CN115069984A - 一种砂型下芯柔性导向装置及砂型 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种砂型下芯柔性导向装置，包括第一基准导向件、第二基准导向件和光源发射器，所述第一基准导向件设置于砂芯上且所述第一基准导向件不低于所述砂型的箱口面；所述第二基准导向件设置于所述箱口面，所述第二基准导向件背离所述砂芯一侧设置有所述光源发射器，所述光源发射器发射的第一光束与所述第一基准导向件和所述第二基准导向件的中心线均重合。本发明公开的砂型下芯柔性导向装置，通过光源发射器发出的第二光束与投影板上的基准线相对位置来进行砂型的调平；通过第一光束与第一基准导向件和第二基准导向件的中心线的相对位置来进行下芯全过程的导向和定位，操作过程简单，导向、定位精度高且柔性方式安全性大幅度提高。

Description

一种砂型下芯柔性导向装置及砂型

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别是涉及一种砂型下芯柔性导向装置及应用该装置的砂型。

背景技术

铸件生产过程中，对于一些大尺寸砂芯，如何保证砂芯下芯时的调平以及芯头的对准一直以来是此类铸件的铸造难题。随着铸件设计呈现不断轻量化的趋势，顾客对于铸件尺寸和壁厚的控制精度要求也越来越严格，目前常见的芯头定位导向或采用下芯导向杆的方式可靠性均比较低。

芯头导向因为下芯深度和砂芯结构的限制，很难在下芯较深时观察到芯头沿周的情况，在芯头开始进入型腔定位时极易与型腔发生磕碰，导致砂芯和/或砂型损坏。下芯导向杆类刚性导向装置，砂芯吊运下芯过程中存在不能准确调平，以及天车摆动难以避免，导向杆间隙大则定位导向不准确，间隙小则极易在下芯过程中因对准偏差发生变形或损坏，造成定位不准确带来尺寸及夹砂等缺陷。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可精确控制的砂型下芯柔性导向装置及应用该装置的砂型。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

本发明实施例公开一种砂型下芯柔性导向装置，包括第一基准导向件、第二基准导向件和光源发射器，所述第一基准导向件设置于砂芯上且所述第一基准导向件不低于所述砂型的箱口面；所述第二基准导向件设置于所述箱口面，所述第一基准导向件的中心线在所述箱口面的投影和所述第二基准导向件的中心线在所述箱口面的投影位于同一直线；所述第二基准导向件背离所述砂芯一侧设置有所述光源发射器，所述光源发射器发射的与所述箱口面垂直的第一光束与所述第一基准导向件和所述第二基准导向件的中心线均重合。

在其中一种实施例中，本发明公开的砂型下芯柔性导向装置还包括投影板，所述投影板设置于所述箱口面背离所述第二基准导向件一侧，所述投影板上设置有基准线，所述光源发射器发射出与所述第一光束垂直的第二光束，所述第二光束与所述基准线重合。

进一步地，所述投影板为非透光材质。

在其中一种实施例中，所述第一基准导向件的中心线与所述砂芯的表面平行，所述第二基准导向件的中心线与所述砂型的箱口面平行。

在其中一种实施例中，所述第一基准导向件为开口位于所述砂芯表面的第一凹槽，所述第一凹槽的横截面为等边三角形。

在其中一种实施例中，所述第一基准导向件的横截面在所述箱口面的投影面积相等。

在其中一种实施例中，所述第二基准导向件为开口位于所述箱口面的第二凹槽，所述第二凹槽的横截面为等边三角形。

在其中一种实施例中，所述第二基准导向件背离所述光源发射器一端位于所述砂型的型腔面；下芯到位后，所述第一基准导向件朝向所述砂型一端与所述箱口面相交。

第二方面，本发明实施例还公开一种砂型，采用以上任意实施例所述的大砂型下芯柔性导向装置进行下芯导向和定位。

进一步地，采用至少3组所述的砂型下芯柔性导向装置进行下芯导向和定位。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明公开的砂型下芯柔性导向装置，采用柔性定位方式，避免因下芯不准确导致的芯头磕碰砂型、夹砂、壁厚尺寸不合格等缺陷。本发明公开的砂型下芯柔性导向装置，通过光源发射器发出的第二光束与投影板上的基准线相对位置来进行砂型的调平；通过光源发射器发出的第一光束与第一基准导向件和第二基准导向件的中心线的相对位置来进行下芯全过程的导向和定位，操作过程简单，导向、定位精度高且柔性方式安全性大幅度提高。

附图说明

图1为本发明实施例公开的砂型下芯柔性导向装置的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的砂型下芯柔性导向装置另一状态的结构示意图。

图3为图2的A部局部放大图；

图4为砂型的结构示意图；

图5为图4的B部局部放大图；

图6为光源发射器的结构示意图。

附图标记说明：

100-砂型，110-箱口面，200-砂芯；

310-第一基准导向件，320-第二基准导向件；

330-光源发射器，331-第一光束，332-第二光束，3321-一号第二光束，3322-二号第二光束，3323-三号第二光束；

340-投影板，341-基准线。

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。

本发明实施例公开一种砂型下芯柔性导向装置，如图1至图3所示，所公开的砂型下芯柔性导向装置包括第一基准导向件310和第二基准导向件320，第一基准导向件310设置于砂芯200上，第二基准导向件320设置于砂型100的箱口面110。在整个下芯过程中，通过维持第一基准导向件310的中心线在箱口面110的投影和第二基准导向件320的中心线在箱口面110的投影始终位于同一直线，来进行砂芯200和砂型100的下芯导向、下芯定位。

为了便于观察第一基准导向件310和第二基准导向件320在下芯过程的相对位置，在砂型100的箱口面110上位于第二基准导向件320背离砂型100型腔一侧可以设置光源发射器330。如图6所示，光源发射器330可以发射相互垂直的第一光束331和/或第二光束332，第一光束331可与箱口面110垂直，第一光束331可以为垂直光束，用于观察第一基准导向件310和第二基准导向件320的相对位置；第二光束332可以为水平光束，用于进行砂型100及其箱口面110的找平。

本发明公开的实施例中，可以在制作砂芯200的芯盒内设置定位块，制芯后在砂芯200对应位置形成第一凹槽作为第一基准导向件310，第一凹槽开口位于砂芯200表面，其横截面可以为等边三角形，其各处横截面在箱口面110的投影面积均可以相等，其中心线可以与砂芯200的表面平行。第一凹槽的深度可以为5～15mm，长度可以为100～200mm。当然，第一凹槽的形状、尺寸也可以根据砂芯具体结构进行改变，本发明对此不做具体限制。

本发明公开的实施例中，可以在砂型100造型用模具上设置定位块，造型后在砂型100对应位置形成第二凹槽作为第二基准导向件320，第二凹槽开口位于砂型100的箱口面110，其横截面可以为等边三角形，其各处横截面在砂型100的型腔面的投影面积均可以相等，其中心线可以与砂型100的箱口面110平行。第二凹槽的深度可以为5～15mm，长度可以为100～200mm。当然，第二凹槽的形状、尺寸也可以根据砂芯具体结构进行改变，本发明对此不做具体限制。

需要说明的是，第一光束331与第二凹槽的中心线重合，当砂芯200与砂型100定位准确时，第一光束331与第一凹槽的中心线重合。由于第一凹槽和第二凹槽的横截面均可以为等边三角形，在下芯过程中，可以通过观察第一光束331与第一凹槽、第二凹槽的底边的相对位置来进行下芯导向和下芯定位。

本发明公开的实施例中，如图4、图5所示，所公开的砂型下芯柔性导向装置还可以包括投影板340，投影板340设置于砂型100的箱口面110，且其与光源发射器330分别设置于箱口面110的两侧，投影板340上可以设置一条基准线341。光源发射器330发出第二光束332，当第二光束332在投影板340上与基准线341重合时，则砂型100的箱口面110是水平的。当然，如果箱口面110上设置有多个光源发射器330，投影板340可以只设置一个，且其上可以不专门再设置基准线，多个光源发射器330发射的多个第二光束相互为基准。如图4所示，以三个光源发射器为例，三个光源发射器330分别发出一号第二光束3321、二号第二光束3322和三号第二光束3323，在投影板340上，一号第二光束3321可以为二号第二光束3322和三号第二光束3323的基准线，同理，其余两个第二光束也可以为基准线。通过调整三个第二光束在投影板340上重合，来进行箱口面110校平。

优选地，为了更直观地观测投影板340上第二光束332的重合情况，投影板340为非透光材质。

本发明一种可选的实施，所公开的砂型下芯柔性导向装置的使用方法，合箱时，先使用第二光束332进行箱口面110找平，再使用第一光束331进行下芯导向，下芯定位。

具体可以包括如下步骤：

S1、设置光源发射器330，将光源发射器330设置于箱口面110上，打开光源发射器330，调整其位置使第一光束331与第二基准导向件320的中心线重合，当然，在此步骤可以设置多个光源发射器330，不发明对此不做具体限制。

S2、箱口面110校平，调整砂型100使第二光束332与基准线341重合；当然，如果设置有多个光源发射器330，在此步骤优选为调整砂型100使多个光源发射器330发射的多个第二光束332在投影板340上重合。

S3、下芯，起吊砂芯200，砂芯200进入型腔后，将光源发射器330发出的第一光束331与砂芯200上的第一基准导向件310的中心线对齐后开始下芯，下芯过程中，随时观察，始终保持第一光束331和第一基准导向线310的中心线重合直至下芯完成。

本发明公开的实施例中，第二基准导向件320背离光源发射器330一端位于砂型100的型腔面；下芯完成后，第一基准导向件310的下端与箱口面110相交。此时，如果下芯定位准确，第一基准导向件310和第二基准导向件320的中心线重合，在后续工序中，即使撤去光源发射器330，也可以通过观察第一基准导向件310和第二基准导向件320的中心线是否对齐以判断准确定位的砂芯200是否相对于砂型100有所移动。

第二当面，本发明实施例公开一种砂型，所公开的砂型采用上述任意所述的砂型下芯柔性导向装置进行下芯导向和下芯定位。

优选地，采用至少3组所述的砂型下芯柔性导向装置进行下芯导向和下芯定位。

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 (10)

1.一种砂型下芯柔性导向装置，其特征在于，包括第一基准导向件、第二基准导向件和光源发射器，所述第一基准导向件设置于砂芯上且所述第一基准导向件不低于所述砂型的箱口面；所述第二基准导向件设置于所述箱口面，所述第一基准导向件的中心线在所述箱口面的投影和所述第二基准导向件的中心线在所述箱口面的投影位于同一直线；

所述第二基准导向件背离所述砂芯一侧设置有所述光源发射器，所述光源发射器发射的与所述箱口面垂直的第一光束与所述第一基准导向件和所述第二基准导向件的中心线均重合。

2.根据权利要求1所述的砂型下芯柔性导向装置，其特征在于，还包括投影板，所述投影板设置于所述箱口面背离所述第二基准导向件一侧，所述投影板上设置有基准线，所述光源发射器发射出与所述第一光束垂直的第二光束，所述第二光束与所述基准线重合。

3.根据权利要求2所述的砂型下芯柔性导向装置，其特征在于，所述投影板为非透光材质。

4.根据权利要求1所述的砂型下芯柔性导向装置，其特征在于，所述第一基准导向件的中心线与所述砂芯的表面平行，所述第二基准导向件的中心线与所述砂型的箱口面平行。

5.根据权利要求1所述的砂型下芯柔性导向装置，其特征在于，所述第一基准导向件为开口位于所述砂芯表面的第一凹槽，所述第一凹槽的横截面为等边三角形。

6.根据权利要求5所述的砂型下芯柔性导向装置，其特征在于，所述第一基准导向件的横截面在所述箱口面的投影面积相等。

7.根据权利要求1所述的砂型下芯柔性导向装置，其特征在于，所述第二基准导向件为开口位于所述箱口面的第二凹槽，所述第二凹槽的横截面为等边三角形。

8.根据权利要求1所述的砂型下芯柔性导向装置，其特征在于，所述第二基准导向件背离所述光源发射器一端位于所述砂型的型腔面；下芯到位后，所述第一基准导向件朝向所述砂型一端与所述箱口面相交。

9.一种砂型，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的砂型下芯柔性导向装置进行下芯导向和定位。

10.根据权利要求9所述的砂型，其特征在于，采用至少3组所述的砂型下芯柔性导向装置进行下芯导向和定位。

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