CN108405809B - 筒形铸件型芯及使用该筒形铸件型芯的铸造模具 - Google Patents

筒形铸件型芯及使用该筒形铸件型芯的铸造模具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及筒形铸件型芯及使用该筒形铸件型芯的铸造模具，筒形铸件型芯包括至少两个平行、间隔设置的固定盘和至少两个沿固定盘周向设置以连接相邻两个固定盘的拼接块，各个固定盘和拼接块围成空心的型芯结构。通过将铸件型芯设计成固定盘和拼接块组合的形式，减少了制造型芯的物料，降低了成本，且拼装结构简单，便于组装；拼接板在铸造完成后可以从固定盘上拆卸下来，使拼接块的重复利用率高；相邻两个拼接块之间拼接后会存在间隙，使型芯的退让性得到改善，铸件的质量有较大的提升。

Description

筒形铸件型芯及使用该筒形铸件型芯的铸造模具
技术领域
本发明涉及筒形铸件型芯及使用该筒形铸件型芯的铸造模具。
背景技术
大型筒形铸件由于其直径大、薄壁，结构复杂，铸造后容易产生裂纹，一般对此类铸件常用实心砂芯铸造。实心铸造工艺有以下不足：一是型芯的制备过程中需要投入的物料较多，而型芯往往又是一次性使用，成本过高；二是型芯的退让性差，易导致铸件在凝固收缩过程中产生较大的收缩应力，从而导致铸件产生裂纹。
发明内容
本发明的目的在于提供一种筒形铸件型芯，以解决现有技术中的实心铸造工艺在型芯的制备过程中需要投入的物料较多，成本较高的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该筒形铸件型芯的铸造模具。
为实现上述目的，本发明筒形铸件型芯的技术方案是：
方案1、筒形铸件型芯包括至少两个平行、间隔设置的固定盘和至少两个沿固定盘周向设置以连接相邻两个固定盘的拼接块，各个固定盘和拼接块围成空心的型芯结构。
方案2、在方案1的基础上，至少一个固定盘上设有用于浇注型腔的横浇道，所述筒形铸件型芯还包括与横浇道连通的竖浇道，所述竖浇道的顶部设有浇道口。在型芯内部设置浇道不会影响型腔的结构，且方便加工。
方案3、在方案2的基础上，所述拼接块沿竖直方向一端的宽度小于另一端的宽度。
方案4、在方案1-3任意一个的基础上，所述拼接块夹装在相邻两个固定盘之间。便于使拼接块与固定盘组合在一起。
方案5、在方案4的基础上，筒形铸件型芯还包括穿装在相邻两个固定盘上使相邻两个固定盘夹紧拼接块的螺杆。增加型芯的整体强度和稳定性。
方案6、在方案1-3任意一个的基础上，所述拼接块与固定盘止口连接。止口连接结构简单，拼接块安装时较为方便。
方案7、在方案2或3的基础上，至少一个固定盘上设有将竖浇道固定在固定盘上的竖浇道连接件。减少竖浇道的损坏，使竖浇道能够重复利用，降低了成本。
方案8、在方案2或3的基础上，所述固定盘的数量为至少三个，包括顶部固定盘、底部固定盘以及位于顶部固定盘和顶部固定盘之间的中间固定盘，所述中间固定盘为分体式结构。分体式结构便于中间固定盘的加工。
方案9、在方案8的基础上，所述中间固定盘的横浇道为两半式结构。有利于横浇道的加工。
方案10、在方案1-3任意一个的基础上，各固定盘上均设有供拼接块穿过以使拼接块放置在相邻两个固定盘之间的缺口。便于拼接块安装到相邻两个固定盘之间。
方案11、在方案1-3任意一个的基础上，所述拼接块的厚度为20～50mm。使型芯保证一定强度的前提下，使型腔具有一定的退让性。
方案12、在方案1-3任意一个的基础上，所述筒形铸件型芯由石墨材料制成。
为实现上述目的，本发明铸造模具的技术方案是：
方案1、铸造模具包括筒形铸件型芯，所述筒形铸件型芯所述筒形铸件型芯包括至少两个平行、间隔设置的固定盘和至少两个沿固定盘周向设置以连接相邻两个固定盘的拼接块，各个固定盘和拼接块围成空心的型芯结构。
方案2、在方案1的基础上，至少一个固定盘上设有用于浇注型腔的横浇道，所述筒形铸件型芯还包括与横浇道连通的竖浇道，所述竖浇道的顶部设有浇道口。
方案3、在方案2的基础上，所述拼接块沿竖直方向一端的宽度小于另一端的宽度。
方案4、在方案1-3任意一个的基础上，所述拼接块夹装在相邻两个固定盘之间。
方案5、在方案1-3任意一个的基础上，筒形铸件型芯还包括穿装在相邻两个固定盘上使相邻两个固定盘夹紧拼接块的螺杆。
方案6、在方案1-3任意一个的基础上，所述拼接块与固定盘止口连接。
方案7、在方案2或3的基础上，至少一个固定盘上设有将竖浇道固定在固定盘上的竖浇道连接件。
方案8、在方案2或3的基础上，所述固定盘的数量为至少三个，包括顶部固定盘、底部固定盘以及位于顶部固定盘和顶部固定盘之间的中间固定盘，所述中间固定盘为分体式结构。
方案9、在方案8的基础上，所述中间固定盘的横浇道为两半式结构。
方案10、在方案1-3任意一个的基础上，各固定盘上均设有供拼接块穿过以使拼接块放置在相邻两个固定盘之间的缺口。
方案11、在方案1-3任意一个的基础上，所述拼接块的厚度为20～50mm。
方案12、在方案1-3任意一个的基础上，所述筒形铸件型芯由石墨材料制成。
本发明的有益效果是：通过将铸件型芯设计成固定盘和拼接块组合的形式，减少了制造型芯的物料，降低了成本，且拼装结构简单，便于组装；拼接板在铸造完成后可以从固定盘上拆卸下来，使拼接块的重复利用率高；相邻两个拼接块之间拼接后会存在间隙，使型芯的退让性得到改善，铸件的质量有较大的提升。
附图说明
图1为本发明筒形铸件型芯的结构示意图；
图2为图1的A向示意图；
图3为图1的俯视图；
图4为本发明筒形铸件型芯的底部固定盘的结构示意图；
图5为图4的B向示意图；
图6为图4的后视图；
图7为本发明筒形铸件型芯的中间下固定盘的结构示意图；
图8为图7的C向示意图；
图9为图7的后视图；
图10为本发明筒形铸件型芯的中间上固定盘的结构示意图；
图11为图10的D向示意图；
图12为图10的后视图；
图13为本发明筒形铸件型芯的顶部固定盘的结构示意图；
图14为图13的E向示意图；
图15为本发明筒形铸件型芯的拼接块的结构示意图；
图16为图15的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的筒形铸件型芯的具体实施例，如图1所示，筒形铸件型芯包括底部固定盘5、顶部固定盘1以及位于底部固定盘5和顶部固定盘1之间的中间固定盘3，中间固定盘3和底部固定盘5之间夹装有第一拼接块4，中间固定盘3和顶部固定盘1之间夹装有第二拼接块2，本实施例中，第一拼接块4和第二拼接块2沿中间固定盘3的周向均设置有多个，在其他实施例中，可以根据铸件大小进行调节第一拼接块和第二拼接块的数量。本实施例中，中间固定盘3的数量为一个，在其他实施例中，可以根据铸件的尺寸来增加中间固定盘的数量；底部固定盘5上设有底部横浇道501，中间固定盘3上设有中间横浇道301，顶部固定盘1上设有顶部横浇道101，在每个固定盘上均设置横浇道，保证了铸件浇注的均匀性，提高了铸件的质量。
如图2所示，第一拼接块4的两端设有第一凸起41，第一拼接块4的两端分别与底部固定盘5、中间固定盘3通过第一凸起41止口连接，然后底部固定盘5和中间固定盘3再通过第一螺杆7固定连接并将第一拼接块4夹紧在底部固定盘5和中间固定盘3之间；第二拼接块2的两端设有第二凸起21，第二拼接块2分别与顶部固定盘1、中间固定盘3通过第二凸起21止口连接，然后顶部固定盘1和中间固定盘3再通过第二螺杆9固定连接并将第二拼接块2夹紧在顶部固定盘1和中间固定盘3之间。
本实施例中，底部固定盘5和中间固定盘3之间的中心位置设置有第一竖浇道8，第一竖浇道8的两端分别与底部横浇道501和中间横浇道301连通，本实施例中，第一竖浇道8与底部固定盘5和中间固定盘3连接的位置均设有竖浇道连接件10，竖浇道连接件能够对第一竖浇道进行保护，铸件铸造完成后只需将固定盘砸碎，而不用破坏第一竖浇道使第一竖浇道可以重复利用，降低了成本，在其他实施例中，第一竖浇道与底部固定盘和中间固定盘连接的位置可以不设置竖浇道连接件。顶部固定盘1和中间固定盘3之间的中心位置设置有第二竖浇道6，第二竖浇道6的两端分别与顶部横浇道101和中间横浇道301连通；本实施例中，如图3所示，顶部固定盘1内设有供金属熔液进入的浇道口105，浇道口105与第二竖浇道6连通，第二竖浇道6与第一竖浇道8连通，以保证金属熔液能够分别从底部固定盘、中间固定盘以及顶部固定盘进入型腔。
如图4至图6所示，底部固定盘5上设有用于与第一拼接块4上的第一凸起41止口连接的底部固定盘凹槽502，底部固定盘凹槽502上设有便于第一拼接块4安装在底部固定盘5上的底部固定盘缺口504；底部固定盘5的底部设有用于浇注型腔的底部横浇道501，底部横浇道501的数量为七个，在其他实施例中，可以根据铸件的尺寸大小设置一个、两个以上。底部固定盘5上设有用于与竖浇道连接件10配合的底部台阶505，底部台阶505便于放置竖浇道连接件10，底部台阶505的下方设有用于与各个底部横浇道501连通的底部缓冲浇道506，底部缓冲浇道506与第一竖浇道8连通。底部固定盘5上还设有若干个供螺杆穿过的底部固定孔503，为避免螺杆与筒形铸件型腔内部的结构干涉，底部固定盘上的底部固定孔503非对称布置。
如图2所示，中间固定盘3包括中间下固定盘31和中间上固定盘32。如图7至图9所示，中间下固定盘31上设有用于与中间上横浇道321组成中间横浇道301的中间下横浇道311，中间下横浇道311的数量为六个，在其他实施例中，中间下横浇道的数量可以设置一个、两个以上。中间下固定盘31上还设有用于与中间上固定盘32的中间上缓冲浇道327组成中间缓冲浇道的中间下缓冲浇道313，中间缓冲浇道与各个中间横浇道301连通并向各个中间横浇道301内输入金属熔液；中间下固定盘31上还设有用于与第一拼接块4的第一凸起41配合的中间下固定盘凹槽316，中间下固定盘凹槽316上设有中间下固定盘缺口312；本实施例中，中间下固定盘31上还分别设有供第一螺杆7和第二螺杆9穿装的第一中间下固定孔315和第二中间下固定孔314，以增加筒形铸件型腔的稳定性。本实施例中，中间下固定盘31上还设有与竖浇道连接件10配合的中间下台阶317。
如图10至图12所示，中间上固定盘32上设有用于与中间下横浇道311组成中间横浇道301的中间上横浇道321，中间上横浇道321的数量为六个并与中间下横浇道311一一对应，在其他实施例中，中间上横浇道的数量可以设置一个、两个以上。中间上固定盘32上还设有用于与中间下固定盘31的中间下缓冲浇道313组成中间缓冲浇道的中间上缓冲浇道327，中间缓冲浇道与各个中间横浇道301连通并向各个中间横浇道301内输入金属熔液；中间上固定盘32上还设有用于与第二拼接块2的第二凸起21配合的中间上固定盘凹槽324，中间上固定盘凹槽324上设有中间上固定盘缺口325；本实施例中，中间上固定盘32上还分别设有供第一螺杆7和第二螺杆9穿装的第一中间上固定孔322和第二中间下固定孔323，以增加筒形铸件型腔的稳定性。本实施例中，中间上固定盘32上还设有与第二竖浇道6配合的中间上台阶326。
如图13和图14所示，顶部固定盘1上设有顶部横浇道101，顶部横浇道101的数量为五个以保证金属熔液在型腔中的均匀性；顶部固定盘1上设有供第二螺杆9穿装的顶部固定孔102，顶部固定孔102的数量为四个，以保证固定的稳定性。顶部固定盘1上设有与第二拼接块2上的第二凸起21配合的顶部固定盘凹槽104，顶部固定盘凹槽104上设有顶部固定盘缺口103，顶部固定盘缺口103便于第二拼接块2的安装。顶部固定盘1内的浇道口105靠近中间固定盘3的一端设有顶部台阶106，顶部台阶106用于放置第二竖浇道6使浇道口105与第二竖浇道6连通。
如图15和图16所示，第一拼接块4沿水平方向为圆弧状，第一拼接块4上端的宽度小于下端的宽度。本实施例中，第一拼接块4和第二拼接块2均由石墨制成，其厚度为20～35mm，在其他实施例中，第一拼接块和第二拼接块均由树脂砂制成，其厚度为35～50mm。
本发明的筒形铸件型芯工艺简单，制作型芯所需要的物料较少，且拼接块可重复利用，降低了铸型成本。此外，相邻两个拼接块之间留有间隙使型芯的退让性得到改善，铸件的质量有了明显的提升。
在其他实施例中，第一拼接块和第二拼接块可以为直板；在其他实施例中，第一拼接块和第二拼接块的上端的宽度可以大于下端的宽度；在其他实施例中，拼接块上设有圆杆，固定盘上设有用于与拼接块上的圆杆配合的圆孔；在其他实施例中，中间固定盘为一体式设计，或者中间固定盘左右分体式设计；在其他实施例中，固定盘上不设置缺口；在其他实施例中，可以不设置浇道直接从型芯外部浇注金属熔液至型腔中；在其他实施例中，拼接块位于相邻两个固定盘的外侧。
本发明的铸造模具的具体实施例，本实施例中的铸造模具包括筒形铸件型芯，该筒形铸件型芯与上述筒形铸件型芯的具体实施例中的筒形铸件型芯的结构相同，不予赘述。

Claims (20)

1.筒形铸件型芯，其特征在于：包括至少两个平行、间隔设置的固定盘和至少两个沿固定盘周向设置以连接相邻两个固定盘的拼接块，各个固定盘和拼接块围成空心的型芯结构；所述拼接块夹装在相邻两个固定盘之间；筒形铸件型芯还包括穿装在相邻两个固定盘上使相邻两个固定盘夹紧拼接块的螺杆。
2.根据权利要求1所述的筒形铸件型芯，其特征在于：至少一个固定盘上设有用于浇注型腔的横浇道，所述筒形铸件型芯还包括与横浇道连通的竖浇道，所述竖浇道的顶部设有浇道口。
3.根据权利要求2所述的筒形铸件型芯，其特征在于：所述拼接块沿竖直方向一端的宽度小于另一端的宽度。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的筒形铸件型芯，其特征在于：所述拼接块与固定盘止口连接。
5.根据权利要求2或3所述的筒形铸件型芯，其特征在于：至少一个固定盘上设有将竖浇道固定在固定盘上的竖浇道连接件。
6.根据权利要求2或3所述的筒形铸件型芯，其特征在于：所述固定盘的数量为至少三个，包括顶部固定盘、底部固定盘以及位于顶部固定盘和顶部固定盘之间的中间固定盘，所述中间固定盘为分体式结构。
7.根据权利要求6所述的筒形铸件型芯，其特征在于：所述中间固定盘的横浇道为两半式结构。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的筒形铸件型芯，其特征在于：各固定盘上均设有供拼接块穿过以使拼接块放置在相邻两个固定盘之间的缺口。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的筒形铸件型芯，其特征在于：所述拼接块的厚度为20～50mm。
10.根据权利要求1-3任意一项所述的筒形铸件型芯，其特征在于：所述筒形铸件型芯由石墨材料制成。
11.铸造模具，包括筒形铸件型芯，其特征在于：所述筒形铸件型芯包括至少两个平行、间隔设置的固定盘和至少两个沿固定盘周向设置以连接相邻两个固定盘的拼接块，各个固定盘和拼接块围成空心的型芯结构；所述拼接块夹装在相邻两个固定盘之间；筒形铸件型芯还包括穿装在相邻两个固定盘上使相邻两个固定盘夹紧拼接块的螺杆。
12.根据权利要求11所述的铸造模具，其特征在于：至少一个固定盘上设有用于浇注型腔的横浇道，所述筒形铸件型芯还包括与横浇道连通的竖浇道，所述竖浇道的顶部设有浇道口。
13.根据权利要求12所述的铸造模具，其特征在于：所述拼接块沿竖直方向一端的宽度小于另一端的宽度。
14.根据权利要求11-13任意一项所述的铸造模具，其特征在于：所述拼接块与固定盘止口连接。
15.根据权利要求12或13所述的铸造模具，其特征在于：至少一个固定盘上设有将竖浇道固定在固定盘上的竖浇道连接件。
16.根据权利要求12或13所述的铸造模具，其特征在于：所述固定盘的数量为至少三个，包括顶部固定盘、底部固定盘以及位于顶部固定盘和顶部固定盘之间的中间固定盘，所述中间固定盘为分体式结构。
17.根据权利要求16所述的铸造模具，其特征在于：所述中间固定盘的横浇道为两半式结构。
18.根据权利要求11-13任意一项所述的铸造模具，其特征在于：各固定盘上均设有供拼接块穿过以使拼接块放置在相邻两个固定盘之间的缺口。
19.根据权利要求11-13任意一项所述的铸造模具，其特征在于：所述拼接块的厚度为20～50mm。
20.根据权利要求11-13任意一项所述的铸造模具，其特征在于：所述筒形铸件型芯由石墨材料制成。
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