CN111558695B - 一种芯体组件及铸造模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯体组件及铸造模具，芯体组件包括：芯板和与所述芯板连接的支撑轴；与所述支撑轴同轴固定的槽轮，所述槽轮上开设有多个沿周向分布的滑槽，所述滑槽沿所述槽轮径向的延伸距离大于零；成型芯，所述成型芯包括与所述芯板固定连接的成型导向套和多个周向分布的分芯体，所述成型导向套上开设有多个周向分布的导向孔，所述分芯体上设置有卡接件，所述卡接件卡在所述滑槽内，所述卡接件沿着所述滑槽滑动时带动所述分芯体沿所述导向孔滑动，所述分芯体沿所述导向孔向远离所述支撑轴的方向移动至预设位置后能够封堵所述导向孔。该芯体组件的结构设计可以有效地降低铸造具有内腔的部件的废品率。

Description

一种芯体组件及铸造模具

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，更具体地说，涉及一种芯体组件及铸造模具。

背景技术

GIS(GAS insulated SWITCHGEAR)是气体绝缘全封闭组合电器，其包括很多具有内腔的部件，下文以触指座为例进行说明。触指座的内腔壁为其安装触指的工作面，触指座等具有内腔的部件一般通过铸造的方式加工制造，具体可以通过挤压铸造、低压铸造或重力铸造等方式加工。

现有技术中铸造具有内腔的部件的模具包括左右半模以及铁芯，采用重力、低压浇注时，形成内腔的铁芯沿轴向方向抽出，容易导致触指座的内腔壁划伤，且铁芯抽出过程中憋气严重，导致尺寸误差大，进而容易出现触指弹簧受力不均匀、触指严重磨损触头表面、镀银层或触头基体磨损脱落、金属异物放电等质量问题。触指座废品率超过30％、工艺出品率不足40％。

综上所述，如何有效地降低铸造具有内腔的部件的废品率，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种芯体组件，该芯体组件的结构设计可以有效地降低铸造具有内腔的部件的废品率，本发明的第二个目的是提供一种包括上述芯体组件的铸造模具。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种铸造模具的芯体组件，包括：

芯板和与所述芯板连接的支撑轴；

与所述支撑轴同轴固定的槽轮，所述槽轮上开设有多个沿周向分布的滑槽，所述滑槽沿所述槽轮径向的延伸距离大于零；

成型芯，所述成型芯包括与所述芯板固定连接的成型导向套和多个周向分布的分芯体，所述成型导向套上开设有多个周向分布的导向孔，所述分芯体上设置有卡接件，所述卡接件卡在所述滑槽内，所述卡接件沿着所述滑槽滑动时带动所述分芯体沿所述导向孔滑动，所述分芯体沿所述导向孔向远离所述支撑轴的方向移动至预设位置后能够封堵所述导向孔。

优选地，上述铸造模具的芯体组件中，还包括与所述芯板固定连接的内限位件，所述内限位件设置于所述分芯体与所述支撑轴之间。

优选地，上述铸造模具的芯体组件中，所述滑槽为弧形槽，所述滑槽沿所述槽轮周向的延伸距离大于零，所述支撑轴带动所述槽轮转动以使卡接件沿着所述滑槽滑动。

优选地，上述铸造模具的芯体组件中，所述卡接件为与所述分芯体固定连接或转动连接的销体。

优选地，上述铸造模具的芯体组件中，所述槽轮的数量为两个，所述销体的两端分别与两个所述槽轮的滑槽卡接。

优选地，上述铸造模具的芯体组件中，所述支撑轴的至少一端为非圆柱状。

优选地，上述铸造模具的芯体组件中，所述分芯体的用于与所述成型导向套的导向孔配合的部分为成型部，所述成型部的宽度沿着远离所述支撑轴的方向逐渐减小。

优选地，上述铸造模具的芯体组件中，所述芯板包括上芯板和下芯板，所述槽轮和成型芯设置于所述上芯板和下芯板之间。

一种铸造模具，包括外模和芯体组件，所述芯体组件为如上述中任一项所述的芯体组件。

优选地，上述铸造模具中，所述外模与所述成型芯之间设置有浇口和用于封堵所述浇口的压头。

应用上述实施例提供的铸造模具的芯体组件时，首先使分芯体和卡接件同时向远离支撑轴的方向移动，其中分芯体沿着成型导向套的导向孔向远离支撑轴的方向移动，卡接件沿着滑槽向远离支撑轴的方向滑动，直至分芯体沿槽轮径向移动至预设位置后，分芯体封堵成型导向套的导向孔。然后浇注铸造用金属液，浇注完成后封堵浇注口，金属液在气压或重力的作用流动至芯体组件与外模之间，铸造过程中，分芯体与成型导向套的外壁共同形成铸件内腔的腔壁。铸造完成后，使分芯体和卡接件同时向靠近支撑轴的方向移动，具体地分芯体沿着成型导向套的导向孔向靠近支撑轴的方向移动，卡接件沿着滑槽向靠近支撑轴的方向滑动，卡接件离开预设位置后，分芯体不再封堵成型导向套的导向孔，气体可以经导向孔进入成型导向套的下侧。抽芯过程中，气体可以经导向孔进入成型导向套的下侧，进而避免抽芯过程中憋气严重的情况，保证了铸件的尺寸精度，大大降低了废品率。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种铸造模具，该铸造模具包括上述任一种芯体组件。由于上述的芯体组件具有上述技术效果，具有该芯体组件的铸造模具也应具有相应的技术效果。

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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的铸造模具沿竖直面剖切的剖视图；

图2为沿图1中A-A剖切得到的剖视图。

在图1-2中：

1-上芯板、2-支撑轴、2a-棱柱结构、3-槽轮、3a-滑槽、4-销体、5-内限位件、6-成型导向套、7-外模、8-铸件、9-分芯体、10-压头、11-压头套、12-浇口套。

具体实施方式

本发明的第一个目的在于提供一种芯体组件，该芯体组件的结构设计可以有效地降低铸造具有内腔的部件的废品率，本发明的第二个目的是提供一种包括上述芯体组件的铸造模具。

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。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”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位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-图2，本发明提供的铸造模具的芯体组件主要用于在铸造过程中成型铸件8的内腔。上述芯体组件包括芯板、支撑轴2、槽轮3以及成型芯。

其中，支撑轴2与芯板连接。槽轮3与支撑轴2同轴固定连接，即槽轮3的轴线与支撑轴2的轴线重合，且槽轮3与支撑轴2相对固定。槽轮3上开设有多个滑槽3a，多个滑槽3a沿槽轮3的周向分布。并且，滑槽3a沿槽轮3径向的延伸距离大于零，即滑槽3a的两端分别为第一端和第二端，滑槽3a的第一端距槽轮3轴线的距离与滑槽3a的第二端距槽轮3轴线的距离不等，该滑槽3a在槽轮3径向上的投影的延伸距离大于零。

成型芯包括成型导向套6和多个分芯体9，其中成型导向套6与芯板固定连接。成型导向套6整体呈筒状，成型导向套6可以为圆筒状或棱柱状，成型导向套6的形状具体根据铸件8的内腔形状设定。成型导向套6上开设有多个周向分布的导向孔，导向孔为贯通成型导向套6的通孔。

多个分芯体9沿成型导向套6的周向分布，并且多个分芯体9与多个导向孔一一对应，每个分芯体9能够在一个导向孔内沿槽轮3的径向移动。即导向孔的限位作用以使分芯体9只能沿槽轮3的径向移动，不会有周向移动。

分芯体9上设置有卡接件，卡接件卡在滑槽3a内且卡接件能够在滑槽3a内滑动。并且卡接件沿着滑槽3a滑动时带动分芯体9沿导向孔滑动。具体地，卡接件设置在分芯体9上，因此分芯体9与其上的卡接件可以联动。由于滑槽3a沿槽轮3径向的延伸距离大于零，因此当卡接件沿着滑槽3a滑动时，卡接件沿槽轮3径向的移动距离也大于零，进而实现卡接件带动分芯体9沿槽轮3径向移动。分芯体9沿槽轮3径向移动至预设位置后，分芯体9能够封堵成型导向套6的导向孔，铸造时分芯体9与成型导向套6的外壁共同形成铸件8内腔的腔壁。

应用上述实施例提供的铸造模具的芯体组件时，首先使分芯体9和卡接件同时向远离支撑轴2的方向移动，其中分芯体9沿着成型导向套6的导向孔向远离支撑轴2的方向移动，卡接件沿着滑槽3a向远离支撑轴2的方向滑动，直至分芯体9沿槽轮3径向移动至预设位置后，分芯体9封堵成型导向套6的导向孔。然后浇注铸造用金属液，浇注完成后封堵浇注口，金属液在气压或重力的作用流动至芯体组件与外模7之间，铸造过程中，分芯体9与成型导向套6的外壁共同形成铸件8内腔的腔壁。铸造完成后，使分芯体9和卡接件同时向靠近支撑轴2的方向移动，具体地分芯体9沿着成型导向套6的导向孔向靠近支撑轴2的方向移动，卡接件沿着滑槽3a向靠近支撑轴2的方向滑动，卡接件离开预设位置后，分芯体9不再封堵成型导向套6的导向孔，气体可以经导向孔进入成型导向套6的下侧。抽芯过程中，气体可以经导向孔进入成型导向套6的下侧，进而避免抽芯过程中憋气严重的情况，保证了铸件8的尺寸精度，大大降低了废品率。

另外，该芯体组件具有良好的排气及快速降温的性能，整个生产过程不再需要其它辅消材料，极大降低成本，铸件8的生产效率较金属型重力、金属型低压浇注工艺提高3倍以上，由于生产过程金属液在较大的压力下进行充型、补缩，生产过程人为因素对铸件8质量几乎无影响，工艺出品率达到90％以上，易于实现批量化生产。经试验得出，应用该芯体组件一次合格率可达到99％以上，工艺出品率可达到90％以上，铸件8的综合机械性能可达到锻件水平，生产效率提高3倍以上，降低铸件8生产成本。

上述实施例中，当成型导向套6为圆筒状时，其与槽轮3同轴设置。

为了限制分芯体9和卡接件同时向靠近支撑轴2的方向移动时的移动距离，上述芯体组件还可以包括与芯板固定连接的内限位件5，并且内限位件5设置于分芯体9与支撑轴2之间，内限位件5可以设置于分芯体9的局部与支撑轴2之间。当分芯体9和卡接件同时向靠近支撑轴2的方向移动时，分芯体9的局部能够与内限位件5相抵以阻止分芯体9继续移动。

进一步地，内限位件5可以为圆筒状，内限位件5与槽轮3同轴设置。当然，内限位件5也可以为多个沿周向分布的限位板，在此不作限定。

同样地，为了限制分芯体9和卡接件同时向远离支撑轴2的方向移动时的移动距离，上述芯体组件还可以包括与芯板固定连接的外限位件，外限位件可以设置于分芯体9的局部与支撑轴2之间。当分芯体9和卡接件同时向远离支撑轴2的方向移动至预设位置时，分芯体9的局部能够与外限位件相抵以阻止分芯体9继续移动。

如图2所示，槽轮3上的滑槽3a可以为弧形槽，即滑槽3a沿着弧线延伸。滑槽3a沿槽轮3周向的延伸距离大于零，即滑槽3a在槽轮3周向上的投影的延伸距离大于零。支撑轴2带动槽轮3转动以使卡接件沿着滑槽3a滑动。换言之，支撑轴2与芯板转动连接，支撑轴2转动带动槽轮3转动，进而槽轮3的滑槽3a与卡接件相对滑动，以使卡接件和分芯体9沿着槽轮3径向移动。

滑槽3a还可以为直线槽或任意曲线槽，在此不作限定。

当然，支撑轴2与芯板也可以固定连接，该实施例中可以通过微电机、伸缩缸等部件驱动多个分芯体9沿槽轮3径向移动，在此不作限定。

优选地，卡接件可以为与分芯体9固定连接或转动连接的销体4。销体4的端部卡在槽轮3的滑槽3a内。当销体4与分芯体9转动连接时，销体4的轴线与槽轮3的轴线平行。

当然，卡接件还可以为分芯体9上的凸起，凸起伸入至滑槽3a内即可，在此不作限定。

如图1所示，槽轮3的数量为两个，销体4的两端分别与两个槽轮3的滑槽3a卡接。如此设置，保证了分芯体9移动的稳定性。当然，槽轮3的数量不作限定，可以根据实际情况自行设置。

为了便于支撑轴2与驱动件的连接，支撑轴2的至少一端为非圆柱状，如此支撑轴2插接在驱动件的输出端，便可支撑轴2与驱动件的联动。具体地，支撑轴2的端部可以为棱柱结构2a，优选为六棱柱结构。

其中，芯板包括上芯板1和下芯板，槽轮3和成型芯设置于上芯板1和下芯板之间。内限位件5可以为两个，两个内限位件5分别固定在上芯板1和下芯板上。

支撑轴2的一端为棱柱结构2a且伸出上芯板1，棱柱结构2a与驱动件的输出端连接。支撑轴2的另一端设置阶梯台，阶梯台与下芯板相抵以实现支撑轴2的限位。

如图2所示，在一具体实施例中，分芯体9包括连接部和成型部，其中连接部用于设置卡接件，成型部用于与成型导向套6的导向孔配合。成型部的宽度沿着远离支撑轴2的方向逐渐减小。即成型部沿着成型导向套6周向的两侧面之间的距离沿着远离支撑轴2的方向逐渐减小。导向孔的沿着成型导向套6周向的两侧面为导向面，导向孔的两侧面之间的距离沿着远离支撑轴2的方向逐渐减小。如此设置，当成型部的两侧面与矩形孔的孔壁相抵时，便可实现成型部封堵导向孔，同时还可以实现对成型部的限位。

当然，也可以在成型部上设置挡边、密封橡胶等部件以实现封堵导向孔，在此不作限定。

基于上述实施例中提供的芯体组件，本发明还提供了一种铸造模具，该铸造模具包括外模7和上述实施例中任意一种芯体组件。由于该铸造模具采用了上述实施例中的芯体组件，所以该铸造模具的有益效果请参考上述实施例。

外模7与成型芯之间设置有浇口和用于封堵浇口的压头10。具体地，外模7的下侧设置有浇口套12，浇口为开设与浇口套12上的通孔。浇口套12的内侧与下芯板固定连接，浇口套12的上侧与外模7固定连接，浇口套12的下侧设置有压头套11。压头套11上开设有用于安装压头10的通孔。

外模7可以包括左模和右模，左模和右模相对以形成外模7。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种铸造模具的芯体组件，其特征在于，包括：

芯板和与所述芯板连接的支撑轴（2）；

与所述支撑轴（2）同轴固定的槽轮（3），所述槽轮（3）上开设有多个沿周向分布的滑槽（3a），所述滑槽（3a）沿所述槽轮（3）径向的延伸距离大于零，所述滑槽（3a）的两端分别为第一端和第二端，滑槽（3a）的第一端距槽轮（3）轴线的距离与滑槽（3a）的第二端距槽轮（3）轴线的距离不等；

成型芯，所述成型芯包括与所述芯板固定连接的成型导向套（6）和多个周向分布的分芯体（9），所述成型导向套（6）上开设有多个周向分布的导向孔，所述分芯体（9）上设置有卡接件，所述卡接件卡在所述滑槽（3a）内，所述卡接件沿着所述滑槽（3a）滑动时带动所述分芯体（9）沿所述导向孔滑动，所述分芯体（9）沿所述导向孔向远离所述支撑轴（2）的方向移动至预设位置后能够封堵所述导向孔;

所述滑槽（3a）为弧形槽，所述滑槽（3a）的第一端至第二端沿所述槽轮（3）周向的延伸距离大于零，所述支撑轴（2）带动所述槽轮（3）转动以使卡接件沿着所述滑槽（3a）滑动。

2.根据权利要求1所述的铸造模具的芯体组件，其特征在于，还包括与所述芯板固定连接的内限位件（5），所述内限位件（5）设置于所述分芯体（9）与所述支撑轴（2）之间。

3.根据权利要求1所述的铸造模具的芯体组件，其特征在于，所述卡接件为与所述分芯体（9）固定连接或转动连接的销体（4）。

4.根据权利要求3所述的铸造模具的芯体组件，其特征在于，所述槽轮（3）的数量为两个，所述销体（4）的两端分别与两个所述槽轮（3）的滑槽（3a）卡接。

5.根据权利要求1所述的铸造模具的芯体组件，其特征在于，所述支撑轴（2）的至少一端为非圆柱状。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的铸造模具的芯体组件，其特征在于，所述分芯体（9）的用于与所述成型导向套（6）的导向孔配合的部分为成型部，所述成型部的宽度沿着远离所述支撑轴（2）的方向逐渐减小。

7.根据权利要求6所述的铸造模具的芯体组件，其特征在于，所述芯板包括上芯板（1）和下芯板，所述槽轮（3）和成型芯设置于所述上芯板（1）和下芯板之间。

8.一种铸造模具，包括外模（7）和芯体组件，其特征在于，所述芯体组件为如权利要求1-7任一项所述的芯体组件。

9.根据权利要求8所述的铸造模具，其特征在于，所述外模（7）与所述成型芯之间设置有浇口和用于封堵所述浇口的压头（10）。

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