从现有技术可知在转子中对铝质笼的离心注射可通过环形钢叠片 的大量堆叠而形成，其中钢叠片具有相对于组套上其他叠片的孔呈纵 向排列的孔，以便形成与叠片组套的端部外表面互连的多个轴向通道， 并且它们沿一圆形队列彼此成一定角度地间隔，其中这一圆形队列与 叠片组套的纵向轴同心，而且相对于叠片组套的侧面呈放射状的背向 间隔。
其纵向轴垂直布置的叠片组套被设置在模具内侧，所述模具具有 一靠近叠片下端外表面的下部环形腔和一基本为圆柱形或截头圆锥 形、靠近叠片上端外表面并面向通道入口，以用于使铝进入模内的上 模腔。
在注入铝的过程中，随后被安装在电动机轴上的叠片组套具有一 中心轴向孔，一芯核将其充满，该芯核具有一基本平行于叠片组套上 部叠片的上端，以及一较宽的下端，所述下端位于叠片组套中心轴向 孔相对较宽的下部、且紧靠着可限定出下模腔的模具部分。
通过叠片组套的轴向通道，可将铝从上模腔注入到下模腔内，并 充满下模腔，当模具绕其垂直轴旋转并冷却金属时，以放射状向上向 内的方式对轴向通道和上模腔进行凝固。
在完成铝的注入和凝固的基础上，打开模具，对成型的转子进行 一项或多项操作以切断通道入口，使叠片组套中心轴向孔的相邻端畅 通无阻，并限定出一恰当的内型面以用于铝质笼的上环，其中所述铝 质笼进一步包括一单片，一通过模具已经成型的下环以及多个形成在 叠片组套轴向通道内部的杆件。
在这些转子的离心注射中，对模具的上模腔和下模腔以及叠片组 套本身进行加热，以便使铝穿过上模腔和叠片组套的轴向通道时不产 生凝固，并在重力的作用下到达下模腔，然后将其充满，以从外到内、 自底部向上地凝固，同时使模具保持旋转。为了使注射模的上部和下 部围住并锁紧叠片组套，以及使其绕着自身的垂直纵向轴线旋转，需 要将模具的上模腔和下模腔分别安装在上轴承和下轴承上，所述轴承 由注射装置的结构支承。
在上述类型的模具中，在上模腔轴和下模腔轴之间产生的同心度 和平行度的偏差导致在模具旋转过程中模具和叠片组套内均发生了振 动，这种振动致使上模腔和下模腔内的金属材料开始凝固。
在铝凝固的过程中，所述旋转模的振动导致的一个主要问题是形 成在叠片组套轴向通道内部的笼的杆件、甚至环件都有产生裂缝的倾 向，这些杆件在叠片组套的内部横向断裂，而且在对已完成的转子目 测时并不能察觉到这种断裂方式。笼的一根或多根杆件或上环以及下 环的破裂和裂纹显著地损害了转子的品质，且由此形成了电动机的功 效。
在使铝凝固的过程中通过不适当地振动模具以减小乃至消除质量 损耗的可能性之一是将模具的两个模腔安装在一独立的下轴承上，借 此将模具两个部分的轴连为一体。但是，在这一解决方案中，需要通 过固定在下模腔上的柱状物对模具的上模腔和下模腔进行导向。上模 腔利用柱状物轴向移动、导向，从而打开和闭合模具，由此上模腔滑 动地保持在柱状物内，明显地限制了向模具内加载叠片组套以及取出 离心转子的自动操作，此外，还产生了同心度和转子放电的问题。
所述上模腔到达开模位置以用于加载叠片组套或移去离心转子 时，尽管将两个模腔安装在一独立的下轴承组件上可以消除铝质笼的 部件内产生裂缝的问题，其中所述裂缝是由于在两模腔的轴线间产生 同心度和平行度的振动而导致的，但现有技术中已知的是模具仍然保 留有上模腔，且该上模腔安装于轴向和离心地突出于下模腔的柱状物 上。因此，叠片组套在模具内移入和移出的运动必定受到叠片组件放 射状地穿过间隙而产生的影响，其中所述间隙形成于两个相邻的柱状 物之间。这一解决方案的特征在于只有一个下轴承，且上模腔沿模具 打开和闭合位置之间的柱状物被轴向设置，这一特征需要复杂的方案 以便在短周期的转子生产中实现高度自动化，但同时削弱了生产力。
发明目的
针对解决现有技术中离心注射模的不足，其中上模腔和下模腔 被旋转地安装在一独立的下轴承组件上，本发明将提供一种结构相对 简单且高效的模具，在叠片组套内，这种结构能够确保模具在笼的凝 固过程中平衡旋转，避免笼内的组件特别是杆件的振动和破裂，并且 在将叠片组套装入模具内以及取出离心转子的自动操作过程中，不需 要限制进入到模具内的通路。
发明概述
本发明所述的模具可用在通过对铝或其他金属合金进行离心作用 的注射中，其中铝或其他金属适于制成一些部件，如用在封闭式压缩 机内的电动机转子的笼。
根据本发明，所述模具包括：一带有基块的下模，该基块在其下 部被旋转地安装在轴承装置上，而所述轴承装置则与离心注射机的结 构相连；多个轴向柱，这些轴向柱在其外围上部被固定于基块上，所 述模具还包括一能够限定出下模腔、且被滑动地安装在轴向柱上的可 动块，从而可在开模位置和闭模位置之间轴向移动。弹性件位于基块 上，以便能够经常地将可动块推到闭模位置处，所述模具还进一步包 括一用于可动块的、与机械结构可操作相连的推进装置，并且该推进 装置能够借助于弹性件的作用，被选择性地驱动从而使可动块移动至 开模位置。一上模可移动地位于轴向柱上，并且能够通过锁紧装置固 定在闭模位置处。
上文详细说明的结构布置使得模具的两个部分能够保持在正确的 位置，并且利用轴向柱使它们在闭模位置处对准，所述模具仅仅由固 定在机械结构上的轴承的一个组件来支承，并且该轴承还可旋转地支 承下模。上模和下模在一由轴向柱确定的位置处接合，所述轴向柱还 刚性且准确地与下模相连。这一组件解决了两个模具的轴不能对准的 问题。
除了上述提到的方面，所述结构还可以使上模从轴向柱上完全移 除，并通过一优选的自动定位装置从那里间隔一段距离，借此使产品 接受注射，例如电动机的转子可以被容易地定位在敞口模内，并且在 向下轴向移动通过轴向柱内部后，位于下模的位置处，并且在独立的 角坐标中，发现所述轴向柱位于下模内。
附图的简要说明
下面将结合附图对本发明进行描述，其中：
图1是一在开模条件下注射模具的示意性的径向垂直截面图，其 中上模被移去以便能够使钢叠片组套容纳在本发明所述模具的内部；
图2是一与图1类似的视图，图示中的模具仍处于开模状态，但 叠片组套则位于下模上；
图3是一与图2类似的视图，但图示的上模借助于轴向柱的导向 装置，位于一可滑动轴向接合的位置处，且仍然在闭模位置之外，而 带有可动块的下模则向开模位置处轴向移动；
图4是一与图3类似的视图，但图示中位于闭模位置的上模和下 模围绕在叠片组套周围；以及
图5是沿图1中V-V线剖开的横截面图。
优选实施方案的详细说明
附图示出了通过离心作用将铝制笼并入电动机转子的层压结构中 进行注射的注射模具，其中该转子结构是现有技术中所熟知的。但是， 应了解到本发明的模具还适用于其他零件的离心注射中，其中在已注 入的熔融金属的凝固过程中，由于模具之间没有对准而导致这些其他 零件产生了负面影响。
图示的模具包括下模10和上模20，如上所述，它们彼此相对地 轴向设置在开模位置和闭模位置之间。
下模10具有一向下延伸的基块11，在其下部，该基块11可旋转 的安装在轴承件30上，其中轴承件30彼此轴向间隔，并固定在通常 用于离心注射的机械结构E上。基块11的下端部分凸出于轴承件30 之外以接收滑轮40，以便通过和驱动装置(未示出)的摩擦与滑轮可 操作地接合，其中驱动装置被制成所需的尺寸以便使基块11在被注入 到闭合模内的熔融金属的离心作用下绕其纵向轴旋转。基块支承着多 个轴向柱13的上部，在其外围，所述轴向柱可通过任何适当的方式向 下地、刚性地固定在基块11上，例如可通过分别插入到基块的偏心轴 向机架11a内，并使用螺栓11b轴向固定。
尽管附图只示出了一个轴向柱13，但实际上具有三个相同的、且 相互以120°间隔的支柱。
下模10进一步包括一可动块12，该可动块12限定出一位于上面 的下模型腔12a，并且被滑动地安装在轴向柱13上从而被轴向地设置 在开模位置和闭模位置之间，其中可动块在开模位置时，靠近基块11， 而在闭模位置时，远离基块11。
如图所示，通过通常以螺旋弹簧形式出现的多个弹性件50的作 用，可以将可动块12经常地推到闭模位置处，这些弹性件50被插入 在轴向柱内并与其平行，同时这些弹性件还分别具有一位于基块11 机架11c上的下端，以及一靠在可动块12上的上端。弹性件50优选 围绕各自的轴杆51安装并插入到可动块12内，其中这些轴杆51向下 地固定在基块11上，以便使它们的上端并入到加宽的头部52内，所 述加宽的头部52作为止挡件使用，以便通过弹性件的作用限制可动块 12远离基块11的最大位移，并且打开模具将上模20移去时，所述准 备在其中接收叠片组套PL(laminatin stack)的模具如图1-2所述。
这里已经对轴向柱13进行了描述，尽管附图只示出了一个弹性件 50及其相对的轴杆51，但弹性件50一般为按照相同轴向柱13圆形排 列布置的3个弹性件，并且彼此也以120°的间隔环形布置。所述上 模20在其下部形成一上模腔20a，以便可操作地将下模腔12a连接在 闭模位置处，从而形成一压力通风系统以充满液态金属。如图4所示 的实施例中，上模腔20a和下模腔12a分别连接在电动机转子叠片组 套PL的两个彼此相对的端面上。
在实施例中，所述模具进一步包括一依靠压缩空气或其他适当方 式驱动的推进装置60，该推进装置60包括一可轴向滑动地插入到下 模基块11内和可动块12内的伸长杆61，所述伸长杆61具有一带环 形凸缘62的上端，该环形凸缘62位于紧靠着下模腔12a的中心区域 处，以及一带有能够接合各种驱动装置(未示出)的下端，所述驱动 装置能够使伸长杆61选择地轴向移动穿过下模10。伸长杆61的上端 进一步包括一设置在环形凸缘62上的轴向延伸部分63，并且被设计 成符合叠片组套PL中心孔内部的结构，以便能够紧密地、完全地占 据由所述孔形成的空间，从而避免了液态金属进入到该叠片组套PL 的这一区域内。
如图1所示，随着打开模具移去上模20，推进装置60具有一轴 向向下地布置在加载/卸载位置处的伸长杆61，从而使叠片组套PL紧 配合地围绕着伸长杆61的轴向延伸部分63，且能够容易地从其上取 下。
然后，延长杆61轴向向下地设置在图2所示的位置处，其中环形 凸缘62安置在下模10的可动块12上，且叠片组套PL的下端面设置 在下模腔12a上。
当把叠片组套PL设置在下模腔12a上时，驱动推进装置60使延 伸杆61产生向下的位移，因此延伸杆61的环形凸缘62致使下模10 的可动块12产生相应地向下的位移，压缩弹性件50将所述带下模腔 12a的可动块12移到图3所示的开模位置处。当在模具打开的条件下， 将叠片组套PL设置在下模腔12a上时，通过任一适当的装置(未示 出)可将上模20移动到与下模10垂直对准且位于轴向柱13上的位置 处，以便随后进行轴向向下的移动，从而使其侧面与轴向柱13、特别 是图2所示轴向柱上端的各自导向装置14相接触。优选通过各自轴向 柱13的放射状内部端面倒角限定出各个导向装置14。
为了使上模20准确、牢固地与轴向柱13接合，每个轴向柱均具 有一锁紧装置15，该锁紧装置15通常采取销的方式从每个轴向柱13 上放射状的突出，并与位于上模20侧面的锁接收装置25相匹配，在 所述实施例中，锁接收装置表现为表面凹槽的形式，且具有一用于把 锁紧装置15沿上模的轴向位移接收在导向装置14内的轴向延伸部分， 以及一在上模20处于模具闭合位置绕其轴线进行特定旋转时，用于接 收锁紧装置15的较短的环形延伸部分。与锁接收装置25的环形延伸 部分相匹配的锁紧装置15包括位于轴向柱13内的上模20的轴向锁紧 部分，其中所示轴向柱13处于模具闭合的位置。
应了解的是沿着导向装置14，上模20向下的轴向位移能够由轴 向柱13的止挡装置限制。在所示实施例中，当锁紧装置15到达锁接 收装置25的轴向延伸部分上端时，通过锁紧装置自身可限定出所述止 挡装置。当然，其他设置也可限定出止挡装置，例如对担负上模20 移动的装置实行向下位移的限制。
在将上模20锁紧后，再次驱动推进装置60，以将可动块12从下 模10上释放，并通过弹性件50的作用使可动块12产生轴向向上的位 移，同时使叠片组套PL位于上模腔20a上，如图4所示。
经由上模20注入液态金属以及在离心作用下使金属凝固后，按照 逆序的移动打开模具，即借助弹性件50的作用并通过驱动推进装置 60，从向下移动下模腔开始。
为了确保在两个模腔12a和20a之间具有一最小值，当没有装入 叠片组套PL时，轴向柱13可支承一垫片70，例如垫片70可以采取 管状衬套的形式位于可动块12和锁紧装置15之间，并且当两个模具 达到这一最小值的间隔时，可以将垫片安装成紧靠着两个模子的方式， 其中所述最小间隔大于这两部分模具分别位于各自的闭模位置所产生 的间隔。
尽管结合优选实施例对本发明进行了解释和说明，但应了解的是 通过那些现有技术可以在不背离本发明实质和保护范围的情况下进行 形式和细节上的改变。