CN113560536B - 一种防铸件变形装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防铸件变形装置，包括镶铸管、控制组件；所述砂型靠近所述镶铸管的侧壁上设置有膨胀空间；所述砂型靠近所述镶铸管的端部上至少设置一组容纳空腔和金属液通道，所述金属液通道将所述容纳空腔和型腔相连通；在所述镶铸管上设置有所述控制组件，所述控制组件位于所述容纳空腔内；所述控制组件的一部分与所述镶铸管刚性连接，另一部分弹性抵接所述容纳空腔的一侧内壁；本装置可自动定向定量控制镶铸铸件中镶铸管的膨胀移动，操作简单，保证了铸件镶铸过程中镶铸管不易变形，从而避免了铸件变形的发生；尺寸准确度高，保证了铸件的尺寸和使用要求。

Description

一种防铸件变形装置

技术领域

本发明涉及一种防铸件变形装置，尤其涉及一种L型防变形镶铸管。

背景技术

对于一些铸件，其结构中有L型的油管，这种油管通常在铸造时表现为镶铸的形式，在铸造完成后，需要进行打孔装配并通冷却油冷却整个机体。由于镶铸管在铁水浇注是受热膨胀，常出现镶铸管位置偏移，弯曲变形及融合不良的情况，导致最终零件打孔偏或漏油的质量问题。

现有技术中，为了保证油管的精度，防止油管位置偏移，镶铸管通常在装配入砂型中后，在镶铸管的两端个预留一个空腔，防止镶铸管因受热膨胀变形。这种方法较适用于平直型的镶铸管，对于L型结构的镶铸管来说，其受热膨胀时，由于镶铸管的强度较低，且L型镶铸管的两个直段在长度方向两端都可以自由膨胀，膨胀方向不会全部朝向镶铸管两端的空腔，镶铸管位置易发生偏移。

发明内容

基于此，本发明克服了现有技术中镶铸铸造过程中镶铸结构位置偏移、弯曲变形的缺陷，提供了一种防铸件变形装置，所述装置通过弹簧对镶铸管的作用力，可以使镶铸管的膨胀变形全部朝向镶铸管两端的空腔，解决了镶铸铸造过程位置偏移、弯曲变形的缺陷。具体地，本发明采用如下述技术方案。

一种防铸件变形装置，固定装配在砂型上，包括镶铸管、控制组件；所述砂型靠近所述镶铸管的侧壁上设置有膨胀空间；所述砂型靠近所述镶铸管的端部上至少设置一组容纳空腔和金属液通道，所述金属液通道将所述容纳空腔和型腔相连通；在所述镶铸管上设置有所述控制组件，所述控制组件位于所述容纳空腔内；所述控制组件的一部分与所述镶铸管刚性连接，另一部分弹性抵接所述容纳空腔的一侧内壁。

在其中一个实施例中，所述控制组件包括挡板和弹性件，所述挡板的一侧设置所述弹性件；所述控制组件包括第一控制组件和第二控制组件。

在其中一个实施例中，所述容纳空腔包括第一容纳空腔和第二容纳空腔；所述第一容纳空腔和所述第二容纳空腔沿所述镶铸管轴向间隔设置；所述第一容纳空腔与所述金属液通道相连通；所述第二容纳空腔与所述膨胀空间相连接。

在其中一个实施例中，所述容纳空腔一侧至少还设置有砂芯加强部；所述砂芯加强部为所述砂型的延伸，延伸厚度≥50mm；包括第一砂芯加强部和第二砂芯加强部，且所述容纳空腔和所述砂芯加强部的两端设置为平面；从所述膨胀空间一侧起依次设置所述第二容纳空腔、第二砂芯加强部、第一容纳空腔、第一砂芯加强部。

在其中一个实施例中，所述镶铸管沿长度方向的膨胀量为膨胀长度L，所述膨胀长度L采用模拟软件模拟计算，按所述镶铸管附近温度达到液相线温度时所述镶铸管的本体温度核算所述膨胀长度L；所述膨胀空腔的纵向截面大于所述镶铸管的纵向截面，所述膨胀空腔的沿所述镶铸管轴向的长度大于所述膨胀长度L。

在其中一个实施例中，所述第一控制组件设置于所述第一容纳空腔内部，包括第一挡板和第一弹性件，且所述第一挡板一侧与所述第一砂芯加强部相互连接设置，其另一侧与所述第一弹性组件相连接。

在其中一个实施例中，所述第二控制组件设置在所述第二容纳空腔内，包括第二挡板和第二弹性件，且所述第二挡板设置在所述容纳空腔的中间部位；所述第二弹性组件的一侧与所述第二砂芯加强部相连接，另一侧与所述第二挡板相连接。

在其中一个实施例中，所述第二挡板到所述膨胀空间的长度距离等于膨胀长度L。

在其中一个实施例中，所述第一弹性件和第二弹性件为弹簧，在所述镶铸管的装配状态时，所述第一弹性件的弹簧的弹力大于所述第二弹性件的弹簧弹力。

在其中一个实施例中，所述第二弹簧的弹力在装配状态下的为x，在自由状态下的长度为X，X＞x+膨胀长度L。

本发明方法简单可行，使用本发明防铸件变形装置后，在浇注液浇注过程中，镶铸管自动定向定量膨胀移动，操作简单，成功解决了铸件镶铸过程中成型的难题；所述装置中的镶铸管温度随温度升高柔性施加向膨胀空间的移动力，保证了铸件镶铸过程中镶铸管不易变形，从而避免了铸件变形的发生；尺寸准确度高，保证了铸件的尺寸和使用要求。

附图说明

图1为本发明防铸件变形装置装配状态时的结构示意图；

图2为A放大示意图；

图3位本发明防铸件变形装置结构示意图。

附图标记说明：

镶铸管-100，砂型-200，型腔-300，第一挡板-410，第二挡板-420，第一弹性件-510，第二弹性件-520，膨胀空腔-600，第一容纳空腔-710，第二容纳空腔-720，第一砂芯加强部-810，第二砂芯加强部-820，金属液通道-900

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明实施例中提供一种防变形装置用于L型油管铸件的生产，L型油管具体在铸造时表现为镶铸，具体的，防变形装置包括镶铸管100，结合图1所述镶铸管100两端均装配在铸件砂型200中。L型镶铸管由于其L型的形状，在浇注时，由于受到高温作用，镶铸管强度变低并且受热膨胀，且L型镶铸管的两个直段在长度方向两端都可以自由膨胀，膨胀方向不会全部朝向镶铸管两端的空腔，油管位置易发生偏移。因此，本发明实施例中采用了如下的具体技术方法。

一种L型油管的成型时采用镶铸的铸造形式，L型油管利用L型镶铸管进行铸造及浇注，本发明实施例公开一种防铸件变形的镶装置，包括镶铸管、控制组件，并公开了在砂型上设置的与其相互配合的结构。

基于本发明方案的实施，按图纸建立产品的三维模型，采用模拟软件模拟浇注以及铸件凝固过程中镶铸管100附近温度的变化，记录镶铸管100附近温度达到液相线温度时镶铸管100自身的温度，由于此时镶铸管100的温度和膨胀量接近最高，并且镶铸管100周围的浇注液开始凝固并且镶铸管100的位置已固定，按此时镶铸管100的温度，从而核算出镶铸管100的膨胀长度L，其膨胀长度L用作镶铸管100后期移动定位的尺寸。

进一步的，结合图2，为实现本发明技术方案，砂型200在镶铸管的端面一侧设置一个膨胀空腔600，再从膨胀空腔600到型腔300间依次分布设置第二容纳空腔720、第二砂芯加强部820、第一容纳空腔710、第一砂芯加强部810，其中，在第一容纳腔710和第一砂芯加强部810之间设置金属液通道900，金属液通道900将第一容纳腔和型腔300相连通。

具体的讲，镶铸管100的形状可以为圆筒状、其内部中空。膨胀空腔600是镶铸管100端面的砂型200上设置的一个空腔，膨胀空腔600沿镶铸管100进行轴向截面，膨胀空腔600的纵向截面大于镶铸管100的纵向截面，膨胀空腔600的轴向上的长度要大于膨胀长度L，膨胀空腔600的作用为镶铸管100受热膨胀提供膨胀空间。

进一步的说明，造型时，砂型200沿镶铸管100的纵向方向上进行部分延伸，在型腔300和第一容纳空腔710之间形成第一砂芯加强部810，在第一容纳空腔710和第二容纳空腔720形成第二砂芯加强部820，。在本实施例中第一砂芯加强部810和第二砂芯加强部820的厚度控制在50mm以上,以使得砂型获得足够的强度，避免油管端部位置开设容纳空腔造成的砂型强度不足；同时第一砂芯加强部810和第二砂芯加强部820还可以起到固定镶铸管的位置并限制镶铸管沿轴向位移距离的效果。

进一步的说明，第一容纳空腔710和第二容纳空腔720是造型时砂型上预先设置出的空腔。其中，第一容纳空腔710和第二容纳空腔720两端都是平面，其中第二容纳空腔720与上文中的膨胀空腔600相邻接。由于第一容纳空腔710和第二容纳空腔720后期需要为控制组件提供容纳和控制空间，因此，第一容纳空腔710和第二容纳空腔720沿镶铸管100纵向截面要大于后期设置在其中的控制组件沿镶铸管100纵向的截面。

进一步的说明，金属液通道900是一个连接型腔300和第一容纳腔710的通道，在造型时预先在砂型200中做好金属液通道900，金属液通道900的作用是在进行金属液浇注时，将金属液引入第一容纳腔710中。

进一步的，结合图2和图3，镶铸管100的两端分别装配控制组件。具体的，控制组件包括第一控制组件和第二控制组件，具体的，第一控制组件包括第一挡板410和第一弹性件510，第二控制组件包括第二挡板420和第二弹性件520，在L型镶铸管的两端分别从镶铸管端面到型腔300的方向上依次装配设置有第二挡板420和第一档板410，第二挡板420和第一挡板410与镶铸管100刚性连接，在第二挡板420和第一挡板410分别设置有第二弹性件520和第一弹性件510，第二弹性件520和第一弹性件510分别于第二挡板420和第一挡板410呈接触但未固定连接的状态。具体的，第一挡板410和第二挡板420是刚性固定在镶铸管100上的一个金属板，形状可以是圆形或者方形，厚度5mm～10mm，优选焊接的方式固定在镶铸管上。

更进一步的说明，设置有上述控制组件的L型镶铸管100装配至砂型200上，油管的L型镶铸管100的两端固定在砂型200上。结合图2和图3，具体的，第二挡板420位于第二容纳空腔720内，第一挡板410位于第一容纳空腔710内，在装配状态下，第一挡板410在第一容纳腔710内且一侧紧贴第一砂芯加强部810，另一侧设置第一弹性件510，第一挡板410的作用是为了在装配过程中精准固定镶铸管100的位置，因此第一弹性件510的一端压紧第一挡板410的侧壁，另外一端压紧第一容纳空腔710的侧壁。第二挡板420装配在第二容纳空腔720接近中间部位的位置，第二挡板420到膨胀空间600的距离等于膨胀长度L，第一挡板420的作用为，在浇注过过程中镶铸管100受热膨胀时与第二弹性件520相配合来精准控制镶铸管的膨胀方向和距离。可见，第一容纳空腔710的作用是容纳第一挡板410并固定第一挡板410，同时提供第一挡板410沿镶铸管轴向移动的空间，因此，第一容纳空腔710的沿镶铸管纵向截面要大于第一挡板410的纵向截面，第二容纳空腔720为第二挡板420提供容纳空间并且提供第二挡板420沿镶铸管轴向移动的空间。

进一步的说明，第一弹性件510和第二弹性件520是弹簧，在镶铸管装配状态下，第一弹性件510固定在第一容纳孔腔710内，第一弹簧510的一端压紧第一容纳空腔720的腔壁，另一端压紧第一挡板410。在装配状态下，第一弹性件510处于压缩状态，且第一弹性件510的弹力要大于第二弹性件520的弹力，从而实现将镶嵌管100有效精准的固定在砂型中。第二弹性件520在装配状态时，一侧紧邻第二容空纳腔720，另一侧紧压在第二挡板420的侧壁，且处于压缩状态。装配状态时第二弹性件520的弹簧的长度为x，第二弹性件520在自由状态下的长度为X，需要说明的是浇注后第二弹性件520为自由状态，第二弹性件520浇注状态下的弹簧长度X大于装配状态下的长度x和膨胀长度L的和。

由此可见，第一挡板410和型腔300之间是砂芯加强部810，第二弹性件520和第一弹性件510之间是砂芯加强部820，从上文可知，第一容纳空腔710通过金属液通道900将第一容纳空腔710和型腔300相连通，在镶铸管在砂型上装配固定好后的第一弹性件510和第二弹性件520都处于压缩状态，因此，在成型后的浇注过程时，当金属液进行浇注后，型腔300的金属液通过金属液通道900进入第一容纳空腔710，第一弹性件510温度升高逐渐失去弹性。镶铸管100温度升高逐渐膨胀变长并在第二弹性件的弹力作用下，向膨胀空腔600的方向进行移动。具体的，在金属液浇注后，镶铸管受热膨胀变长，变长量为膨胀长度L，在镶铸管变长时，第二弹性件520推动第二挡板420朝膨胀空间600方向移动，并将第二挡板420压紧在第二容纳空腔720紧邻膨胀空腔600的腔壁上，从而保证镶铸管100受热膨胀变长后在型腔200中的位置准确。

由上文可见，镶铸管在金属液浇注后，自动定向定量进行膨胀移动，操作简单，成功解决L型镶铸管成型时镶铸管位置发生偏移的问题，L型镶铸管温度随镶铸管温度升高柔性施加向膨胀空腔的移动力，镶铸管不易变形，同时，尺寸准确度高，保证了油管的尺寸和使用要求。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种防铸件变形装置，固定装配在砂型上，其特征在于，

包括镶铸管、控制组件；

所述砂型靠近所述镶铸管的侧壁上设置有膨胀空腔；

所述砂型靠近所述镶铸管的端部上至少设置一组容纳空腔和金属液通道，在所述镶铸管上设置所述控制组件，所述控制组件位于所述容纳空腔内；

所述容纳空腔包括第一容纳空腔和第二容纳空腔；所述第一容纳空腔和所述第二容纳空腔沿所述镶铸管轴向间隔设置；所述第一容纳空腔与所述金属液通道相连通；所述第二容纳空腔与所述膨胀空腔相连接；

所述控制组件的一部分与所述镶铸管刚性连接，另一部分弹性抵接所述容纳空腔的一侧内壁。

2.根据权利要求1所述的一种防铸件变形装置，其特征在于，所述控制组件包括挡板和弹性件，所述挡板的一侧设置所述弹性件；所述控制组件包括第一控制组件和第二控制组件。

3.根据权利要求2所述的一种防铸件变形装置，其特征在于，所述容纳空腔一侧至少还设置有砂芯加强部；所述砂芯加强部为所述砂型的延伸，延伸厚度≥50mm；包括第一砂芯加强部和第二砂芯加强部，且所述容纳空腔和所述砂芯加强部的两端设置为平面。

4.根据权利要求3所述的一种防铸件变形装置，其特征在于，所述镶铸管沿长度方向的膨胀量为膨胀长度L，所述膨胀空腔的纵向截面大于所述镶铸管的纵向截面，所述膨胀空腔的沿所述镶铸管轴向的长度大于所述膨胀长度L。

5.根据权利要求4所述的一种防铸件变形装置，所述第一控制组件设置于所述第一容纳空腔内部，包括第一挡板和第一弹性件，且所述第一挡板一侧与所述第一砂芯加强部相互连接设置，其另一侧与所述第一弹性件相连接。

6.根据权利要求5所述的一种防铸件变形装置，其特征在于，所述第二控制组件设置在所述第二容纳空腔内，包括第二挡板和第二弹性件，且所述第二挡板设置在所述容纳空腔的中间部位；所述第二弹性件的一侧与所述第二砂芯加强部相连接，另一侧与所述第二挡板相连接。

7.根据权利要求6所述的一种防铸件变形装置，其特征在于，所述第二挡板到所述膨胀空腔的长度距离等于所述膨胀长度L。

8.根据权利要求7所述的一种防铸件变形装置，其特征在于，所述第一弹性件和第二弹性件为弹簧，在所述镶铸管的装配状态时，所述第一弹性件的弹簧的弹力大于所述第二弹性件的弹簧弹力。

9.根据权利要求8所述的一种防铸件变形装置，其特征在于，在装配状态时，所述第二弹性件的长度为x，在自由状态下的长度为X，X＞x+膨胀长度L。

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