CN105344947A - 多功能的砂芯锁紧机构及制芯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能的砂芯锁紧机构，包括上芯盒和下芯盒，所述的上芯盒内竖直布置有第一组芯螺杆孔模样，所述的下芯盒内竖直布置有第二组芯螺杆孔模样，所述的第一组芯螺杆孔模样上靠近上芯盒的位置还设有至少一个用于将砂芯锁紧固定在上芯盒上的凹槽，所述的第一组芯螺杆孔模样具有拔模斜度。本发明的目的是提供一种砂芯在脱模过程中固定良好并可在脱模后的砂芯上形成组芯螺杆孔的多功能的砂芯锁紧机构，同时本发明还提供采用上述多功能的砂芯锁紧机构的制芯方法。

Description

多功能的砂芯锁紧机构及制芯方法

技术领域

本发明涉及铸造模具领域，特别是一种用于砂芯制作芯盒模具的多功能的砂芯锁紧机构，此外本发明还公开了采用上述多功能的砂芯锁紧机构的制芯方法。

背景技术

冷芯盒模具是铸造模具中最常用的一种模具，其作用是在铸件生产过程中制作出符合要求的砂芯。冷芯盒模具一般都安装在制芯机上，并与制芯机协调工作。因为制芯机不同，其制芯原理也不同，故其对模具接口的要求也不同。

随着大型船机市场需求越来越来大，大型船机的机体产量也越来越高。为了提高大型船机机体的产及质量，降低生产成本，用于加工此类大铸件的铸造车间需要配备和使用相应的大型制芯设备。根据新制芯设备的要求，模具射砂完毕，上芯盒与下芯盒开模后，砂芯必须先脱离下芯盒并能够平稳地留在上芯盒上，然后上顶芯杆再把砂芯顶出上芯盒并使砂芯顺利地脱落在接芯胎机构上。但是传统的冷芯盒模具没有具备可实现上述功能的结构，目前还无法满足新制芯设备的要求。因此，必须研制一种模具结构，使其实现如下功能：不但可以让砂芯脱模后形成组芯螺杆孔，而且还能确保模具满足新制芯设备的要求——下芯盒脱模时，砂芯能平稳地锁紧在上芯盒上；上芯盒脱模时，上顶芯杆能够顺利把砂芯顶出上芯盒。

发明内容

本发明的目的是提供一种砂芯在脱模过程中固定良好并可在脱模后的砂芯上形成组芯螺杆孔的多功能的砂芯锁紧机构，同时本发明还提供采用上述多功能的砂芯锁紧机构的制芯方法。

本发明提供的技术方案为：一种多功能的砂芯锁紧机构，包括上芯盒和下芯盒，所述的上芯盒内竖直布置有第一组芯螺杆孔模样，所述的下芯盒内竖直布置有第二组芯螺杆孔模样，所述的第一组芯螺杆孔模样上靠近上芯盒的位置还设有至少一个用于将砂芯锁紧固定在上芯盒上的凹槽，所述的第一组芯螺杆孔模样具有拔模斜度。

在上述的多功能的砂芯锁紧机构中，所述的凹槽的深度为0.4～0.9mm，所述的凹槽的高度为8～12mm。

在上述的多功能的砂芯锁紧机构中，所述的第一组芯螺杆孔模样的拔模斜度为1～3°。

在上述的多功能的砂芯锁紧机构中，所述的凹槽为环形凹槽，环形凹槽的数量可以为1个、2个或者3个，根据砂芯的规格选择设置。

在上述的多功能的砂芯锁紧机构中，所述的凹槽为曲面，所述的曲面的角度小于360°，所述的凹槽至少为两个且对称设置或者上下相对设置在第一组芯螺杆孔模样的表面。

在上述的多功能的砂芯锁紧机构中，所述的凹槽为螺旋状。

在上述的多功能的砂芯锁紧机构中，所述的第二组芯螺杆孔模样具有拔模斜度，所述的第二组芯螺杆孔模样的拔模斜度为1～3°，所述的上芯盒和下芯盒均具有拔模斜度，所述的上芯盒和下芯盒的拔模斜度均分别为1～3°。

在上述的多功能的砂芯锁紧机构中，所述的第一组芯螺杆孔模样和第二组芯螺杆孔模样的其中一端分别设有第一螺纹段和第二螺纹段，所述的上芯盒与下芯盒分别设有对应的螺纹孔，所述的第一组芯螺杆孔模样与第二组芯螺杆孔模样上下正对设置。

本发明的另一个目的在于，提供一种制芯方法，采用上述的多功能的砂芯锁紧机构制备砂芯。

具体来说，包括如下步骤：

步骤1：射砂；向合模后的上芯盒和下芯盒所形成的封闭空间中射砂直至充满；

步骤2：下芯盒起模；采用下顶芯杆使砂芯和下芯盒及第二组芯螺杆孔模样分离，并将接芯胎组件移到上芯盒正下方；此时，砂芯被锁紧在上芯盒上；

步骤3：上芯盒起模；采用上顶芯杆使砂芯和上芯盒及第一组芯螺杆孔模样分离，砂芯落在接芯胎组件上。

本发明在采用上述技术方案后，其具有的有益效果为：

1、本发明采用第一组芯螺杆孔模样和第二组芯螺杆孔模样，可以在制备的砂芯上得到组芯螺杆孔；特别的是，第一组芯螺杆孔模样上的凹槽和第一组芯螺杆孔模样的拔模斜度配合，可以有效的、稳固的将砂芯固定在上芯盒上，同时在卸下砂芯的时候不会产生过大的阻力，简而言之为上述设计可以保证砂芯在没有施加外力时能够有效固定在上芯盒上，在施加外力后又能够轻易的从上芯盒上脱落，整个过程平稳可靠、加工效率高，对砂芯损害小，制造成本低。

2、本发明的凹槽的布置形式是多样的，其深度、高度是经过技术人员经过大量的开发和实验后方才得到的，恰到好处的深度、高度结合足够合适的第一组芯螺杆孔模样的拔模角度，能够提高砂芯固定的稳定性、脱离的便捷性。

3、本发明的第一组芯螺杆孔模样和第二组芯螺杆孔模样以可拆卸的方式固定在上芯盒和下芯盒上，可以提高本装置的安装、制造、使用的便捷性。

4、本发明的第二组芯螺杆孔模样、上芯盒和下芯盒所具有的拔模斜度可以进一步提高拔模的操作可控性。

总之，本方案结构合理，装卸方便、顶芯过程平稳顺利、可靠性好、制芯效率高、制芯质量好、制芯成本低廉，可以广泛应用于各种类型的制芯设备模具中。

附图说明

图1是本发明实施例1的射砂后的剖视示意图；

图2是本发明实施例1至3的第一组芯螺杆孔模样的结构放大图；

图3是本发明实施例1的上芯盒起模后的剖视示意图；

图4是本发明实施例1的上芯盒起模后的剖视示意图。

图5是本发明实施例4的第一组芯螺杆孔模样的主视示意图；

图6是本发明实施例4的第一组芯螺杆孔模样的侧视示意图；

图7是本发明实施例5的第一组芯螺杆孔模样的主视示意图；

图8是本发明实施例6的第一组芯螺杆孔模样的主视示意图；

图9是本发明实施例1至6的第二组芯螺杆孔模样的结构放大图。

图1～9中的各标号具体名称如下：1、第一组芯螺杆孔模样；2、上芯盒；3、砂芯；4、下芯盒；5、第二组芯螺杆孔模样；10、凹槽；11、第一螺纹段；51、第二螺纹段。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1：

如图1～图4以及图9所示，一种多功能的砂芯锁紧机构，包括上芯盒2和下芯盒4，所述的上芯盒2内竖直布置有第一组芯螺杆孔模样1，所述的下芯盒4内竖直布置有第二组芯螺杆孔模样5，所述的第一组芯螺杆孔模样1上靠近上芯盒2的位置还设有一个用于将砂芯3锁紧固定在上芯盒2上的凹槽10，所述的第一组芯螺杆孔模样1具有拔模斜度。在本实施例中，所述的凹槽10为环形凹槽。

具体来说，所述的凹槽10的深度为0.4mm，所述的凹槽10的高度为8mm，所述的第一组芯螺杆孔模样1的拔模斜度为1°。具体来说，第一组芯螺杆孔模样1的拔模斜度、凹槽10的深度、凹槽10的高度、凹槽10的线长度是与砂芯3的规格有一定的联系的，砂芯3规格越大，上述数据越大，砂芯3规格越小，上述数据越小。

所述的第二组芯螺杆孔模样5、上芯盒2和下芯盒4同样分别具有拔模斜度，在本实施例中，第二组芯螺杆孔模样5的拔模斜度为1°，上芯盒2和下芯盒4的拔模斜度为1.5°。

为了提高第一组芯螺杆孔模样1和第二组芯螺杆孔模样5检测维修校准的便捷性以及为了降低整个砂芯锁紧机构的制造难度，所述的第一组芯螺杆孔模样1和第二组芯螺杆孔模样5的其中一端分别设有第一螺纹段11和第二螺纹段51，所述的上芯盒2与下芯盒4分别设有对应的螺纹孔。

根据砂芯3制造的需要，所述的第一组芯螺杆孔模样1与第二组芯螺杆孔模样5上下正对设置。

在实际应用中，首先，如图1所示，模具使用前，把第一组芯螺杆孔模样1及第二组芯螺杆孔模样5分别装在上芯盒2、下芯盒4上，然后上芯盒2、下芯盒4装在制芯设备上并合模等待射砂。在设备射砂后，砂粒迅速充满模具型腔，上芯盒2内腔、下芯盒4内腔、第一组芯螺杆孔模样1以及第二组芯螺杆孔模样5一起形成砂芯3形状；

其次，如图3所示，下芯盒4起模时，在下顶芯杆的作用下，砂芯3首先脱离下芯盒4及第二组芯螺杆孔模样5。由于上芯盒2内腔与砂芯3具有抱紧力，以及第一组芯螺杆孔模样1设置有一定长度及深度的凹槽10，砂芯3被留在上芯盒2上。然后设备移走下芯盒4组件，并把接芯胎组件移到上芯盒2正下方；

再次，如图4所示，上芯盒2起模时，上芯盒2及砂芯3落在接芯胎上，在上顶芯杆的作用下，砂芯3克服上芯盒2内腔的抱紧力以及第一组芯螺杆孔模样1的凹槽10的阻碍力而脱离上芯盒2并落在接芯胎上；这样，上芯盒2内腔及下芯盒4内腔形成砂芯3的外轮廓形状，第一组芯螺杆孔模样1及第二组芯螺杆孔模样5形成砂芯3的组芯螺杆孔；

通过100组重复试验证实，本多功能的砂芯锁紧机构在下芯盒4起模时无一脱落，在上芯盒2起模时砂芯破损率为0。

最后，取完砂芯3后，制芯设备移走接芯胎，并把下芯盒4组件移到上芯盒2的正下方，然后上芯盒2与下芯盒4合模，为下一次制芯做准备。

本实施例的砂芯锁紧机构结构，在顶芯过程中操作平稳，有效的提高了制芯效率和制芯质量，并有效的降低了成本，本实施例的砂芯锁紧机构可适用于各种类型的砂芯3制造工艺中。

实施例2

本实施例与实施例1大体相同，不同的地方在于，所述的凹槽10的深度为0.6mm，所述的凹槽10的高度为10mm，第一组芯螺杆孔模样1的拔模斜度为2°，第二组芯螺杆孔模样5、上芯盒2和下芯盒4的拔模斜度分别为2°。

通过100组重复试验证实，本多功能的砂芯锁紧机构在下芯盒4起模时无一脱落，在上芯盒2起模时砂芯破损率为0。

实施例3

本实施例与实施例1大体相同，不同的地方在于，所述的凹槽10的深度为0.9mm，所述的凹槽10的高度为12mm，第一组芯螺杆孔模样1的拔模斜度为3°，第二组芯螺杆孔模样5、上芯盒2和下芯盒4的拔模斜度分别为3°。

通过100组重复试验证实，本多功能的砂芯锁紧机构在下芯盒4起模时无一脱落，在上芯盒2起模时砂芯破损率为0。

实施例4

如图5和图6所示，与实施例1大体相同，在本实施例中，所述的凹槽10为曲面，曲面-的角度为90°，即曲面的弧度为90°，相当于1/4个圆环，凹槽10的数量为2个，对称设置在第一组芯螺杆孔模样1上。

具体来说，所述的凹槽10的深度为0.4mm，所述的凹槽10的高度为8mm所述的第一组芯螺杆孔模样1的拔模斜度为1.5°。

所述的第二组芯螺杆孔模样5、上芯盒2和下芯盒4同样分别具有拔模斜度，在本实施例中，该拔模斜度为1.7°。

实施例5

如图7所示，与实施例1大体相同，在本实施例中，所述的凹槽10为曲面，曲面的角度为270°，即曲面的弧度为270°，相当于3/4个圆环，凹槽10的数量为2个，上下相对设置在第一组芯螺杆孔模样1上。

具体来说，所述的凹槽10的深度为0.5mm，所述的凹槽10的高度为10mm，所述的第一组芯螺杆孔模样1的拔模斜度为2.5°。

所述的第二组芯螺杆孔模样5、上芯盒2和下芯盒4同样分别具有拔模斜度，在本实施例中，该拔模斜度为2.5°。

实施例6

如图8所示，与实施例1大体相同，在本实施例中，所述的凹槽10为螺旋形。

具体来说，所述的凹槽10的深度为0.5mm，所述的凹槽10的高度为10mm，所述的第一组芯螺杆孔模样1的拔模斜度为2.5°。

所述的第二组芯螺杆孔模样5、上芯盒2和下芯盒4同样分别具有拔模斜度，在本实施例中，该拔模斜度为2.5°。

由于实施例并不能穷举，因此上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能的砂芯锁紧机构，包括上芯盒(2)和下芯盒(4)，其特征在于：所述的上芯盒(2)内竖直布置有第一组芯螺杆孔模样(1)，所述的下芯盒(4)内竖直布置有第二组芯螺杆孔模样(5)，所述的第一组芯螺杆孔模样(1)上靠近上芯盒(2)的位置还设有至少一个用于将砂芯(3)锁紧固定在上芯盒(2)上的凹槽(10)，所述的第一组芯螺杆孔模样(1)具有拔模斜度。

2.根据权利要求1所述的多功能的砂芯锁紧机构，其特征在于：所述的凹槽(10)的深度为0.4～0.9mm，所述的凹槽(10)的高度为8～12mm。

3.根据权利要求2所述的多功能的砂芯锁紧机构，其特征在于：所述的第一组芯螺杆孔模样(1)的拔模斜度为1～3°。

4.根据权利要求2所述的多功能的砂芯锁紧机构，其特征在于：所述的凹槽(10)为环形凹槽。

5.根据权利要求2所述的多功能的砂芯锁紧机构，其特征在于：所述的凹槽(10)为曲面，所述的曲面的角度小于360°，所述的凹槽(10)至少为两个且对称设置或者上下相对设置在第一组芯螺杆孔模样(1)的表面。

6.根据权利要求2所述的多功能的砂芯锁紧机构，其特征在于：所述的凹槽(10)为螺旋状。

7.根据权利要求1所述的多功能的砂芯锁紧机构，其特征在于：所述的第二组芯螺杆孔模样(5)具有拔模斜度，所述的第二组芯螺杆孔模样(5)的拔模斜度为1～3°，所述的上芯盒(2)和下芯盒(4)均具有拔模斜度，所述的上芯盒(2)和下芯盒(4)的拔模斜度均分别为1～3°。

8.根据权利要求7所述的多功能的砂芯锁紧机构，其特征在于：所述的第一组芯螺杆孔模样(1)和第二组芯螺杆孔模样(5)的其中一端分别设有第一螺纹段(11)和第二螺纹段(51)，所述的上芯盒(2)与下芯盒(4)分别设有对应的螺纹孔，所述的第一组芯螺杆孔模样(1)与第二组芯螺杆孔模样(5)上下正对设置。

9.一种制芯方法，其特征在于：采用如权利要求1至8任一所述的多功能的砂芯锁紧机构制备砂芯(3)。

10.根据权利要求9所述的制芯方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：射砂；向合模后的上芯盒(2)和下芯盒(4)所形成的封闭空间中射砂直至充满；

步骤2：下芯盒(4)起模；采用下顶芯杆使砂芯(3)和下芯盒(4)及第二组芯螺杆孔模样(5)分离，并将接芯胎组件移到上芯盒(2)正下方；此时，砂芯(3)被锁紧在上芯盒(2)上；

步骤3：上芯盒(2)起模；采用上顶芯杆使砂芯(3)和上芯盒(2)及第一组芯螺杆孔模样(1)分离，砂芯(3)落在接芯胎组件上。