CN110076301B - 一种双箱砂型及其使用的紧固件 - Google Patents

Abstract

本发明属于铸造模具技术领域，具体涉及一种双箱砂型及其使用的紧固件。该砂型的上型箱和下型箱的分型面处设置位置相对的限位孔，限位孔处设置开口向外的槽口；孔腔内部设置紧固垫管，所述紧固垫管包括外管和内管，内管和外管之间的间隙中设置圆柱波纹弹簧；其中，紧固件呈“E”字型，包括竖架，以及与竖架垂直的上架、中架和下架；中架的另一端设置沿竖直方向伸出的上限位柱和下限位柱；使用该紧固件的砂型具有良好的固定效果，便于砂型的合型和脱模，抗震、耐热效果较好。

Description

一种双箱砂型及其使用的紧固件

技术领域

本发明属于铸造模具技术领域，具体涉及一种双箱砂型及其使用的紧固件。

背景技术

铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法；是复杂结构的金属零部件最常用的加工方法之一。铸造使用的铸模的材料主要为砂、金属和陶瓷；砂型由于具有便于加工、易于脱模，且成本较低的优点，因此成为最主要的铸模材料。根据不同的形态特征，常用的铸造砂型又包括两箱砂型、三箱砂型、地坑砂型和组芯砂型等不同类型，两箱砂型是最简单的砂型结构，可适用于大多数结构的零件铸造，上砂箱和下砂箱的相接面即为零件模样的分型面；这种铸造砂型非常便于起模。

砂型铸造过程包括填砂、造模、造芯、合模等多道工序；填砂主要由造型机完成，造型过程需要经历震实、压实、震压、射压等不同工况，因此要求砂型具有良好的紧固效果，型箱在铸造过程中不能移位、以免造成内部的铸件成型后产生结构缺陷。常规的砂型紧固件是卡扣或螺栓等，螺栓的定位效果好，紧固强度高，但是在使用过程中由于型箱和原砂的热膨胀效应，螺栓可能会发生轻微变形，最后导致锁死的情况出现，给型箱的拆解和零件的脱模带来困难。卡扣具有较好的耐高温性能，但是抗震效果和限位效果相对较差，在频繁振动的工况下，可能会出现紧固效果降低，型箱移位的问题。因此如何开发出一种具有更好的紧固效果，抗震和耐高温性能更好的双箱砂型，成为提高铸造加工水平的重要课题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的是设计一种双箱砂型及其使用的紧固件，使用该紧固件的砂型具有良好的固定效果，便于砂型的合型和脱模，抗震、耐热效果较好。

一种双箱砂型，包括上型箱和下型箱，上型箱和下型箱的分型面处设置位置相对的限位孔，限位孔的孔腔竖直设置，上型箱和下型箱的限位孔相接处设置开口向外的槽口；孔腔内部设置紧固垫管，所述紧固垫管包括外管和内管，外管为一体型管，内管包括沿轴线对称拼合的左部和右部，内管的管径小于外管，内管的上端和下端逐渐向外折弯与外管接合；内管和外管之间的间隙中设置圆柱波纹弹簧；上型箱的顶部和下型箱的底部还设置栓孔，栓孔内设置内螺纹。

本发明的圆柱波纹弹簧是由带有正弦波纹的金属线或金属带，经螺旋折弯制备而成的圆柱型弹簧；其中，折弯时，弹簧螺旋线上正弦波纹的波峰沿弹簧圆形截面的圆周分布。

优选地，限位孔和栓孔沿上型箱和下型箱的外周均匀分布。

优选地，上型箱和下型箱的分型面为平直分型面、倾斜分型面、阶梯分型面和曲面分型面中的任意一种。

一种适用于前述双箱砂型的紧固件，紧固件呈“E”字型，包括竖架，以及与竖架垂直的上架、中架和下架；上架和下架与竖架的端部铰接，上架和下架的另一端设置用于插入紧固螺栓的螺孔；中架与竖架的中段固定连接，中架的另一端设置沿竖直方向伸出的上限位柱和下限位柱，上限位柱、下限位柱和中架之间呈横置的“T”字型。

上架与上型箱之间，以及下架与下型箱之间均通过螺栓进行固定连接。

该型双箱砂型使用过程中，操作人员首先使用上型箱和下箱型填砂造模、震动紧实后，再将预制后的砂芯安装到砂型的分型面处，组装完毕后，将紧固件中架上的上限位柱和下限位柱插入到上型箱和下型箱的限位孔中，使得上型箱和下型箱对准并闭合，然后将上架和下架折叠到上型箱和下型箱表面，利用螺栓进行固定，完成型箱的紧固。

上限位柱和下限位柱被限位孔内的紧固垫管夹紧，紧固垫管具有良好的耐冲击性能，能够承受型砂热变形后的冲击，吸收部分形变，从而避免限位柱与限位孔锁死，为拆模带来便利。

优选地，竖架的上段和下段表面沿轴向设置多个均匀分布的调节孔；上架和下架端部与调节块铰接，调节块表面也设置对应的的调节孔，调节块两端设置用于卡紧竖架的垂直的固定翼，调节块和竖架通过螺栓和螺母固定连接。

进一步优选地，竖架的上段和下段沿轴向设置多个向内垂直突出的调节螺栓；上架和下架端部与调节块铰接，调节块表面设置与调节螺栓对应的调节孔，调节块两端设置用于卡紧竖架的垂直的固定翼，调节螺栓和调节块之间通过螺母固定。

将上架和下架设计成可拆卸的结构，使得该型紧固件可以适用于不用尺寸规格的砂箱，提高紧固件的使用范围，其中第二种设置由于未在竖架上进行打孔，因此具有更好的结构强度，抗震，耐热，耐折弯性能更加突出。

本发明具有如下的有益效果：

该型双箱砂型采用新的结构设计，分型面上的限位孔一方面可以便于对型箱进行对准和限位，避免型箱移位，降低铸件缺陷率，另一方面可以通过限位孔内的紧固垫管固定线限位柱，紧固垫管可以吸收铸件成型过程释放的热量造成的结构变形冲击，避免限位柱挤压变形或锁死，便于进行成型铸件的拆模。

该型双箱砂型的紧固件可以进行调整，从而适应不同尺寸规格砂型的紧固，具有更好的通用性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本实施例中双箱砂型合型后的结构示意图；

图2是本实施例中双箱砂型开模后的结构示意图；

图3是本实施例中紧固垫管拆解后的结构示意图；

图4是本实施例中限位孔结构的局部放大图；

图5是本实施例中紧固件的一种可调节的结构示意图；

图6是本实施例中紧固件的另一种可调节的结构示意图；

图中标记为：1、上型箱；2、下型箱；3、紧固件；31、竖架；32、上架；33、中架；34、下架；35、调节块；101、限位孔；102、槽口；103、栓孔；111、外管；112、内管；113、圆柱波纹弹簧；331、上限位柱；332、下限位柱；311、调节孔；312、调节螺栓；351、固定翼。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“顶部”、“底部”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，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”、“第三”等仅用于描述目的，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“安装”、“相连”、“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，也可以是电路连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图4所示，一种双箱砂型，包括上型箱1和下型箱2，上型箱1和下型箱2的分型面处设置位置相对的限位孔101，限位孔101的孔腔竖直设置，上型箱1和下型箱2的限位孔101相接处设置开口向外的槽口102；孔腔内部设置紧固垫管，如图3所示，所述紧固垫管包括外管111和内管112，外管111为一体型管，内管112包括沿轴线对称拼合的左部和右部，内管的管径小于外管，内管112的上端和下端逐渐向外折弯与外管111接合；内管112和外管111之间的间隙中设置圆柱波纹弹簧113；上型箱1的顶部和下型箱2的底部还设置栓孔103，栓孔103内设置内螺纹。

本实施例的圆柱波纹弹簧113是由带有正弦波纹的金属线或金属带，经螺旋折弯制备而成的圆柱型弹簧；其中，折弯时，弹簧螺旋线上正弦波纹的波峰沿弹簧圆形截面的圆周分布。

圆柱波纹弹簧113主要用于吸收内管112和插入到内管112中的限位柱变形产生的冲击作用，从而防止限位柱变形锁死。

限位孔101和栓孔103沿上型箱1和下型箱2的外周均匀分布。

上型箱1和下型箱2的分型面为平直分型面、倾斜分型面、阶梯分型面和曲面分型面中的任意一种。

如图2所示，一种适用于前述双箱砂型的紧固件3，紧固件3呈“E”字型，包括竖架31，以及与竖架垂直的上架32、中架33和下架34；上架32和下架34与竖架31的端部铰接，上架32和下架34的另一端设置用于插入紧固螺栓的螺孔；中架33与竖架31的中段固定连接，中架33的另一端设置沿竖直方向伸出的上限位柱331和下限位柱332，上限位柱331、下限位柱332和中架33之间呈横置的“T”字型。

上架32与上型箱1之间，以及下架34与下型箱2之间均通过螺栓进行固定连接。

该型双箱砂型使用过程中，操作人员首先使用上型箱1和下箱型2填砂造模、震动紧实后，再将预制后的砂芯安装到砂型的分型面处，组装完毕后，将紧固件3中架33上的上限位柱331和下限位柱332插入到上型箱1和下型箱2的限位孔101中，使得上型箱1和下型箱2对准并闭合，然后将上架32和下架34折叠到上型箱1和下型箱2表面，利用螺栓进行固定，完成型箱的紧固。

上限位柱331和下限位柱332被限位孔101内的紧固垫管夹紧，紧固垫管具有良好的耐冲击性能，能够承受型砂热变形后的冲击，吸收部分形变，从而避免限位柱与限位孔锁死，为拆模带来便利。

其中，如图5所示，紧固件3可以设计成可拆卸调整的结构：竖架31的上段和下段表面沿轴向设置多个均匀分布的调节孔311；上架32和下架34端部与调节块35铰接，调节块35表面也设置对应的的调节孔311，调节块35两端设置用于卡紧竖架31的垂直的固定翼351，调节块35和竖架31通过螺栓和螺母固定连接。

如图6所示，另一种结构设计如下：竖架31的上段和下段沿轴向设置多个向内垂直突出的调节螺栓312；上架32和下架34端部与调节块35铰接，调节块35表面设置与调节螺栓312对应的调节孔311，调节块35两端设置用于卡紧竖架31的垂直的固定翼351，调节螺栓312和调节块35之间通过螺母固定。

将上架32和下架34设计成可拆卸的结构，使得该型紧固件3可以适用于不同尺寸规格的砂箱，提高紧固件的使用范围，其中第二种设置由于未在竖架31上进行打孔，因此具有更好的结构强度，抗震，耐热，耐折弯性能更加突出。

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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改。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 (8)

1.一种双箱砂型，包括上型箱和下型箱，其特征在于：所述上型箱和下型箱的分型面处设置位置相对的限位孔，限位孔的孔腔竖直设置，上型箱和下型箱的限位孔相接处设置开口向外的槽口；孔腔内部设置紧固垫管，所述紧固垫管包括外管和内管，外管为一体型管，内管包括沿轴线对称拼合的左部和右部，内管的管径小于外管，内管的上端和下端逐渐向外折弯与外管接合；内管和外管之间的间隙中设置圆柱波纹弹簧；上型箱的顶部和下型箱的底部还设置栓孔，栓孔内设置内螺纹。

2.根据权利要求1所述的一种双箱砂型，其特征在于：所述圆柱波纹弹簧是由带有正弦波纹的金属线或金属带，经螺旋折弯制备而成的圆柱型弹簧；其中，折弯时，弹簧螺旋线上正弦波纹的波峰沿弹簧圆形截面的圆周分布。

3.根据权利要求1所述的一种双箱砂型，其特征在于：所述限位孔和栓孔沿上型箱和下型箱的外周均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种双箱砂型，其特征在于：所述上型箱和下型箱的分型面为平直分型面、倾斜分型面、阶梯分型面和曲面分型面中的任意一种。

5.一种适用于权利要求1-4任意一项所述双箱砂型的紧固件，其特征在于：所述紧固件呈“E”字型，包括竖架，以及与竖架垂直的上架、中架和下架；上架和下架与竖架的端部铰接，上架和下架的另一端设置用于插入紧固螺栓的螺孔；中架与竖架的中段固定连接，中架的另一端设置沿竖直方向伸出的上限位柱和下限位柱，上限位柱、下限位柱和中架之间呈横置的“T”字型。

6.根据权利要求5所述的一种紧固件，其特征在于：所述竖架的上段和下段表面沿轴向设置多个均匀分布的调节孔；上架和下架端部与调节块铰接，调节块表面也设置对应的调节孔，调节块两端设置用于卡紧竖架的垂直的固定翼，调节块和竖架通过螺栓和螺母固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种紧固件，其特征在于：所述竖架的上段和下段沿轴向设置多个向内垂直突出的调节螺栓；上架和下架端部与调节块铰接，调节块表面设置与调节螺栓对应的调节孔，调节块两端设置用于卡紧竖架的垂直的固定翼，调节螺栓和调节块之间通过螺母固定。

8.根据权利要求5所述的一种紧固件，其特征在于：所述上架与上型箱之间，以及下架与下型箱之间均通过螺栓进行固定连接。

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