面7的區(qū)域的工具的部分截面。所述鋼部件10，在圖示的實施例 中，已經(jīng)在圖中其較低端形成了切割刃13。在時間方面，為了保證在分界面7的高度上的鋼部分10的溫度下降最慢，鋼部分 10被賦予了一個在遠離分界面7的方向上逐漸變小的壁厚度。這通過附加的圓圈表示出， 所述圓圈具有在從下部向上的方向上逐漸增加的尺寸。所述形成方式對于控制鋼部分的溫 度的降低是有幫助的，但是同時意味著在分界面7上可能產(chǎn)生縮沉。圖5表示一個具有雙切割刃13的雙切割工具的略微改進的實施例。同樣在該實 施例中鋼部分10的厚度在遠離分界面7的方向上減小，從而使得，如圖中附加的圓圈所示， 在切割刃13的區(qū)域變得最小。圖6表示一個改進的實施例，其中所述鋼部件10具有兩個切割刃13和兩個朝向 灰口鐵部分11的壁8。同樣在該實施例中，鋼部分10的壁厚度在遠離分界面7的方向上減 小，并且在離其最遠處達到最小。這種關系從畫在鋼部件10中的圓圈可以清楚地顯示。所述鋼部分10在鑄造位置中在所述分界面(也就是預計的互連區(qū)域)的下部向 下逐漸變窄的楔形形狀沒有在圖4至6中公開，但應當在5和30°之間的范圍內。
權利要求
一種復合鑄造件工具，該工具被鑄造成連續(xù)的單件并且具有至少一個第一部分(10)和一個第二部分(11)，所述第一部分由鋼制成且包括所述工具的工作部件，所述第二部分由灰口鐵制成且包括所述工具的主體部件，在鋼和灰口鐵之間具有至少一個互連區(qū)域，其特征在于，第一部分(10)包括朝向主體部件延伸的至少一個突出部或至少一個壁(8)，和第二部分(11)包括至少一個朝向工作部件延伸的至少一個突出部或至少一個壁(9)，第一和第二部分上的相應的突出部或壁在所述互連區(qū)域(7)被彼此結合，并且，所述互連區(qū)域基本上是平坦的。
2.如權利要求1所述的復合鑄造件工具，其特征在于，在互連區(qū)域(7)彼此接合的突出 部或壁(8，9)在所述互連區(qū)域范圍內具有基本上相同的截面形狀和面積。
3.如權利要求1或2所述的復合鑄造件工具，其特征在于，所述第一部分(10)的突出 部或壁(8)具有隨著與互連區(qū)域(7)距離增大而減小的橫截面面積。
4.如權利要求1-3任一項所述的復合鑄造件工具，其特征在于，在貫穿突出部或壁(8， 9)的整個長度上所述互連區(qū)域(7)具有基本上相同的寬度。
5.如權利要求1-4任一項所述的復合鑄造件工具，其特征在于，所述第一部分(10)的 突出部或壁(8)最小的高度大于所述互連區(qū)域(7)的寬度。
6.如權利要求1-5任一項所述的復合鑄造件工具，其特征在于，所述第二部分(11)的 突出部和壁(9)的高度大于所述互連區(qū)域(7)的大約寬度。
7.如權利要求1-6任一項所述的復合鑄造件工具，其特征在于，所述工具包括多于一 個的第一部分(10)和多于一個的互連區(qū)域(7)，所有的互連區(qū)域在一個共同平面上。
全文摘要
一種復合鑄造件工具，其被鑄造成連續(xù)的單件，一部分是鋼一部分是灰口鐵，因此，在鋼和灰口鐵之間具有至少一個互連區(qū)域(7)。所述鋼部分(10)形成工具的工作部件，例如切割刃，而灰口鐵部分(11)形成工具的主體部件。所述鋼部分和灰口鐵部分具有延伸向彼此的突出部或壁(8，9)。所述互連區(qū)域(7)位于這些壁的結合區(qū)域并且是平坦的。
文檔編號B22D19/06GK101980806SQ200980107959
公開日2011年2月23日 申請日期2009年3月5日 優(yōu)先權日2008年3月6日
發(fā)明者C·斯文松, T·尼爾松 申請人:坎米托股份公司