一种增压器水冷轴承壳覆膜砂的浇注系统及砂型射芯方法
技术领域
本发明涉及砂芯铸造技术领域,特别是涉及一种增压器水冷轴承壳覆膜砂的浇注系统及砂型射芯方法。
背景技术
砂芯铸造在铸造工艺中,指为了获得零件的结构外形和内腔形状,预先用其他轻易成型的材料做成零件的外模结构形状和内腔结构形状,然后再按工艺把砂芯组合,于是砂芯中就形成了一个和零件结构尺寸一样的空腔,再在该空腔中浇注流动性液体,该液体冷却凝固之后就能形成和模具外形结构完全一样的零件;传统砂型铸造均采用木模手工树脂砂造型,不仅对工人的技能要求高,而且造型(芯)质量不稳定、生产效率低,木模模具使用寿命短、维护成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种增压器水冷轴承壳覆膜砂的浇注系统及砂型射芯方法,工艺合理、操作方便、生产效率高。
本发明的目的是这样实现的:
一种增压器水冷轴承壳覆膜砂的浇注系统,
包括下箱壳模砂型(1)、上箱壳模砂型(19),所述下箱壳模砂型(1)具有铸件型腔,所述铸件型腔外侧下部设有环形的1#外模砂芯(8),所述铸件型腔外侧上部设有环形的4#外模砂芯(10),下箱壳模砂型(1)铸件型腔内侧设有3#油室砂芯(4)、2#水腔砂芯(3),2#水腔砂芯(3)、3#油室砂芯(4)的芯头分别嵌入1#外模砂芯(8)、4#外模砂芯(10)之间固定,2#水腔砂芯(3)、3#油室砂芯(4)的芯头分别设有排气孔,4#外模砂芯(10)与1#外模砂芯(8)、下箱壳模砂型(1)之间设有排气槽,所述排气孔与排气槽连通;
铸件型腔的中心,以及上箱壳模砂型(19)的底面中心,对应设有轴承孔芯头,3#油室砂芯(4)对应两轴承孔芯头设有配合孔,轴承孔芯头与配合孔间隙配合,形成对3#油室砂芯(4)的定位;
所述上箱壳模砂型(19)、4#外模砂芯(10)、1#外模砂芯(8)上对应设有直浇道(20)与铸件型腔连通,所述上箱壳模砂型(19)设有顶冒口(21)与铸件型腔连通,所述铸件型腔的侧部设有下横浇道(12),下横浇道(12)两端的顶部设有过滤网槽(25),过滤网槽(25)内安装过滤网,1#外模砂芯(8)的底面设有相互连通的内浇口(14)、上横浇道(13),内浇口(14)与铸件型腔(18)连通,上横浇道(13)对应直浇道(20)的部分断开,形成两段,两段上横浇道(13)与下横浇道(12)的两端过滤网(25)处连通,下横浇道(12)的中间段一侧与直浇道(20)连通。
优选地,所述上箱壳模砂型(19)的顶面、下箱壳模砂型(1)的底面设有多个环形加强筋,以保证强度;下箱壳模砂型(1)的分型面设有环形凹形止口(15),下箱壳模砂型(1)的分型面设有凸字环形止口(15),凸字环形止口(15)与凹字环形止口(15)卡接定位。
优选地,所述3#油室砂芯(4)的下端分体式设有环形的3a#油室砂芯(5),3#油室砂芯(4)、3a#油室砂芯(5)用砂芯胶水粘接,形成一个整体。
优选地,3#油室砂芯(4)的芯头数量为一个,且向下凸起,所述2#水腔砂芯(3)设有4个芯头(17),1#外模砂芯(8)、4#外模砂芯(10)上对应各芯头分别设有芯座,各芯座分别与对应的芯头卡接定位。
优选地,所述4#外模砂芯(10)、1#外模砂芯(8)的外缘对应设有凸形定位芯头,所述下箱壳模砂型(1)内壁设有定位座与凸形定位芯头配合,形成对4#外模砂芯(10)、1#外模砂芯(8)的周向定位。
一种增压器水冷轴承壳覆膜砂的砂型射芯方法,包括浇注系统,
所述上箱壳模砂型(19)、2#水腔砂芯(3)的射芯方法采用水平分模射芯方法:
安装水平分模模具,且试运行正常后,将50/100目的覆膜砂加入储砂罐中,连接好水平分模模具的加热管电源,在控制箱上设定参数:定模温度330、动模温度330、射砂时间5秒、固化时间270秒,起动电源按钮待上模、下模温度到设定值后,起动工作按钮后射砂板a(44)移动到上模(42)上方,射嘴a(47)、紧橡胶圈(45)对正上模射嘴(43),并压紧射砂5秒,保温270秒后下模(36)分开的同时,上顶芯杆(51)将上模部分的上箱壳模砂型(19)和水腔砂芯(3)顶出离开上模,下模顶芯杆(40)将上箱壳模砂型(19)和水腔砂芯(3)顶出下模(36),取芯叉插入上箱壳模砂型(19)的底部,下模顶芯杆(40)复位,取芯叉取出上模壳模砂型(19),操作人员取出水腔砂芯(3),射芯完成;
下箱壳模砂型(1)、3#油室砂芯(4)的射芯方法与上箱壳模砂型(19)、2#水腔砂芯(3)相同;
1#外模砂芯的射芯方法采用垂直分模射芯方法:
安装垂直分模模具,且试运行正常后,将50/100目的覆膜砂加入储砂罐中,按要求连接好垂直分模模具的加热管电源,在控制箱上设定参数:定模温度230、动模温度230、射砂时间3秒、固化时间230秒,起动电源按钮待上下模温度到设定值后,起动工作按钮后射砂板b(67)移动到射嘴b(58)平面上方,射砂板射嘴(69)和橡胶圈(68)对正模具射嘴b(58)并压紧射砂3秒,保温230秒后动模(57)分开的同时,定模顶芯杆(60)将定模部分的1#外模砂芯(8)顶出离开定模(59),动模(57)带着1#外模砂芯(8)翻转90度,动模顶芯杆(56)将1#外模砂芯(8)顶出并落在接芯车上退出,操作人员取出1#外模砂芯(8),射芯完成,
4#外模砂芯射芯方法与1#外模砂芯相同。
优选地,水平分模模具包括下模(36)、下模加热管(37)、下模底座连接槽(38)、下模顶芯板(39)、下模顶芯杆(40)、上模座连接槽(41)、上模、上模加热管(42)、上模射嘴(43),所述下模(36)能够移动,所述上模固定。
优选地,安装水平分模模具的方法为:将下模底座连接槽(38)与水平分模射芯机下部的动模板T型槽和定位销对齐,放入螺杆,动模板顶起至水平分模射芯机上部射砂口连接口并把射砂板a(44)上连接孔(46)对正连接好,移开射砂板a(44),顶芯板a(49)上的顶杆(51)插入上模射嘴(43)并将连接槽(50)对正设备上的联接孔联接好,再将模座连接槽(41)与设备上端定模板T型槽对齐并用螺杆连接锁紧,然后再将下模底座连接槽(38)与水平分模射芯机下部的动模板T型槽锁紧。
优选地,垂直分模模具包括动模加热管(52)、动模顶芯板(53)、导柱a(54)、动模支架连接槽(55)、动模顶芯杆(56)、动模(57)、射嘴b(58)、定模(59)、定模顶杆(60)、导柱b(61)、定模支架连接槽(62)、弹簧(63)、顶芯板b(64)、定模加热管(65)。
优选地,安装安装垂直分模模具的方法为:将动模(57)和定模(59)用螺栓锁紧后分别将定模支架连接槽(62)与垂直分模射芯机定模T形槽对正用螺杆连接,动模支架连接槽(55)与垂直分模射芯机动模T形槽对正用螺杆连接,将射砂板b(67)上的连接孔(66)对正垂直分模射芯机上的射砂板连接孔,并用螺杆连接牢固。
由于采用了上述技术方案,本发明具有如下有益效果:
本发明通过产品铸件图和材质规范要求设计了增压器水冷轴承壳覆膜砂砂型的铸造工艺,采用射芯机设备连接热芯盒模具并加热、射砂、保温、硬化来实现造型(芯),并能降低工人的技能要求和减轻工人的劳动力,迅速提高增压器水冷轴承壳的产品质量和生产效率,针对批量生产产品是一种很好的解决方法。
附图说明
图1为本发明的工艺示意图;
图2为浇注系统局部示意图;
图3为1#外模砂芯8俯视示意图;
图4为4#外模砂芯(10)仰视示意图;
图5为下箱壳模砂型(1)仰视和局剖示意图;
图6为上箱壳模砂型(19)俯视示意图;
图7为上箱壳模砂型、2#水腔砂芯水平射芯模剖面示意图;
图8为水平分模射砂板剖面示意图;
图9为水平分模顶芯板剖面示意图;
图10为垂直射芯模剖面示意图;
图11为垂直分模射砂板剖面示意图。
具体实施方式
参见图1-图6,一种增压器水冷轴承壳覆膜砂的浇注系统,包括下箱壳模砂型1、下箱壳型加强筋2、2#水腔砂芯3、3#油室砂芯4、3#a油室砂芯5、3#进油孔芯头6、3#油室砂芯排气孔7、1#外模砂芯8、4#外模砂芯排气槽9、4#外模砂芯10、下箱壳模分型面排气槽11、下横浇道12、上横浇道13、内浇口14、上下壳模止口15、2#水腔芯排气孔16,2#水腔砂芯芯头17,铸件型腔18,上箱壳模砂型19,直浇道20,顶冒口21,下箱壳模砂型轴承孔芯头22,3#芯轴承孔上芯座,上箱壳模砂型轴承孔芯头23,3#芯轴承孔下芯座,上箱壳型加强筋24,过滤网25,1#外模砂芯右定位芯头26,1#外模芯左定位芯头27,2#水腔砂芯下芯座28,3#进油孔芯头下芯座29,2#水腔砂芯上芯座30,3#进油孔芯头上芯座31,4#外模砂芯定位芯头32,4#外模砂芯定位芯头33,下箱壳模砂型定位芯座34,下箱壳模砂型定位芯座35。所述下箱壳模砂型1的底面设有多个环形加强筋2(见图5)以保证下箱壳模砂型1的强度,正面中心轴承孔设有芯头21,正面一侧设有下横浇道12,下横浇道12两端设有长方形过滤网槽25,槽深2mm,槽宽必须大于下横浇道12宽度单边5mm,以便于上横浇道13压紧过滤网,下横浇道12中间一侧与直浇道20连通,下箱壳型分型面设有环形凹形止口15定位,分型面对应4#芯排气槽9设有排气槽11并分别连通,下箱壳模砂型1在正面内圆直浇道20一侧还设有凸形定位芯座35,在对称处设有凸形定位芯座34。所述1#外模砂芯8外圆面直浇道20一侧设有凸形定位芯头26,对称位置设有凸形定位芯头27,然后定位芯头26与下箱壳模砂型定位座35形成间隙支撑配合,在另一侧的定位芯头27与下箱壳模砂型定位座34形成间隙支撑配合,1#外模砂芯8底面一侧设有内浇口146道均布并与铸件型腔18下端发兰连通,内浇口14一侧设有上横浇道13,上横浇道在直浇道20中间断开(见图2),形成两段上横浇道13)分别与内浇口和下横浇道12)两端过滤网25处连通(见图2),使铁水通过下横浇道过滤网25进入上横浇道13,从而可以起挡渣作用,1#外模砂芯8正面对应4个2#水腔砂芯芯头17设有4个下芯座28,形成支撑间隙配合,对应1个3#进油孔芯头6设有1个下芯座29,形成支撑间隙配合。所述2#水腔砂芯3设有4个芯头17,各芯头17设有排气孔16,通过4个2#水腔砂芯芯头17与1#外模砂芯8的4个下芯座28形成支撑间隙配合。所述3#油室砂芯4和3a#油室砂芯5需先用砂芯胶水对接粘牢形成一个整体,3#油室砂芯4设有进油孔芯头6和排气孔7,进油孔芯头6一侧设有凸形定位并与对应的1#外模砂芯芯座29形成支撑间隙配合,3#芯轴承孔上芯座与下箱壳模砂型轴承孔芯头22形成支撑间隙配合并中心定位。所述4#外模砂芯10外圆面直浇道一侧设有凸形定位芯头33,对称位置设有凸形定位芯头32,并在1#外模砂芯8上方定位芯头33与定位芯头26对应,然后与下箱壳模砂型定位座35形成间隙配合,在1#外模砂芯8上方另一侧定位芯头32与定位芯头27对应,然后与下箱壳模砂型定位座34形成间隙配合,对应4个2#砂芯芯头17设有4个上芯座30,并形成压紧间隙配合,以避免2#水腔芯3上浮,对应3#进油孔芯头6设有1个上芯座31,并形成压紧间隙配合,以避免3#油室芯4上浮,对应4个2#水腔芯芯头排气孔16设有4个排气槽9,并与下箱分型面排气槽11分别连通,对应1个3#油室芯排气孔7设有排气槽9,并与下箱分型面排气槽11连通。所述上箱壳模砂型19的上面设有多个环形加强筋24(见图6)以保证上箱壳模砂型19的强度,底面中心设有轴承孔芯头23,并与3#芯轴承孔下芯座23形成压紧间隙配合,上箱壳模分型面设有凸字环形止口15,并与下箱壳模分型面凹字环形止口15形成定位间隙配合,上箱壳模砂型19还设有顶冒口21两个并与铸件型腔上发兰顶面连通,设有直浇道20一根并与4#外模砂芯10、1#外模砂芯8和下箱壳模砂型1贯通。
所述下箱壳模砂型1的底面设有多个环形加强筋2(见图5)以保证下箱壳模砂型1的强度,正面中心轴承孔设有芯头21,正面一侧设有下横浇道12,下横浇道12两端设有长方形过滤网槽25,槽深2mm,槽宽必须大于下横浇道12宽度单边5mm,以便于上横浇道13压紧过滤网,下横浇道12中间一侧与直浇道20连通,下箱壳型分型面设有环形凹形止口15定位,分型面对应4#芯排气槽9设有排气槽11并分别连通,下箱壳模砂型1在正面内圆直浇道20一侧还设有定位芯座35,在对称处设有定位芯座34。
所述1#外模砂芯8外圆面直浇道20一侧设有凸形定位芯头26,对称位置设有凸形定位芯头27,然后定位芯头26与下箱壳模砂型定位座35形成间隙支撑配合,在另一侧的定位芯头27与下箱壳模砂型定位座34形成间隙支撑配合,1#外模砂芯8底面一侧设有内浇口14,6道均布并与铸件型腔18下端发兰连通,内浇口14一侧设有上横浇道13,上横浇道在直浇道20中间断开(见图2),形成两段上横浇道13分别与内浇口和下横浇道12两端过滤网25处连通(见图2),使铁水通过下横浇道过滤网25进入上横浇道13,从而可以起挡渣作用,1#外模砂芯8正面对应4个2#水腔砂芯芯头17设有4个下芯座28,形成支撑间隙配合,对应1个3#进油孔芯头6设有1个下芯座29,形成支撑间隙配合。
所述2#水腔砂芯3设有4个芯头17,各芯头17设有排气孔16,通过4个2#水腔砂芯芯头17与1#外模砂芯8的4个下芯座28形成支撑间隙配合。
所述3#油室砂芯4和3a#油室砂芯5需先用砂芯胶水对接粘牢形成一个整体,3#油室砂芯4设有进油孔芯头6和排气孔7,进油孔芯头6一侧设有凸形定位并与对应的1#外模砂芯芯座29形成支撑间隙配合,3#芯轴承孔上芯座与下箱壳模砂型轴承孔芯头22形成支撑间隙配合并中心定位。
所述4#外模砂芯10外圆面直浇道一侧设有凸形定位芯头33,对称位置设有凸形定位芯头32,并在1#外模砂芯8上方定位芯头33与定位芯头26对应,然后与下箱壳模砂型定位座35形成间隙配合,在1#外模砂芯8上方另一侧定位芯头32与定位芯头27对应,然后与下箱壳模砂型定位座34形成间隙配合,对应4个2#砂芯芯头17设有4个上芯座30,并形成压紧间隙配合,以避免2#水腔芯3上浮,对应3#进油孔芯头6设有1个上芯座31,并形成压紧间隙配合,以避免3#油室芯4上浮,对应4个2#水腔芯芯头排气孔16设有4个排气槽9,并与下箱分型面排气槽11分别连通,对应1个3#油室芯排气孔7设有排气槽9,并与下箱分型面排气槽11连通。
所述上箱壳模砂型19的正面设有多个环形加强筋24(见图6)以保证上箱壳模砂型19的强度,底面中心设有轴承孔芯头23,并与3#芯轴承孔下芯座23形成压紧间隙配合,上箱壳模分型面设有凸字环形止口15,并与下箱壳模分型面凹字环形止口15形成定位间隙配合,上箱壳模砂型19还设有顶冒口21两个并与铸件型腔上发兰顶面连通,设有直浇道20一根并与4#外模砂芯10、1#外模砂芯8和下箱壳模砂型1贯通。
一种增压器水冷轴承壳覆膜砂的砂型射芯(造型)方法,包括:
根据砂型结构尺寸大小和射砂量大小选用射芯机设备型号,本案选用现有Z970水平分模射芯机和Z956垂直分模射芯机,设计射芯模方案为:
| 序号 |
名称 |
数量 |
材质 |
配件 |
设备 |
| 1 |
下箱壳模、3#芯、3#a芯 |
1模3件 |
QT500-7 |
上模射砂板、顶芯板各1件 |
水平分模射芯机 |
| 2 |
上箱壳模、2#水腔芯 |
1模2件 |
QT500-7 |
上模射砂板、顶芯板各1件 |
水平分模射芯机 |
| 3 |
1#外模芯 |
1模1件 |
QT500-7 |
射砂板1件 |
垂直分模射芯机 |
| 4 |
4#外模芯 |
1模1件 |
QT500-7 |
射砂板1件 |
垂直分模射芯机 |
说明:下箱壳模砂型结构尺寸大小和射砂量大小适合水平分模射芯机,搭配尺寸较小的3#芯、3#a芯未超过射砂板的有效射程。上箱壳模砂型结构尺寸大小和射砂量大小适合水平分模射芯机,搭配尺寸较小的2#水腔芯未超过射砂板的有效射程。1#外模砂型结构尺寸大小受垂直分模模具尺寸限制,只能放下1件砂芯。4#外模砂型结构尺寸大小受垂直分模模具尺寸限制,只能放下1件砂芯。
水平分模射芯模示意图说明(见图7):
下模36(动模)、下模加热管37、下模底座连接槽38、下模顶芯板39、下模顶芯杆40、上模座连接槽41、上模(定模)、加热管42、上模射嘴43。
水平分模射砂板示意图说明(见图8):射砂板a44、橡胶圈45、连接孔46、射嘴a47、橡胶圈48。
水平分模上模顶芯板示意图说明(见图9):顶芯板a49、连接槽50、顶杆51。
垂直分模射芯模示意图说明(见图10):动模加热管52、动模顶芯板53、导柱a54、动模支架连接槽55、动模顶芯杆56、动模57、射嘴b58、定模59、定模顶杆60、导柱b61、定模支架连接槽62、弹簧63、顶芯板b64、定模加热管65。
垂直分模射砂板示意图说明(见图11):连接孔66、射砂板b67、橡胶圈68、射嘴69。
上箱壳模砂型、2#水腔砂芯射芯方法:
水平分模模具安装:将下模底座连接槽38与设备下部的动模板T型槽和定位销对齐,放入螺杆带牢不锁紧,动模板顶起至设备上部射砂口连接口并把射砂板a44上连接孔46对正连接好,移开射砂板a44,顶芯板a49上的顶杆51插入上模射嘴43并将连接槽50对正设备上的联接孔联接好,再将模座连接槽41与设备上端定模板T型槽对齐并用螺杆连接锁紧,然后再将下模底座连接槽38与设备下部的动模板T型槽锁紧。
水平分模射芯方法:模具安装好试运行正常后,将50/100目的覆膜砂加入储砂罐中,按要求连接好加热管37、42的电源,在控制箱上设定参数:定模温度330、动模温度330、射砂时间5秒、固化时间270秒。起动电源按钮待上下模温度到设定值后,起动工作按钮后射砂板a44移动到上模42上方,射嘴a47对正上模射嘴43橡胶圈45并压紧射砂5秒,保温270秒后下模36分开的同时,上顶芯杆51将上模部分的上箱壳模砂型19和水腔砂芯3顶出离开上模42,下模顶芯杆40将上箱壳模砂型19和水腔砂芯3顶出下模36,取芯叉插入上箱壳模砂型19的底部,下模顶芯杆40复位,取芯叉取出上模壳模砂型19,操作人员取出水腔砂芯3,射芯完成。
下箱壳模砂型、3#、3#a油室砂芯射芯方法:
模具安装、射砂方法同上箱壳模砂型、2#水腔砂芯射芯方法。
1#外模砂芯射芯方法:
垂直分模模具安装:将动模57和定模59用螺栓锁紧后分别将定模支架连接槽62与垂直分模射芯机定模T形槽对正用螺杆连接,动模支架连接槽55与垂直分模射芯机动模T形槽对正用螺杆连接,将射砂板b67上的连接孔66对正设备上的射砂板连接孔,并用螺杆连接牢固,松开锁紧螺栓后试运行正常后安装完毕。
垂直分模射芯方法:模具安装好试运行正常后,将50/100目的覆膜砂加入储砂罐中,按要求连接好加热管52和65的电源,在控制箱上设定参数:定模温度230、动模温度230、射砂时间3秒、固化时间230秒。起动电源按钮待上下模温度到设定值后,起动工作按钮后射砂板b67移动到射嘴b58平面上方,射砂板射嘴69和橡胶圈68对正模具射嘴b58并压紧射砂3秒,保温230秒后动模57分开的同时,定模顶芯杆60将定模部分的1#外模砂芯8顶出离开定模59,动模57带着1#外模砂芯8翻转90度,动模顶芯杆56将1#外模砂芯8顶出并落在接芯车上退出,操作人员取出1#外模砂芯8,射芯完成。
4#外模砂芯射芯方法:
模具安装、射芯方法同1#外模砂芯射芯方法。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。