CN112872292B - 钩舌及其制造方法、泥芯及其制造方法、泥芯模和钩舌模 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种钩舌及其制造方法、泥芯及其制造方法、泥芯模和钩舌模，涉及铸件制造的技术领域。本申请的泥芯模包括第一芯盒、第二芯盒及至少一个模具用出气杆，模具用出气杆上设有锁止凸柱；第一芯盒具有第一成型腔，以及与模具用出气杆相配的第一固定半孔，第一固定半孔与第一成型腔相通，第一固定半孔的内底面上设有供锁止凸柱穿过的槽道；第二芯盒具有第二成型腔，以及与模具用出气杆相配的第二固定半孔，第二固定半孔与第二成型腔相通，第二芯盒上设有固定锁止凸柱的固定槽；其中，第一芯盒与第二芯盒相配。故本申请能够排出钩舌模在钩舌铸造过程中因泥芯过热而产生的气体，从而减少钩舌内部的气孔缺陷，提高钩舌的疲劳强度。

Description

钩舌及其制造方法、泥芯及其制造方法、泥芯模和钩舌模

技术领域

本申请涉及铸件制造的技术领域，具体而言，涉及一种钩舌及其制造方法、泥芯及其制造方法、泥芯模和钩舌模。

背景技术

车钩的钩舌作为机车车辆最重要的连接部件之一，直接关系到列车运行是否安全、可靠，但也是车辆结构中最容易发生疲劳破坏的部件之一。尤其是重载货车车钩的钩舌，在短期内即会出现大量钩舌超出疲劳极限产生断开问题，严重危及行车安全。但是，由于受钩舌的结构空间限制以及钩舌自身的互换性等要求限制，国内外很少有新的提高钩舌疲劳强度的技术手段和方法。因此，如何在现有钩舌上进一步提高其疲劳强度，成为一个重要的关键技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种钩舌及其制造方法、泥芯及其制造方法、泥芯模和钩舌模，其能够排出钩舌模在钩舌铸造过程中因泥芯过热而产生的气体，从而减少钩舌铸件内部的气孔缺陷，提高钩舌的疲劳强度。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种泥芯模，包括：第一芯盒、第二芯盒及至少一个模具用出气杆，所述模具用出气杆上设有锁止凸柱；所述第一芯盒具有用于泥芯成型的第一成型腔，以及与所述模具用出气杆相配的第一固定半孔，所述第一固定半孔与所述第一成型腔相通，所述第一固定半孔的内底面上设有供所述锁止凸柱穿过的槽道以及用于固定所述锁止凸柱的第一固定槽；所述第二芯盒具有用于泥芯成型的第二成型腔，以及与所述模具用出气杆相配的第二固定半孔，所述第二固定半孔与所述第二成型腔相通，所述第二芯盒上设有用于固定所述锁止凸柱的第二固定槽；其中，所述第一芯盒与所述第二芯盒相配，所述第一成型腔和所述第二成型腔相配，所述第一固定半孔和所述第二固定半孔相配，所述第一固定槽与所述第二固定槽相配；所述槽道的长度方向与所述第二固定槽的长度方向之间具有夹角。

于一实施例中，所述模具用出气杆包括相互连接的第一杆和第二杆，所述锁止凸柱设于所述第一杆和所述第二杆的连接处。

于一实施例中，所述第一杆的外径小于所述第二杆的外径，所述锁止凸柱设于所述第二杆的外表面上。

于一实施例中，所述第一杆与所述第二杆为同轴设置，所述锁止凸柱的轴线与所述第二杆的轴线成垂直设置。

于一实施例中，所述模具用出气杆的材质为金属。

第二方面，本发明实施例提供一种泥芯制造方法，使用前述实施方式的泥芯模；所述泥芯制造方法包括：

将至少一个模具用出气杆安装在所述第一芯盒和所述第二芯盒中；

使用射芯机制造泥芯；

令模具用出气杆与所制造的泥芯分离，使泥芯上形成出气空腔。

于一实施例中，所述模具用出气杆设有多个，所述将至少一个模具用出气杆安装在所述第一芯盒和所述第二芯盒中；包括：

令每个模具用出气杆穿过所述槽道、所述第一固定半孔和所述第二固定半孔插入所述第一芯盒和所述第二芯盒；

令每个模具用出气杆旋转预设角度，以使每个模具用出气杆的所述锁止凸柱固定在对应的所述第一固定槽和所述第二固定槽内。

于一实施例中，每个所述模具用出气杆插入所述第一芯盒和所述第二芯盒的长度小于或者等于所述泥芯总高度的1/4。

第三方面，本发明实施例提供一种泥芯，所述泥芯通过如前述实施方式所述的泥芯制造方法制备获得，所述泥芯上具有至少一个出气空腔。

第四方面，本发明实施例提供一种钩舌模，与前述实施方式的泥芯相配，所述钩舌模包括两个相配的外模盒，两个所述外模盒上均设有与所述泥芯相配的第三成型腔，以及与所述泥芯的所述出气空腔对应的引气道。

第五方面，本发明实施例提供一种钩舌制造方法，包括：

采用如前述实施方式任一项所述的泥芯制造方法制造所述泥芯；

采用制得的所述泥芯和如前述实施方式所述的钩舌模进行铸造。

第六方面，本发明实施例提供一种钩舌，所述钩舌通过如前述实施方式所述的钩舌制造方法制备获得。

本申请与现有技术相比的有益效果是：

本申请通过模具用出气杆在制造泥芯时令泥芯上形成出气空腔，并在钩舌模设计与出气空腔对应的引气道，从而能够排出钩舌模在钩舌铸造过程中因泥芯过热而产生的气体，从而减少钩舌铸件内部的气孔缺陷，提高钩舌的疲劳强度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例示出的钩舌的结构示意图。

图2为本申请一实施例示出的泥芯的结构示意图。

图3为本申请一实施例示出的泥芯模的结构示意图。

图4为本申请一实施例示出的泥芯模的爆炸示意图。

图5为本申请一实施例示出的模具用出气杆的结构示意图。

图6为本申请一实施例示出的钩舌模的爆炸示意图。

图7为本申请一实施例示出的泥芯制造方法的流程示意图。

图标：100-钩舌；110-内腔；120-钩舌面；200-钩舌模；210-外模盒；211-第三成型腔；212-引气道；300-泥芯；310-出气空腔；320-第一芯体；330-第二芯体；321-固定凸块；331-固定凹槽；400-泥芯模；410-第一芯盒；411-第一成型腔；412-第一固定半孔；413-槽道；414-第一固定槽；420-第二芯盒；421-第二成型腔；422-第二固定半孔；423-第二固定槽；430-模具用出气杆；431-第一杆；432-第二杆；433-锁止凸柱；434-台阶面。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1，其为本申请一实施例示出的钩舌100的结构示意图。钩舌100具有内腔110，内腔110的内表面具有多个不同方位的圆弧形的钩舌面120。钩舌面120截面可以是S型。钩舌100是通过砂型铸造的方式制造而成的，其铸造过程包括制图、模具、制芯、造型、熔化、浇注、清洁和检验等。钩舌100的材质可以是钢、铁等金属。

申请人经过对车辆实际运行中发生的疲劳破坏情况和对钩舌100相关试验研究结果，得出结论：钩舌100的钩舌面120一侧有气孔缺陷是影响钩舌100疲劳的重要原因之一，申请人通过对钩舌100的制造工艺进行分析，发现在钩舌100制造过程中，当液态金属注入浇道时，泥芯300会受热而产生气体，若不将这些气体及时排掉，那这些气体就会集中在钩舌面120形成小的气泡，从而会大大影响钩舌100铸件的质量。

请参照图2，其为本申请一实施例示出的泥芯300的结构示意图。泥芯300具有至少一个出气空腔310，本实施例通过在泥芯300上增设出气空腔310，能够排出钩舌模200在钩舌100铸造过程中因泥芯300过热而产生的气体，从而防止钩舌100的钩舌面120生成气泡，提高钩舌100的疲劳强度。

其中，出气空腔310设有多个，多个出气空腔310分别设于不同的方位，从而可以分别与多个不同方位的圆弧形的钩舌面120相适应，更好地排出钩舌模200在钩舌100铸造过程中因泥芯300过热而产生的气体，从而防止钩舌100的钩舌面120生成气泡，提高钩舌100的疲劳强度。

各个出气空腔310的大小可以相同或者不同。各个出气空腔310的形状可以相同或者不同。各个出气空腔310可以是方孔、圆孔、三角孔、五边形孔、六边形孔或者异形孔。

为避免出气空腔310影响泥芯300的强度，而影响钩舌100铸件的质量，每个出气空腔310的深度小于或者等于泥芯300总高度的1/4，每个出气空腔310所在的单边壁厚大于或者等于7mm。

本实施例中，出气空腔310设有三个，且三个出气空腔310分别设于不同的方位，例如，三个出气空腔310的开口分别朝向前方、后方和左方，或者三个出气空腔310的开口分别朝向前方、后方和上方。

于一操作过程中，出气空腔310通过在实心的泥芯300进行掏空操作形成。于一操作过程中，出气空腔310通过在泥芯300制备过程中一体成型。其中，由于钩舌100尺寸受限，使得有的泥芯300端部直径为30mm左右，掏空操作较难实现，耗时较长。故出气空腔310通过在泥芯300制备过程中一体成型相较于掏空操作，生产方便，且耗时少。

泥芯300包括相互配合的第一芯体320和第二芯体330，第一芯体320上设有固定凸块321，第二芯体330上设有与固定凸块321相配的固定凹槽331。

本实施例中，泥芯300为由第一芯体320和第二芯体330组成，从而使得在制造过程中，分别制成第一芯体320和第二芯体330后，再通过将第一芯体320和第二芯体330组装形成一个整体，之后可以用于制造钩舌100。如此设置，可以解决在成型泥芯300的过程中，泥芯300曲面不易成型，或者制成后结构不够稳固的问题。

请参照图3，其为本申请一实施例示出的泥芯模400的结构示意图。请参照图4，其为本申请一实施例示出的泥芯模400的爆炸示意图。一种泥芯模400包括上下相配的第一芯盒410和第二芯盒420，第一芯盒410具有用于泥芯300成型的第一成型腔411，第二芯盒420具有用于泥芯300成型的第二成型腔421，第一成型腔411和第二成型腔421上下相配，形成一个泥芯300的整体容纳腔。

本实施例中，第一成型腔411可以包括分别与第一芯体320和第二芯体330相配的两个腔体，第二成型腔421可以包括分别与第一芯体320和第二芯体330相配的两个腔体，用于分别成型泥芯300的两个部分(第一芯体320和第二芯体330)。

泥芯模400还包括至少一个模具用出气杆430，模具用出气杆430上设有锁止凸柱433；第一芯盒410还具有与模具用出气杆430相配的第一固定半孔412，第一固定半孔412与第一成型腔411相通，第一固定半孔412的内底面上设有供锁止凸柱433穿过的槽道413以及用于固定所述锁止凸柱433的第一固定槽414；第二芯盒420还具有与模具用出气杆430相配的第二固定半孔422，第二固定半孔422与第二成型腔421相通，第二芯盒420上设有用于固定锁止凸柱433的第二固定槽423；其中，第一固定半孔412和第二固定半孔422上下相配形成一个用于容纳模具用出气杆430的整体容纳腔，第一固定槽414与第二固定槽423相配上下相配形成一个用于容纳锁止凸柱433的整体容纳腔；槽道413的长度方向与第二固定槽423的长度方向之间具有夹角。

本实施例通过锁止凸柱433、第一固定槽414、第二固定槽423、第一固定半孔412和第二固定半孔422，可以令模具用出气杆430固定在第一芯盒410和第二芯盒420中，其中在射芯机射砂过程中，射砂强大的气压，可以进一步保证模具用出气杆430固定地更为稳固。

于一操作过程中，在射砂之前组装泥芯模400的过程中，令模具用出气杆430穿过槽道413、第一固定半孔412和第二固定半孔422插入第一芯盒410和第二芯盒420；令模具用出气杆430旋转预设角度，以使锁止凸柱433固定在第二固定槽423内，保持模具用出气杆430安装在第一芯盒410和第二芯盒420的状态进行射砂，在待射砂完成后，取出模具用出气杆430，泥芯300就形成了出气空腔310。

为避免出气空腔310影响泥芯300的强度，而影响钩舌100铸件的质量，每个模具用出气杆430插入泥芯300的长度小于或者等于泥芯300总高度的1/4。

槽道413的长度方向与第二固定槽423的长度方向成垂直设置，从而可以令模具用出气杆430更好地安装在第一芯盒410和第二芯盒420上。模具用出气杆430的个数与出气空腔310的个数相同，模具用出气杆430的形状与出气空腔310的形状相同或者相似。本实施例中，模具用出气杆430设有三个，且三个模具用出气杆430位于第一芯盒410和第二芯盒420的不同方位，分布更为均匀，大大提高采用本泥芯模400所制作泥芯300的排气能力。

请参照图5，其为本申请一实施例示出的模具用出气杆430的结构示意图。模具用出气杆430包括相互连接的第一杆431和第二杆432，锁止凸柱433设于第一杆431和第二杆432的连接处。第一杆431与第二杆432为同轴设置，锁止凸柱433的轴线与第二杆432的轴线成垂直设置。模具用出气杆430的材质为钢或者铁等金属。

第一杆431的外径小于第二杆432的外径。如此设置，则在第一杆431和第二杆432的连接处形成了一个台阶面434，锁止凸柱433设于第二杆432的外表面上。如此设置，锁止凸柱433可以设于第一杆431或第二杆432上，靠近台阶面434设置。本实施例中，锁止凸柱433设于第二杆432的外表面上。

当模具用出气杆430固定在第二芯盒420上时，台阶面434可以与第二固定槽423的内表面以及第一固定槽414的内表面相抵，从而限制模具用出气杆430插入第一芯盒410和第二芯盒420的长度，进而控制泥芯300上出气空腔310的形成深度。

请参照图6，其为本申请一实施例示出的钩舌模200的爆炸示意图。钩舌模200与图2所示实施例的由第一芯体320和第二芯体330组装形成的泥芯300相配，钩舌模200包括两个上下相配的外模盒210，两个外模盒210上均设有与泥芯300相配的第三成型腔211，以及与泥芯300的出气空腔310对应的引气道212。

当泥芯300安装在两个外模盒210上时，泥芯300的出气空腔310(请参照图2)、第三成型腔211与引气道212相通，则钩舌模200在钩舌100铸造过程中因泥芯300过热而产生的气体可以被出气空腔310和引气道212引出，从而防止钩舌100表面生成气泡，提高钩舌100的疲劳强度，减少铸造缺陷，提高钩舌100的产品质量，延长钩舌100的疲劳寿命，且可以缩短气体排出时间，大大提高采用本泥芯模400所制作泥芯300的排气能力。

请参照图7，其为本申请一实施例示出的泥芯300制造方法的流程示意图。泥芯300制造方法可以使用图3和图4所示的泥芯模400，用于制造图2所示的泥芯300。泥芯300制造方法包括如下步骤：

步骤S101：将至少一个模具用出气杆430安装在第一芯盒410和第二芯盒420中。

本步骤中，模具用出气杆430可以设有一个或者多个，当模具用出气杆430为多个时，可以令每个模具用出气杆430穿过槽道413、第一固定半孔412和第二固定半孔422插入泥芯模400；令每个模具用出气杆430旋转预设角度，以使每个模具用出气杆430的锁止凸柱433固定在对应的第一固定槽414和第二固定槽423内。其中，预设角度为槽道413的长度方向与第二固定槽423的长度方向之间的夹角。本实施例中，预设角度为90度。

其中，令每个模具用出气杆430插入第一芯盒410和第二芯盒420的长度小于或者等于泥芯300总高度的1/4，以使每个出气空腔310的深度小于或者等于泥芯300总高度的1/4。通过设计模具用出气杆430的插入位置、第一固定半孔412在第一芯盒410的位置以及第二固定半孔422在第二芯盒420的位置，以使泥芯300中每个出气空腔310所在的单边壁厚大于或者等于7mm。

步骤S102：使用射芯机制造泥芯300。

本步骤中，保持模具用出气杆430安装在第一芯盒410和第二芯盒420的状态，进行射砂。

步骤S103：令模具用出气杆430与所制造的泥芯300分离，使泥芯300上形成出气空腔310。

本步骤，可以在射芯机射砂完成后先取出模具用出气杆430，使泥芯300上形成出气空腔310，再取出泥芯300。其中，射芯机射砂完成后可以马上取出模具用出气杆430，也可以等待一个预设时间后再取出模具用出气杆430，以保证出气空腔310的结构稳定性。于一实施例中，预设时间为4-10s，进一步地，预设时间为5s。

一种钩舌100制造方法，可以用于制造图1所示的钩舌100，也可以用于制造其他型号的钩舌100，也可以用于制造其他具有弧度面的铸件，钩舌100制造方法的可以包括如下步骤：采用图7所示的泥芯300制造方法制造泥芯300；采用制得的泥芯300和图6所示的钩舌模200进行铸造。钩舌100制造方法可以采用砂型铸造工艺。

本钩舌100制造方法中，钩舌模200在钩舌100铸造过程中因泥芯300过热而产生的气体可以被出气空腔310和引气道212引出，从而防止钩舌100表面生成气泡，提高钩舌100的疲劳强度，且操作简单。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种泥芯模，其特征在于，包括：

至少一个模具用出气杆，所述模具用出气杆上设有锁止凸柱，所述模具用出气杆包括相互连接的第一杆和第二杆，所述第一杆的外径小于所述第二杆的外径；

所述锁止凸柱设于所述第一杆和所述第二杆的连接处，且所述锁止凸柱设于所述第二杆的外表面上，所述第一杆与所述第二杆为同轴设置，所述锁止凸柱的轴线与所述第二杆的轴线成垂直设置；

第一芯盒，具有用于泥芯成型的第一成型腔，以及与所述模具用出气杆相配的第一固定半孔，所述第一固定半孔与所述第一成型腔相通，所述第一固定半孔的内底面上设有供所述锁止凸柱穿过的槽道以及用于固定所述锁止凸柱的第一固定槽；

第二芯盒，具有用于泥芯成型的第二成型腔，以及与所述模具用出气杆相配的第二固定半孔，所述第二固定半孔与所述第二成型腔相通，所述第二芯盒上设有用于固定所述锁止凸柱的第二固定槽；

其中，所述第一芯盒与所述第二芯盒相配，所述第一成型腔和所述第二成型腔相配，所述第一固定半孔和所述第二固定半孔相配，所述第一固定槽与所述第二固定槽相配；

所述槽道的长度方向与所述第二固定槽的长度方向之间具有夹角。

2.根据权利要求1所述的泥芯模，其特征在于，所述模具用出气杆的材质为金属。

3.一种泥芯制造方法，其特征在于，使用权利要求1至2任一项所述的泥芯模；所述泥芯制造方法包括：

将至少一个模具用出气杆安装在所述第一芯盒和所述第二芯盒中；

使用射芯机制造泥芯；

令模具用出气杆与所制造的泥芯分离，使泥芯上形成出气空腔；

所述模具用出气杆设有多个，所述将至少一个模具用出气杆安装在所述第一芯盒和所述第二芯盒中；包括：

令每个模具用出气杆穿过所述槽道、所述第一固定半孔和所述第二固定半孔插入所述第一芯盒和所述第二芯盒；

令每个模具用出气杆旋转预设角度，以使每个模具用出气杆的所述锁止凸柱固定在对应的所述第一固定槽和所述第二固定槽内；

其中，每个所述模具用出气杆插入所述第一芯盒和所述第二芯盒的长度小于或者等于所述泥芯总高度的1/4。

4.一种泥芯，其特征在于，通过权利要求3所述的泥芯制造方法制备获得，所述泥芯上具有至少一个出气空腔。

5.一种钩舌模，其特征在于，与权利要求4所述的泥芯相配；

所述钩舌模包括两个相配的外模盒，两个所述外模盒上均设有与所述泥芯相配的第三成型腔，以及与所述泥芯的所述出气空腔对应的引气道。

6.一种钩舌制造方法，其特征在于，包括：

采用如权利要求3所述的泥芯制造方法制造所述泥芯；

采用制得的所述泥芯和如权利要求5所述的钩舌模进行铸造。

7.一种钩舌，其特征在于，所述钩舌通过如权利要求6所述的钩舌制造方法制备获得。

Images