CN116174660B - 一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属铸造技术领域，具体公开了一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置，包括砂箱，所述砂箱内部固定连接有模样仿形定位模块，所述模样仿形定位模块包括两个中部竖板和两个横轴托座，一前一后分布的两个所述中部竖板之间形成中部连接轴成型腔，所述横轴托座内侧形成横轴成型腔，本发明中，模样仿形定位模块能够向砂箱内部定位置入矿车平衡轴的泡沫塑料模样，型砂填充至砂箱内部并覆盖泡沫塑料模样，中部的两个注料管从模样的中部连接轴上方注入铸造浇料，位于左侧的注料管和位于右侧的注料管从中部连接轴与两个横轴的连接部位注入铸造浇料，能够达到降低铸件的中部连接轴与横轴连接处残留泡沫塑料模样分解产物的效果。

Description

一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置

技术领域

本发明涉及金属铸造技术领域，具体是一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置。

背景技术

矿车平衡轴采用消失模铸造工艺铸造成型，矿车平衡轴样式的泡沫塑料模样埋入到砂箱内部，型砂覆盖泡沫塑料模样，铸造浇料从模型浇口浇入，泡沫塑料模样逐渐分解使铸造浇料充满型砂构成的铸件成型腔，矿车平衡轴铸件在负压下凝固成型，完成矿车平衡轴的铸造。

现有技术中，徐峰等在论文“平衡轴壳体的消失模铸造工艺研究”（铸造技术,2014,35(06):1341-1342）中提出：聚苯乙烯泡沫塑料模样在高温中消失，导致消失模铸件表面出现增碳现象。气体产物在负压下透过涂料层而排出铸型，剩下的大量固相碳吸附于涂层壁，而造成铸件表面增碳，金属液充型速度很快，液态热解产物来不及充分裂解气化，使液态产物或残留物出现并积聚。充型过程中，因产生紊流等原因造成液相热解产物卷入钢水内部，造成局部体积增碳；铸件冷却速度较慢，凝固后铸件表面含碳量继续发生变化，出现表面增碳，还有表面脱碳。

铸造浇料从模样端部的浇口注入，即矿车平衡轴的泡沫塑料模样的横轴部位，铸造浇料逐渐分解模样的横轴部分并向位于左侧横轴和右侧横轴之间的连接轴部位移动，逐渐分解的泡沫塑料模样产生的分解产物在继续移动的铸造浇料的带动下，向模样的横轴部分与中部连接轴的部位靠近，而模样横轴的端部面积要大于中部连接轴端部的面积，使得模样横轴与中部连接轴的连接部位存在处于中部连接轴外侧的型砂，部分跟随铸造浇料移动的分解产物受到位于中部连接轴外侧的型砂的阻挡，使得分解产物留存部分在模样横轴与中部连接轴的连接部位，分解产物在该区域随着铸件浇料发生凝固，铸造过程中无法对受到阻挡而停在模样横轴与中部连接轴的连接部位的模样分解产物进行移除，使得残留物在铸件的横轴与中部连接轴的连接部位出现积聚，让铸件的横轴与中部连接轴的连接部位在凝固成型过程中产生气孔，造成矿车平衡轴铸件的连接死角部位出现异常情况，同时死角部位的异常不便于后续处理，影响矿车平衡轴的铸造效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置，包括砂箱，所述砂箱内部固定连接有模样仿形定位模块，所述模样仿形定位模块包括两个中部竖板和两个横轴托座，一前一后分布的两个所述中部竖板之间形成中部连接轴成型腔，所述横轴托座内侧形成横轴成型腔，所述砂箱内侧底面固定连接有四个呈两两对称分布的立柱，竖向分布的两个所述立柱之间滑动连接有定形压板，所述定形压板卡合连接在所述横轴托座顶部，泡沫塑料模样置于所述中部连接轴成型腔、两个所述横轴成型腔和两个所述定形压板内侧实现泡沫塑料模样的定位；所述横轴托座靠近所述中部竖板的端部固定连接有分解物处理模块，所述分解物处理模块包括第一托框、第二托框、托料弧板、托料平板和升降调位杆，所述升降调位杆插接在所述砂箱底部，所述升降调位杆的顶端与所述托料弧板的底部固定连接，所述第一托框和所述第二托框的内侧形成残留物储腔，所述升降调位杆在所述砂箱内部升降实现所述托料弧板和所述托料平板于所述残留物储腔内侧的升降；所述砂箱顶部卡合连接有注料模块，所述注料模块包括组合框和四个注料管，所述注料管固定连接在所述组合框内部。

进一步的：所述中部竖板的底部固定连接有固定块，所述固定块的底端与所述砂箱内侧底面固定连接，所述横轴托座的底部与所述砂箱的内侧底面固定连接。

进一步的：所述中部竖板内侧壁固定连接有抵块，所述横轴托座内侧壁固定连接有竖托。

进一步的：所述定形压板外侧壁固定连接有两个对称分布的引导孔板，所述引导孔板滑动连接在对应所述立柱外侧，所述定形压板外侧壁固定连接有竖杆。

进一步的：所述第一托框固定连接在所述横轴托座靠近所述中部竖板的一端，所述第二托框固定连接在所述第一托框另一端，所述托料弧板位于所述第一托框内侧，所述托料平板位于所述第二托框内侧，所述托料平板与所述托料弧板靠近所述第二托框的一端固定连接。

进一步的：所述砂箱底部转动连接有定位盘，所述升降调位杆外壁开设有卡槽，所述定位盘与所述卡槽卡合连接，所述砂箱底部固定连接有密封圈，所述升降调位杆插接在所述密封圈内部。

进一步的：所述组合框卡合连接在所述砂箱顶部，四个所述注料管由左至右依次固定连接在所述组合框内部。

进一步的：靠近左侧所述横轴托座的所述注料管的底部和靠近右侧所述横轴托座的所述注料管的底部均固定连接有配合孔板，位于中部的两个所述注料管伸至所述中部连接轴成型腔内侧，左侧的所述注料管和右侧的所述注料管分别位于所述中部连接轴成型腔与对应所述横轴成型腔的连通处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置连接在砂箱内侧底面上的模样仿形定位模块，能够向砂箱内部定位置入矿车平衡轴的泡沫塑料模样，型砂填充至砂箱内部并覆盖泡沫塑料模样，两个定形压板下移分别卡紧两个横轴托座将横轴成型腔内的型砂定形，砂箱上的四个伸至型砂内的注料管用来进行铸造浇料的注入，中部的两个注料管从模样的中部连接轴上方注入铸造浇料，位于左侧的注料管和位于右侧的注料管底端的配合孔板分别能够贴紧模样中部连接轴与对应横轴的外表面，能够从中部连接轴与两个横轴的连接部位注入铸造浇料，让铸造浇料向横轴部位移动，能够达到降低铸件的中部连接轴与横轴连接处残留泡沫塑料模样分解产物的效果。

2、本发明通过设置两组分别连接在两个横轴托座靠近中部竖板端部的分解物处理模块，泡沫塑料模样横轴与中部连接轴的连接部位逐渐分解产生的残留物会下移至托料弧板的内侧壁和托料平板的顶部，实现连接部位分解残留物的收集，操作人员下拉升降调位杆能够使托料弧板和托料平板在残留物储腔内下移，残留物储腔内充满型砂，型砂慢慢移至托料弧板的内侧和托料平板的顶部，实现了型砂向连接部位的填充，能够有效的分离连接部位的分解残留物和成型腔内的铸件浇料，达到了在铸造过程中分离并移除连接部位的模样分解残留物的效果，能够降低铸件的横轴与中部连接轴的连接部位积聚的分解残留物，以提高矿车平衡轴的铸造效果。

附图说明

为了更清楚的说明实施例中的技术方案，以下将对实施例中的附图作简单地介绍。

图1为一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置的结构示意图；

图2为一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置的剖面结构示意图；

图3为一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置中砂箱内部的结构示意图；

图4为一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置中横轴托座和分解物处理模块的结构示意图；

图5为一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置中注料模块的结构示意图；

图中：1、砂箱；11、立柱；12、定位盘；13、密封圈；2、模样仿形定位模块；201、中部连接轴成型腔；202、横轴成型腔；21、中部竖板；211、固定块；212、抵块；22、横轴托座；221、竖托；3、定形压板；31、引导孔板；32、竖杆；4、分解物处理模块；401、残留物储腔；41、第一托框；42、第二托框；43、托料弧板；44、托料平板；45、升降调位杆；451、卡槽；5、注料模块；51、组合框；52、注料管；521、配合孔板。

具体实施方式

以下结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。有关本发明的具体机械结构，在以下配合参考图1至图5对结构的详细说明中将可清楚的呈现，以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

请参阅图1～图5，本发明实施例中，一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置，包括砂箱1，砂箱1内部固定连接有模样仿形定位模块2，模样仿形定位模块2包括两个中部竖板21和两个横轴托座22，一前一后分布的两个中部竖板21之间形成中部连接轴成型腔201，横轴托座22内侧形成横轴成型腔202，砂箱1内侧底面固定连接有四个呈两两对称分布的立柱11，竖向分布的两个立柱11之间滑动连接有定形压板3，定形压板3卡合连接在横轴托座22顶部，泡沫塑料模样置于中部连接轴成型腔201、两个横轴成型腔202和两个定形压板3内侧实现泡沫塑料模样的定位，横轴托座22靠近中部竖板21的端部固定连接有分解物处理模块4，分解物处理模块4包括第一托框41、第二托框42、托料弧板43、托料平板44和升降调位杆45，升降调位杆45插接在砂箱1底部，升降调位杆45的顶端与托料弧板43的底部固定连接，第一托框41和第二托框42的内侧形成残留物储腔401，升降调位杆45在砂箱1内部升降实现托料弧板43和托料平板44于残留物储腔401内侧的升降，砂箱1顶部卡合连接有注料模块5，注料模块5包括组合框51和四个注料管52，注料管52固定连接在组合框51内部。

砂箱1用来连接装置其它零件和填充型砂，内部填充满型砂的砂箱1用来进行矿车平衡轴的铸造成型。砂箱1的内部设置有模样仿形定位模块2，模样仿形定位模块2固定在砂箱1的内侧底面上，模样仿形定位模块2由两个中部竖板21和两个横轴托座22组成，中部竖板21的底部固定连接有固定块211，固定块211的底端与砂箱1的内侧底面固定连接，两个中部竖板21一前一后分布，横轴托座22通过底部的固定柱固定连接在砂箱1的内侧底面上，实现了模样仿形定位模块2与砂箱1稳定的连接组合。一前一后分布的两个中部竖板21之间形成中部连接轴成型腔201，横轴托座22的内侧形成横轴成型腔202，中部连接轴成型腔201和两个横轴成型腔202配合即可实现矿车平衡轴的泡沫塑料模样向砂箱1内部的定位置入。泡沫塑料模样的中部连接轴部分置入中部连接轴成型腔201内部，左侧横轴和右侧横轴分别置入两个横轴成型腔202内部，中部竖板21的内侧壁固定连接有多个抵块212，两个中部竖板21上的多个抵块212配合能够实现模样中部连接轴的夹固定位，横轴托座22的内侧壁固定连接有竖托221，竖托221能够从模样对应横轴的下方托住该横轴，达到了定位夹固泡沫塑料模样的效果。

砂箱1内部设置有四个呈两两对称分布的立柱11，立柱11的底端与砂箱1的内侧底面固定连接，竖向分布的两个立柱11之间设置有定形压板3，定形压板3的外侧壁固定连接有两个对称分布的引导孔板31，引导孔板31滑动连接在对应立柱11外侧，实现了定形压板3与对应两个立柱11的滑动连接。定形压板3的外侧壁固定连接有竖杆32，操作人员通过操作竖杆32即可使定形压板3在对应的两个立柱11之间进行升降作业，操作简单，竖杆32的顶端处于砂箱1的顶部上方，不会妨碍操作人员操作竖杆32。矿车平衡轴的泡沫塑料模样定位置入模样仿形定位模块2内部后，型砂填充至砂箱1内部并覆盖泡沫塑料模样，下移定形压板3能够使定形压板3卡合连接到横轴托座22的顶部，能够实现在模样的左侧横轴部分和右侧横轴部分的外侧将横轴成型腔202内的型砂定形，以确保铸件左侧横轴和右侧横轴的铸造成型。

砂箱1的顶部设置有注料模块5，注料模块5用来进行铸件浇料向砂箱1内部的注入，注料模块5由组合框51和四个注料管52组成，注料管52固定连接在组合框51内部，四个注料管52由左至右依次固定连接在组合框51内部，组合框51采用卡合的方式连接在砂箱1的顶部，便于操作人员进行注料模块5向砂箱1顶部的安装与拆卸。注料管52埋入砂箱1内的型砂内部，注料管52的进料端处于砂箱1的上方，四个伸至型砂内的注料管52用来进行铸造浇料的注入。位于中部的两个注料管52伸至中部连接轴成型腔201内侧，中部的两个注料管52从模样的中部连接轴上方注入铸造浇料。左侧的注料管52和右侧的注料管52分别位于中部连接轴成型腔201与对应横轴成型腔202的连通处，靠近左侧横轴托座22的注料管52的底部和靠近右侧横轴托座22的注料管52的底部均固定连接有配合孔板521，左侧注料管52和右侧注料管52底端的配合孔板521分别能够贴紧模样中部连接轴与对应横轴的外表面，位于左侧的注料管52和位于右侧的注料管52配合能够从中部连接轴与两个横轴的连接部位注入铸造浇料，让铸造浇料向横轴部位移动，能够达到降低铸件的中部连接轴与横轴连接处残留泡沫塑料模样分解产物的效果，能够缩短中部连接轴成型腔201和横轴成型腔202内部注满铸造浇料的所需时间，使铸造浇料顺利的注满成型空间，能够提高矿车平衡轴的铸造效果。

横轴托座22靠近中部竖板21的端部固定连接有分解物处理模块4，两组分别连接在两个横轴托座22靠近中部竖板21端部的分解物处理模块4，能够对平衡轴铸件连接死角部位的泡沫塑料模样分解残留物进行收集。分解物处理模块4由第一托框41、第二托框42、托料弧板43、托料平板44和升降调位杆45组成，第一托框41固定连接在横轴托座22靠近中部竖板21的一端，第二托框42固定连接在第一托框41的另一端，托料弧板43位于第一托框41内侧，托料平板44位于第二托框42内侧，托料平板44与托料弧板43靠近第二托框42的一端固定连接，升降调位杆45的顶端与托料弧板43的底部固定连接，实现了分解物处理模块4与横轴托座22稳定的连接组合，使分解物处理模块4能够在砂箱1内部稳定的供操作人员操作使用。升降调位杆45采用插接的方式连接在砂箱1底部，升降调位杆45通过操作人员的操作能够在砂箱1底部进行升降作业，砂箱1的底部固定连接有密封圈13，升降调位杆45插接在密封圈13内部，能够避免型砂在升降调位杆45进行升降作业时向外漏出。第一托框41和第二托框42的内侧形成残留物储腔401，升降调位杆45在砂箱1内部升降，使托料弧板43和托料平板44于残留物储腔401内侧进行升降作业，达到了改变托料弧板43和托料平板44所处位置的效果。砂箱1的底部转动连接有定位盘12，升降调位杆45的外壁开设有卡槽451，操作人员转动定位盘12能够让定位盘12卡入卡槽451内部，以实现升降调位杆45的锁止定位。泡沫塑料模样横轴与中部连接轴的连接部位逐渐分解产生的残留物下移至托料弧板43的内侧壁和托料平板44的顶部，托料弧板43和托料平板44配合实现连接部位分解残留物的收集。残留物储腔401内部充满型砂，操作人员下拉升降调位杆45能够使托料弧板43和托料平板44在残留物储腔401内部发生向下的移动，托料弧板43和托料平板44能够挤开残留物储腔401内的型砂并下移，挤开的型砂慢慢充满至托料弧板43的内侧和托料平板44的顶部，实现了型砂向连接部位的填充，能够有效的分离连接部位的分解残留物和成型腔内的铸件浇料，达到了在铸造过程中分离并移除连接部位的模样分解残留物的效果，能够降低铸件的横轴与中部连接轴的连接部位积聚的分解残留物，以降低铸件横轴与中部连接轴的连接死角出现气孔和异常的情况，能够提高矿车平衡轴的铸造效果。

本发明的工作原理是：砂箱1内部填入型砂，矿车平衡轴的泡沫塑料模样定位置入模样仿形定位模块2内部，继续向砂箱1内部填入型砂，型砂覆盖泡沫塑料模样，操作人员依次操作两个竖杆32使两个定形压板3下移并卡在两个横轴托座22的顶部，将模样的左侧横轴部分和右侧横轴部分外侧的型砂定形，向四个注料管52注入铸件浇料，中部的两个注料管52从模样的中部连接轴上方注入铸造浇料，位于左侧的注料管52和位于右侧的注料管52配合从中部连接轴与两个横轴的连接部位注入铸造浇料，让铸造浇料逐渐充满铸件成型腔，泡沫塑料模样横轴与中部连接轴的连接部位逐渐分解产生的残留物下移至托料弧板43的内侧壁和托料平板44的顶部，操作人员转动定位盘12使定位盘12与升降调位杆45分离，下拉升降调位杆45使托料弧板43和托料平板44挤开残留物储腔401内的型砂并下移，挤开的型砂慢慢充满至托料弧板43的内侧和托料平板44的顶部，让型砂向连接部位的填充，分离连接部位的分解残留物和成型腔内的铸件浇料，铸件浇料充满成型腔，矿车平衡轴铸件在负压下凝固成型。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置，包括砂箱（1），其特征在于，所述砂箱（1）内部固定连接有模样仿形定位模块（2），所述模样仿形定位模块（2）包括两个中部竖板（21）和两个横轴托座（22），一前一后分布的两个所述中部竖板（21）之间形成中部连接轴成型腔（201），所述横轴托座（22）内侧形成横轴成型腔（202），所述砂箱（1）内侧底面固定连接有四个呈两两对称分布的立柱（11），竖向分布的两个所述立柱（11）之间滑动连接有定形压板（3），所述定形压板（3）卡合连接在所述横轴托座（22）顶部，泡沫塑料模样置于所述中部连接轴成型腔（201）、两个所述横轴成型腔（202）和两个所述定形压板（3）内侧实现泡沫塑料模样的定位；所述砂箱（1）顶部卡合连接有注料模块（5），所述注料模块（5）包括组合框（51）和四个注料管（52），所述注料管（52）固定连接在所述组合框（51）内部；

所述横轴托座（22）靠近所述中部竖板（21）的端部固定连接有分解物处理模块（4），所述分解物处理模块（4）包括第一托框（41）、第二托框（42）、托料弧板（43）、托料平板（44）和升降调位杆（45），所述升降调位杆（45）插接在所述砂箱（1）底部，所述升降调位杆（45）的顶端与所述托料弧板（43）的底部固定连接，所述第一托框（41）和所述第二托框（42）的内侧形成残留物储腔（401），所述升降调位杆（45）在所述砂箱（1）内部升降实现所述托料弧板（43）和所述托料平板（44）于所述残留物储腔（401）内侧的升降；所述砂箱（1）底部转动连接有定位盘（12），所述升降调位杆（45）外壁开设有卡槽（451），所述定位盘（12）与所述卡槽（451）卡合连接，所述砂箱（1）底部固定连接有密封圈（13），所述升降调位杆（45）插接在所述密封圈（13）内部；靠近左侧所述横轴托座（22）的所述注料管（52）的底部和靠近右侧所述横轴托座（22）的所述注料管（52）的底部均固定连接有配合孔板（521），位于中部的两个所述注料管（52）伸至所述中部连接轴成型腔（201）内侧，左侧的所述注料管（52）和右侧的所述注料管（52）分别位于所述中部连接轴成型腔（201）与对应所述横轴成型腔（202）的连通处。

2.根据权利要求1所述的一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置，其特征在于，所述中部竖板（21）的底部固定连接有固定块（211），所述固定块（211）的底端与所述砂箱（1）内侧底面固定连接，所述横轴托座（22）的底部与所述砂箱（1）的内侧底面固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置，其特征在于，所述中部竖板（21）内侧壁固定连接有抵块（212），所述横轴托座（22）内侧壁固定连接有竖托（221）。

4.根据权利要求1所述的一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置，其特征在于，所述定形压板（3）外侧壁固定连接有两个对称分布的引导孔板（31），所述引导孔板（31）滑动连接在对应所述立柱（11）外侧，所述定形压板（3）外侧壁固定连接有竖杆（32）。

5.根据权利要求1所述的一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置，其特征在于，所述第一托框（41）固定连接在所述横轴托座（22）靠近所述中部竖板（21）的一端，所述第二托框（42）固定连接在所述第一托框（41）另一端，所述托料弧板（43）位于所述第一托框（41）内侧，所述托料平板（44）位于所述第二托框（42）内侧，所述托料平板（44）与所述托料弧板（43）靠近所述第二托框（42）的一端固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于矿车平衡轴的高精度铸造装置，其特征在于，所述组合框（51）卡合连接在所述砂箱（1）顶部，四个所述注料管（52）由左至右依次固定连接在所述组合框（51）内部。

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