CN110842149A - 铁路车辆侧架及其成型工艺、立柱孔芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路车辆侧架及其成型工艺、立柱孔芯，该侧架包括侧架本体，所述侧架本体设置有立柱孔，成型工艺具体为：首先根据所述侧架本体的结构制作本体砂芯，以及根据所述立柱孔的形状制作立柱孔芯，其次，将所述本体砂芯和所述立柱孔芯放置于型腔中，通过铸造工艺同时成型所述侧架本体与所述立柱孔；本发明专门设置了立柱孔芯，在进行侧架本体的铸造工艺时，同时将立柱孔芯放置于型腔内部，这样在侧架本体铸造成型的同时完成了立柱孔的成型，无需后续再进行加工，可以直接进行磨耗板的组装，大大降低了侧架的制造成本，并且提高了生产效率。

Description

铁路车辆侧架及其成型工艺、立柱孔芯

技术领域

本发明涉及铁路车辆构件技术领域，特别涉及一种铁路车辆侧架及其成型工艺、立柱孔芯。

背景技术

随着铁路运输装备的飞速发展，铁路车辆构件的结构、型号也不断变化，并且对于构件的质量和加工效率具有新的要求。

其中，侧架是铁路车辆重要零部件之一。侧架上具有立柱孔，立柱孔是用来穿过螺栓，立柱磨耗板固定在侧架立柱面上的一种螺栓孔，由于立柱孔直径比较小(

左右)，制造精度要求比较高，铸造生产难度比较大，目前都是通过机械加工成型。

对立柱孔进行机械加工时，需要对侧架进行划线、装夹定位和加工、打磨毛刺等工艺步骤，为了加工不同侧架的立柱孔，还需要制作专用钻孔工装。

从以上描述可以看出，现有立柱孔的加工方法需要划线、打磨等工艺，耗费时间比较长，加工效率比较低，并且需要依赖钻孔工装，制造成本比较高。

因此，如何提高立柱孔的成型效率或降低制造成本，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种铁路车辆侧架的成型工艺，侧架包括侧架本体，所述侧架本体设置有立柱孔，首先根据所述侧架本体的结构制作本体砂芯，以及根据所述立柱孔的形状制作立柱孔芯，其次，将所述本体砂芯和所述立柱孔芯放置于型腔中，通过铸造工艺同时成型所述侧架本体与所述立柱孔。

与现有技术中通过机械加工在侧架上加工立柱孔相比，本发明专门设置了立柱孔芯，在进行侧架本体的铸造工艺时，同时将立柱孔芯放置于型腔内部，这样在侧架本体铸造成型的同时完成了立柱孔的成型，无需后续再进行加工，可以直接进行磨耗板的组装，大大降低了侧架的制造成本，并且提高了生产效率。

可选的，所述本体砂芯至少包括中央方框芯和整体芯，下芯时，所述立柱孔芯定位于所述中央方框芯。

可选的，所述立柱孔芯与所述中央方框芯为整体结构的砂芯。

可选的，所述立柱孔芯为独立部件，下芯时，先将所述整体芯和所述中央方框芯放入型腔，然后再将所述立柱孔芯定位安装于所述中央方框芯。

可选的，所述立柱孔芯包括圆柱轴段和圆锥轴段，所述中央方框芯设置有定位通孔，所述定位通孔的出口端与所述圆柱轴段同径；下芯安装时，所述立柱孔芯的圆锥轴段设于所述圆锥定位通孔内部，所述圆柱轴段至少部分露置于所述定位通孔外部，用于在铸造工艺中成型所述立柱孔；并且所述定位通孔内壁与位于其内部的所述立柱孔芯二者周向贴合。

可选的，所述整体芯与所述立柱孔芯相对侧壁设置有定位孔，所述定位孔与所述立柱孔芯一一同轴对应，安装时，所述立柱孔芯的前端部分轴段位于所述定位孔内部，且二者周向间隙配合。

可选的，所述立柱孔芯包括大径轴段、小径轴段，以及位于所述大径轴段和所述小径轴段之间逐渐过渡的圆锥轴段。

可选的，在完成下芯工艺后，合箱后推入浇注线进行钢水浇注，浇注完预设时间后进行打箱、落砂、清理，最终完成侧架铸件的制造。

再者，本发明还提供了一种铁路车辆侧架，所述侧架为通过上述任一项所述的铁路车辆侧架的成型工艺成型的侧架。

此外，本发明还提供了一种立柱孔芯，包括连接的圆柱轴段和圆锥轴段，所述圆锥轴段用于与构件砂芯设置的定位通孔定位安装，其中，所述定位通孔的出口端与所述圆柱轴段同径；下芯安装时，所述圆柱轴段至少部分露置于所述定位通孔外部，用于在铸造工艺中成型所述立柱孔；并且所述定位通孔内壁与位于其内部的所述立柱孔芯二者周向贴合。

可选的，还包括大径轴段，所述圆锥轴段自所述大径轴段向所述圆柱轴段逐渐过渡。

本发明铁路车辆侧架和立柱孔芯的技术效果与上述成型工艺相同，本文不做赘述。

附图说明

图1为本发明一种实施例中成型工艺的流程图；

图2为本发明一种实施例中本体砂芯和立柱孔芯定位布置示意图；

图3为图2的剖视示意图；

图4为本发明一种实施例中立柱孔芯的结构示意图；

图5为本发明一种实施例中中央方框芯的结构示意图；

图6为本发明一种实施例中整体芯的局部示意图。

其中，图2至图6中：

侧架100；

立柱孔芯1、小径轴段11、锥状轴段12、大径轴段13；

中央方框芯21、定位通孔21a；

整体芯22、定位孔22a。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图6，图1为本发明一种实施例中成型工艺的流程图；图2为本发明一种实施例中本体砂芯和立柱孔芯定位布置示意图；图3为图2的剖视示意图；图4为本发明一种实施例中立柱孔芯的结构示意图；图5为本发明一种实施例中中央方框芯的结构示意图；图6为本发明一种实施例中整体芯的局部示意图；其中图3中示出了成型后的侧架部分结构，以便更好的了解技术方案。

本发明提供了一种铁路车辆侧架100，铁路车辆侧架100包括侧架本体，侧架本体的结构根据车辆型号的不同而不同。通常，侧架本体具有立柱面，立柱面需要安装立柱磨耗板，立柱磨耗板一般是通过螺栓安装固定于立柱面，故侧架本体的立柱面相应位置设置有立柱孔，螺栓的螺纹部穿过侧架本体上的立柱孔和磨耗板上对应的通孔连接螺母，以实现磨耗板固定安装于侧架本体的立柱面。

其中，立柱孔的直径大约为

左右。

本发明中的侧架通过以下工艺成型：

S1、根据侧架本体的结构制作本体砂芯，以及根据立柱孔的形状制作立柱孔芯1；

侧架本体结构不同，相应本体砂芯不同，本体砂芯的具体结构可以根据实际侧架本体而制作，本文不做具体介绍，本领域内技术人员通过其所掌握的基础知识和本文的描述可以实现本体砂芯的制作。其中本体砂芯可以为整体结构，整体砂芯成型后侧架本体拼接缝少，质量比较高，当然本体砂芯也可以为分体结构。所谓分体结构是指本体砂芯制作成两个或者两个以上的分芯，这样可以降低本体砂芯的制作难度。

其中，关于本体砂芯的制作可以参考以下描述：本体砂芯可以采用酯硬化水玻璃砂打制，原砂采用二氧化硅含量大于等于95％的硅砂，为了提高砂芯强度，芯砂采用100％新砂。粘结剂采用有机酯和改性水玻璃，利用有机酯和水玻璃的化学反应进行硬化。制芯过程具体为：首先将芯盒准备好，刷入脱模剂、填砂，酯硬化水玻璃砂在芯盒内自然硬化20-40分钟，当砂芯有足够的硬度后起芯。

造型操作在造型线上进行，造型同样采用酯硬化水玻璃砂打制，原砂采用二氧化硅含量大于等于95％的硅砂，粘结剂采用有机酯和改性水玻璃，新旧砂比例为10:90～20：80，将模具放置在造型线上，刷脱模剂、放砂箱、填砂，然后推入烘干窑进行烘干硬化，当砂型有足够硬度后进入翻转起模机进行起模、修型、刷涂料，然后再次进入烘干窑进行烘干，烘干完成后进入下芯工序。

另外，立柱孔通常为圆形，当然也可以为其他类型，本文以立柱孔为圆形为例继续介绍技术方案和技术效果。立柱孔芯1采用对开式热芯盒，采用覆膜砂打制，首先将覆膜砂填入芯盒型腔，然后启动开关，进行加热，加热完成后打开芯盒、取芯，将立柱孔芯1摆放在模板上，清理芯盒，进入下一循环。

S2、将本体砂芯和立柱孔芯1放置于型腔中，通过铸造工艺同时成型所述侧架本体与所述立柱孔。

具体地，当完成下芯过程，也就是说，本体砂芯和立柱孔芯1完全放置于型腔后，可以手动或使用自动合箱机进行合箱，然后推入浇注线进行钢水浇注，浇注完预定时间(通常4小时后)进行打箱、落砂，温度降低到常温后进行清理等工序，完成侧架铸件的制造。

与现有技术中通过机械加工在侧架上加工立柱孔相比，本发明专门设置了立柱孔芯1，在进行侧架本体的铸造工艺时，同时将立柱孔芯1放置于型腔内部，这样在侧架本体铸造成型的同时完成了立柱孔的成型，无需后续再进行加工，可以直接进行磨耗板的组装，大大降低了侧架的制造成本，并且提高了生产效率。

具体地，本体砂芯可以至少包括中央方框芯21和整体芯22，下芯时，立柱孔芯1定位于中央方框芯21。其中立柱孔芯1与中央方框芯21可以为整体结构的砂芯，这样立柱孔芯1与中央方框芯21可以一体制出，避免二次定位，位置精度高。

当然，本体砂芯除了包括中央方框芯21和整体芯22外，还可以包括其他砂芯，以利于侧架铸造成型。

立柱孔芯1与中央方框芯21为一体式结构虽然具有位置精度高的优势，但是由于立柱孔芯1为细长结构，立柱孔芯1部分容易损坏，从而导致其余中央方框芯21形成的砂芯报废，并且为了下芯方便，立柱孔芯1与整体芯对接处需要留足够大的间隙，以免下芯时磕碰，这样会造成立柱孔飞边大，甚至孔不通。

为了平衡位置精度和成型质量两方面，本文还提供了另一种立柱孔芯1的具体结构。

在一种具体实施方式中，立柱孔芯1为独立部件，下芯时，先将整体芯和中央方框芯21放入侧架下部型腔，然后再将立柱孔芯1定位安装于中央方框芯21。

将立柱孔单独制作成一个砂芯，可以降低制芯难度，并且安装灵活性比较高，有利于减小立柱孔芯1与整体芯22之间的间隙，提高成型质量。

本发明中的立柱孔芯1可以包括连接的圆柱轴段和圆锥轴段12，圆锥轴段12用于与构件砂芯(上述形成侧架本体的中央方框芯21)的定位通孔21a定位安装，也就是说，中央方框芯21设置有定位通孔21a，其中定位通孔21a的出口端与圆柱轴段同径。

下芯安装时，立柱孔芯1的圆锥轴段12设于圆锥定位通孔21a内部，圆柱轴段至少部分露置于定位通孔21a外部，用于在铸造工艺中成型立柱孔；并且定位通孔21a内壁与位于其内部的立柱孔芯1二者周向贴合。

从以上描述可知，立柱孔芯1与中央方框芯21定位配合，是通过圆锥轴段12与定位通孔21a实现的，定位通孔21a至少具有与圆锥轴段12同轴配合的锥形段，即定位通孔21a可以仅具有锥形段，也可以是锥形段与圆柱段的组合方式。立柱孔芯1与中央方框芯21通过锥形段定位，可以提高立柱孔的定位精度。

为了确保立柱孔通透，本文还进一步制作如下。

上述各实施例中，整体芯与立柱孔芯1相对侧壁设置有定位孔22a，定位孔22a与立柱孔芯1一一同轴对应，安装时，立柱孔芯1的前端部分轴段位于定位孔22a内部，且二者周向间隙配合，即二者存在一定间隙。在一种具体实施方式中，立柱孔芯1进入整体芯大约3mm左右。

该实施方式中，立柱孔芯1的末端可以穿到整体芯的定位孔22a内部，整体芯在一定程度上对立柱孔芯1起到末端支撑定位的作用，并且保障立柱孔的通透。

上述各实施方式中的立柱孔芯1可以包括大径轴段13、小径轴段11，以及位于大径轴段13和小径轴段11之间逐渐过渡的圆锥轴段12，逐渐过渡的锥状轴段可以确保立柱面不出台阶。

也就是说，圆锥轴段12自大径轴段13向上述实施例中所述的圆柱轴段逐渐过渡。圆锥轴段12的右端径向尺寸等于大径轴段13径向尺寸，前端的径向尺寸等于小径轴段11径向尺寸。

在上述成型工艺的基础上，本文还提供了一种铁路车辆侧架100，该侧架通过上述各实施例所述的铁路车辆侧架100的成型工艺成型。

因该铁路车辆侧架100是以上述成型工艺为基础，故该铁路车辆侧架也具有上述成型工艺的技术效果。

铁路车辆侧架的其他结构请参考现有技术，本文不做赘述。

以上对本发明所提供的一种铁路车辆侧架及其成型工艺、立柱孔芯进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种铁路车辆侧架的成型工艺，侧架(100)包括侧架本体，所述侧架本体设置有立柱孔，其特征在于，首先根据所述侧架本体的结构制作本体砂芯，以及根据所述立柱孔的形状制作立柱孔芯(1)，其次，将所述本体砂芯和所述立柱孔芯(1)放置于型腔中，通过铸造工艺同时成型所述侧架本体与所述立柱孔。

2.如权利要求1所述的铁路车辆侧架的成型工艺，其特征在于，所述本体砂芯至少包括中央方框芯(21)和整体芯(22)，下芯时，所述立柱孔芯(1)定位于所述中央方框芯(21)。

3.如权利要求2所述的铁路车辆侧架的成型工艺，其特征在于，所述立柱孔芯(1)与所述中央方框芯(21)为整体结构的砂芯。

4.如权利要求2所述的铁路车辆侧架的成型工艺，其特征在于，所述立柱孔芯(1)为独立部件，下芯时，先将所述整体芯(22)和所述中央方框芯(21)放入型腔，然后再将所述立柱孔芯(1)定位安装于所述中央方框芯(21)。

5.如权利要求4所述的铁路车辆侧架的成型工艺，其特征在于，所述立柱孔芯(1)包括圆柱轴段和圆锥轴段，所述中央方框芯(21)设置有定位通孔(21a)，所述定位通孔(21a)的出口端与所述圆柱轴段同径；下芯安装时，所述立柱孔芯(1)的圆锥轴段设于所述圆锥定位通孔(21a)内部，所述圆柱轴段至少部分露置于所述定位通孔(21a)外部，用于在铸造工艺中成型所述立柱孔；并且所述定位通孔(21a)内壁与位于其内部的所述立柱孔芯(1)二者周向贴合。

6.如权利要求3至5任一项所述的铁路车辆侧架的成型工艺，其特征在于，所述整体芯(22)与所述立柱孔芯(1)相对侧壁设置有定位孔(22a)，所述定位孔(22a)与所述立柱孔芯(1)一一同轴对应，安装时，所述立柱孔芯(1)的前端部分轴段位于所述定位孔(22a)内部，且二者周向间隙配合。

7.如权利要求4所述的铁路车辆侧架的成型工艺，其特征在于，所述立柱孔芯(1)包括大径轴段、小径轴段，以及位于所述大径轴段和所述小径轴段之间逐渐过渡的圆锥轴段。

8.如权利要求1至5、7任一项所述的铁路车辆侧架的成型工艺，其特征在于，在完成下芯工艺后，合箱后推入浇注线进行钢水浇注，浇注完预设时间后进行打箱、落砂、清理，最终完成侧架铸件的制造。

9.一种铁路车辆侧架，其特征在于，所述侧架为通过权利要求1至8任一项所述的铁路车辆侧架的成型工艺成型的侧架。

10.一种立柱孔芯，其特征在于，包括连接的圆柱轴段和圆锥轴段，所述圆锥轴段用于与构件砂芯设置的定位通孔(21a)定位安装，其中，所述定位通孔(21a)的出口端与所述圆柱轴段同径；下芯安装时，所述圆柱轴段至少部分露置于所述定位通孔(21a)外部，用于在铸造工艺中成型所述立柱孔；并且所述定位通孔(21a)内壁与位于其内部的所述立柱孔芯(1)二者周向贴合。

11.如权利要求10所述的立柱孔芯，其特征在于，还包括大径轴段，所述圆锥轴段自所述大径轴段向所述圆柱轴段逐渐过渡。

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