CN111299523B - 一种大型铸件砂型砂芯取活块的装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大型铸件砂型砂芯取活块的装置及其使用方法，包括嵌入式顶丝、盖板、定位螺杆、丝杠顶杆、紧固螺丝和扭矩棒；安装座孔底部设有通长孔；安装座孔底部设有第一通孔和第二通孔；嵌入式顶丝包括上圆柱和下圆柱；下圆柱上设有贯穿通孔Ⅰ；通孔Ⅰ内配合连接有紧固螺丝，紧固螺丝的一端拧入第一通孔内；下圆柱上设有贯穿通孔Ⅱ；嵌入式顶丝中部设有贯穿通孔Ⅲ，通孔Ⅲ的内螺纹Ⅰ与丝杠顶杆的外螺纹配合连接；丝杠顶杆一端设有圆环，圆环内置有扭矩棒；盖板上设有贯穿通孔Ⅳ，通孔Ⅳ的内螺纹Ⅱ与定位螺杆的外螺纹配合连接；定位螺杆的一端贯穿入第二通孔内。本发明结构简单，成本低廉，可标准化生产，通用性较强，操作性便捷。

Description

一种大型铸件砂型砂芯取活块的装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及铸造领域，具体而言，尤其涉及一种大型铸件砂型砂芯取活块的装置及其使用方法。

背景技术

大型铸件使用的模型尺寸较大，造型放砂后进行起模操作，与起模方向垂直且无法取出的部位将以活块方式，与模型本体脱离，被包裹在砂型或砂芯中。因此，铸造模型活块结构在砂型铸造中广泛使用。因大型铸件的模型尺寸较大，导致其模型活块尺寸也相应较大，砂型或砂芯与活块之间的接触面积变大，进而增加了两者界面间的摩擦阻力，虽然留有取活稍度，但取活块过程仍然非常困难。大型砂型铸造模型活块的起模方法主要有人工敲拔取活法、专用取活装置取活法和吊车辅助取活法等。人工敲拔取活法取活操作过程中特别费时、费力，操作者劳动强度极大，尤其是大型铸件的较大活块，往往一个活块的取出，需要反复敲震几十次，遇到活块表面质量不好的情况，需要耗费3小时至5小时的时间进行活块的取出工作，劳动效率极低。专用取活装置取活法虽然能够实现顺利起模，但不适用于大型铸件的取活，仅适用于小型批量铸件的取活块，通用性不强，适用范围有限，而且装置的设计不便捷，操作过程繁琐，对于大型铸件的单件小批量生产，造型操作者没有使用的兴趣，无法坚持使用。而吊车辅助取活法适用于活块位于砂型或砂芯上表面，并且漏出起模吊环的情况下，该方法需要占用吊车资源，而且应用范围较小，模型活块容易损坏，影响模型活块的使用寿命。目前还没有一种特别高效便利的解决大型铸件活块取出的装置和方法。

因此，需要开发一种大型铸件砂型砂芯取活块的装置和使用方法，来解决传统砂型铸造的砂型、砂芯取活块的上述问题。

发明内容

根据上述提出的人工敲拔取活法取活操作过程中特别费时、费力，操作者劳动强度极大，尤其是大型铸件的较大活块，往往一个活块的取出，需要反复敲震几十次，遇到活块表面质量不好的情况，需要耗费3小时至5小时的时间进行活块的取出工作，劳动效率极低；专用取活装置取活法虽然能够实现顺利起模，但不适用于大型铸件的取活，仅适用于小型批量铸件的取活块，通用性不强，适用范围有限，而且装置的设计不便捷，操作过程繁琐，对于大型铸件的单件小批量生产，造型操作者没有使用的兴趣，无法坚持使用；吊车辅助取活法适用于活块位于砂型或砂芯上表面，并且漏出起模吊环的情况下，该方法需要占用吊车资源，而且应用范围较小，模型活块容易损坏，影响模型活块的使用寿命的技术问题，而提供一种大型铸件砂型砂芯取活块的装置及其使用方法。本发明主要通过嵌入式顶丝与模型活块固定连接，丝杠顶杆插入嵌入式顶丝，通过圆环中的扭矩棒，利用杠杆和扭矩作用顺时针转动丝杠顶杆，将砂型或砂芯中的活块在丝杠顶杆和嵌入式顶丝的反作用力下脱离型砂或砂芯表面；活块取出后，把丝杠顶杆反向旋转，脱离模型活块，将盖板重新闭合在模型活块上，并把活块重新安装至模型主体，再继续进行剩余活块的取出操作，直至全部模型活块的取出。

本发明采用的技术手段如下：

一种大型铸件砂型砂芯取活块的装置，包括：置于模型活块的安装座孔内的嵌入式顶丝、位于嵌入式顶丝一侧的盖板、定位螺杆、与嵌入式顶丝相连的丝杠顶杆、紧固螺丝和扭矩棒；

所述安装座孔的底部中心处设有相连通的通长孔，所述安装座孔与所述通长孔呈渐缩式阶梯状结构，贯穿所述模型活块，所述安装座孔的直径大于所述通长孔的直径；所述安装座孔的底部设有间隔分布的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔位于所述通长孔的侧边，与所述通长孔间隔设置；

所述嵌入式顶丝为渐缩式阶梯状圆柱结构，包括置于所述通长孔内的上圆柱和置于所述安装座孔内的下圆柱，所述上圆柱的外径小于下圆柱的外径；所述下圆柱上设有若干带斜角的贯穿通孔Ⅰ，在圆周方向上间隔均匀分布；所述通孔Ⅰ内配合连接有紧固螺丝，所述紧固螺丝伸出所述通孔Ⅰ的一端拧入所述第一通孔内，通过所述紧固螺丝将所述嵌入式顶丝与所述模型活块固定连接；所述下圆柱上设有贯穿通孔Ⅱ，所述通孔Ⅱ位于相邻两个所述通孔Ⅰ之间；

所述嵌入式顶丝的中部设有贯穿通孔Ⅲ，所述通孔Ⅲ的内表面设有内螺纹Ⅰ，所述内螺纹Ⅰ与所述丝杠顶杆外表面设有的外螺纹配合连接，所述丝杠顶杆位于所述通长孔内；所述丝杠顶杆伸出所述通长孔的一端设有圆环，所述圆环内置有所述扭矩棒，所述扭矩棒用于转动所述丝杠顶杆；

所述盖板为圆柱结构，在圆周方向上设有贯穿通孔Ⅳ，所述通孔Ⅳ的内表面设有内螺纹Ⅱ，所述内螺纹Ⅱ与所述定位螺杆外表面设有的外螺纹配合连接；所述定位螺杆的一端穿过所述通孔Ⅱ并贯穿入所述第二通孔内；

所述盖板靠近所述嵌入式顶丝的一侧中部设有凹槽，所述凹槽与所述丝杠顶杆的螺纹端接触，用于所述丝杠顶杆在取活块时的导向定位，避免所述丝杠顶杆转动过程中发生偏移。

进一步地，所述嵌入式顶丝、盖板、定位螺杆、丝杠顶杆、紧固螺丝和扭矩棒，均采用钢质材料加工而成。

进一步地，所述盖板的外径与所述下圆柱的直径相等，所述盖板的中轴线与所述下圆柱的中轴线重合；所述盖板的无凹槽的外端面与所述定位螺杆的一端端面平齐；所述外端面与所述模型活块的端面平齐，或低于所述模型活块的端面。

进一步地，所述通孔Ⅰ至少设有4个。

进一步地，所述通孔Ⅱ至少设有两个，关于所述通孔Ⅲ的中轴线呈对称分布。

进一步地，所述圆环的直径大于所述扭矩棒的外径，所述扭矩棒的中轴线与所述圆环的中心线平行。

进一步地，所述丝杠顶杆的长度大于所述模型活块的厚度；

所述丝杠顶杆的螺纹端端部为圆柱形或锥形，与所述螺纹端接触的所述凹槽为圆柱形或锥形。

本发明还提供了一种大型铸件砂型砂芯取活块的装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、安装嵌入式顶丝；

S11、预先在模型活块上钻孔，首先钻安装嵌入式顶丝的安装座孔；

S12、在安装座孔的底部中心钻通长孔，贯穿整个模型活块厚度；

S13、先将嵌入式顶丝放入模型活块的安装座孔内，与安装座孔同心放置，在模型活块的安装座孔底部刻画出第一通孔和第二通孔的位置，并钻出第一通孔和第二通孔；

S14、将嵌入式顶丝放入模型活块已经制作好的安装座上，调整模型活块和嵌入式顶丝上的各个通孔的位置，保证定位螺杆和丝杠顶杆与模型活块上钻出的各通孔不发生干涉，通过紧固螺丝将嵌入式顶丝紧固到模型活块上；

S2、制作盖板；

S21、将定位螺杆利用螺纹配合安装到盖板的两个通孔Ⅳ中，盖板的无凹槽的外端面与定位螺杆的一端端面齐平；

S22、采用电焊把定位螺杆和盖板进一步加固，磨平端面；

S3、调试各个部件；

S31、将制作好的盖板，安装进模型活块的安装座孔中，置于嵌入式顶丝的一侧，查看并确保盖板上定位螺杆顺利插入模型活块中；查看并确保盖板闭合后，其外端面齐平或低于模型活块端面；之后退出盖板；

S32、将丝杠顶杆通过通长孔插入嵌入式顶丝的内螺纹Ⅰ中，查看并确保丝杠顶杆顺利转动且不与模型活块发生干涉，之后退出丝杠顶杆；

S4、进行造型后取活块操作；

S41、把所有准备好的带有嵌入式顶丝的模型活块以及盖板安装在模型主体上，组装成一个完整的模型；之后进行放砂造型，待型砂硬化后取出模型主体，模型活块因起模方向的周边型砂阻挡，留存在砂型或砂芯中；

S42、将丝杠顶杆插入嵌入式顶丝的内螺纹Ⅰ中，顺时针转动，直至转动受阻为止；此时将扭矩棒插入丝杠顶杆的圆环中，利用杠杆和扭矩作用，继续用力顺时针转动丝杠顶杆，直至砂型或砂芯中的模型活块在丝杠顶杆和嵌入式顶丝的反作用力下脱离型砂或砂芯表面；

S43、当模型活块取出后，把丝杠顶杆反向旋转，脱离模型活块，把盖板重新闭合在模型活块上，并把模型活块重新安装至模型主体，重复步骤S42和S43，再继续进行砂型或砂芯中剩余模型活块的取出操作，直至砂型或砂芯中全部模型活块的取出。

进一步地，所述安装座孔的直径大于所述嵌入式顶丝的外径1mm～2mm，所述安装座孔的深度大于所述嵌入式顶丝和所述盖板的厚度之和1mm～2mm；

所述通长孔的直径大于所述丝杠顶杆的外径5mm～10mm；

所述第二通孔的直径大于所述定位螺杆的外径2mm～4mm，所述第二通孔的深度大于所述定位螺杆的长度。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的大型铸件砂型砂芯取活块的装置及其使用方法，结构简单，成本低廉，并可以标准化生产，通用性较强，适用于所有大型铸件的砂型砂芯的取活操作。

2、本发明提供的大型铸件砂型砂芯取活块的装置及其使用方法，操作性便捷，没有复杂的操作过程和步骤，无需培训，简单易懂，操作者可直接上手操作。

3、本发明提供的大型铸件砂型砂芯取活块的装置及其使用方法，极大的降低了操作者造型制芯取活操作过程的劳动强度，提高了生产效率。

4、本发明提供的大型铸件砂型砂芯取活块的装置及其使用方法，可以保证活块受力均匀、取出平稳，砂型、砂芯的表面质量提高显著，较好的延长了模型活块的使用寿命。

综上，应用本发明的技术方案能够解决现有技术中的人工敲拔取活法取活操作过程中特别费时、费力，操作者劳动强度极大，尤其是大型铸件的较大活块，往往一个活块的取出，需要反复敲震几十次，遇到活块表面质量不好的情况，需要耗费3小时至5小时的时间进行活块的取出工作，劳动效率极低；专用取活装置取活法虽然能够实现顺利起模，但不适用于大型铸件的取活，仅适用于小型批量铸件的取活块，通用性不强，适用范围有限，而且装置的设计不便捷，操作过程繁琐，对于大型铸件的单件小批量生产，造型操作者没有使用的兴趣，无法坚持使用；吊车辅助取活法适用于活块位于砂型或砂芯上表面，并且漏出起模吊环的情况下，该方法需要占用吊车资源，而且应用范围较小，模型活块容易损坏，影响模型活块的使用寿命的问题。

基于上述理由本发明可在铸造等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明大型铸件砂型砂芯取活块的装置的三维剖面示意图。

图2为本发明中嵌入式顶丝的结构示意图。

图3为本发明中嵌入式顶丝的正视图。

图4为图3中A-A的剖面图。

图5为图3中B-B的剖面图。

图6为本发明中盖板的结构示意图。

图7为本发明中盖板的正视图。

图8为图7中C-C的剖面图。

图9为本发明中定位螺杆的结构示意图。

图10为本发明中定位螺杆的正视图。

图11为图10中D-D的剖面图。

图12为本发明中丝杠顶杆的结构示意图。

图13为本发明中丝杠顶杆的正视图。

图14为图13中E-E的剖面图。

图15为本发明中紧固螺丝的结构示意图。

图16为本发明中紧固螺丝的正视图。

图17为图16中F-F的剖面图。

图18为本发明中扭矩棒的结构示意图。

图19为本发明中扭矩棒的正视图。

图20为图19中G-G的剖面图。

图21为本发明中模型活块的结构示意图。

图22为本发明中嵌入式顶丝安装的三维剖面示意图。

图23为本发明中盖板与定位螺杆的安装示意图。

图24为本发明中盖板与定位螺杆安装的侧视图。

图25为本发明中调试盖板的三维剖面示意图。

图26为本发明中调试盖板的剖面侧视图。

图27为本发明中调试丝杠顶杆的三维剖面示意图。

图28为本发明中模型活块取出的三维剖面示意图。

图中：1、嵌入式顶丝；2、盖板；3、定位螺杆；4、丝杠顶杆；5、紧固螺丝；6、扭矩棒；7、模型活块；

11、通孔Ⅰ；12、通孔Ⅱ；13、通孔Ⅲ；

21、通孔Ⅳ；22、凹槽；

41、圆环；

71、安装座孔；72、通长孔；73、第一通孔；74、第二通孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1-28所示，本发明提供了一种大型铸件砂型砂芯取活块的装置，包括：置于模型活块7的安装座孔71内的嵌入式顶丝1、位于嵌入式顶丝1一侧的盖板2、定位螺杆3、与嵌入式顶丝1相连的丝杠顶杆4、紧固螺丝5和扭矩棒6；

所述安装座孔71的底部中心处设有相连通的通长孔72，所述安装座孔71与所述通长孔72呈渐缩式阶梯状结构，贯穿所述模型活块7，所述安装座孔71的直径大于所述通长孔72的直径；所述安装座孔71的底部设有间隔分布的第一通孔73和第二通孔74，所述第一通孔73和所述第二通孔74位于所述通长孔72的侧边，与所述通长孔72间隔设置；

所述嵌入式顶丝1为渐缩式阶梯状圆柱结构，包括置于所述通长孔72内的上圆柱和置于所述安装座孔71内的下圆柱，所述上圆柱的外径小于下圆柱的外径；所述下圆柱上设有若干带斜角的贯穿通孔Ⅰ11，在圆周方向上间隔均匀分布；所述通孔Ⅰ11内配合连接有紧固螺丝5，所述紧固螺丝5伸出所述通孔Ⅰ11的一端拧入所述第一通孔73内，通过所述紧固螺丝5将所述嵌入式顶丝1与所述模型活块7固定连接；所述下圆柱上设有贯穿通孔Ⅱ12，所述通孔Ⅱ12位于相邻两个所述通孔Ⅰ11之间；

所述嵌入式顶丝1的中部设有贯穿通孔Ⅲ13，所述通孔Ⅲ13的内表面设有内螺纹Ⅰ，所述内螺纹Ⅰ与所述丝杠顶杆4外表面设有的外螺纹配合连接，所述丝杠顶杆4位于所述通长孔72内；所述丝杠顶杆4伸出所述通长孔72的一端设有圆环41，所述圆环41内置有所述扭矩棒6，所述扭矩棒6用于转动所述丝杠顶杆4；

所述盖板2为圆柱结构，在圆周方向上设有贯穿通孔Ⅳ21，所述通孔Ⅳ21的内表面设有内螺纹Ⅱ，所述内螺纹Ⅱ与所述定位螺杆3外表面设有的外螺纹配合连接；所述定位螺杆3的一端穿过所述通孔Ⅱ12并贯穿入所述第二通孔74内；

所述盖板2靠近所述嵌入式顶丝1的一侧中部设有凹槽22，所述凹槽22与所述丝杠顶杆4的螺纹端接触，用于所述丝杠顶杆4在取活块时的导向定位，避免所述丝杠顶杆4转动过程中发生偏移。

优选的，所述嵌入式顶丝1、盖板2、定位螺杆3、丝杠顶杆4、紧固螺丝5和扭矩棒6，均采用钢质材料加工而成。

优选的，所述盖板2的外径与所述下圆柱的直径相等，所述盖板2的中轴线与所述下圆柱的中轴线重合；所述盖板2的无凹槽22的外端面与所述定位螺杆3的一端端面平齐；所述外端面与所述模型活块7的端面平齐，或低于所述模型活块7的端面。

优选的，所述通孔Ⅰ11至少设有4个。

优选的，所述通孔Ⅱ12至少设有两个，关于所述通孔Ⅲ13的中轴线呈对称分布。

优选的，所述圆环41的直径大于所述扭矩棒6的外径，所述扭矩棒6的中轴线与所述圆环41的中心线平行。

优选的，所述丝杠顶杆4的长度大于所述模型活块7的厚度；

所述丝杠顶杆4的螺纹端端部为圆柱形或锥形，与所述螺纹端接触的所述凹槽22为圆柱形或锥形。

本发明还提供了一种大型铸件砂型砂芯取活块的装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、安装嵌入式顶丝1；

S11、预先在模型活块7上钻孔，首先钻安装嵌入式顶丝1的安装座孔71；

S12、在安装座孔71的底部中心钻通长孔72，贯穿整个模型活块7厚度；

S13、先将嵌入式顶丝1放入模型活块7的安装座孔71内，与安装座孔71同心放置，在模型活块7的安装座孔71底部刻画出第一通孔73和第二通孔74的位置，并钻出第一通孔73和第二通孔74；

S14、将嵌入式顶丝1放入模型活块7已经制作好的安装座上，调整模型活块7和嵌入式顶丝1上的各个通孔的位置，保证定位螺杆3和丝杠顶杆4与模型活块7上钻出的各通孔不发生干涉，通过紧固螺丝5将嵌入式顶丝1紧固到模型活块7上；

S2、制作盖板2；

S21、将定位螺杆3利用螺纹配合安装到盖板2的两个通孔Ⅳ21中，盖板2的无凹槽22的外端面与定位螺杆3的一端端面齐平；

S22、采用电焊把定位螺杆3和盖板2进一步加固，磨平端面；

S3、调试各个部件；

S31、将制作好的盖板2，安装进模型活块7的安装座孔71中，置于嵌入式顶丝1的一侧，查看并确保盖板2上定位螺杆3顺利插入模型活块7中；查看并确保盖板2闭合后，其外端面齐平或低于模型活块7端面；之后退出盖板2；

S32、将丝杠顶杆4通过通长孔72插入嵌入式顶丝1的内螺纹Ⅰ中，查看并确保丝杠顶杆4顺利转动且不与模型活块7发生干涉，之后退出丝杠顶杆4；

S4、进行造型后取活块操作；

S41、把所有准备好的带有嵌入式顶丝1的模型活块7以及盖板2安装在模型主体上，组装成一个完整的模型；之后进行放砂造型，待型砂硬化后取出模型主体，模型活块7因起模方向的周边型砂阻挡，留存在砂型或砂芯中；

S42、将丝杠顶杆4插入嵌入式顶丝1的内螺纹Ⅰ中，顺时针转动，直至转动受阻为止；此时将扭矩棒6插入丝杠顶杆4的圆环41中，利用杠杆和扭矩作用，继续用力顺时针转动丝杠顶杆4，直至砂型或砂芯中的模型活块7在丝杠顶杆4和嵌入式顶丝1的反作用力下脱离型砂或砂芯表面；

S43、当模型活块7取出后，把丝杠顶杆4反向旋转，脱离模型活块7，把盖板2重新闭合在模型活块7上，并把模型活块7重新安装至模型主体，重复步骤S42和S43，再继续进行砂型或砂芯中剩余模型活块7的取出操作，直至砂型或砂芯中全部模型活块7的取出。

优选的，所述安装座孔71的直径大于所述嵌入式顶丝1的外径1mm～2mm，所述安装座孔71的深度大于所述嵌入式顶丝1和所述盖板2的厚度之和1mm～2mm；

所述通长孔72的直径大于所述丝杠顶杆4的外径5mm～10mm；

所述第二通孔74的直径大于所述定位螺杆3的外径2mm～4mm，所述第二通孔74的深度大于所述定位螺杆3的长度。

实施例1

所述大型铸件砂型砂芯取活块的装置主要包括：置于模型活块7的安装座孔71内的嵌入式顶丝1、位于嵌入式顶丝1一侧的盖板2、定位螺杆3、与嵌入式顶丝1相连的丝杠顶杆4、紧固螺丝5和扭矩棒6。安装座孔71从模型活块7的一端端面开设。

安装座孔71的底部中心处设有相连通的通长孔72，安装座孔71与通长孔72呈渐缩式阶梯状结构，在厚度方向贯穿整个模型活块7，安装座孔71的直径大于通长孔72的直径；安装座孔71的底部在圆周方向上设有间隔分布的2个第一通孔73和4个第二通孔74，第一通孔73和第二通孔74位于通长孔72的侧边，与通长孔72间隔设置。2个第一通孔73间的夹角为180°，关于通长孔72的中轴线呈对称分布。4个第二通孔74均匀分布，相邻两个第二通孔74间的夹角为90°，关于通长孔72的中轴线呈对称分布。2个第一通孔73分别位于相邻两个第二通孔74的中间位置。

嵌入式顶丝1采用钢质材料加工而成，为渐缩式阶梯状圆柱结构，包括置于通长孔72内的上圆柱和置于安装座孔71内的下圆柱，上圆柱的外径小于下圆柱的外径；下圆柱上设有4个带斜角的贯穿通孔Ⅰ11，在圆周方向上间隔均匀分布，且呈对称设置；每个通孔Ⅰ11内均配合连接有紧固螺丝5，紧固螺丝5伸出通孔Ⅰ11的一端拧入第一通孔73内，通过紧固螺丝5将嵌入式顶丝1固定在模型活块7上；下圆柱上设有2个贯穿通孔Ⅱ12，关于通孔Ⅲ13的中轴线呈对称分布，2个通孔Ⅱ12分别位于相邻两个通孔Ⅰ11之间，用于使定位螺杆3穿过。上述紧固螺丝5采用钢质材料加工而成。

嵌入式顶丝1的中部设有贯穿通孔Ⅲ13，通孔Ⅲ13的直径大于通孔Ⅱ12的直径，通孔Ⅱ12的大于通孔Ⅰ11的直径。通孔Ⅲ13的内表面设有内螺纹Ⅰ，内螺纹Ⅰ与丝杠顶杆4外表面设有的外螺纹配合连接，丝杠顶杆4位于通长孔72内；丝杠顶杆4伸出通长孔72的一端设有圆环41，圆环41内置有扭矩棒6，扭矩棒6用于转动丝杠顶杆4。圆环41的直径大于扭矩棒6的外径，扭矩棒6的中轴线与圆环41的中心线平行。扭矩棒6的长度以方便携带和能够提供较大杠杆和扭矩为主。丝杠顶杆4和扭矩棒6均采用钢质材料加工而成。其中，丝杠顶杆4的长度大于模型活块7的厚度。

盖板2采用钢质材料加工而成，为圆柱结构，盖板2在圆周方向上设有2个贯穿通孔Ⅳ21，每个通孔Ⅳ21的内表面均设有内螺纹Ⅱ，内螺纹Ⅱ与定位螺杆3外表面设有的外螺纹配合连接，将定位螺杆3固定在盖板2上，盖板2与2个定位螺杆3组合使用；定位螺杆3的一端穿过通孔Ⅱ12并贯穿入第二通孔74内。定位螺杆3的长度起到定位和防止盖板2脱落即可。上述盖板2的外轮廓尺寸与嵌入式顶丝1的上圆柱的外轮廓尺寸相同，即盖板2的外径与下圆柱的直径相等。盖板2的中轴线与下圆柱的中轴线重合。盖板2的无凹槽22的外端面与定位螺杆3的一端端面平齐；外端面与模型活块7的端面平齐，或低于模型活块7的端面。上述定位螺杆3采用钢质材料加工而成。

盖板2靠近嵌入式顶丝1的一侧中部设有凹槽22，凹槽22与丝杠顶杆4的螺纹端接触，用于丝杠顶杆4在取活块时的导向定位，避免所述丝杠顶杆4转动过程中发生偏移。上述所述丝杠顶杆4的螺纹端端部为圆柱形或时，与所述螺纹端接触的所述凹槽22为圆柱形或锥形。上述所述丝杠顶杆4的螺纹端端部为锥形时，与所述螺纹端接触的所述凹槽22为匹配所述螺纹端端部尺寸的锥形，或者为锥尖，或者为一个较小的圆点或尖点。

上述盖板2可以用于阻挡沙子进入模型活块的安装座孔、嵌入式顶丝内；可与转动的丝杠顶杆4间形成反作用力将模型活块顶出；也可阻止丝杠顶杆4转动过程中发生偏移。

在造型前，嵌入式顶丝1与盖板2之间接触；在造型过程中，当丝杠顶杆4转动至与凹槽22接触，并继续转动丝杠顶杆4后，嵌入式顶丝1与盖板2分开。

所述大型铸件砂型砂芯取活块的装置的安装和使用方法，包括如下步骤：

S1、安装嵌入式顶丝1；

S11、预先在模型活块7上钻孔，首先钻安装嵌入式顶丝1的安装座孔71；安装座孔71的直径大于嵌入式顶丝1的外径1mm，安装座孔71的深度大于嵌入式顶丝1和盖板2的厚度之和1mm；

S12、在安装座孔71的底部中心钻通长孔72，贯穿整个模型活块7厚度，通长孔72的直径大于丝杠顶杆4的外径5mm；

S13、先将嵌入式顶丝1放入模型活块7的安装座孔71内，与安装座孔71同心放置，在模型活块7的安装座孔71底部刻画出2个第一通孔73和4个第二通孔74的位置，并钻出第一通孔73和第二通孔74；第二通孔74的直径大于定位螺杆3的外径2mm，第二通孔74的深度大于定位螺杆3的长度；

S14、将嵌入式顶丝1放入模型活块7已经制作好的安装座上，调整模型活块7和嵌入式顶丝1上的各个通孔的位置，保证定位螺杆3和丝杠顶杆4与模型活块7上钻出的各通孔不发生干涉，再通过4个紧固螺丝5将嵌入式顶丝1紧固到模型活块7上，如图21和图22所示；

S2、制作盖板2；

S21、将定位螺杆3利用螺纹配合安装到盖板2的两个通孔Ⅳ21中，注意方向为盖板2的无凹槽22的外端面与定位螺杆3的一端端面齐平；

S22、采用电焊把定位螺杆3和盖板2进一步加固，磨平该端面(即盖板2上安装定位螺杆3后的外端面)，如图23和图24所示；

S3、调试各个部件；

S31、将制作好的盖板2，安装进模型活块7的安装座孔71中，置于嵌入式顶丝1的一侧，查看盖板2上的两个定位螺杆3是否可以顺利插入模型活块7中并调整至盖板2上的两个定位螺杆3可以顺利插入模型活块7中；查看盖板2闭合后，其外端面是否齐平或低于模型活块7端面，并调整至盖板2闭合后其外端面齐平或低于模型活块7端面；之后退出盖板2；如图25和图26所示；

S32、将丝杠顶杆4通过通长孔72插入嵌入式顶丝1的内螺纹Ⅰ中，查看丝杠顶杆4是否可以顺利转动，是否与模型活块7发生干涉，并调整至丝杠顶杆4可以顺利转动且不与模型活块7发生干涉。之后退出丝杠顶杆4，如图27所示；

S4、进行造型后取活块操作；

S41、把所有准备好的带有嵌入式顶丝1的模型活块7以及盖板2安装在模型主体上，组装成一个完整的模型；之后进行放砂造型，待型砂硬化后取出模型主体，模型活块7因起模方向的周边型砂阻挡，留存在砂型或砂芯中；

S42、将丝杠顶杆4插入嵌入式顶丝1的内螺纹Ⅰ中，顺时针转动，直至转动受阻为止；此时将扭矩棒6插入丝杠顶杆4的圆环41中，利用杠杆和扭矩作用，继续用力顺时针转动丝杠顶杆4，直至砂型或砂芯中的模型活块7在丝杠顶杆4和嵌入式顶丝1的反作用力下脱离型砂或砂芯表面，如图28所示；

S43、当模型活块7取出后，把丝杠顶杆4反向旋转，脱离模型活块7，把盖板2重新闭合在模型活块7上，并把模型活块7重新安装至模型主体，重复步骤S42和S43，再继续进行砂型或砂芯中剩余模型活块7的取出操作，直至砂型或砂芯中全部模型活块7的取出。

本发明适用于砂型铸造的砂型、砂芯的取活块操作，尤其对大型铸件较大模型活块的取出，有显著效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种大型铸件砂型砂芯取活块的装置，其特征在于，包括：置于模型活块(7)的安装座孔(71)内的嵌入式顶丝(1)、位于嵌入式顶丝(1)一侧的盖板(2)、定位螺杆(3)、与嵌入式顶丝(1)相连的丝杠顶杆(4)、紧固螺丝(5)和扭矩棒(6)；

所述安装座孔(71)的底部中心处设有相连通的通长孔(72)，所述安装座孔(71)与所述通长孔(72)呈渐缩式阶梯状结构，贯穿所述模型活块(7)，所述安装座孔(71)的直径大于所述通长孔(72)的直径；所述安装座孔(71)的底部设有间隔分布的第一通孔(73)和第二通孔(74)，所述第一通孔(73)和所述第二通孔(74)位于所述通长孔(72)的侧边，与所述通长孔(72)间隔设置；

所述嵌入式顶丝(1)为渐缩式阶梯状圆柱结构，包括置于所述通长孔(72)内的上圆柱和置于所述安装座孔(71)内的下圆柱，所述上圆柱的外径小于下圆柱的外径；所述下圆柱上设有若干带斜角的贯穿通孔Ⅰ(11)，在圆周方向上间隔均匀分布；所述通孔Ⅰ(11)内配合连接有紧固螺丝(5)，所述紧固螺丝(5)伸出所述通孔Ⅰ(11)的一端拧入所述第一通孔(73)内，通过所述紧固螺丝(5)将所述嵌入式顶丝(1)与所述模型活块(7)固定连接；所述下圆柱上设有贯穿通孔Ⅱ(12)，所述通孔Ⅱ(12)位于相邻两个所述通孔Ⅰ(11)之间；

所述嵌入式顶丝(1)的中部设有贯穿通孔Ⅲ(13)，所述通孔Ⅲ(13)的内表面设有内螺纹Ⅰ，所述内螺纹Ⅰ与所述丝杠顶杆(4)外表面设有的外螺纹配合连接，所述丝杠顶杆(4)位于所述通长孔(72)内；所述丝杠顶杆(4)伸出所述通长孔(72)的一端设有圆环(41)，所述圆环(41)内置有所述扭矩棒(6)，所述扭矩棒(6)用于转动所述丝杠顶杆(4)；

所述盖板(2)为圆柱结构，在圆周方向上设有贯穿通孔Ⅳ(21)，所述通孔Ⅳ(21)的内表面设有内螺纹Ⅱ，所述内螺纹Ⅱ与所述定位螺杆(3)外表面设有的外螺纹配合连接；所述定位螺杆(3)的一端穿过所述通孔Ⅱ(12)并贯穿入所述第二通孔(74)内；

所述盖板(2)靠近所述嵌入式顶丝(1)的一侧中部设有凹槽(22)，所述凹槽(22)与所述丝杠顶杆(4)的螺纹端接触，用于所述丝杠顶杆(4)在取活块时的导向定位，避免所述丝杠顶杆(4)转动过程中发生偏移。

2.根据权利要求1所述的大型铸件砂型砂芯取活块的装置，其特征在于，所述嵌入式顶丝(1)、盖板(2)、定位螺杆(3)、丝杠顶杆(4)、紧固螺丝(5)和扭矩棒(6)，均采用钢质材料加工而成。

3.根据权利要求1或2所述的大型铸件砂型砂芯取活块的装置，其特征在于，所述盖板(2)的外径与所述下圆柱的直径相等，所述盖板(2)的中轴线与所述下圆柱的中轴线重合；所述盖板(2)的无凹槽(22)的外端面与所述定位螺杆(3)的一端端面平齐；所述外端面与所述模型活块(7)的端面平齐，或低于所述模型活块(7)的端面。

4.根据权利要求3所述的大型铸件砂型砂芯取活块的装置，其特征在于，所述通孔Ⅰ(11)至少设有4个。

5.根据权利要求3所述的大型铸件砂型砂芯取活块的装置，其特征在于，所述通孔Ⅱ(12)至少设有两个，关于所述通孔Ⅲ(13)的中轴线呈对称分布。

6.根据权利要求3所述的大型铸件砂型砂芯取活块的装置，其特征在于，所述圆环(41)的直径大于所述扭矩棒(6)的外径，所述扭矩棒(6)的中轴线与所述圆环(41)的中心线平行。

7.根据权利要求3所述的大型铸件砂型砂芯取活块的装置，其特征在于，所述丝杠顶杆(4)的长度大于所述模型活块(7)的厚度；

所述丝杠顶杆(4)的螺纹端端部为圆柱形或锥形，与所述螺纹端接触的所述凹槽(22)为圆柱形或锥形。

8.一种如权利要求1-7任意一项权利要求所述的大型铸件砂型砂芯取活块的装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、安装嵌入式顶丝(1)；

S11、预先在模型活块(7)上钻孔，首先钻安装嵌入式顶丝(1)的安装座孔(71)；

S12、在安装座孔(71)的底部中心钻通长孔(72)，贯穿整个模型活块(7)厚度；

S13、先将嵌入式顶丝(1)放入模型活块(7)的安装座孔(71)内，与安装座孔(71)同心放置，在模型活块(7)的安装座孔(71)底部刻画出第一通孔(73)和第二通孔(74)的位置，并钻出第一通孔(73)和第二通孔(74)；

S14、将嵌入式顶丝(1)放入模型活块(7)已经制作好的安装座上，调整模型活块(7)和嵌入式顶丝(1)上的各个通孔的位置，保证定位螺杆(3)和丝杠顶杆(4)与模型活块(7)上钻出的各通孔不发生干涉，通过紧固螺丝(5)将嵌入式顶丝(1)紧固到模型活块(7)上；

S2、制作盖板(2)；

S21、将定位螺杆(3)利用螺纹配合安装到盖板(2)的两个通孔Ⅳ(21)中，盖板(2)的无凹槽(22)的外端面与定位螺杆(3)的一端端面齐平；

S22、采用电焊把定位螺杆(3)和盖板(2)进一步加固，磨平端面；

S3、调试各个部件；

S31、将制作好的盖板(2)，安装进模型活块(7)的安装座孔(71)中，置于嵌入式顶丝(1)的一侧，查看并确保盖板(2)上定位螺杆(3)顺利插入模型活块(7)中；查看并确保盖板(2)闭合后，其外端面齐平或低于模型活块(7)端面；之后退出盖板(2)；

S32、将丝杠顶杆(4)通过通长孔(72)插入嵌入式顶丝(1)的内螺纹Ⅰ中，查看并确保丝杠顶杆(4)顺利转动且不与模型活块(7)发生干涉，之后退出丝杠顶杆(4)；

S4、进行造型后取活块操作；

S41、把所有准备好的带有嵌入式顶丝(1)的模型活块(7)以及盖板(2)安装在模型主体上，组装成一个完整的模型；之后进行放砂造型，待型砂硬化后取出模型主体，模型活块(7)因起模方向的周边型砂阻挡，留存在砂型或砂芯中；

S42、将丝杠顶杆(4)插入嵌入式顶丝(1)的内螺纹Ⅰ中，顺时针转动，直至转动受阻为止；此时将扭矩棒(6)插入丝杠顶杆(4)的圆环(41)中，利用杠杆和扭矩作用，继续用力顺时针转动丝杠顶杆(4)，直至砂型或砂芯中的模型活块(7)在丝杠顶杆(4)和嵌入式顶丝(1)的反作用力下脱离型砂或砂芯表面；

S43、当模型活块(7)取出后，把丝杠顶杆(4)反向旋转，脱离模型活块(7)，把盖板(2)重新闭合在模型活块(7)上，并把模型活块(7)重新安装至模型主体，重复步骤S42和S43，再继续进行砂型或砂芯中剩余模型活块(7)的取出操作，直至砂型或砂芯中全部模型活块(7)的取出。

9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述安装座孔(71)的直径大于所述嵌入式顶丝(1)的外径1mm～2mm，所述安装座孔(71)的深度大于所述嵌入式顶丝(1)和所述盖板(2)的厚度之和1mm～2mm；

所述通长孔(72)的直径大于所述丝杠顶杆(4)的外径5mm～10mm；

所述第二通孔(74)的直径大于所述定位螺杆(3)的外径2mm～4mm，所述第二通孔(74)的深度大于所述定位螺杆(3)的长度。