CN104162637B - 一种拼装式随型砂箱及该随型砂箱的拼装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造技术领域内一种拼装式随型砂箱及该随型砂箱的拼装方法，其中拼装式随型砂箱包括若干层叠装的通用砂箱，所述通用砂箱内拼装有若干隔砂板和用于支撑隔砂板和通用砂箱的若干支撑板，所述隔砂板在通用砂箱内拼装叠加形成随型砂箱的连续内壁。本发明的随型砂箱在使用通用砂箱的情况下，可根据铸件的形状尺寸用隔砂板和底层隔砂板在通用砂箱内设置适当的隔挡区域，减少流砂造型过程中的用砂量，降低铸造中的砂铁比，节约生产成本，同时还缩短铸件压箱冷却时间，缩短生产周期；并且同一铸件产品的随型砂箱一次拼装完成后可以重复使用，提高批量生产效率，对于大型铸件生产中降低铸造成本和提高产能具有重要的意义。

Description

一种拼装式随型砂箱及该随型砂箱的拼装方法

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别一种用于造型或制芯过程中可减少铸件用砂量的拼装式随型砂箱及该随型砂箱的拼装方法。

背景技术

大型回转体和大缸类铸件形状多样，但长期以来，由于受生产数量以及特殊砂箱制作成本的制约，这类铸件铸造生产过程广泛使用若干层堆叠的通用砂箱。使用通用砂箱时，由于铸件各部位形状尺寸相对通用砂箱尺寸大小不一，铸件置入砂箱内填砂时，尺寸小的部位对应的通用砂箱内填砂量较大，局部填砂量更大、砂箱四周和转角处砂量浪费最严重，造成流砂造型过程中用砂量剧增，这首先增加了生产成本和流砂造型时间，其次，延长了铸件压箱降温时间。因此，此类铸件生产砂铁比一直居高不下，虽然有企业在生产制造中通过设置割角箱带、改变砂床铺设方式、减少砂墙等方法使砂铁比有所降低，但仍有很大的下降空间。特别是目前在铸件利润空间日益被压缩的的环境下，降低铸件生产成本，压缩生产周期成为当务之急。

发明内容

本发明针对现有技术中大型铸件铸造时采用通用砂箱存在的砂铁比大、生产成本高、流砂造型时间长，冷却速度慢等问题，提供一种拼装式随型砂箱，以减少铸造过程中的砂铁比，减少落砂工作量，提高冷却效率。

本发明的目的是这样实现的，一种拼装式随型砂箱，包括若干层叠装的通用砂箱，其特征在于，所述通用砂箱内拼装有若干隔砂板和用于支撑隔砂板和通用砂箱的若干支撑板，所述隔砂板在通用砂箱内拼装叠加形成随型砂箱的连续内壁；所述隔砂板包括与通用砂箱同高度的底层隔砂板和若干层上层的隔砂板，上层的所述隔砂板包括侧板和侧板两端垂直设置的端板，所述端板上设有定位槽；所述底层隔砂板包括与上层的所述隔砂板同尺寸的侧板和端板，所述侧板底部还设有垂直向内侧延伸的底板；所述支撑板高度与砂隔板的侧板同高，支撑板的长度与底层隔砂板底板的宽度相同，并且两端垂直设有连接端，所述连接端上设有定位槽，所述隔砂板的侧板上设有若干用于连接或排气的通孔，所述通用砂箱的壁板上设有若干用于与支撑板或隔砂板连接的安装孔；所述隔砂板和底层隔砂板拼装时，各底层隔砂板及各层的隔砂板首尾端板的定位槽一一对准并通过螺栓固定连接，连接后的各层隔砂板的两端分别与通用砂箱固定，支撑板分别支撑连接在各隔砂板的侧板与通用砂箱的内壁之间，拼装后的各层隔砂板的侧板、底层隔砂板的侧板和底板及未拼接隔砂板的通用砂箱的内壁形成随形砂箱的隔砂内壁。

本发明的随型砂箱结构具有如下有益效果：

在使用通用砂箱的情况下，可根据铸件的形状尺寸用隔砂板和底层隔砂板在通用砂箱内设置适当的隔挡区域，减少流砂造型过程中的用砂量，降低铸造中的砂铁比，节约生产成本，同时还缩短铸件压箱冷却时间，缩短生产周期；并且同一铸件产品的随型砂箱一次拼装完成后可以重复使用，提高批量生产效率，对于大型铸件生产中降低铸造成本和提高产能具有重要的意义。

为防止铸造时流砂造型打箱过程中隔砂区域受压变形而影响铸件质量，所述底层隔砂板的侧板与底板之间的折角处固定设有加强筋板。

为进一步适应不同铸件的结构尺寸变化，以优化随型砂箱内的隔砂区域，所述隔砂板和底层隔砂板的长度分别设置有500mm、800mm、1000mm、1500mm四种规格，并且每个长度的底层隔砂板的宽度分别设置有500mm、800mm、1000mm三种规格；所述支撑板的长度对应设有500mm、800mm、1000mm三种规格。

为进一步实现本发明的目的，本发明还提供一种上述随型砂箱的拼装方法，主要包括下步骤：

A）选型通用砂箱：根据铸件的形状和尺寸选择合适尺寸的通用砂箱，并确定通用砂箱的叠装层数；

B）选型隔砂板规格尺寸和拼装区域：根据铸件在通用砂箱内的放置位置，确定底层隔砂板和上层隔砂板在通用砂箱内的拼装区域，并选择合适数量和尺寸的底层隔砂板和上层隔砂板；本步骤中主要考虑铸造时在砂箱内填砂时，铸造型模大头朝下设置，型模对应的下层通用砂箱位置不需要分隔，向上尺寸较小的型模部位对应的通用砂箱部位需分隔一定的外周区域，减少填砂，因此，底层隔砂板设置分隔下部型砂的底板，底层之上各层隔砂板不需设置底板，通过侧板和底层隔砂板的侧板形成连续的随型砂箱的内壁以分隔通用砂箱内的一定区域；

C）逐层拼装隔砂板：根据底层隔砂板在通用砂箱内的安装位置，先将各底层隔砂板端板的定位槽一一对准并通过螺栓固定连接，然后将连接后的底层隔砂板两端的端板通过定位槽与通用砂箱壁固定连接，然后再依上述方法拼装上层各层隔砂板；本步中，隔砂板的拼装均采用螺栓连接，便于实现通用砂箱、隔砂板的拆装和重复使用；

D）连接支撑板：在各隔砂板和通用砂箱壁之间通过螺栓分别固定连接支撑板。

通用本发明的上述随型拼装方法，可以实现大型复杂结构的铸件铸造时，砂箱内结构达到最优化，砂铁用量明显减少，从而降低生产成本，提高生产效率和生产产能。

为进一步优化砂箱内分隔区域，所述铸件尺寸较小的端部对应的通用砂箱转角处的两垂直壁板上分别拼装有适当区域的底层隔砂板和适当层数的上层隔砂板。

附图说明

图1为本发明的拼装式随型砂箱的结构示意图。

图2为本发明的拼装式随型砂箱局部结构示意图。

图3为隔砂板的结构示意图。

图4为底层隔砂板的结构示意图。

图5为支撑板的结构示意图。

其中，1通用砂箱；2底层隔砂板；201侧板；202端板；203底板；204加强筋板；3支撑板；301连接端；4上层隔砂板；401侧板；402端板；5铸件型模。

具体实施方式

如图1—图4所示为本发明的拼装式随型砂箱，包括若干层叠装的通用砂箱1，该通用砂箱1内拼装有底层隔砂板2和该底层隔砂板2上侧拼装的若干层隔砂板4，每个底层隔砂板2和上层隔砂板4与通用砂箱1之间还分别固定连接支撑板3，上述上层隔砂板4和底层隔砂2在通用砂箱1内拼装叠加形成随型砂箱的连续内壁。为便于优化通用砂箱1内的分隔区域，上层隔砂板4和底层隔砂板2与每层通用砂箱1的高度相同，具体的，上层隔砂板4包括与通用砂箱1同高的侧板401和侧板401两端垂直设置的端板402，底层隔砂板2同样包括与通用砂箱同高的侧板201和侧板201两端垂直设置的端板202，侧板202底部还设有垂直向内侧延伸的底板203。为提高底层隔砂板2的强度，底层隔砂板的侧板202与底板203之间的折角处固定设有一道或两道加强筋板204；为便于支撑安装，支撑板3高度与上层砂隔板4的侧板同高，即与对应的通用砂箱1的高度也相同，这样可以使需拼装隔砂板的通用砂箱层的高度、隔砂板和支撑板的高度均相同，保证隔砂区域的整齐，并便于隔砂区域的优化设置。另外，支撑板3的长度方向正好支撑在通用砂箱1和上层隔砂板4或底层隔砂板2的侧板之间，所以支撑板3的长度应与底层隔砂板底板203的宽度相同，并且两端垂直设有连接端301，连接端301上设有定位槽，以便于支撑板3的固定连接。隔砂板的侧板上设有若干便于支撑板3连接的或用于填砂时排气的通孔，通用砂箱1的壁板上设有若干便于连接支撑板3或上层隔砂板4的安装孔；上层隔砂板4和底层隔砂2板拼装时，各底层隔砂板2及各层上层隔砂板4首尾端板的定位槽一一对准并通过螺栓固定连接，连接后的各层隔砂板两端端板再分别与通用砂箱1通过螺栓固定连接，支撑板3分别支撑连接在各隔砂板的侧板与通用砂箱1的内壁之间，拼装后的各层隔砂板的侧板401、底层隔砂板的侧板201和底板203及未拼接隔砂板的通用砂箱1的内壁形成随形砂箱的隔砂内壁。

为使同一规格的通用砂箱适应不同铸件的结构尺寸变化，以优化随型砂箱内的隔砂区域，与同一高度的通用砂箱配套的上层隔砂板4和底层隔砂板2的长度可以分别设置有500mm、800mm、1000mm、1500mm四种规格，并且每个长度的底层隔砂板的宽度分别设置有500mm、800mm、1000mm三种规格；同样支撑板3的长度与底层隔砂板底板203的宽度对应也分别设有500mm、800mm、1000mm三种规格。

本发明的上述随型砂箱的拼装方法包括如下步骤：如图1所示，根据铸件型模5的结构和尺寸选用合适规格的通用砂箱1，并根据铸件的高度确定通用砂箱1的堆叠层数，本实施例中通用砂箱的层数为5层；将铸件型模置于通用砂箱1内，根据铸件型模5在通用砂箱内下部尺寸大，上部尺寸小的特点，最下面两层通用砂箱1不需要设置隔砂区域，从下面第三层开始设置分隔区域，分别设置一层底层隔砂板2和两层上层隔砂板4，以减少上部的填砂空间，另外，因铸件型模1左端仅有一部分向左伸出的结构，为减少随型砂箱左侧的填砂量，砂箱左侧两转角处也设置分隔区域，分别通过底层隔砂板2和上层隔砂板4分隔。根据上述分隔区域的设置，先将各底层隔砂板端板202的定位槽一一对准并通过螺栓固定连接，然后将连接后的底层隔砂板2两端的端板202分别通过定位槽与第三层通用砂箱1壁固定连接，然后再依上述方法拼装上面的两层上层隔砂板4；最后在各上层隔砂板4、底层隔砂板2和通用砂箱壁之间通过螺栓分别固定连接支撑板3完成随型砂箱的拼装。

采用本发明的随型砂箱结构及随型砂箱拼装方法，申请人经过一段时间的试生产和测算，平均用砂量可降低22%，同时也意味着打箱工序、落砂工序、混砂工序、造型制芯工序的工作量下降，经综合测算，产能可提高22%；并且同一铸件的随型砂箱一次组装后可重复使用，提高批量生产效率。对于大型铸件的铸造成本的降低和产能的提高具有重要的意义。

Claims (5)

1.一种拼装式随型砂箱，包括若干层叠装的通用砂箱，其特征在于，所述通用砂箱内拼装有若干隔砂板和用于支撑隔砂板和通用砂箱的若干支撑板，所述隔砂板在通用砂箱内拼装叠加形成随型砂箱的连续内壁；

所述隔砂板包括与通用砂箱同高度的底层隔砂板和若干上层隔砂板，所述上层隔砂板包括侧板和侧板两端垂直设置的端板，所述端板上设有定位槽；

所述底层隔砂板包括与上层隔砂板同尺寸的侧板和端板，所述侧板底部还设有垂直向内侧延伸的底板；

所述支撑板高度与隔砂板的侧板同高，支撑板的长度与底层隔砂板底板的宽度相同，并且两端垂直设有连接端，所述连接端上设有定位槽，各隔砂板的侧板上设有若干用于连接或排气的通孔，所述通用砂箱的壁板上设有若干用于与支撑板或隔砂板连接的安装孔；

所述上层隔砂板和底层隔砂板拼装时，各底层隔砂板及上层隔砂板首尾端板的定位槽一一对准并通过螺栓固定连接，连接后的各层隔砂板的两端分别与通用砂箱固定，支撑板分别支撑连接在各隔砂板的侧板与通用砂箱的内壁之间，拼装后的各上层隔砂板的侧板、底层隔砂板的侧板和底板及未拼接隔砂板的通用砂箱的内壁形成随型砂箱的隔砂内壁。

2.根据权利要求1所述的拼装式随型砂箱，其特征在于，所述底层隔砂板的侧板与底板之间的折角处固定设有加强筋板。

3.根据权利要求1所述的拼装式随型砂箱，其特征在于，所述上层隔砂板和底层隔砂板的长度分别设置有500mm、800mm、1000mm、1500mm四种规格，并且每种长度的底层隔砂板的宽度分别设置有500mm、800mm、1000mm三种规格；所述支撑板的长度对应设有500mm、800mm、1000mm三种规格。

4.一种权利要求1—3任一项所述的随型砂箱的拼装方法，包括如下步骤：

A）选型通用砂箱：根据铸件的形状和尺寸选择合适尺寸的通用砂箱，并确定通用砂箱的叠装层数；

B）选型隔砂板规格尺寸和拼装区域：根据铸件在通用砂箱内的放置位置，确定底层隔砂板和上层隔砂板在通用砂箱内的拼装区域，并选择合适数量和尺寸的底层隔砂板和上层隔砂板；

C）逐层拼装隔砂板：根据底层隔砂板在通用砂箱内的安装位置，先将各底层隔砂板端板的定位槽一一对准并通过螺栓固定连接，然后将连接后的底层隔砂板两端的端板通过定位槽与通用砂箱壁固定连接，然后再依上述方法拼装各上层隔砂板；

D）连接支撑板：在各隔砂板和通用砂箱壁之间通过螺栓分别固定连接支撑板。

5.根据权利要求4所述的随型砂箱的拼装方法，其特征在于，所述铸件尺寸较小的端部对应的通用砂箱转角处的两垂直壁板上分别拼装有适当区域的底层隔砂板和适当层数的隔砂板。