CN106311984A - 用于无箱造型的砂芯组装卡具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种用于无箱造型的砂芯组装卡具，包括至少两组卡具子组件。卡具子组件包括：组装底板和组装盖板，组装底板和组装盖板各自包括平行设置的一对方形钢管，一对方形钢管以第一距离间隔开并在端部处的上下两面通过连接钢板焊接在一起，从而在一对方形钢管之间限定了第一间隙；四个垫片以及与装卡螺母配合的带螺纹的两根装卡螺杆。两根装卡螺杆分别在砂芯的两侧延伸穿过组装底板和组装盖板的第一间隙并与组装底板下方的垫片以及组装盖板上方的垫片配合拧紧，以将砂芯夹在组装底板和组装盖板之间。还提供了上述无箱造型的砂芯组装卡具的使用方法。本发明的砂芯组装卡具可重复使用、利用率高，降低了生产成本。

Description

用于无箱造型的砂芯组装卡具及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种用于无箱造型的砂芯组装卡具及其使用方法。

背景技术

无箱造型是多品种小批量复杂铸件生产单位提高铸造产品等级的上选工艺，它可以在不增加工装甚至减少工装投入的情况下获得高等级的铸件。但目前成熟的无箱造型有一定局限：

首先，模型必须配备型板及砂框，一般模型应固定于型板上，浇注系统及冒口系统按工艺要求做出，型板上做定位销，砂框按型箱情况可做成固定斗形或活络直方形；

其次，在外模型箱造型时在型砂内安放钢筋作为型箱骨架，需机械起吊的型箱必须在箱角安放起吊环；

最后，型箱底面应放置带孔平板以保证型箱平整，并为夹紧杆提供夹紧点，也可利用过去粘土砂造型用的带横档的砂箱作为底平板；用方形刚管管做各分段规格的夹紧杆。

以上操作过程复杂，质量难以控制。

发明内容

要实现无箱造型首先要保证砂型的整体强度满足转运、浇注、压箱的要求。因此，无箱造型的技术关键就是如何保证砂型的整体强度。本发明的目的就是要提供一种无箱造型使用的砂芯组装卡具，以实现更好地对砂芯的夹装。

根据本发明，提供了一种用于无箱造型的砂芯组装卡具，包括至少两组卡具子组件。其中，卡具子组件包括：组装底板和组装盖板，组装底板和组装盖板各自包括平行设置的一对方形钢管，一对方形钢管以第一距离间隔开并在端部处的上下两面通过连接钢板焊接在一起，从而在一对方形钢管之间限定了第一间隙；四个垫片，垫片通过在带孔的圆形钢板的中心处焊接装卡螺母而形成，圆形钢板的孔的直径等于或大于装卡螺母的螺纹孔的直径；以及与装卡螺母配合的带螺纹的两根装卡螺杆。在使用时，从下到上依次为：位于组装底板的下方且在组装底板的两端附近的两个垫片、组装底板、砂芯、组装盖板以及位于组装盖板的上方且在组装盖板的两端附近的两个垫片。两根装卡螺杆分别在砂芯的两侧延伸穿过组装底板和组装盖板的第一间隙并与组装底板下方的垫片以及组装盖板上方的垫片配合拧紧，以将砂芯夹在组装底板和组装盖板之间。

根据本发明的一个实施例，还包括将至少两组卡具子组件相互连接在一起的一个或多个拉杆。

根据本发明的一个实施例，组装底板和组装盖板形成有横向贯穿各自的一对方形钢管的一个或多个定位孔，一个或多个定位孔沿方形钢管的长度方向均匀分布，每个拉杆延伸穿过所有组装底板上的相应定位孔或延伸穿过所有组装盖板上的相应定位孔。

根据本发明的一个实施例，组装底板下方的垫片的装卡螺母插入组装底板的第一间隙中并且组装底板的一对方形钢管限制了装卡螺母的旋转，组装底板在不接触砂芯的一侧形成有定位槽，垫片的圆形钢板嵌入定位槽中，使得垫片与连接钢板具有齐平的表面，装卡螺杆未延伸超出表面。

根据本发明的一个实施例，组装底板、组装盖板、装卡螺杆、垫片以及装卡螺母均为Q235钢的标准件。

根据本发明的一个实施例，装卡螺杆为通丝螺杆。

根据本发明的一个实施例，装卡螺母为标准六角螺母。

根据本发明的另一方面，提供了一种使用用于无箱造型的砂芯组装卡具的方法，该方法包括：

将垫片、组装底板和装卡螺杆组装在一起水平放置在地面上；

将砂芯按照组芯方案放置在组装底板上，并且将浇注水口与砂芯组装在一起，砂芯周围用200mm-300mm厚、高度低于砂芯50mm的干砂堆做外围维护，第一道和最后一道组装底板距离砂芯的边缘的距离为50mm-100mm，组装底板之间保持平行且间距控制在300mm以内，装卡螺杆与砂芯壁之间的间距控制在10mm以内；

砂芯放置完成后将组装盖板穿过装卡螺杆与对应的组装底板组合在一起，拧紧上面的垫片的装卡螺母，在拧紧装卡螺母时，观察砂芯与组装盖板之间的间隙，直至两者的间隙控制在0.1mm以内，停止拧紧，以此控制铸件的披缝。

根据本发明的一个实施例，还包括：将垫片、组装底板和装卡螺杆组装在一起水平放置在地面上后，将拉杆穿过所有组装底板上的定位孔以将所有组装底板连接在一起。

根据本发明的一个实施例，还包括：在将组装盖板穿过装卡螺杆与对应的组装底板组合在一起后，将拉杆穿过所有组装盖板上的定位孔以将所有组装底板连接在一起。

本发明的有益技术效果在于：本发明的用于无箱造型的砂芯组装卡具可重复使用，在不利用时可拆卸存储、转运，利用率高、使用成本低、存储成本低，降低了生产成本，提高了生产效率，为小型铸件的批量化生产开辟了一条快捷的途径。

本发明无箱造型组芯卡具由组装底板、组装盖板、装卡螺杆、垫片和装卡螺母五部分构成，这些部件可以是Q235钢的标准件，取材容易，成本低廉。

此外，本发明无箱造型组芯卡具可以制造成各种规格，可实现不同砂芯的组装。

附图说明

图1是用于无箱造型的砂芯组装卡具的装配图。

图2是用于无箱造型的砂芯组装卡具的组装底板图。

图3是用于无箱造型的砂芯组装卡具的组装盖板图。

图4是用于无箱造型的砂芯组装卡具的垫片图。

图5是用于无箱造型的砂芯组装卡具的装卡螺杆图。

图6是用于无箱造型的砂芯组装卡具的单组装配示意图。

其中：1-组装底板；2-组装盖板；3-装卡螺杆；4-垫片；5-装卡螺母；6-第一间隙；7-定位槽；8-拉杆；9-定位孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的方案进行描述。

参照图1至图6，示出了根据本发明的一种用于无箱造型的砂芯组装卡具，其包括至少两组卡具子组件。卡具子组件包括组装底板1和组装盖板2，组装底板1和所述组装盖板2各自包括平行设置的一对方形钢管，所述一对方形钢管以第一距离间隔开并在端部处的上下两面通过连接钢板焊接在一起，从而在所述一对方形钢管之间限定了第一间隙。卡具子组件还包括四个垫片4，所述垫片4通过在带孔的圆形钢板的中心处焊接装卡螺母5而形成，该圆形钢板的孔的直径等于或大于所述装卡螺母5的螺纹孔的直径，以免干涉装卡螺母5与装卡螺杆3的配合，装卡螺杆3的数量为两根，其具有与装卡螺母5配合的螺纹。

参照图1和图6，在使用时，从下到上依次为：位于组装底板1的下方且在组装底板1的两端附近的两个垫片4、组装底板1、砂芯、组装盖板2以及位于组装盖板2的上方且在组装盖板2的两端附近的两个垫片4。所述两根装卡螺杆3分别在砂芯的两侧延伸穿过组装底板1和组装盖板2的第一间隙并与组装底板1下方的垫片4以及组装盖板2上方的垫片4配合拧紧，以将所述砂芯夹在组装底板1和组装盖板2之间。该卡具可重复使用，在不利用时可拆卸存储、转运，利用率高、使用成本低、存储成本低。

为了提高该卡具的稳定性，根据本发明的一个优选实施例，该砂芯组装卡具还包括将上述至少两组卡具子组件相互连接在一起的一个或多个拉杆8。拉杆8可以以多种方式将两组卡具子组件相互连接在一起。根据本发明的一个实施例，可以在组装底板1和组装盖板2上形成横向贯穿各自的一对方形钢管的一个或多个定位孔9，所述一个或多个定位孔9沿方形钢管的长度方向均匀分布，每个拉杆8延伸穿过所有组装底板1上的相应定位孔9或延伸穿过所有组装盖板2上的相应定位孔9，以此来实现卡具件的稳定性以及卡具对砂型的卡紧程度。

在本发明的一个优选实施例中，组装底板1下方的垫片4的装卡螺母5插入组装底板1的第一间隙中，并且组装底板1的一对方形钢管限制了装卡螺母5的旋转，这可以通过选择性设置装卡螺母5以及方形钢管之间的间隙来实现。组装底板1在不接触砂芯的一侧形成有定位槽，用于将垫片固定防止移位，该定位槽可以与组装底板1具有相同的几何中心线，定位槽的宽度足以容纳垫片的圆形钢板，定位槽的深度也经过设定，使得当垫片4的圆形钢板嵌入定位槽中时，垫片4与连接钢板具有齐平的表面。在使用时，装卡螺杆3不延伸超出垫片4与连接钢板的齐平的表面，使得组装底板1可以以该平面平稳地放置在地面上。

本发明的组装底板1、组装盖板2、装卡螺杆3、垫片4以及装卡螺母5均可以从Q235钢的标准件中选取并进行简单加工。

例如，组装底板可以由两根80mm*80mm、壁厚5mm方形刚管制成，所述方形刚管上设有间距为30mm的定位孔9。整个组装底板1的长度方向(即方形刚管长度方向)两端用规格190mm*50mm、厚度5mm的Q235钢板上下两面满焊，以组装底板1的几何中心线为中心向两侧铣出宽50mm、深1mm的定位槽。所述方形刚管的长度规格可以有L＝800mm/L＝1200mm/L＝1600mm三种，对应的组装底板1也有三种规格。

所述组装盖板2由两根80mm*80mm、壁厚5mm方形刚管，所述方形刚管上设有间距为30mm的定位孔。整个组装盖板2的长度方向(即方形刚管的长度方向)两端用规格190mm*50mm、厚度5mm的Q235钢板上下两面满焊。所述方形刚管的长度规格有L＝800mm/L＝1200mm/L＝1600mm三种，对应的组装盖板2也有三种规格。

装卡螺杆可选择直径为M16mm、M24mm和M30mm通丝螺杆，其长度规格有L＝600mm/L＝800mm/L＝1000mm三种。

所述垫片可以在直径为Φ48mm、厚度5mm的Q235制成圆形的钢板中心部位焊接标准螺母(例如，标准六角螺母)，所述螺母的规格有M16、M24、M30三种，对应的垫片也有三种不同的规格。

在使用中，一般可以根据砂芯的体积、重量选择不同规格的组装卡具。

拉杆8由圆钢制成，其直径为Φ40mm，其长度按照砂芯的长度进行定做，相应的定位孔9的大小与拉杆8相匹配。

应当理解，以上仅为实例，组装底板1、组装盖板2、装卡螺杆3、垫片4、装卡螺母5以及拉杆的尺寸规格均可以根据实际需要从标准件中进行选取和搭配。由于均为材料Q235钢的标准件，取材容易，成本低廉。

下面描述用于无箱造型的砂芯组装卡具的方法，在进行该方法之前，根据砂芯尺寸确定卡具的型号和数量并配送至砂芯所在的区域。接下来，将垫片4、组装底板1和装卡螺杆3组装在一起水平放置在地面上。将砂芯按照组芯方案放置在所述组装底板1上，并且将浇注水口与砂芯组装在一起，砂芯周围用200mm-300mm厚、高度低于所述砂芯50mm的干砂堆做外围维护，第一道和最后一道组装底板1距离所述砂芯的边缘的距离为50mm-100mm，组装底板1之间保持平行且间距控制在300mm以内，装卡螺杆与砂芯壁之间的间距控制在10mm以内。砂芯放置完成后将组装盖板2穿过装卡螺杆与对应的组装底板1组合在一起，拧紧上面的垫片4的装卡螺母，在拧紧装卡螺母时，观察砂芯与组装盖板之间的间隙，直至两者的间隙控制在0.1mm以内，停止拧紧，以此控制铸件的披缝。

上述无箱造型组芯卡具至少是两组使用的，使用的组数根据砂芯的结构及要求的强度选择使用的组数。当使用组数超过两组时，为了保证卡具的间的稳定性和卡具对砂型的卡紧程度，可在定位孔中穿入拉杆。具体地，可以在将垫片4、组装底板1和装卡螺杆3组装在一起水平放置在地面上后，将拉杆8穿过所有组装底板1上的定位孔9以将所有组装底板1连接在一起。在将组装盖板2穿过装卡螺杆与对应的组装底板1组合在一起后，将拉杆8穿过所有组装盖板2上的定位孔9以将所有组装底板2连接在一起。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于无箱造型的砂芯组装卡具，其特征在于，包括：

至少两组卡具子组件，其中，所述卡具子组件包括：

组装底板(1)和组装盖板(2)，所述组装底板(1)和所述组装盖板(2)各自包括平行设置的一对方形钢管，所述一对方形钢管以第一距离间隔开并在端部处的上下两面通过连接钢板焊接在一起，从而在所述一对方形钢管之间限定了第一间隙；

四个垫片(4)，所述垫片(4)通过在带孔的圆形钢板的中心处焊接装卡螺母(5)而形成，所述圆形钢板的孔的直径等于或大于所述装卡螺母(5)的螺纹孔的直径；以及

与所述装卡螺母(5)配合的带螺纹的两根装卡螺杆(3)，

在使用时，从下到上依次为：位于所述组装底板(1)的下方且在所述组装底板(1)的两端附近的两个垫片(4)、所述组装底板(1)、砂芯、所述组装盖板(2)以及位于所述组装盖板(2)的上方且在所述组装盖板(2)的两端附近的两个垫片(4)，

所述两根装卡螺杆(3)分别在所述砂芯的两侧延伸穿过所述组装底板(1)和所述组装盖板(2)的所述第一间隙并与所述组装底板(1)下方的垫片(4)以及所述组装盖板(2)上方的垫片(4)配合拧紧，以将所述砂芯夹在所述组装底板(1)和所述组装盖板(2)之间。

2.根据权利要求1所述的砂芯组装卡具，其特征在于，还包括将所述至少两组卡具子组件相互连接在一起的一个或多个拉杆(8)。

3.根据权利要求2所述的砂芯组装卡具，其特征在于，所述组装底板(1)和所述组装盖板(2)形成有横向贯穿各自的一对方形钢管的一个或多个定位孔(9)，所述一个或多个定位孔(9)沿方形钢管的长度方向均匀分布，每个所述拉杆(8)延伸穿过所有组装底板(1)上的相应定位孔(9)或延伸穿过所有组装盖板(2)上的相应定位孔(9)。

4.根据权利要求1所述的砂芯组装卡具，其特征在于，所述组装底板(1)下方的垫片(4)的装卡螺母(5)插入所述组装底板(1)的第一间隙中并且所述组装底板(1)的所述一对方形钢管限制了所述装卡螺母(5)的旋转，所述组装底板(1)在不接触砂芯的一侧形成有定位槽，所述垫片(4)的圆形钢板嵌入所述定位槽中，使得所述垫片(4)与所述连接钢板具有齐平的表面，所述装卡螺杆(3)未延伸超出所述表面。

5.根据权利要求1所述的砂芯组装卡具，其特征在于，所述组装底板(1)、所述组装盖板(2)、所述装卡螺杆(3)、所述垫片(4)以及所述装卡螺母(5)均为Q235钢的标准件。

6.根据权利要求1所述的砂芯组装卡具，其特征在于，所述装卡螺杆(3)为通丝螺杆。

7.根据权利要求1所述的砂芯组装卡具，其特征在于，所述装卡螺母(5)为标准六角螺母。

8.一种使用根据权利要求1-7中任一项所述的用于无箱造型的砂芯组装卡具的方法，其特征在于，所述方法包括：

将垫片(4)、组装底板(1)和装卡螺杆(3)组装在一起水平放置在地面上；

将砂芯按照组芯方案放置在所述组装底板(1)上，并且将浇注水口与砂芯组装在一起，砂芯周围用200mm-300mm厚、高度低于所述砂芯50mm的干砂堆做外围维护，第一道和最后一道组装底板(1)距离所述砂芯的边缘的距离为50mm-100mm，组装底板(1)之间保持平行且间距控制在300mm以内，装卡螺杆与砂芯壁之间的间距控制在10mm以内；

砂芯放置完成后将组装盖板(2)穿过装卡螺杆与对应的组装底板(1)组合在一起，拧紧上面的垫片(4)的装卡螺母，在拧紧装卡螺母时，观察砂芯与组装盖板之间的间隙，直至两者的间隙控制在0.1mm以内，停止拧紧，以此控制铸件的披缝。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：将垫片(4)、组装底板(1)和装卡螺杆(3)组装在一起水平放置在地面上后，将拉杆(8)穿过所有组装底板(1)上的定位孔(9)以将所有组装底板(1)连接在一起。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：在将组装盖板(2)穿过装卡螺杆与对应的组装底板(1)组合在一起后，将拉杆(8)穿过所有组装盖板(2)上的定位孔(9)以将所有组装底板(2)连接在一起。