CN116079004A - 一种用于薄壁铸件的砂型结构及铸造方法 - Google Patents

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刘国峰
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Abstract

本发明涉及一种用于薄壁铸件的砂型结构，包括上砂型、下砂型和设置于上、下砂型之间的悬臂砂芯，所述悬臂砂芯中设置有两端外露的芯骨；所述悬臂砂芯的芯骨外露端与所述下砂型之间设置有填砂孔，所述填砂孔内设置有楔块，所述楔块一侧抵于所述芯骨的外露处，另一侧压于所述下砂型。本发明还公开使用上述用于薄壁铸件的砂型结构的铸造方法。本发明公开的用于薄壁铸件的砂型结构，通过在悬臂砂芯中设置两端外露的芯骨以及在该外露处楔实的楔块，有效增大悬臂砂芯的强度以及抗弯能力，防止浇注过程中悬臂砂芯漂芯、变形，从而提高了薄壁铸件的尺寸精度；采用与浮力方向相反的弓形芯骨，进一步增大芯骨的抗弯能力，无需使用卡子即可保证铸件精度。

Description

一种用于薄壁铸件的砂型结构及铸造方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，特别是涉及一种用于薄壁铸件的砂型结构及铸造方法。
背景技术
铸件的油管处通常采用砂芯以形成该油管的内腔，对于机床、机架等大型铸件，其油管处使用的砂芯为长度大、宽度大、高度小的悬臂砂芯，在浇注过程中，悬臂砂芯受到金属液的浮力也比其他类型砂芯大，因此，悬臂砂芯易漂芯、变形，最终导致铸造的油管尺寸误差大甚至发生透皮缺陷。本领域通常采用标芯将砂芯与下砂芯连接以解决漂芯问题，但是此种方法对于悬臂砂芯来说效果不佳。
发明内容
基于此，有必要针对悬臂砂芯易漂芯、变形的技术问题，提供一种用于薄壁铸件的砂型结构及铸造方法。
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用于薄壁铸件的砂型结构，包括上砂型、下砂型和设置于上、下砂型之间的悬臂砂芯，所述悬臂砂芯中设置有两端外露的芯骨；所述悬臂砂芯的芯骨外露端与所述下砂型之间设置有填砂孔，所述填砂孔内设置有楔块，所述楔块一侧抵于所述芯骨的外露处，另一侧压于所述下砂型。
在其中一种实施例中，所述芯骨为弓型，鼓起方向与所述悬臂砂芯受金属液浮力的方向相反。
在其中一种实施例中，所述芯骨周围吃砂量≥30mm。
在其中一种实施例中，所述砂型结构还包括标芯，所述标芯连接所述下砂型和所述悬臂砂芯。
在其中一种实施例中，所述标芯包括设置有挂钩段的第一部和设置有挂环段的第二部，所述第一部背离所述挂钩段的一端设置于所述悬臂砂芯内，所述第二部背离所述挂环段的一端设置于所述下砂型内，所述挂钩段挂于所述挂环段上。
在其中一种实施例中，所述楔块与所述下砂型之间设置有防护板，所述防护板为金属材质。
在其中一种实施例中，所述芯骨和/或所述楔块为金属材质。
在其中一种实施例中，所述填砂孔的横截面沿所述下砂型至所述上砂型方向逐渐增大。
第二方面，本发明实施例还公开一种铸造方法，使用上述任意所述的用于薄壁铸件的砂型结构，所述铸造方法包括如下步骤：
制芯，将所述芯骨放置于芯盒中，向所述芯盒中填入树脂砂制得所述悬臂砂芯；
造型，制作所述上砂型和所述下砂型；
组芯，将所述悬臂砂芯组入所述下砂型的型腔内，将所述楔块置入所述填砂孔内并将所述楔块楔实至所述芯骨的外露处与下砂型之间；
合型，在所述填砂孔内填砂，将所述上砂型组合至所述下砂型和所述悬臂砂芯上即可进行浇铸。
进一步地，所述芯盒内侧两端均设置有定位件，在所述制芯过程中，所述芯骨一端顶于一个定位件上，另一端顶于另一个定位件上。
本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本发明公开的用于薄壁铸件的砂型结构，通过在悬臂砂芯中设置两端外露的芯骨以及在该外露处楔实的楔块，有效增大悬臂砂芯的强度以及抗弯能力，防止浇注过程中悬臂砂芯漂芯、变形，从而提高了薄壁铸件的尺寸精度。本发明公开的用于薄壁铸件的砂型结构，采用与浮力方向相反的弓形芯骨，进一步增大芯骨的抗弯能力，悬臂砂芯部位无需使用卡子即可保证铸件尺寸精度，有效降低成本、提高工作效率并杜绝卡子熔合不良等缺陷。
附图说明
图1为本发明实施例公开的用于薄壁铸件的砂型结构的剖视图；
图2为图1的A部局部放大图；
图3为图1的B部局部放大图。
附图标记说明：
100-上砂型，200-下砂型，300-悬臂砂芯，310-芯骨，320-安装孔，410-第一空腔，420-第二空腔；
500-填砂孔，511-第一防护板，512-第二防护板，521-第一楔块，522-第二楔块；
610-第一部，620-第二部。
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用于薄壁铸件的砂型结构，如图1至图3所示，本发明实施例所公开的用于薄壁铸件的砂型结构包括上砂型100、下砂型200和设置于上、下砂型之间的悬臂砂芯300。悬臂砂芯300设置于下砂型200的型腔内，下砂型200和悬臂砂芯300之间形成用于形成一部分薄壁铸件的第一空腔410；上砂型100设置于下砂型200上，上砂型100和悬臂砂芯300之间形成用于形成另一部分薄壁铸件的第二空腔420。
具体地，悬臂砂芯300两侧均和下砂型200的型腔侧壁形成填砂孔500，悬臂砂芯300中还设置有两端外露的芯骨310以增加悬臂砂芯300的强度和抗压能力。悬臂砂芯300两侧的填砂孔500中分别楔入第一楔块521和第二楔块522，其中，第一楔块521楔实于芯骨310其中一个外露端和下砂型200的型腔侧壁之间，第二楔块522楔实于芯骨310另一个外露端和下砂型200的型腔侧壁之间，以使下砂型200、楔块和芯骨310之间形成固定力，以增加悬臂砂芯300的强度和抗弯能力，无需使用卡子即可有效防止浇注过程中悬臂砂芯300因受到金属液的浮力而产生漂芯、变形等。
本发明公开的实施例中，芯骨310为弓形，其鼓起方向与浇注时悬臂砂芯300受金属液的浮力方向相反，进一步增大悬臂砂芯300的抗弯能力。优选地，芯骨310周围吃砂量≥30mm。芯骨310的鼓起高度优选为芯骨310的长度的2.0％～2.5％。芯骨310优选为金属材质，最优为铁质。
本发明公开的一种可选的实施例中，如图3所示，悬臂砂芯300一端固定于上、下砂型之间，其下侧设置于下砂型200的型腔中，其上侧被上砂型100的底部压住使其固定于下砂型200的型腔中。如图2所示，悬臂砂芯300的另一端的下侧设置于下砂型200的型腔中，其上侧悬空于第二空腔420的下方，可以在此处设置标芯，进一步将悬臂砂芯300的此端固定于下砂型200的型腔中。
进一步地，标芯包括设置有挂钩段的第一部610，和设置有挂环段的第二部620，第二部620背离挂环段的一端设置有横杆，横杆可以提前固定于下砂型200内。悬臂砂芯300内设置有上下贯穿的安装孔320，安装孔320的大端设置于悬臂砂芯300的顶端，安装孔320的小端设置于悬臂砂芯300的底端，可以将挂环挂于挂钩上，将第一部610背离挂钩段的一端由下至上穿过安装孔320，并在安装孔320大端中通过紧固件紧固。具体地，可以在第一部610背离挂钩段的一端设置螺纹段，紧固件可以为与该螺纹段相匹配的螺母。需要说明的是，紧固件的沿周尺寸应小于安装孔320的大端并大于安装孔320的小端。
本发明公开的实施例中，为防止楔块损坏下砂型200，并增大下砂型200、楔块和芯骨310之间固定力，楔实第一楔块521之前可以在第一楔块521和下砂型200的型腔侧壁之间设置第一防护板511，同样地，楔实第二楔块522之前也可以在第二楔块522和下砂型200的型腔侧壁之间设置第二防护板512。第一防护板511和第二防护板512优选为金属材质，最优为铁质。
本发明公开的实施例中，为方便组芯以及楔实芯骨310，填砂孔500优选为稍型，其横截面由下至上逐渐增大。
本发明实施例还公开一种铸造方法，使用上述任意实施例所述的用于薄壁铸件的砂型结构，具体地，该铸造方法包括如下步骤：
制芯，将芯骨310预先放置于芯盒中，向芯盒中填入树脂砂制得悬臂砂芯300；
造型，制作上砂型100和下砂型200；
组芯，将悬臂砂芯300组入下砂型200的型腔内，此时悬臂砂芯300的两侧与下砂型200的侧壁之间均形成填砂孔500，将第一楔块521放入其中一侧的填砂孔500内并楔实于芯骨310外露处和下砂型200之间，将第二楔块522放入另一侧的填砂孔500内并楔实于芯骨310外露处和下砂型200之间。
合型，在填砂孔500内填砂，将上砂型100组合至下砂型200和悬臂砂芯300上即可进行浇铸。
进一步地，芯盒内侧的两端均可以设置有定位件，在制芯过程中，芯骨310一端顶于一个定位件上，另一端顶于另一个定位件上，填入树脂砂后即可制得两端芯骨310外露的悬臂砂芯300。
当然，如果使用防护板，可以在楔块放入填砂孔500之前于下砂型200的型腔侧壁处放置防滑板，也可以在楔块放入填砂孔500后但楔实之前放置。
需要说明的是，如果使用标芯，连接标芯各部件后，可以在标芯的外露处填砂埋平。
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)

1.一种用于薄壁铸件的砂型结构，其特征在于，包括上砂型、下砂型和设置于上、下砂型之间的悬臂砂芯，所述悬臂砂芯中设置有两端外露的芯骨；所述悬臂砂芯的芯骨外露端与所述下砂型之间设置有填砂孔，所述填砂孔内设置有楔块，所述楔块一侧抵于所述芯骨的外露处，另一侧压于所述下砂型。
2.根据权利要求1所述的用于薄壁铸件的砂型结构，其特征在于，所述芯骨为弓型，鼓起方向与所述悬臂砂芯受金属液的浮力的方向相反。
3.根据权利要求2所述的用于薄壁铸件的砂型结构，其特征在于，所述芯骨周围吃砂量≥30mm。
4.根据权利要求1所述的用于薄壁铸件的砂型结构，其特征在于，所述砂型结构还包括标芯，所述标芯连接所述下砂型和所述悬臂砂芯。
5.根据权利要求4所述的用于薄壁铸件的砂型结构，其特征在于，所述标芯包括设置有挂钩段的第一部和设置有挂环段的第二部，所述第一部背离所述挂钩段的一端设置于所述悬臂砂芯内，所述第二部背离所述挂环段的一端设置于所述下砂型内，所述挂钩段挂于所述挂环段上。
6.根据权利要求1所述的用于薄壁铸件的砂型结构，其特征在于，所述楔块与所述下砂型之间设置有防护板，所述防护板为金属材质。
7.根据权利要求1所述的用于薄壁铸件的砂型结构，其特征在于，所述芯骨和/或所述楔块为金属材质。
8.根据权利要求1所述的用于薄壁铸件的砂型结构，其特征在于，所述填砂孔的横截面沿所述下砂型至所述上砂型方向逐渐增大。
9.一种铸造方法，其特征在于，使用如权利要求1至8任一项所述的用于薄壁铸件的砂型结构，所述铸造方法包括如下步骤：
制芯，将所述芯骨放置于芯盒中，向所述芯盒中填入树脂砂制得所述悬臂砂芯；
造型，制作所述上砂型和所述下砂型；
组芯，将所述悬臂砂芯组入所述下砂型的型腔内，将所述楔块置入所述填砂孔内并将所述楔块楔实至所述芯骨的外露处与下砂型之间；
合型，在所述填砂孔内填砂，将所述上砂型组合至所述下砂型和所述悬臂砂芯上即可进行浇铸。
10.根据权利要求9所述的铸造方法，其特征在于，所述芯盒内侧两端均设置有定位件，在所述制芯过程中，所述芯骨一端顶于一个定位件上，另一端顶于另一个定位件上。
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