CN116020999A - 一种带有螺母的床身铸造工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带有螺母的床身铸造工艺，其主要包括以下步骤：制砂型上盖，定位螺母部分置于上盖模具内，型砂和固化剂倒入上盖模具中，待砂型上盖固定成型后将上盖脱模，定位螺母脱离上盖模具且嵌设于砂型上盖；制砂型底座；配模，固定成型后的砂型上盖盖合于固定成型的砂型底座；浇铸；开箱；其中，所述定位螺母外壁设置有锚固结构，所述锚固结构包括开设有多个环槽和/或固定设置有多个环形加强筋或者外壁开设有一环槽且固定设置有一环形加强筋；于制作砂型上盖所述环槽置于上盖模具内，且型砂和固化剂将定位螺母的端部。本申请具有提升定位螺母和床身本体之间的连接结构强度的效果。

Description

一种带有螺母的床身铸造工艺

技术领域

本申请涉及铸造的领域，尤其是涉及一种带有螺母的床身铸造工艺。

背景技术

生产机床床身过程中考虑成本、工艺以及生产周期等原因，一般采用砂型铸造。为了确保机床工作状态时的水平度，会在床身底部设置定位螺母，定位螺母螺纹连接有支撑座，通过支撑座调节床身的水平度。

目前，公开号为CN106734957A的中国发明专利公开了一种机床的加工方法，一、制作模型：在机床模具本体上开设有预留孔，将开设有环槽的定位螺帽的上半截安置于预留孔内，然后将机床模具本体安置于模具框内；

二、造型：通过将砂石、固化剂以及树脂混合后倒入砂型模具框内进行固定成型，然后取出机床模具本体，此时砂型模具本体将定位螺帽的下半截固定在砂型模具本体内，上半截表露在外侧；

三、砂型修整及配模；

四、合箱浇铸；

五、开箱及机床表面清理：开箱后将附着在铸件表面的砂泥清除，并且将定位螺帽内的杂质取出。

浇筑的过程中灌入铁水后，铁水在砂型模具的流道内进行成型作用，从而将此时位于砂型外侧的上半截定位螺帽包覆在铁水内，铁水冷却凝固后就形成与定位螺帽造型一样的空间将定位螺帽完全包覆固定住。

针对上述中的相关技术，因为机床重量较大，因此在长期使用过程中，定位螺母与床身之间的连接结构松动，发明人认为存在定位螺母和床身连接结构稳固性不足的缺陷。

发明内容

为了提升定位螺母和床身本体之间的连接结构强度，本申请提供一种带有螺母的床身铸造工艺。

本申请提供的一种带有螺母的床身铸造工艺：采用如下的技术方案：

主要包括以下步骤：

制砂型上盖，定位螺母部分置于上盖模具内，型砂和固化剂倒入上盖模具中且将定位螺母突出于上盖模具的部分包覆，待砂型上盖固定成型后将上盖脱模，所述定位螺母脱离上盖模具且嵌设于砂型上盖；

制砂型底座，将砂型和固化剂倒入底座模具中进行固定成型为砂型底座，待砂型底座固定成型后将底座脱模；

配模，固定成型后的砂型上盖盖合于固定成型的砂型底座，且砂型上盖嵌设有定位螺母的端面朝向砂型底座，所述定位螺母一端与砂型底座接触；

浇铸，熔融的金属注入配模后的砂型内；

开箱，待浇铸后的熔融的金属冷却固定为铸件后，去除砂泥；

其中，所述定位螺母外壁设置有锚固结构，所述锚固结构包括开设有多个环槽和/或固定设置有多个环形加强筋或者外壁开设有一环槽且固定设置有一环形加强筋；于制作砂型上盖所述环槽置于上盖模具内，且型砂和固化剂将定位螺母的端部；于配模中所述定位螺母的锚固结构位于砂型底座与砂型上盖之间形成的型腔中。

通过采用上述技术方案，熔融的金属注入砂型内后，熔融的金属将定位螺母的锚固结构包裹并且与锚固结构相互嵌入，金属冷却后形成床身本体，定位螺母与床身本体固定连接。

熔融的金属流入多个环槽内后冷却形成嵌入环槽内的多个金属块，增强定位螺母和床身本体之间的连接结构强度。

或者，熔融的金属流至环形加强筋的两侧后冷却形成夹紧于环形加强筋，从而增强定位螺母和床身本体之间的连接结构强度。

可选的，所述锚固结构包括开设于定位螺母外壁环槽以及固定连接于定位螺母的环形加强筋，所述环形加强筋位于定位螺母的环槽内。

通过采用上述技术方案，将环形加强筋将环槽分割成两个部分，进入环槽的熔融金属被分隔为两个部分，冷却后形成嵌入环槽内的金属块，两个金属块夹紧环形加强筋，从而增强定位螺母和床身本体之间的连接结构强度。

可选的，所述环形加强筋与环槽底壁的连接处以及环槽底壁于环槽侧壁的连接处形成圆弧倒角。

通过采用上述技术方案，缓解因为熔融金属的粘度高而无法流入环槽底壁的连接处以及环槽底壁于环槽侧壁的连接处的夹角处，进而能够减小金属冷却之后在夹角处的空隙。

可选的，所述上盖模具开设有预制孔，上盖模具的预制孔内设置有活动块，所述活动块开设有与定位螺母适配的放置孔，所述活动块包括多个块组件，所述块组件周向设置围合成所述放置孔。

通过采用上述技术方案，上盖脱模时，活动块与定位螺母一起从上盖模具上脱离，然后将块组件拆分使其脱离定位螺母。

可选的，所述预制孔的侧壁呈倾斜设置以使预制孔朝向砂型上盖的一端的孔径大于另一端的孔径，所述活动块外壁呈倾斜设置并且与预制孔的侧壁贴合。

通过采用上述技术方案，便于活动块从而上盖模具中脱离。

可选的，所述砂型底座朝向上盖的一端端面开设有与定位螺母一端适配的定位槽，于配模中所述定位螺母背离砂型上盖的一端置于定位槽内且与定位槽底部贴合，所述定位槽的开口处的面积大于定位槽底部的面积。

通过采用上述技术方案，减少铁水将定位螺母的一端封闭，并且能够利用定位槽对定位螺母进行定位。

可选的，所述定位螺母的螺母孔中填充有砂泥。

通过采用上述技术方案，尽量避免熔融的人金属进入定位螺母的螺纹孔内，避免金属将螺纹孔堵塞。

可选的，所述定位螺母的螺母孔设置有定位杆，所述定位杆一端固定插接于定位螺母的砂泥中，所述定位杆与定位螺母的中心轴线呈倾斜设置，于制砂型上盖中型砂和固化剂倒入上盖模具中且将定位螺母突出于上盖模具的部分以及定位杆突出与定位螺母的部分包覆。

通过采用上述技术方案，增加定位螺母与砂型上盖结合强度，尽量避免定位螺母从砂型上盖上脱落。

可选的，于浇铸前对定位螺母进行预热。

通过采用上述技术方案，熔融的金属与预热后的定位螺母接触，减缓金属的冷却速度，可以使得金属依旧保持较强的流动性，而非因快速冷却将定位螺母包裹以阻碍其他熔融的金属与定位螺母接触，进而产生缝隙和气泡问题。此外，预热之后的定位螺母表面温度较高，在与熔融的金属接触后定位螺母表面温度进一步提升以接近熔融，进一步提升定位螺母和床身本体之间的结构强度。

可选的，于配模前将铜制的感应线圈套套设于定位螺母，且于浇铸前用感应线圈对定位螺母预热。

通过采用上述技术方案，利用感应线圈加热定位螺母实现预热，当铜制的感应线圈与熔融的金属接触后会融化，从而漂浮于熔融的金属最上端，在

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在砂型上盖中嵌设有外壁设置有锚固结构的定位螺母，包括有设有多个环槽和/或固定设置有多个环形加强筋或者外壁开设有一环槽且固定设置有一环形加强筋的锚固结构位于合模之后的砂型型腔中，，熔融的金属将定位螺母的锚固结构包裹并且与锚固结构相互嵌入，金属冷却后形成床身本体，定位螺母与床身本体固定连接。

2.环形加强筋与环槽底壁的连接处以及环槽底壁于环槽侧壁的连接处形成圆弧倒角，并且对定位螺母进行预热从而减少定位螺母和机床床身之间之间的缝隙和螺母。

附图说明

图1是本申请实施例用于展示上盖模具的轴侧图。

图2是图1的A部放大图。

图3是本申请实施例用于展示定位螺母和活动块的爆炸图。

图4是本申请另一实施例用于展示定位螺母的结构示意图。

图5是本申请实施例用于配模后的砂型上盖和砂型底座的剖面图。

图6是本申请实施例用于展示感应线圈的结构示意图。

附图标记说明：100、上盖模具；101、预制孔；110、活动块；111、放置孔；112、块组件；200、定位螺母；210、锚固结构；211、环槽；212、环形加强筋；220、砂泥；230、定位杆；300、砂型上盖；400、砂型底座；401、定位槽；500、感应线圈。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种带有螺母的床身铸造工艺。该铸造工艺主要包括以下步骤：

制砂型上盖300。

参照图1和图2，将定位螺母200一端穿置于上盖模具100内。参照图3，定位螺母200外壁设置有锚固结构210，在本实施例中锚固结构210包括开设于定位螺母200外壁的多个环槽211，本实施例中环槽211有两个。当定位螺母200插入上盖模具100之后，其锚固结构210位于上盖模具100中。

在另一实施例中，锚固结构210包括固定设置有多个环形加强筋212。

在另一实施例中，参照图4，锚固结构210包括开设于定位螺母200外壁环槽211以及固定连接于定位螺母200的环形加强筋212。环形加强筋212位于定位螺母200的环槽211内，将环形加强筋212将环槽211分割成两个部分，进入环槽211的熔融金属被分隔为两个部分。

环形加强筋212与环槽211底壁的连接处以及环槽211底壁于环槽211侧壁的连接处形成圆弧倒角。

参照图2和图3，将定位螺母200一端穿置于上盖模具100内之前，在定位螺母200的螺纹孔中填充满砂泥220，以尽量避免后续浇铸过程中铁水流入螺纹孔中。

参照图2，定位螺母200的螺纹孔设置有定位杆230。定位杆230一端固定插接于定位螺母200的砂泥220中，另一端延伸出螺纹孔。定位杆230与定位螺母200的中心轴线呈倾斜设置。在本实施例中定位杆230为长钉，长钉的尖端延伸出定位螺母200的螺纹孔。

将型砂和固化剂倒入上盖模具100中，同时将定位螺母200突出于上盖模具100的一端包覆，同时将定位杆230也包裹。待砂型上盖300固定成型，定位螺母200脱离上盖模具100且嵌设于砂型上盖300。倾斜设置的定位杆230有利于增强定位螺母200和砂型上盖300连接结构强度，上盖脱模时，确保定位螺母200不从砂型上盖300上脱离。

参照图2和图3，为了便于定位螺母200与上盖模具100的分离，上盖模具100开设有预制孔101，预制孔101内放置有用于稳定定位螺母200的活动块110。活动块110贯穿开设有六边形的放置孔111，放置孔111与定位螺母200适配。

参照图2和图3，活动块110包括多个块组件112，块组件112周向设置并且围合成放置孔111。在本实施例中块组件112为呈对称设置的两块，两个块组件112上均开设有一个等腰梯形槽，当两个块组件112拼接后形成一个放置孔111。定位螺母200放置于放置孔111内实现定位螺母200穿置于上盖模具100内。

参照图2和图3，上盖脱模时，活动块110与定位螺母200一起从上盖模具100上脱离，然后将块组件112拆分使其脱离定位螺母200。

参照图3，为了进一步便于活动块110从而上盖模具100中脱离，预制孔101的侧壁呈倾斜设置形成脱模斜度以使预制孔101朝向砂型上盖300的一端的内切圆孔径大于另一端的内切圆孔径。活动块110外壁呈倾斜设置并且与预制孔101的侧壁贴合。

制砂型底座400，将砂型和固化剂倒入底座模具中进行固定成型为砂型底座400，待砂型底座400固定成型后将底座脱模。

参照图5，砂型底座400朝向上盖的一端端面开设有与定位螺母200一端适配的定位槽401，定位槽401的开口处的面积大于定位槽401底部的面积。

砂型底座400和砂型上盖300表面流涂有耐火的涂型剂，以保证铁水流过的部分的表面呈现光滑平整，从而铁水成型成机床后表面不会形成坑坑洼洼的样子，并且涂型剂是通过混合酒精后烧结在砂型模具表面的，这样能够承受铁水的高温并且不会发生性能的改变，从而保证了机床成型的平整光滑度。

参照图5，配模。固定成型后的砂型上盖300盖合于固定成型的砂型底座400，且砂型上盖300嵌设有定位螺母200的端面朝向砂型底座400，定位螺母200一端与定位槽401底部接触。砂型上盖300和砂型底座400之间形成机床床身形状相同的型腔以及供铁水流入型腔的流道，流道至少有两个开口，一个用于铁水流入，另一个用于排出空气。

参照图6，配模前，在定位螺母200上套设有铜制的感应线圈500，线圈的通电线通过开口延伸至砂型外。在浇铸前对利用感应线圈500进行预热，感应线圈500内通入高频交流电流，使得感受电流集中在定位螺母200表面，使定位螺母200的表面温度快速上升。

浇铸，将1360℃~1380℃的铁水缓缓倒入流道内，铁水充满型腔。熔融的金属与预热后的定位螺母200接触，减缓金属的冷却速度，可以使得金属依旧保持较强的流动性，而非因快速冷却将定位螺母200包裹以阻碍其他熔融的金属与定位螺母200接触，进而产生缝隙和气泡问题。此外，预热之后的定位螺母200表面温度较高，在与熔融的金属接触后定位螺母200表面温度进一步提升以接近熔融，进一步提升定位螺母200和床身本体之间的结构强度。

开箱，待浇铸后的熔融的金属冷却固定为铸件后，去除砂泥220。然后对床身进行喷砂处理，以去除床身表面的杂质并且释放床身的内应力。

本申请实施例一种带有螺母的床身铸造工艺的实施原理为：熔融的金属流入多个环槽211内后冷却形成嵌入环槽211内的多个金属块，增强定位螺母200和床身本体之间的连接结构强度。

或者，熔融的金属流至环形加强筋212的两侧后冷却形成夹紧于环形加强筋212，从而增强定位螺母200和床身本体之间的连接结构强度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有螺母的床身铸造工艺，主要包括以下步骤：

制砂型上盖（300），定位螺母（200）部分置于上盖模具（100）内，型砂和固化剂倒入上盖模具（100）中且将定位螺母（200）突出于上盖模具（100）的部分包覆，待砂型上盖（300）固定成型后将上盖脱模，所述定位螺母（200）脱离上盖模具（100）且嵌设于砂型上盖（300）；

制砂型底座（400），将砂型和固化剂倒入底座模具中进行固定成型为砂型底座（400），待砂型底座（400）固定成型后将底座脱模；

配模，固定成型后的砂型上盖（300）盖合于固定成型的砂型底座（400），且砂型上盖（300）嵌设有定位螺母（200）的端面朝向砂型底座（400），所述定位螺母（200）一端与砂型底座（400）接触；

浇铸，熔融的金属注入配模后的砂型内；

开箱，待浇铸后的金属冷却固定为铸件后，去除型砂；

其特征在于：其中，所述定位螺母（200）外壁设置有锚固结构（210），所述锚固结构（210）包括开设有多个环槽（211）和/或固定设置有多个环形加强筋（212）或者外壁开设有一环槽（211）且固定设置有一环形加强筋（212）；于制作砂型上盖（300）中所述锚固结构（210）位于上盖模具（100）内，且型砂和固化剂将定位螺母（200）的端部；于配模中所述定位螺母（200）的锚固结构（210）位于砂型底座（400）与砂型上盖（300）之间形成的型腔中。

2.根据权利要求1所述的一种带有螺母的床身铸造工艺，其特征在于：所述锚固结构（210）包括开设于定位螺母（200）外壁的环槽（211）以及固定连接于定位螺母（200）的环形加强筋（212），所述环形加强筋（212）位于定位螺母（200）的环槽（211）内。

3.根据权利要求2所述的一种带有螺母的床身铸造工艺，其特征在于：所述环形加强筋（212）与环槽（211）底壁的连接处以及环槽（211）底壁于环槽（211）侧壁的连接处形成圆弧倒角。

4.根据权利要求1所述的一种带有螺母的床身铸造工艺，其特征在于：所述上盖模具（100）开设有预制孔（101），上盖模具（100）的预制孔（101）内设置有活动块（110），所述活动块（110）开设有与定位螺母（200）适配的放置孔（111），所述活动块（110）包括多个块组件（112），所述块组件（112）周向设置围合成所述放置孔（111）。

5.根据权利要求4所述的一种带有螺母的床身铸造工艺，其特征在于：所述预制孔（101）的侧壁呈倾斜设置以使预制孔（101）朝向砂型上盖（300）的一端的孔径大于另一端的孔径，所述活动块（110）外壁呈倾斜设置并且与预制孔（101）的侧壁贴合。

6.根据权利要求1所述的一种带有螺母的床身铸造工艺，其特征在于：所述砂型底座（400）朝向上盖的一端端面开设有与定位螺母（200）一端适配的定位槽（401），于配模中所述定位螺母（200）背离砂型上盖（300）的一端置于定位槽（401）内且与定位槽（401）底部贴合，所述定位槽（401）的开口处的面积大于定位槽（401）底部的面积。

7.根据权利要求1所述的一种带有螺母的床身铸造工艺，其特征在于：所述定位螺母（200）的螺母孔中填充有砂泥（220）。

8.根据权利要求1所述的一种带有螺母的床身铸造工艺，其特征在于：所述定位螺母（200）的螺母孔设置有定位杆（230），所述定位杆（230）一端固定插接于定位螺母（200）的砂泥（220）中，所述定位杆（230）与定位螺母（200）的中心轴线呈倾斜设置，于制砂型上盖（300）中型砂和固化剂倒入上盖模具（100）中且将定位螺母（200）突出于上盖模具（100）的部分以及定位杆（230）突出与定位螺母（200）的部分包覆。

9.根据权利要求1所述的一种带有螺母的床身铸造工艺，其特征在于：于浇铸前对定位螺母（200）进行预热。

10.根据权利要求9所述的一种带有螺母的床身铸造工艺，其特征在于：于配模前将铜制的感应线圈（500）套套设于定位螺母（200），且于浇铸前用感应线圈（500）对定位螺母（200）预热。

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