CN110227796A - 一种树脂砂铸造模具及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种树脂砂铸造模具及其制作工艺，涉及模具技术，用于解决普通树脂砂模具难以回收分离的问题，模具包括上模和下模，所述下模包括带有成型腔的成型模块和模具外框，所述模具外框包括左框体、右框体和支撑带，所述左框体和右框体相互铰接形成翻转结构，所述支撑带的两端分别固定于左框体和右框体上，所述成型模块装入模具外框内后由支撑带进行支撑，且成型模块通过固定结构固定于模具外框上；工艺包括废砂破碎再生、混砂、调制、造型等过程；可翻转式的结构使得模具外框能够在取模的过程中通过翻转的形式借由支撑带将成型模块从自身内托起，方便操作工人直接对成型模块进行施力，从而达到方便对成型模块与模具外框进行分离的目的。

Description

一种树脂砂铸造模具及其制作工艺

技术领域

本发明涉及模具技术，特别涉及一种树脂砂铸造模具及其制作工艺。

背景技术

在工业上，常用的铸造方法有砂型铸造、金属性铸造、离心铸造以及连续铸造等铸造方式。砂型铸造具有造型材料价廉易得，铸型制造简便，便于大批量生产制造等优点而在工业生产上有着广泛的应用。

对于机床床身以及主轴箱来说，其体积庞大，形状复杂，型腔较多，若采用切削加工的方式进行则难度较大，因此工业上一般采用铸造的方式进行生产。而在精密铸造过程中，通常较多采用树脂砂模具进行铸造，树脂砂模具具有流动性好、易紧实、刚度好、精度高等优点，因此受到广泛应用。

目前，授权公告号为CN206200078U的中国实用新型公开了一种树脂砂模具，包括上模和下模，所述下模包括树脂砂芯以及用于固定树脂砂芯的外框，所述树脂砂芯包括用于保护外框的阻隔部，以及用于对铸件成型的成型部，所述阻隔部上环绕设置有由柔性耐高温材料制成的第一封箱条，与上模抵触部分的成型部上环绕设置有由柔性耐高温材料制成的第二封箱条，并且第二封箱条的截面面积大于第一封箱条的截面面积。

如上所述的树脂砂模具，一般情况下而言，树脂砂在使用次数达到一定数量之后，各方面精度就会产生较大误差，因此会对树脂砂进行报废再生处理，由于上述树脂砂芯（本发明称成型模块）是直接固定于外框（本发明称模具外框）内的，因此在拿取树脂砂芯的过程中，需要先对外框进行破坏，使树脂砂芯与外框发生脱离后才能将树脂砂芯从外框中取出，从而给树脂砂芯与外框之间的分离造成麻烦。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种树脂砂铸造模具，无需对模具外框进行破坏就能够将成型模块从模具外框中取出，从而达到方便对成型模块和模具外框进行分离的目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种树脂砂铸造模具，包括上模和下模，所述下模包括带有成型腔的成型模块和模具外框，所述模具外框包括左框体、右框体和支撑带，所述左框体和右框体相互铰接形成翻转结构，所述支撑带的两端分别固定于左框体和右框体上，所述成型模块装入模具外框内后由支撑带进行支撑，且成型模块通过固定结构固定于模具外框上。

通过采用上述方案，由于成型模块是以压在支撑带上的形式放置于模具外框内的，且模具外框又是翻转式的结构，因此当需要将成型模块从模具外框内取出时，只需要打开固定结构，将左框体和右框体朝向相互远离的一侧进行翻开，那么此时支撑带会被绷紧，将成型模块从模具外框内向上顶起，以使工作人员能够对成型模快进行施力，从而达到方便对成型模块进行分离的目的。

本发明的进一步设置为：所述固定结构包括开设于左框体自由端上的左插孔、开设于右框体自由端上的右插孔、两端分别插设于左插孔和右插孔内的插条，所述插条的长度方向垂直于左框体跟右框体之间的翻转轴线，所述成型模块背对支撑带一侧的表面上开设有用于供插条嵌入的容纳槽，所述左框体和右框体上设置有用于固定插条的锁定组件。

通过采用上述方案，由于插条横跨于左框体和右框体的两端，且其长度方向与左、右框体之间的翻转轴线相垂直，因此当插条与左、右框体相连后，能够对左、右框体之间的翻转进行限制，并与支撑带一起对成型模块形成抵挡，阻止成型模块从模具外框内脱出，从而使得成型模快不容易在模具外框内产生晃动。

本发明的进一步设置为：所述锁定组件包括开设于左框体背对右框体一侧外壁上且与左插孔相连通的安装槽、铰接于安装槽内的锁定钩、开设于插条位于安装槽内一端上的搭钩口，所述锁定钩上包含有用于穿过搭钩口的锁钩部，且锁钩部在驱动定位组件的驱使下保持与插条相互搭钩的状态。

通过采用上述方案，当插条两端的端部进入到安装槽内时，驱动定位组件会驱使锁定钩动作，使锁定钩上的锁钩部搭钩到插条上的搭钩口内，此时插条的自由度被限定，无法从左、右插孔内脱出，使插条能够对成型模块进行抵挡，从而使得成型模块与模具外框相互固定。

本发明的进一步设置为：所述锁钩部呈圆弧状，且锁钩部的截面尺寸从其端部向着与锁定钩相连的根部进行延伸的过程中逐渐增大。

锁定钩要与插条形成搭钩，其是需要进行旋转的，通过采用上述方案，由于锁钩部的截面尺寸从其端部向着与锁定钩相连的根部进行延伸的过程中逐渐增大，因此锁钩部在朝向搭钩口靠近的过程中能够较为容易地进入搭钩口内，并且在深入搭钩口的过程中，由于其截面尺寸逐渐增大，因此其能够逐渐增大自身与搭钩口内壁之间的挤压，将插条拉的更紧，使得插条不容易与左、右框体之间产生晃动，从而使得成型模块能够被固定得更稳。

本发明的进一步设置为：所述驱动定位组件包括铰接于安装槽内的定位块、两端分别与锁定钩远离锁钩部的一端以及定位块相连的弹性件、固定于安装槽内壁上且与锁定钩远离锁钩部的一端相抵触的止位块、固定于安装槽内壁上且与定位块的自由端相抵触的防脱块，所述弹性件位与定位块的铰接点以及防脱块之间，所述止位块和防脱块均位于定位块和锁定钩之间，所述定位块朝向锁定钩的一侧突出形成有搭扣部，所述锁定钩上形成有用于与搭扣部形成搭接的搭钩把，所述搭钩把位于锁钩部和止位块之间，且搭钩把的长度大于插条到锁定钩铰接点之间的距离。

通过采用上述方案，当插条进入安装槽时，会与搭钩把产生挤压，通过搭钩把带动锁定钩朝向定位块翻转，与此同时，锁钩部会进入搭钩口内对插条进行拉扯，而搭钩把在翻转的过程中会先与定位块上突出的搭扣部产生挤压，通过搭扣部推动定位块朝向远离自身的一侧翻转，直到搭钩把越过搭扣部为止，然后弹性件会将定位块朝向锁定钩一侧拉回，由于有防脱块对定位块转动方向的限制，此时搭扣部会阻挡搭钩把复位，因此锁钩部能够保持与搭钩口相互搭钩的状态，从而达到对插条进行锁定的目的。

本发明的第二目的是提供一种树脂砂铸造模具的制作工艺，能够将废弃的树脂砂成型模块进行回收利用，从而达到节约自然资源的目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种树脂砂铸造模具的制作工艺，包括以下步骤：

S1 备砂，将树脂砂成型模块与模具外框进行分离，然后将其破碎、筛分、再生后，获得再生砂；

S2 混砂，将再生砂和树脂进行混合，搅拌均匀后获得混合砂；

S3 调制，往树脂原砂中继续加入固化剂，混合均匀后获得树脂原砂；

S4 造型，用造型模对树脂原砂进行造型，待树脂原砂彻底固化后获得树脂砂模具。

通过采用上述方案，将使用过的废弃树脂砂进行再生处理还原成再生砂后，能够将废弃的树脂砂成型模块进行重新利用，一方面节约企业的原料采购成本，同时也节约了自然资源的浪费。

本发明的进一步设置为：所述步骤S1中，树脂砂再生的具体过程为：首先对成型模块进行破碎、磁选，然后将碎块碾磨成砂砾，随后再对碎块进行去膜，以去除树脂、固化剂，之后再对砂砾进行筛分，去除微粉、灰尘，最后获得再生砂。

通过采用上述方案，破碎后能够方便对树脂砂进行去膜，筛选则能取出微粉、灰尘等杂质，使得再生砂与树脂、固化剂混合时能够结合得更加紧密，从而提高再生模具的结构强度。

本发明的进一步设置为：所述去膜方法为：首先将再生砂砾浸入脱膜剂溶剂内进行搅拌，搅拌时需要顺、逆时针方向交替进行，浸洗30~50min后取出，铺平后用喷枪进行炙烤，然后再将再生砂砾放入再生盘内进行搓磨。

通过采用上述方案，脱膜剂溶剂用于对砂砾上附着的树脂以及固化剂进行溶解，而搅拌式浸洗的方式则能够加快这些助剂的溶解，并且随后的喷枪炙烤能够进一步去除砂砾上附着的助剂，从而达到提高再生砂去膜效率的目的；同时经过炙烤后的砂砾其边角处相比自然砂会更加圆润，这样在再次利用的过程中就能够被树脂以及固化剂更好地进行包覆，提高再生模具的强度，从而提高再生模具的结构精度。

本发明的进一步设置为：所述筛分方法为：由下向上进行鼓风，使落下的砂砾产生沸腾效应，然后再由侧面进行抽风，将灰尘、微粉进行抽吸。

通过采用上述方案，由下至上的鼓风方式能够使砂砾产生沸腾，而微粉及灰尘等杂物的质量较轻，在这个过程中会被风吹向更高处，再由侧面进行抽风的话就能够更好地将这些杂质清除。

本发明的进一步设置为：所述步骤S4中，在树脂砂彻底固化之前，还需要对其进行修整，修整时以刮刀对树脂砂模具上的缺陷处进行抹平。

通过采用上述方案，树脂砂模具在与造型模具进行分离的过程中可能会因剐蹭、碰撞而造成边角损伤，因此需要对其进行修整抹平。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.可翻转式的结构使得模具外框能够在取模的过程中通过翻转的形式借由支撑带将成型模块从自身内托起，方便操作工人直接对成型模块进行施力，从而达到方便对成型模块与模具外框进行分离的目的；

2.搭钩式的锁定组件能够自动在插条进入安装槽内后对其进行锁定，使得插条能够对成型模块形成固定，从而使得成型模块不容易与模具外框之间产生晃动；

3.再生工艺除了能够对树脂砂进行回收利用，减少资源浪费外，还能够对砂砾进行圆滑处理，使得砂砾能够与树脂以及固化剂更好地进行结合，从而使得再生后的模具能够具有更高的结构精度。

附图说明

图1是本发明的爆炸结构示意图；

图2是图1中位于A处的局部放大图；

图3是图1中位于B处的局部放大图；

图4是本发明下模各部件的安装状态示意图。

图中：1、下模；2、成型模块；3、模具外框；31、左框体；32、右框体；33、支撑带；34、固定结构；341、左插孔；342、右插孔；343、插条；4、锁定组件；41、安装槽；42、锁定钩；421、锁钩部；422、搭钩把；43、搭钩口；5、驱动定位组件；51、定位块；511、搭扣部；52、弹性件；53、止位块；54、防脱块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

如图1所示，一种树脂砂铸造模局，包括上模（图中未示出）和下模1，上模和下模1的结构相同，使用时两者相互拼合；以下模1为例，其包括成型模快和模具外框3，成型模快上带有成型腔，是金属熔液冷却成型的场所。

模具外框3包括左框体31、右框体32、支撑带33和固定结构34，左框体31和右框体32相互铰接形成翻转结构；支撑带33的两端分别固定于左框体31和右框体32远离铰接轴一侧的内壁上，使用时成型模块2放入模具外框3内后由支撑带33进行支撑。

固定结构34包括左插孔341、右插孔342、插条343，左插孔341开设于左框体31远离右框体32一侧的口沿上；右插孔342开设于右框体32远离左框体31一侧的口沿上；插条343呈“匚”字状，其两端分别插设于左插孔341和右插孔342内，插条343由锁定组件4将其与左、右框体32进行锁定，且在成型模块2上开设有供插条343嵌入的槽。

如图2所示，锁定组件4包括安装槽41、锁定钩42、搭钩口43（见图3），安装槽41开设于左框体31以及右框体32的外侧壁上相互背对一侧的外侧壁上，且各自与左、右插孔342相连通；锁定钩42铰接于安装槽41内，在锁定钩42上一体形成有呈圆弧状的锁钩部421和搭钩把422，搭钩把422的弧长大于锁钩部421的弧长，锁钩部421的截面尺寸从端部向着与锁定钩42相连的根部进行延伸的过程中逐渐增大；搭钩口43开设于插条343穿过左或右插孔342后进入安装槽41内的一端上，且锁钩部421在驱动定位组件5的驱使下搭钩于搭钩口43内。

驱动定位组件5包括定位块51、弹性件52、止位块53、防脱块54，定位块51铰接于安装槽41内，在定位块51朝向锁定钩42的一侧突出形成有搭扣部511；弹性件52为拉簧，其一端固定于锁定钩42上，另一端固定于定位块51上，且锁定钩42的转动中心位于弹性件52和锁钩部421之间；止位块53固定于安装槽41内壁上，其位于锁定钩42和定位块51之间，且锁定钩42与弹性件52相连的一端与止位块53相抵触；防脱块54同样固定于安装槽41内壁上，其同样位于锁定钩42和定位块51之间，且定位块51的自由端抵触在防脱块54上。

当插条343进入安装槽41时，会与搭钩把422产生挤压，通过搭钩把422带动锁定钩42朝向定位块51翻转，与此同时，锁钩部421会进入搭钩口43内对插条343进行拉扯，而搭钩把422在翻转的过程中会先与定位块51上突出的搭扣部511产生挤压，通过搭扣部511推动定位块51朝向远离自身的一侧翻转，直到搭钩把422越过搭扣部511为止，然后弹性件52会将定位块51朝向锁定钩42一侧拉回，由于有防脱块54对定位块51转动方向的限制，此时搭扣部511会阻挡搭钩把422复位，因此锁钩部421能够保持与搭钩口43相互搭钩的状态。

具体实施过程：结合图1和图4所示，由于成型模块2是以压在支撑带33上的形式放置于模具外框3内的，且模具外框3又是翻转式的结构，因此当需要将成型模块2从模具外框3内取出时，只需要打开固定结构34，将左框体31和右框体32朝向相互远离的一侧进行翻开，那么此时支撑带33会被绷紧，将成型模块2从模具外框3内向上顶起，以使工作人员能够对成型模快进行施力，从而达到方便对成型模块2进行分离的目的。

实施例2：

一种树脂砂铸造模具的制作工艺，包括以下步骤：

S1 备砂，将树脂砂成型模块与模具外框进行分离，首先对树脂砂进行破碎，将其分解为小碎块，然后将这些碎块进行再生，具体操作过程为：将碎块碾磨成砂砾，随后再对碎块进行去膜，以去除树脂、固化剂，之后再对砂砾进行筛分，去除微粉、灰尘，最后获得再生砂。

再生砂在应用之前，还需要进行去膜作业，具体方法为：将砂砾浸入脱膜剂溶剂内进行搅拌，脱膜剂溶剂选用市面上可以采购到的异丙醇，异丙醇可以任意比例与水混溶，用于脱模后方便对其进行清除。浸洗搅拌砂砾时需要顺、逆时针方向交替进行，浸洗30~50min后取出，铺平后用喷枪进行炙烤，炙烤的好处在于，喷枪的温度能够让砂砾的边角变得圆润，这样树脂或固化剂与砂砾相混合时能够更好地对其进行包裹，因此砂砾、树脂和固化剂之间能够更好地进行结合，从而使得再生树脂模具能够具有更好的使用性能。

砂砂在炙烤后还需放入再生盘内进行搓磨，再生盘的高速旋转能够让砂砾与再生盘内壁和反击圈内壁相对静止不动得积砂上进行反复搓擦、撞击，以便去除砂粒表面的惰性膜。

去膜完成后，还需要对砂砾进行筛分，具体方法为：由下向上进行鼓风，使落下的砂砾产生沸腾效应，然后再由侧面进行抽风，将灰尘、微粉进行抽吸，筛分完成后即得再生砂。

S2 混砂，将再生砂和树脂进行混合，搅拌均匀后获得混合砂。

S3 调制，往树脂原砂中继续加入固化剂，混合均匀后获得树脂原砂。

S4 造型，用造型模对树脂原砂进行造型，并根据树脂砂模具的情况用刮刀对其边角进行修整抹平，待树脂原砂彻底固化后获得树脂砂模具。

具体实施过程：将使用过的废弃树脂砂进行再生处理还原成再生砂后，能够将废弃的树脂砂成型模块进行重新利用，一方面节约企业的原料采购成本，同时也节约了自然资源的浪费。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种树脂砂铸造模具，包括上模和下模(1)，所述下模(1)包括带有成型腔的成型模块(2)和模具外框(3)，其特征在于：所述模具外框(3)包括左框体(31)、右框体(32)和支撑带(33)，所述左框体(31)和右框体(32)相互铰接形成翻转结构，所述支撑带(33)的两端分别固定于左框体(31)和右框体(32)上，所述成型模块(2)装入模具外框(3)内后由支撑带(33)进行支撑，且成型模块(2)通过固定结构(34)固定于模具外框(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种树脂砂铸造模具，其特征在于：所述固定结构(34)包括开设于左框体(31)自由端上的左插孔(341)、开设于右框体(32)自由端上的右插孔(342)、两端分别插设于左插孔(341)和右插孔(342)内的插条(343)，所述插条(343)的长度方向垂直于左框体(31)跟右框体(32)之间的翻转轴线，所述成型模块(2)背对支撑带(33)一侧的表面上开设有用于供插条(343)嵌入的容纳槽，所述左框体(31)和右框体(32)上设置有用于固定插条(343)的锁定组件(4)。

3.根据权利要求2所述的一种树脂砂铸造模具，其特征在于：所述锁定组件(4)包括开设于左框体(31)背对右框体(32)一侧外壁上且与左插孔(341)相连通的安装槽(41)、铰接于安装槽(41)内的锁定钩(42)、开设于插条(343)位于安装槽(41)内一端上的搭钩口(43)，所述锁定钩(42)上包含有用于穿过搭钩口(43)的锁钩部(421)，且锁钩部(421)在驱动定位组件(5)的驱使下保持与插条(343)相互搭钩的状态。

4.根据权利要求3所述的一种树脂砂铸造模具，其特征在于：所述锁钩部(421)呈圆弧状，且锁钩部(421)的截面尺寸从其端部向着与锁定钩(42)相连的根部进行延伸的过程中逐渐增大。

5.根据权利要求3所述的一种树脂砂铸造模具，其特征在于：所述驱动定位组件(5)包括铰接于安装槽(41)内的定位块(51)、两端分别与锁定钩(42)远离锁钩部(421)的一端以及定位块(51)相连的弹性件(52)、固定于安装槽(41)内壁上且与锁定钩(42)远离锁钩部(421)的一端相抵触的止位块(53)、固定于安装槽(41)内壁上且与定位块(51)的自由端相抵触的防脱块(54)，所述弹性件(52)位与定位块(51)的铰接点以及防脱块(54)之间，所述止位块(53)和防脱块(54)均位于定位块(51)和锁定钩(42)之间，所述定位块(51)朝向锁定钩(42)的一侧突出形成有搭扣部(511)，所述锁定钩(42)上形成有用于与搭扣部(511)形成搭接的搭钩把(422)，所述搭钩把(422)位于锁钩部(421)和止位块(53)之间，且搭钩把(422)的长度大于插条(343)到锁定钩(42)铰接点之间的距离。

6.一种树脂砂铸造模具的制作工艺，包括以下步骤：

S1 备砂，将树脂砂成型模块与模具外框进行分离，然后将其破碎、筛分、再生后，获得再生砂；

S2 混砂，将再生砂和树脂进行混合，搅拌均匀后获得混合砂；

S3 调制，往树脂原砂中继续加入固化剂，混合均匀后获得树脂原砂；

S4 造型，用造型模对树脂原砂进行造型，待树脂原砂彻底固化后获得树脂砂模具。

7.根据权利要求6所述的一种树脂砂铸造模具的制作工艺，其特征在于：所述步骤S1中，树脂砂再生的具体过程为：首先对成型模块进行破碎、磁选，然后将碎块碾磨成砂砾，随后再对碎块进行去膜，以去除树脂、固化剂，之后再对砂砾进行筛分，去除微粉、灰尘，最后获得再生砂。

8.根据权利要求7所述的一种树脂砂铸造模具的制作工艺，其特征在于：所述去膜方法为：首先将再生砂砾浸入脱膜剂溶剂内进行搅拌，搅拌时需要顺、逆时针方向交替进行，浸洗30~50min后取出，铺平后用喷枪进行炙烤，然后再将再生砂砾放入再生盘内进行搓磨。

9.根据权利要求7所述的一种树脂砂铸造模具的制作工艺，其特征在于：所述筛分方法为：由下向上进行鼓风，使落下的砂砾产生沸腾效应，然后再由侧面进行抽风，将灰尘、微粉进行抽吸。

10.根据权利要求6所述的一种树脂砂铸造模具的制作工艺，其特征在于：所述步骤S4中，在树脂砂彻底固化之前，还需要对其进行修整，修整时以刮刀对树脂砂模具上的缺陷处进行抹平。