CN107598096B - 紧固砂型工装及涡轮壳铸造系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种紧固砂型工装及涡轮壳铸造系统，涉及铸造技术领域。紧固砂型工装包括压紧框、连接杆和固定销。压紧框用于设置于砂型的水平方向的两侧，压紧框具有连接孔且分别位于压紧框相对的两侧。连接杆包括限位端头和杆体，限位端头设置于杆体的一端，杆体具有销孔。压装砂型时，连接杆穿设于砂型两侧的压紧框的连接孔，限位端头位于其中一个压紧框的远离砂型的一侧，销孔位于另外一个压紧框的远离砂型的一侧，固定销安装于销孔且使得砂型两侧的压紧框具有相互靠近的趋势。涡轮壳铸造系统包括涡轮壳砂型和紧固砂型工装。紧固砂型工装及涡轮壳铸造系统可以有效解决一些需要水平配箱、垂直浇注的特殊结构的涡轮壳的浇注过程渗漏铁水的问题。

Description

紧固砂型工装及涡轮壳铸造系统

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体而言，涉及一种紧固砂型工装及涡轮壳铸造系统。

背景技术

随着汽车行业的蓬勃发展，涡轮增压器行业也得到突飞猛进的发展，由于涡壳、排气管类产品形状各异，工艺也各有不同。对于采用覆膜砂进行制壳的工艺，浇注前需要将砂型压紧，防止浇注过程中砂型开裂。

对于一些常规涡壳，仅需要水平配箱、水平浇注，在上模使用压铁进行压紧，但对于一些特殊结构的涡轮壳，需要水平配箱、垂直浇注，这就容易有铁水渗漏的问题产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紧固砂型工装，其能够解决砂型在浇注过程中开裂渗漏铁水的问题。

本发明的另外一个目的在于提供一种涡轮壳铸造系统，其包括上述紧固砂型工装，其能够解决涡轮壳砂型在浇注过程中开裂渗漏铁水的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种紧固砂型工装，包括压紧框、连接杆和固定销；

所述压紧框用于设置于砂型的水平方向的两侧，所述压紧框具有至少两个连接孔且分别位于所述压紧框相对的两侧；

所述连接杆包括限位端头和杆体，所述限位端头设置于所述杆体的一端，所述杆体具有销孔；

压装砂型时，所述连接杆穿设于砂型两侧的所述压紧框的所述连接孔，所述限位端头位于其中一个所述压紧框的远离砂型的一侧，所述销孔位于另外一个所述压紧框的远离砂型的一侧，所述固定销安装于所述销孔，且使得砂型两侧的所述压紧框具有相互靠近的趋势。

另外，根据本发明的实施例提供的紧固砂型工装，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的可选实施例中，所述杆体包括用于指示压紧力的第一紧压参考部，所述第一紧压参考部沿所述杆体的轴线方向设置于所述销孔的一侧。

在本发明的可选实施例中，所述连接杆的数量为两个，所述紧固砂型工装还包括垫板，所述垫板的宽度尺寸大于所述压紧框的框条的宽度尺寸，所述垫板与所述压紧框可拆卸连接。

在本发明的可选实施例中，所述杆体还包括用于指示压紧力的第二紧压参考部，所述第二紧压参考部沿所述杆体的轴线方向设置于所述销孔的另一侧。

在本发明的可选实施例中，所述压紧框具有缓冲垫片，所述连接孔的数量为四个，四个所述连接孔在所述压紧框呈矩形分布。

在本发明的可选实施例中，所述连接杆的数量为两个，两个所述连接杆设置于呈矩形分布的四个所述连接孔中的处于对角线位置的两个所述连接孔。

在本发明的可选实施例中，所述连接杆的数量为四个，四个所述连接杆分别穿设于四个所述连接孔。

在本发明的可选实施例中，所述压紧框具有缓冲垫片，所述缓冲垫片具有通孔，所述通孔与所述连接孔同轴设置，每个所述连接孔均配置有两个所述缓冲垫片，两个所述缓冲垫片位于所述连接孔的两端。

在本发明的可选实施例中，所述固定销为三角固定销。

本发明的实施例提供了一种涡轮壳铸造系统，包括涡轮壳砂型和上述任一项所述的紧固砂型工装，所述紧固砂型工装在水平方向夹持固定所述涡轮壳砂型。

本发明的有益效果是：

紧固砂型工装通过压紧框、连接杆和固定销的协同作用，可以用于解决一些需要水平配箱、垂直浇注的砂型的压紧问题，可以解决砂型浇注过程中的开裂问题，保证铸件质量。紧固砂型工装操作简单，生产过程中实用，且有效的解决了砂型开裂的问题。

涡轮壳铸造系统通过使用上述紧固砂型工装，可以有效解决一些需要水平配箱、垂直浇注的特殊结构的涡轮壳的浇注过程渗漏铁水的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例1提供的紧固砂型工装的结构示意图；

图2为图1所示的压紧框的第一视角的示意图；

图3为图1所示的压紧框的第二视角的示意图；

图4为本发明的实施例1提供的安装了垫板的压紧框的示意图；

图5为图1所示的连接杆的示意图；

图6为第一参考部和第二参考部的示意图；

图7为三角固定销的示意图；

图8为本发明的实施例2提供的紧固砂型工装与涡轮壳砂型配合的示意图。

图标：100-紧固砂型工装；10-压紧框；11-第一连接孔；12-第二连接孔；13-第三连接孔；14-第四连接孔；15-缓冲垫片；30-连接杆；31-限位端头；33-杆体；332-第一销孔；334-第二销孔；335-第一紧压参考部；336-第二紧压参考部；50-垫板；60-三角固定销；101-涡轮壳砂型。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1，本实施例提供了一种紧固砂型工装100，包括压紧框10、连接杆30和固定销。

具体的，请结合图2至图7。压紧框10用于设置于砂型的水平方向的两侧，压紧框10具有至少两个连接孔且分别位于压紧框10相对的两侧。

连接杆30包括限位端头31和杆体33，限位端头31设置于杆体33的一端，杆体33具有销孔。当压装砂型时，连接杆30穿设于砂型两侧的压紧框10的连接孔，限位端头31位于其中一个压紧框10的远离砂型的一侧，销孔位于另外一个压紧框10的远离砂型的一侧，固定销安装于销孔，且使得砂型两侧的压紧框10具有相互靠近的趋势。

本实施例的连接孔的数量为四个。压紧框10的形状为矩形，连接孔在压紧框10上呈矩形分布。将四个连接孔划分为第一连接孔11、第二连接孔12、第三连接孔13和第四连接孔14。

本实施例的连接杆30的数量可以是两个或者四个。沿着连接杆30的杆体33的轴向开设有两个销孔，两个销孔分别为第一销孔332和第二销孔334。

之所以设置两个销孔，是考虑到砂型的形状尺寸大多是既定的，两个销孔设计的位置能够满足大多数砂型的尺寸，这样就不用每种尺寸的砂型都单独做一个连接杆30或者单独开设一个销孔，便于使用的同时也节约了一定成本。

需要说明的是，连接孔的数量还可以更多，只要是对称分布在压紧框10的相对的两条边框即可，以便于插入相应数量的连接杆30时能够保障对压紧框10的作用力不会相互干扰即可。

连接杆30的数量为两个时，两个连接杆30设置于呈矩形分布的四个连接孔中的处于对角线位置的两个连接孔。即两个连接杆30可以分别位于第一连接孔11和第三连接孔13，或者分别位于第二连接孔12和第四连接孔14。

连接杆30的数量为四个时，四个连接杆30分别穿设于四个连接孔。

可供选择的是，杆体33包括用于指示压紧力的第一紧压参考部335，第一紧压参考部335沿杆体33的轴线方向设置于销孔的一侧。

制作时，可以先将生产常用的砂型进行紧固，然后在销孔的一侧标记出紧固时的压紧框10相对于杆体33的位置。如此，当进行砂型的紧固作业时，操作人员可以根据要压紧的砂型的类型，来安装固定销，使得压紧框10相对杆体33的位置处于第一紧压参考部335所标记的位置，这样可以避免紧压过紧或者紧压不到位，操作更加规范，利于产品的生产。

进一步的，压紧框10的框条可能会由于其自身的宽度较窄，从而对某些砂型造成局部压紧力过大而影响砂型定型，因此，紧固砂型工装100还设置了垫板50。

垫板50的宽度尺寸大于压紧框10的框条的宽度尺寸，这样可以增大施力时与砂型的接触面积，保障砂型的稳定。垫板50的一侧设置有凸块，而压紧框10设置有与凸块相配合的凹槽，从而实现垫板50与压紧框10的可拆卸连接。此外，垫板50的厚度优选为与下文所述的缓冲垫片15的厚度相同，且需要选用强度较大的材料制作，避免压装砂型时变形。

而由于有了垫板50，上述的第一紧压参考部335的标记就不再适用，因此，在销孔的另外一侧又设置了第二紧压参考部336，以便于指示有了垫板50之后，压紧力是否达到了紧固砂型所需的力量大小。如此便使得本实施例的紧固砂型工装100能够更加适应于对砂型的紧固。

此外，压紧框10还具有缓冲垫片15，缓冲垫片15具有通孔，通孔与连接孔同轴设置。

更进一步的，每个连接孔具有配置有两个缓冲垫片15，两个缓冲垫片15位于连接孔的两端。在本实施例中，缓冲垫片15为长方体，其长度为100mm，宽度为40mm，厚度为4mm。

在本实施例中，固定销选用三角固定销60，三角固定销60为直角三角形状，其中一条直角边为70mm，另一条为100mm，三角固定销60的厚度为5mm。

本实施例的原理是：

对于一些特殊结构的涡轮壳的浇注工作中铁水渗漏的问题，经实践发现，是对砂型的侧面未能得到很好的压装，进而导致砂型在浇注时发生开裂，最终导致了铁水渗漏。

本实施例的紧固砂型工装100，首先要根据具体的砂型的厚度，来决定装夹的总厚度，另外，还需要先确定砂型需要压紧的位置来设计紧固砂型工装100，以便于对相应位置进行加强。譬如，连接杆30的长度也需要根据外模砂箱的厚度确定，压紧框10的尺寸需要根据上下模砂箱的宽度及需要压紧的位置确定，而销孔的位置则由需要压紧的砂型的厚度决定。

以涡轮壳的砂型为例，所使用的压紧框10的长度为520mm，宽度为420mm，厚度为30mm，而压紧框10的每一条边的框条的宽度均为40mm。对应的，连接孔的长度为30mm，连接孔自身的直径为24mm。

更细致的，第一连接孔11和第四连接孔14分别设置于压紧框10的宽所在的边框，第一连接孔11和第四连接孔14的中心轴线距离最近的压紧框10的长所在的边框的距离为100mm。

第二连接孔12和第三连接孔13同样分别设置于压紧框10的宽所在的边框，第二连接孔12和第三连接孔13的中心轴线距离最近的压紧框10的长所在的边框的距离为70mm。

对于连接杆30，所用的连接杆30的杆体33的长度为683mm，杆体33的截面圆的直径为18mm，连接杆30的限位端头31的厚度为10mm，限位端头31的截面圆的直径为34mm。

更细致的，杆体33上的第一销孔332和第二销孔334均为腰型孔，腰型孔的长度为38mm，宽度为7mm，腰型孔的两端的弧形边所在的圆的半径为3.5mm。需要说明的是，腰型孔的长度是未算入弧形边所占的尺寸的。

第一销孔332和第二销孔334的间距为152mm，第一销孔332与限位端头31的距离为40mm，第一销孔332距杆体33的远离限位端头31的一端15mm，第二销孔334与限位端头316的距离为30mm。需要说明的是，此段所说的间距是未算入弧形边所占的尺寸的。

选定所需部件的尺寸之后，首先将两个压紧框10分别放置于砂型水平两头的位置，将连接杆30穿过两个压紧框10上的同轴的连接孔，比如同时穿过两个压紧框10的第一连接孔11。

接着再将三角固定销60的尖端放入位于压紧框10的靠近杆体33的端部的一侧的销孔内，如图1的情况，则是选择将三角固定销60的尖端放入第一销孔332。敲击三角固定销60，使得三角固定销60的尖端向着第一销孔332的另外一端运动，三角固定销60会逐渐楔入第一销孔332，在楔入的过程中，三角固定销60挤压压紧框10。

由于限位端头31抵住了右侧的压紧框10，则在三角固定销60挤压压紧框10的过程中，左侧的压紧框10和右侧的压紧框10会共同向着中间运动，直到将中间的砂型固定，而左右两个压紧框10会一直有相互靠近的趋势，这就使得砂型在浇注时能够在水平方向始终受力，这样砂型就不会开裂，也就解决了铁水渗漏的问题，保证了涡轮壳的铸造质量。

考虑到楔入固定销的过程中，连接杆30和固定销会分别对相接触的压紧框10造成冲击，因此在压紧框10上采用焊接的方式加装了缓冲垫片15。

特别的，缓冲垫片15可以如本实施例一般在压紧框10的连接孔两端都设置一个，这样压紧框10两侧都可以用于与限位端头31或者固定销接触，也可以只在连接孔的一端设置，使用压紧框10时，只需要将焊接有缓冲垫片15的一侧用来与限位端头31或者固定销接触，这样也是能够起到减少压紧框10受到的冲击的作用。

本实施例的紧固砂型工装100通过在砂型水平两头位置放置压紧框10，由连接杆30连接两头，最后由敲击固定销固定，使得砂型在浇注过程中，砂型不开裂。最终成功解决一些需要水平配箱、垂直浇注的特殊结构的砂型的浇注过程渗漏铁水的问题，尤其适用于紧固涡轮壳的砂型。

实施例2

本实施例提供了一种涡轮壳铸造系统，包括涡轮壳砂型101和实施例1中的紧固砂型工装100。

紧固砂型工装100在水平方向夹持固定涡轮壳砂型101。所用的各个压紧框10、连接杆30和固定销的尺寸根据涡轮壳砂型101而定。

如图8所示，紧固砂型工装100还可以同时压装三个涡轮壳砂型101，这对于同一型号的涡轮壳的制造而言，更加利于提高产量。

通过采用实施例1中的紧固砂型工装100，涡轮壳铸造系统能够保质保量地进行涡轮壳的铸造工作，提高铸造质量和效率，有益于提高企业的生产效益。

综上所述，本发明的紧固砂型工装100通过压紧框10、连接杆30和固定销的协同作用，可以用于解决一些需要水平配箱、垂直浇注的砂型的压紧问题，可以解决砂型浇注过程中的开裂问题，保证铸件质量。紧固砂型工装100操作简单，生产过程中实用，且有效的解决了砂型开裂的问题。

涡轮壳铸造系统通过使用上述紧固砂型工装100，可以有效解决一些需要水平配箱、垂直浇注的特殊结构的涡轮壳的浇注过程渗漏铁水的问题。

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 (5)

1.一种紧固砂型工装，其特征在于，包括压紧框、连接杆和固定销；

所述压紧框用于设置于砂型的水平方向的两侧，所述压紧框具有至少两个连接孔且分别位于所述压紧框相对的两侧；

所述连接杆包括限位端头和杆体，所述限位端头设置于所述杆体的一端，所述杆体具有销孔；

压装砂型时，所述连接杆穿设于砂型两侧的所述压紧框的所述连接孔，所述限位端头位于其中一个所述压紧框的远离砂型的一侧，所述销孔位于另外一个所述压紧框的远离砂型的一侧，所述固定销安装于所述销孔，且使得砂型两侧的所述压紧框具有相互靠近的趋势；

所述杆体包括用于指示压紧力的第一紧压参考部，所述第一紧压参考部沿所述杆体的轴线方向设置于所述销孔的一侧；所述紧固砂型工装还包括垫板，所述垫板的宽度尺寸大于所述压紧框的框条的宽度尺寸，所述垫板与所述压紧框可拆卸连接；

所述固定销为三角固定销；

所述压紧框具有缓冲垫片，所述缓冲垫片具有通孔，所述通孔与所述连接孔同轴设置，每个所述连接孔均配置有两个所述缓冲垫片，两个所述缓冲垫片位于所述连接孔的两端；

所述连接孔的数量为四个，四个所述连接孔在所述压紧框呈矩形分布。

2.根据权利要求1所述的紧固砂型工装，其特征在于，所述杆体还包括用于指示压紧力的第二紧压参考部，所述第二紧压参考部沿所述杆体的轴线方向设置于所述销孔的另一侧。

3.根据权利要求1所述的紧固砂型工装，其特征在于，所述连接杆的数量为两个，两个所述连接杆设置于呈矩形分布的四个所述连接孔中的处于对角线位置的两个所述连接孔。

4.根据权利要求1所述的紧固砂型工装，其特征在于，所述连接杆的数量为四个，四个所述连接杆分别穿设于四个所述连接孔。

5.一种涡轮壳铸造系统，其特征在于，包括涡轮壳砂型和权利要求1-4任一项所述的紧固砂型工装，所述紧固砂型工装在水平方向夹持固定所述涡轮壳砂型。

Images