CN106392012A - 球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法 - Google Patents

球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法 Download PDF

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张强强
李发红
李文生
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Abstract

本发明涉及一种球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法，包括以下步骤：对连杆角度非180°的曲轴，依据曲轴铸件的外形尺寸，以曲轴连杆的中心线作为分型面，采用曲面分型的方法将曲轴各连杆的曲面分成上、下模型，并将上、下模型型腔上需安装的芯子与上、下模型对应的制作为一体；依据铸件的收缩率，在铸件与模型尺寸1:1的基础上，按0.6～0.8%的收缩率放大模具尺寸，完成模型的制作；确定模具上模型及浇注系统的布局方案并完成浇注系统的制作；将模型和浇注系统安装于铸造上、下型板上，与之匹配对应的铁型，保留7～8mm厚度的覆砂层。本发明方法设计的模具有效解决了铸件表面夹渣及铸件变形的问题，铸造出的曲轴质量好，产品合格率高，有效提高了企业的生产效率。

Description

球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法
技术领域
本发明属于模具的设计方法，具体涉及一种球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法。
背景技术
发动机曲轴是发动机中仅次于缸体的重要部件，其结构和受力复杂，工作负荷大，对内部冶金质量和铸造质量以及成型精度要求都很高。由于其形状不规则，容易产生铸造缺陷，给曲轴毛坯的精加工带来麻烦。在铁型覆砂工艺中，对连杆角度非180°的曲轴，现有模具的分型面通常选用曲轴中间位置的水平面，在不能完成脱模处，制作、安装砂芯，以实现曲轴的脱模成型。但由于芯子制作费时费力，由人工将其安装于铁型上时，需保证安装后与原有的铁型覆砂型腔的间隙，间隙过小，产生摩擦会造成型腔表面砂粒掉落至两者的缝隙，造成铸件表面夹渣缺陷；间隙过大，芯子在铁型型腔中会产生移动，造成铸件变形，铸造出的产品质量差，合格率低，且生产效率低，严重制约着企业的规模或批量化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述不足，提供一种球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法，通过该方法设计的模具有效解决了铸件表面夹渣及铸件变形的问题，铸造出的曲轴质量好，产品合格率高，有效提高了企业的生产效率。
本发明的技术方案：一种球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法，包括以下步骤：
（1）对连杆角度非180°的曲轴，依据曲轴铸件的外形尺寸，以曲轴连杆的中心线作为分型面，采用曲面分型的方法将曲轴各连杆的曲面分成上、下模型，并将上、下模型型腔上需安装的芯子与上、下模型对应的制作为一体；
（2）依据铸件的收缩率，在铸件与模型尺寸1:1的基础上，按0.6～0.8%的收缩率放大模具尺寸，完成模型的制作；
（3）确定模具上模型及浇注系统的布局方案，主要包括确定内浇口位置、浇注系统直浇道截面面积、横浇道截面面积及内浇口截面面积、集渣包面积及尺寸，通过合理布局完成浇注系统的制作；
（4）将模型和浇注系统安装于铸造上、下型板上，与之匹配对应的铁型，保留7～8mm厚度的覆砂层。
进一步地，步骤（4）中根据铁型的大小在型板上分两排布置至少两件模型及浇注系统。
进一步地，所述浇注系统布设在下型板上且位于相邻两排的两个模型之间，并分别连接该两个下模型。
进一步地，步骤（3）中的浇注口布设在下型板上。
进一步地，步骤（3）中所述集渣包布设在横浇道的内浇口处。
进一步地，步骤（1）中的上、下模型上分别布设有两个射砂孔。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明方法设计的模具，适用于连杆角度非180°的曲轴生产，在铸造球墨铸铁曲轴时，将上、下铁型对应的制作为一体，省去了制作芯子，安装芯子的步骤，大大地减轻了工人的劳动强度，节约了时间，大大降低了企业的生产成本，提高了生产效率，且有效解决了铸件表面夹渣及铸件变形的问题，通过本发明方法设计的模具铸出的铸件产品质量好，精度高，适合企业规模批量化生产。
附图说明
图1～图3是本发明中曲轴模型1的主视图、俯视图、左视图；
图4～图6是本发明中曲轴模型2的主视图、俯视图、左视图；
图7是本发明中的曲轴上型板图；
图8是本发明中的曲轴下型板图；
图9～图10是本发明中浇注系统的主视图、俯视图；
图11～图13是本发明中上铁型的主视图、俯视图、左视图；
图14～图16是本发明中下铁型的主视图、俯视图、左视图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的目的、技术方案及优点，下面结合说明书附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法，包括以下步骤：
（1）对连杆角度非180°的曲轴，依据曲轴铸件的外形尺寸，以曲轴连杆的中心线作为分型面，采用曲面分型的方法将曲轴各连杆的曲面分成上、下模型，并将上、下模型型腔上需安装的芯子与上、下模型对应的制作为一体，；
（2）依据铸件的收缩率，在铸件与模型尺寸1:1的基础上，按0.6～0.8%的收缩率放大模具尺寸，完成模型的制作，如图1～图6所示，是本发明设计的曲轴模型1和曲轴模型2；
（3）确定模具上模型及浇注系统的布局方案，主要包括确定内浇口位置、浇注系统直浇道截面面积、横浇道截面面积及内浇口截面面积、集渣包面积及尺寸，通过合理布局完成浇注系统的制作，如图9、图10所示，是本发明设计的浇注系统3；
（4）将模型1、2和浇注系统3安装于铸造上、下型板4、5上，与之匹配对应的上、下铁型6、7，保留7～8mm厚度的覆砂层，如图11～图16。
上述设计方法中，在上型板4和下型板5上分别分两排布置两个曲轴模型1和曲轴模型2，同一型板上的两个曲轴模型1和曲轴模型2呈对角线布置，所述浇注系统3布设在下型板5上且位于相邻两排的两个模型之间，并分别连接该两个下模型，浇注口布设在下型板5上，所述集渣包布设在横浇道的内浇口处。在上、下模型上分别布设有两个射砂孔。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）对连杆角度非180°的曲轴，依据曲轴铸件的外形尺寸，以曲轴连杆的中心线作为分型面，采用曲面分型的方法将曲轴各连杆的曲面分成上、下模型，并将上、下模型型腔上需安装的芯子与上、下模型对应的制作为一体；
（2）依据铸件的收缩率，在铸件与模型尺寸1:1的基础上，按0.6～0.8%的收缩率放大模具尺寸，完成模型的制作；
（3）确定模具上模型及浇注系统的布局方案，主要包括确定内浇口位置、浇注系统直浇道截面面积、横浇道截面面积及内浇口截面面积、集渣包面积及尺寸，通过合理布局完成浇注系统的制作；
（4）将模型和浇注系统安装于铸造上、下型板上，与之匹配对应的铁型，保留7～8mm厚度的覆砂层。
2.根据权利要求1所述球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法，其特征是步骤（4）中根据铁型的大小在型板上分两排布置至少两件模型及浇注系统。
3.根据权利要求2所述球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法，其特征是所述浇注系统布设在下型板上且位于相邻两排的两个模型之间，并分别连接该两个下模型。
4.根据权利要求1所述球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法，其特征是步骤（3）中的浇注口布设在下型板上。
5.根据权利要求1所述球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法，其特征是步骤（3）中所述集渣包布设在横浇道的内浇口处。
6.根据权利要求1所述球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法，其特征是步骤（1）中的上、下模型上分别布设有两个射砂孔。
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