CN117961031A - 一种用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构，包括叠箱本体；叠箱本体至少包括三个铸造模具，且三个铸造模具由下至上依次堆叠放置；第一铸造模具包括第一通风盘芯子和底板芯子，且第一铸造模具具有用于形成制动盘铸件的第一型腔；第二铸造模具包括第二通风盘芯子，且第二铸造模具具有用于形成制动盘铸件的第二型腔；第三铸造模具包括第三通风盘芯子和第三盖板芯子，且第三铸造模具具有用于形成制动盘铸件的第三型腔，第三盖板芯子上设置有浇口杯，浇口杯与第三型腔连通；第一型腔、第二型腔和第三型腔通过浇注通道相互连通。本发明提供的用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构，提高了制动盘的生产效率。

Description

一种用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构

技术领域

本发明涉及汽车制动技术领域，更具体地说，涉及一种用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构。

背景技术

铸件的砂壳铸造一般有叠型工艺与壳型工艺，叠型工艺通过多个相通的砂壳模具层叠在一起，一次性能浇铸多个铸件，叠型工艺中砂壳两面具有成型腔体，一般体积与厚度都较大，用砂量较多，导致用砂成本较高，且心部覆膜砂不容易加热硬化透，影响砂壳强度，未固化覆膜砂发气量大，铸件气孔缺陷多，故砂壳模具的制作合格率相对较低，影响铸件质量；而壳型工艺一般为一次浇铸一个铸件或一层数个铸件，分为上下两砂壳，单一砂壳仅具有一个成型腔，或多层砂壳组成一组砂壳模具，其中砂壳的厚度较薄，砂壳成型合格率高，但是生产效率较低，需要制作两个以上砂壳。

现有技术中，对于商用车制动盘，一般以灰铸铁制动盘为主。其主要是通过静压线铸造、迪砂线铸造，且一箱浇注一件或两件，当浇注两件时，两个砂箱属于水平方向且并排摆放，同时两个砂箱共用一套浇注系统，导致生产效率较低。此外，工艺出品率也在60％～70％，从而造成大量的能源浪费。

因此，如何提高制动盘的生产效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构，以提高制动盘的生产效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构，包括：

叠箱本体，所述叠箱本体至少包括第一铸造模具、第二铸造模具和第三铸造模具，所述第一铸造模具、所述第二铸造模具和所述第三铸造模具由下至上依次堆叠放置，所述第一铸造模具和所述第二铸造模具之间设置有第一盖板芯子，所述第二铸造模具和所述第三铸造模具之间设置有第二盖板芯子；

所述第一铸造模具包括第一通风盘芯子和底板芯子，所述底板芯子、所述第一通风盘芯子和所述第一盖板芯子围设形成用于形成制动盘铸件的第一型腔；

所述第二铸造模具包括第二通风盘芯子，所述第一盖板芯子、所述第二通风盘芯子和所述第二盖板芯子围设形成用于形成制动盘铸件的第二型腔；

所述第三铸造模具包括第三通风盘芯子和第三盖板芯子，所述第二盖板芯子、所述第三通风盘芯子和所述第三盖板芯子围设形成用于形成制动盘铸件的第三型腔，所述第三盖板芯子上设置有浇口杯，所述浇口杯与所述第三型腔连通；

所述第一型腔、所述第二型腔和所述第三型腔通过浇注通道相互连通。

可选地，在上述叠箱结构中，所述底板芯子与所述第一通风盘芯子的第一端通过底部止口定位安装，所述第一通风盘芯子的第二端与所述第一盖板芯子的第一侧通过顶部止口定位安装；

所述第一盖板芯子的第二侧与所述第二通风盘芯子的第一端通过所述底部止口定位安装，所述第二通风盘芯子的第二端与所述第二盖板芯子的第一侧通过所述顶部止口定位安装；

所述第二盖板芯子的第二侧与所述第三通风盘芯子的第一端通过所述底部止口定位安装，所述第三通风盘芯子的第二端与所述第三盖板芯子通过所述顶部止口定位安装。

可选地，在上述叠箱结构中，所述顶部止口包括第一定位止口、第二定位止口和第三定位止口，且所述第一定位止口、所述第二定位止口和所述第三定位止口为沿所述叠箱本体的径向方向由内向外依次间隔设置的环形止口。

可选地，在上述叠箱结构中，所述底部止口包括第四定位止口和第五定位止口，所述第四定位止口和所述第五定位止口沿所述叠箱本体的径向方向由内向外依次间隔设置，所述第四定位止口为异形止口，且所述第四定位止口上设置有用于限制各个铸造模具之间相对转动的限位部，所述第五定位止口为环形止口。

可选地，在上述叠箱结构中，所述顶部止口和所述底部止口均为凹凸配合定位。

可选地，在上述叠箱结构中，所述浇注通道包括沿所述叠箱本体的竖向设置的直浇道和与所述直浇道连通的水平浇道，所述第一铸造模具、所述第二铸造模具和所述第三铸造模具均设置有水平浇道，所述直浇道与所述浇口杯连通，所述水平浇道包括与所述直浇道连通的横浇道和与所述横浇道连通的内浇道，且所述第一铸造模具的横浇道通过所述第一铸造模具的内浇道与所述第一型腔连通，所述第二铸造模具的横浇道通过所述第二铸造模具的内浇道与所述第二型腔连通，所述第三铸造模具的横浇道通过所述第三铸造模具的内浇道与所述第三型腔连通。

可选地，在上述叠箱结构中，所述横浇道为弧形浇道，且所述内浇道为多个，各个所述内浇道沿所述弧形浇道的周向间隔分布。

可选地，在上述叠箱结构中，所述直浇道的直径为40mm～55mm；和/或，

所述内浇道为4个，且每个所述内浇道的横截面积为200mm²～250mm²。

可选地，在上述叠箱结构中，所述直浇道的横截面积大于所述横浇道的横截面积，且各个所述内浇道的横截面积之和大于所述横浇道的横截面积。

可选地，在上述叠箱结构中，所述浇口杯的静压头的高度为20cm～40cm；和/或，

所述浇口杯内设置有陶瓷过滤网，用于减少炉渣进入到所述叠箱本体内；和/或，

所述叠箱本体上沿所述叠箱本体的竖直方向设置有填砂通道，所述填砂通道用于填充钢砂，以防止铁水流失；和/或，

所述浇口杯的口部直径为130mm～160mm。

可选地，在上述叠箱结构中，还包括砂箱，所述叠箱本体用于放置在所述砂箱内，所述砂箱的底部铺设有第一冷却水管，所述第一冷却水管用于设置于所述底板芯子的下方，所述砂箱的侧壁外侧绕置有第二冷却水管，且所述第一冷却水管和所述第二冷却水管首尾相互连通，以形成闭合冷却回路；所述第二冷却水管上设置有用于为所述闭合冷却回路内的冷却水提供循环动力的水泵。

可选地，在上述叠箱结构中，所述第一冷却水管为蛇形冷却水管；和/或，

所述第二冷却水管为螺旋型冷却水管；和/或，

所述第二冷却水管外侧设置有散热翅翘。

可选地，在上述叠箱结构中，所述第二冷却水管与所述砂箱的侧壁之间具有第一预设距离，所述第一预设距离为50mm～100mm，且所述第二冷却水管与所述砂箱通过木板或隔热板固定。

可选地，在上述叠箱结构中，所述砂箱的底部设置有移动轮和无接缝滑触线集电器，所述移动轮用于与地面上的轨道配合，以将所述砂箱在不同工位之间移动，所述无接缝滑触线集电器用于与地面上铺设的电缆线配合，以使所述砂箱在移动过程中持续为所述水泵提供电力供应。

本发明提供的用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构，通过将叠箱本体中的第一铸造模具、第二铸造模具和第三铸造模具由下至上依次堆叠放置，第一铸造模具和第二铸造模具之间设置有第一盖板芯子，第二铸造模具和第三铸造模具之间设置有第二盖板芯子。其中，第一铸造模具包括第一通风盘芯子和底板芯子，且底板芯子、第一通风盘芯子和第一盖板芯子围设形成用于形成制动盘铸件的第一型腔。第二铸造模具包括第二通风盘芯子，且第一盖板芯子、第二通风盘芯子和第二盖板芯子围设形成用于形成制动盘铸件的第二型腔。第三铸造模具包括第三通风盘芯子和第三盖板芯子，且第二盖板芯子、第二通风盘芯子和第三盖板芯子围设形成用于形成制动盘铸件的第三型腔。同时，第三盖板芯子上设置有浇口杯，浇口杯与第三型腔连通，且第一型腔、第二型腔和第三型腔通过浇注通道相互连通，以使通过浇口杯注入铁水后，铁水通过浇注通道依次流入第三型腔、第二型腔和第一型腔内，从而完成三个制动盘铸件的浇注。当然，铸造模具不限于3个，也可以为4个、5个等，装配时，只需将各个铸造模具由下至上依次堆叠，并且保证各个铸造模具的型腔相互连通即可，从而完成多个制动盘铸件的浇注。

与现有技术相比，本发明提供的用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构，叠箱本体至少包括第一铸造模具、第二铸造模具和第三铸造模具，且第一铸造模具、第二铸造模具和第三铸造模具由下至上依次堆叠放置。同时在第一铸造模具、第二铸造模具和第三铸造模具内分别具有第一型腔、第二型腔和第三型腔，且第一型腔、第二型腔和第三型腔通过浇注通道相互连通，以保证通过浇口杯注入铁水后，铁水通过浇注通道依次流入第三型腔、第二型腔和第一型腔内，从而完成多个制动盘铸件的浇注，提高了制动盘的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的叠箱结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的叠箱结构与砂箱装配的示意图；

图3为本发明实施例提供的浇注通道的俯视图；

图4为本发明实施例提供的浇注通道的剖面图；

图5为本发明实施例提供的第一铸造模具的俯视图；

图6为本发明实施例提供的第一铸造模具的仰视图；

图7为本发明实施例提供的第一铸造模具的剖面图；

图8为本发明实施例提供的底板芯子的轴侧图一；

图9为本发明实施例提供的底板芯子的轴侧图二；

图10为本发明实施例提供的底板芯子的俯视图；

图11为本发明实施例提供的底板芯子的仰视图；

图12为本发明实施例提供的底板芯子的剖面图；

图13为本发明实施例提供的第三铸造模具的轴侧图一；

图14为本发明实施例提供的第三铸造模具的轴侧图二；

图15为本发明实施例提供的第三铸造模具与浇口杯装配的示意图；

图16为本发明实施例提供的盖板芯子的轴侧图一；

图17为本发明实施例提供的盖板芯子的轴侧图二；

图18为本发明实施例提供的盖板芯子的俯视图；

图19为本发明实施例提供的盖板芯子的仰视图；

图20为本发明实施例提供的盖板芯子的剖面图；

图21为本发明实施例提供的通风盘芯子的俯视图；

图22为本发明实施例提供的通风盘芯子的仰视图；

图23为本发明实施例提供的通风盘芯子的剖面图；

图24为本发明实施例提供的砂箱的俯视图；

图25为本发明实施例提供的砂箱的轴侧图；

图26为本发明实施例提供的砂箱的正视图；

图27为本发明实施例提供的生产线的俯视图；

图28为本发明实施例提供的生产线的正视图；

图29为本发明实施例提供的生产线的侧视图。

其中，10为叠箱本体，11为第一铸造模具，111为第一通风盘芯子，112为底板芯子，1121为浇道窝，113为第一型腔，12为第二铸造模具，121为第一盖板芯子，122为第二通风盘芯子，123为第二盖板芯子，124为第二型腔，13为第三铸造模具，131为第三通风盘芯子，132为第三盖板芯子，133为第三型腔，134为浇口杯，1341为陶瓷过滤网，14为顶部止口，141为第一定位止口，142为第二定位止口，143为第三定位止口，15为底部止口，151为第四定位止口，1511为限位部，152为第五定位止口，16为浇注通道，161为直浇道，162为水平浇道，1621为横浇道，1622为内浇道，17为填砂通道；

20为砂箱，21为钢砂，22为第一冷却水管，23为第二冷却水管，231为水泵，24为移动轮，25为无接缝滑触线集电器；

30为生产线，31为轨道，311为第一轨道，312为第二轨道，32为落砂区，33为冷却区，331为造型区，332为浇注区，34为第一移料气缸，35为第二移料气缸，36为通气管道，37为电缆线。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构，以提高制动盘的生产效率。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1至图23所示，本发明实施例公开了一种用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构，包括叠箱本体10。需要说明的是，在现有技术中，对于商用车制动盘，一般以灰铸铁制动盘为主。其主要是通过静压线铸造、迪砂线铸造，且一箱浇注一件或两件，当浇注两件时，两个砂箱属于水平方向且并排摆放，同时两个砂箱共用一套浇注系统，导致生产效率较低。此外，工艺出品率也在60％～70％，从而造成大量的能源浪费。本发明实施例公开的用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构，叠箱本体10至少包括第一铸造模具11、第二铸造模具12和第三铸造模具13，且第一铸造模具11、第二铸造模具12和第三铸造模具13由下至上依次堆叠放置。同时在第一铸造模具11、第二铸造模具12和第三铸造模具13内分别具有第一型腔113、第二型腔124和第三型腔133，且第一型腔113、第二型腔124和第三型腔133通过浇注通道16相互连通，以保证通过浇口杯134注入铁水后，铁水通过浇注通道16依次流入第三型腔133、第二型腔124和第一型腔113内，从而完成多个制动盘铸件的浇注，提高了制动盘的生产效率。

其中，如图1所示，叠箱本体10至少包括第一铸造模具11、第二铸造模具12和第三铸造模具13，第一铸造模具11、第二铸造模具12和第三铸造模具13由下至上依次堆叠放置，第一铸造模具11和第二铸造模具12之间设置有第一盖板芯子121，第二铸造模具12和第三铸造模具13之间设置有第二盖板芯子123。

具体地，如图5至图7所示，第一铸造模具11包括第一通风盘芯子111和底板芯子112，底板芯子112、第一通风盘芯子111和第一盖板芯子121围设形成制备制动盘铸件的第一型腔113。如图1所示，第二铸造模具12包括第二通风盘芯子122，第一盖板芯子121、第二通风盘芯子122和第二盖板芯子123围设形成制备制动盘铸件的第二型腔124。如图13至15所示，第三铸造模具13包括第三通风盘芯子131和第三盖板芯子132，第二盖板芯子123、第三通风盘芯子131和第三盖板芯子132围设形成制备制动盘铸件的第三型腔133，且在第三盖板芯子132上设置有浇口杯134，同时浇口杯134与第三型腔133连通。如图1、图3和图4所示，为了保证通过浇口杯134注入铁水后，铁水能够依次流入第三型腔133、第二型腔124和第一型腔113内，完成三个制动盘铸件浇注，第一型腔113、第二型腔124和第三型腔133通过浇注通道16相互连通。当然，铸造模具不限于3个，也可以为4个、5个、6个等，装配时，只需将各个铸造模具由下至上依次堆叠，并且保证各个铸造模具的型腔相互连通即可，从而完成多个制动盘铸件的浇注。

生产制动盘铸件时，先通过制动盘专用射芯机依次制备通风盘芯子、盖板芯子和底板芯子，并将通风盘芯子、盖板芯子和底板芯子进行装配，形成第一铸造模具11、第二铸造模具12和第三铸造模具13。浇注前，将第一铸造模具11、第二铸造模具12和第三铸造模具13按照由下至上的顺序依次堆叠，以组成叠箱本体10，同时在顶部的铸造模具上将浇口杯134通过粘接固定，即在第三铸造模具13的第三盖板芯子132上粘接固定浇口杯134，并且保证浇口杯134通过浇注通道16与第三型腔133连通。如图2所示，将组装后的叠箱本体10放置于砂箱20内，且在砂箱20内填满钢砂21。其中，砂箱20的底部平铺80cm～150cm厚的钢砂21，通过刮板将砂箱20底部的钢砂21刮平整，砂箱20内侧壁的钢砂21厚度为50mm～150mm，且位于顶部的铸造模具上方的钢砂21厚度为100mm～200mm，以防止制动盘铸件受热膨胀，发生胀箱，造成制动盘铸件的尺寸产生偏差。同时，在叠箱本体10上沿叠箱本体10的竖直方向设置有填砂通道17，且填砂通道17为半圆形截面，且贯通于整个叠箱本体10，以使通过填砂通道17将叠箱本体10中间的孔洞填满钢砂21，并用工具将其捣紧实，以防止在浇注的过程中，覆膜砂的树脂燃烧后，铁水流出，同时可支撑叠箱本体10，提高叠箱本体10的强度。将钢砂21填充完毕后，通过浇口杯134浇注铁水，完成多个制动盘铸件的生产。需要说明的是，在加钢砂21时，需震动20秒～40秒的时间，使钢砂21更加紧实，避免流失铁水，造成制动盘铸件不良等废品。

进一步地，如图1和图15所示，为了方便从浇口杯134浇注铁水，浇口杯134的口部直径采用130mm～160mm，且浇口杯134的静压头的高度为20cm～40cm。同时，在浇口杯134内水平放置有陶瓷过滤网1341，以减少炉渣等杂质进入叠箱本体10内，从而降低制动盘铸件的致密性。

进一步地，如图3和图4所示，在一具体实施例中，浇注通道16包括沿叠箱本体10的竖向设置的直浇道161和与直浇道161连通的水平浇道162，第一铸造模具11、第二铸造模具12和第三铸造模具13均设置有水平浇道162，且直浇道161与浇口杯134连通。其中，水平浇道162包括与直浇道161连通的横浇道1621和与横浇道1621连通的内浇道1622，且第一铸造模具11的横浇道1621通过第一铸造模具11的内浇道1622与第一型腔113连通，第二铸造模具12的横浇道1621通过第二铸造模具12的内浇道1622与第二型腔124连通，第三铸造模具13的横浇道1621通过第三铸造模具13的内浇道1622与第三型腔133连通。

为了方便理解，将位于第一铸造模具11的横浇道1621定义为第一横浇道，第一铸造模具11的内浇道1622定义为第一内浇道，将第二铸造模具12的横浇道1621定义为第二横浇道，第二铸造模具12的内浇道1622定义为第二内浇道，将第三铸造模具13的横浇道1621定义为第三横浇道，第三铸造模具13的内浇道1622定义为第三内浇道。其中，第一横浇道、第二横浇道和第三横浇道分别与直浇道161连通，同时铁水依次由第三横浇道通过第三内浇道流入第三型腔133内，以形成第一制动盘铸件，由第二横浇道通过第二内浇道流入第二型腔124，以形成第二制动盘铸件，由第一横浇道通过第一内浇道流入第一型腔113内，以形成第三制动盘铸件。当然，当铸造模具为4个时，只需保证第四铸造模具的横浇道1621与直浇道161连通即可，同时第四铸造模具的横浇道1621通过第四铸造模具的内浇道1622与第四型腔连通，如图4所示，铸造模具也可以为5个、6个等，本文在此不再赘述。

进一步地，如图3和图4所示，在一具体实施例中，横浇道1621为沿直浇道161周围分布的弧形浇道，且内浇道1622为多个，各个内浇道1622沿弧形浇道的周向间隔分布。在本实施例中，内浇道1622为4个，内浇道1622的截面形状为矩形，且每个内浇道1622的横截面积为200mm²～250mm²，同时直浇道161的直径为40mm～55mm，直浇道161的横截面积为1500mm²～2000mm²，并且横浇道1621的截面形状为矩形，横浇道1621的横截面积为600mm²，以保证直浇道161的横截面积大于每个铸造模具的横浇道1621的横截面积，且每个铸造模具内的各个内浇道1622的横截面积之和大于对应铸造模具的横浇道1621的横截面积。由于直浇道161的横截面积大于每个铸造模具的横浇道1621的横截面积，从而可减少空气进入铸造模具内形成气孔，影响制动盘铸件的致密性，同时由于每个铸造模具内的各个内浇道1622的横截面积之和大于对应铸造模具的横浇道1621的横截面积，可保证铁水进入型腔内时铁水的流速平稳，减少冲砂，提高制动盘铸件的良品率。

进一步地，如图1所示，在一具体实施例中，底板芯子112与第一通风盘芯子111的第一端通过底部止口15定位安装，第一通风盘芯子111的第二端与第一盖板芯子121的第一侧通过顶部止口14定位安装。第一盖板芯子121的第二侧与第二通风盘芯子122的第一端通过底部止口15定位安装，第二通风盘芯子122的第二端与第二盖板芯子123的第一侧通过顶部止口14定位安装。第二盖板芯子123的第二侧与第三通风盘芯子131的第一端通过底部止口15定位安装，第三通风盘芯子131的第二端与第三盖板芯子132通过顶部止口14定位安装，依此类推，当铸造模具为4个时，将第4个铸造模具定义为第四铸造模具，且将第四铸造模具的通风盘芯子定义为第四通风盘芯子，将第四铸造模具的盖板芯子定义为第四盖板芯子，其中第四通风盘芯子与第三盖板芯子132通过底部止口15定位安装，第四盖板芯子通过顶部止口14与第四通风盘芯子定位安装，从而通过第三盖板芯子132、第四通风盘芯子和第四盖板芯子围设形成制备制动盘铸件的第四型腔，并将浇口杯134粘接在第四盖板芯子上，且与直浇道161连通即可。铸造模具也可以为5个、6个等，安装方法与上述实施例相似，只需将第五铸造模具、第六铸造模具依次向上堆叠，并将浇口杯134粘接在最顶层的盖板芯子上即可，本文在此不再赘述。

进一步地，如图5至图23所示，顶部止口14包括第一定位止口141、第二定位止口142和第三定位止口143，且第一定位止口141、第二定位止口142和第三定位止口143为沿叠箱本体10的径向方向由内向外依次间隔设置的环形止口，以对盖板芯子的轴向和径向进行定位。底部止口15包括第四定位止口151和第五定位止口152，第四定位止口151和第五定位止口152沿叠箱本体10的径向方向由内向外依次间隔设置，且第四定位止口151为异形止口，且第四定位止口151围设在填砂通道17的周围，在第四定位止口151上设置有限制各个铸造模具之间相对转动的限位部1511，同时限位部1511为两个，两个限位部1511关于第四定位止口151的中心轴线对称分布，从而防止各个铸造模具之间的相对转动，以对实现各个铸造模具之间的角度定位，而第五定位止口152为环形止口，可对各个铸造模具之间的轴向和径向进行安装定位。

进一步地，在一具体实施例中，顶部止口14和底部止口15均为凹凸配合定位。如图8至图12所示，底板芯子112上在填砂通道17的周围开设有第四定位止口151的配合凹槽，且在第四定位止口151的两个限位部1511之间设置有浇道窝1121，以防止铁水由直浇道161流出叠箱本体10。如图22和图23所示，第一通风盘芯子111的第一端在填砂通道17的周围设置有第四定位止口151的凸出部，同时在第一通风盘芯子111第一端的外侧边缘设置有第五定位止口152的定位环槽。当第一通风盘芯子111第一端的第四定位止口151的凸出部插入底板芯子112上的第四定位止口151的配合凹槽内时，此时，底板芯子112的外侧壁与第一通风盘芯子111第一端的第五定位止口152的定位环槽的内壁贴合，以实现底板芯子112与第一通风盘芯子111的定位安装。需要说明的是，第一通风盘芯子111、第二通风盘芯子122和第三通风盘芯子131的结构完全相同，因此仅以第一通风盘芯子111为例进行附图说明。

如图21和图23所示，第一通风盘芯子111的第二端由内向外依次设置有第一定位止口141的环形凸出部，第二定位止口142的环形凸出部以及第三定位止口143的定位环槽，且第一定位止口141的环形凸出部的中部设置有直浇道161，第二定位止口142的环形凸出部围设在填砂通道17的周围，第三定位止口143的定位环槽设置于第一通风盘芯子111第二端的外侧边缘处。如图17、图19和图20所示，第一盖板芯子121的第一侧由内向外依次设置有第一定位止口141的环形定位槽，第二定位止口142的环形定位槽，且第一定位止口141的环形定位槽的中部设置有直浇道161，第二定位止口142的环形定位槽围设在填砂通道17的周围。当第一通风盘芯子111第二端的第一定位止口141的环形凸出部和第二定位止口142的环形凸出部分别对应插入第一盖板芯子121第一侧的第一定位止口141的环形定位槽和第二定位止口142的环形定位槽时，此时第一盖板芯子121的第一侧的外侧边缘与第一通风盘芯子111第二端的第三定位止口143的定位环槽的内壁贴合，以实现第一盖板芯子121与第一通风盘芯子111的定位安装。

如图16、图18和图20所示，第一盖板芯子121的第二侧在填砂通道17的周围开设有第四定位止口151的配合凹槽，且在第四定位止口151的两个限位部1511之间设置有直浇道161。由于第二通风盘芯子122与第一通风盘芯子111的结构相同，因此在第二通风盘芯子122的第一端在填砂通道17的周围设置有第四定位止口151的凸出部，同时在第二通风盘芯子122第一端的外侧边缘设置有第五定位止口152的定位环槽。当第二通风盘芯子122第一端的第四定位止口151的凸出部插入第一盖板芯子121第二侧的第四定位止口151的配合凹槽内时，此时，第一盖板芯子121第二侧的外侧壁与第二通风盘芯子122第一端的第五定位止口152的定位环槽的内壁贴合，以实现第一盖板芯子121与第二通风盘芯子122的定位安装。需要说明的是，第一盖板芯子121、第二盖板芯子123和第三盖板芯子132的结构完全相同。

同理，第二盖板芯子123的第一侧与第二通风盘芯子122第二端的安装与上述实施例中第一盖板芯子121的第一侧与第一通风盘芯子111第二端的安装相同；第二盖板芯子123的第二侧与第三通风盘芯子131第一端的安装与上述实施例中第二通风盘芯子122第一端与第一盖板芯子121第二侧的安装相同；第三通风盘芯子131的第二端与第三盖板芯子132的安装与上述实施例中第一盖板芯子121的第一侧与第一通风盘芯子111第二端的安装相同，本文在此不再赘述。当需要4个、5个或者6个铸造模具时，只需将通风盘芯子和盖板芯子通过底部止口15和顶部止口14交替向上堆叠即可。

在一具体实施例中，每箱浇注4～6件，即叠箱本体10包括4～6个铸造模具，单个制动盘毛坯为30Kg，浇注系统重15Kg，当每箱浇注4件时，工艺出品率为88％；当每箱浇注6件时，浇注系统重18Kg，工艺出品率为91％，相比于单箱一件浇注提升了20％左右，生产成本大幅下降，提高了制动盘铸件的生产效率。浇注时，需控制浇注温度为1400℃～1480℃，每次浇注需要在十分钟之内浇注完成，以防止化学成份衰减。

本发明实施例公开的用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构，通过将叠箱本体10中的第一铸造模具11、第二铸造模具12和第三铸造模具13由下至上依次堆叠放置，第一铸造模具11和第二铸造模具12之间设置有第一盖板芯子121，第二铸造模具12和第三铸造模具13之间设置有第二盖板芯子123。其中，第一铸造模具11包括第一通风盘芯子111和底板芯子112，且底板芯子112、第一通风盘芯子111和第一盖板芯子121围设形成用于形成制动盘铸件的第一型腔113。第二铸造模具12包括第二通风盘芯子122，且第一盖板芯子121、第二通风盘芯子122和第二盖板芯子123围设形成用于形成制动盘铸件的第二型腔124。第三铸造模具13包括第三通风盘芯子131和第三盖板芯子132，且第二盖板芯子123、第二通风盘芯子122和第三盖板芯子132围设形成用于形成制动盘铸件的第三型腔133。同时，第三盖板芯子132上设置有浇口杯134，浇口杯134与第三型腔133连通，且第一型腔113、第二型腔124和第三型腔133通过浇注通道16相互连通，以使通过浇口杯134注入铁水后，铁水通过浇注通道16依次流入第三型腔133、第二型腔124和第一型腔113内，从而完成三个制动盘铸件的浇注。当然，铸造模具不限于3个，也可以为4个、5个、6个等，装配时，只需将各个铸造模具由下至上依次堆叠，并且保证各个铸造模具的型腔相互连通即可，从而完成多个制动盘铸件的浇注，提高了制动盘的生产效率。

进一步地，如图24至图26所示，叠箱结构还包括砂箱20，且叠箱本体10放置于砂箱20内，在砂箱20的底部铺设有第一冷却水管22，第一冷却水管22设置于底板芯子112的下方，砂箱20的侧壁外侧绕置有第二冷却水管23，且第一冷却水管22和第二冷却水管23首尾相互连通，以形成闭合冷却回路。同时，在第二冷却水管23上设置有水泵231，以保证闭合冷却回路内的冷却水持续循环。由于冷却回路内冷却水的作用，使得砂箱20里的钢砂21，从下至上形成一个逐渐递增的温度梯度，即砂箱20底部的钢砂21温度最低，越向上钢砂21的温度越高。当铁水注入到叠箱本体10的型腔内部后，位于底部的铁水最先凝固，然后依次向上凝固，从而形成顺序凝固。此外，当底部铁水凝固时发生收缩后形成的空腔，可通过上部尚未凝固的铁水及时的补充，减少疏松和缩孔的发生，提高了产品的致密性和成品率。

进一步地，如图24和图26所示，在一具体实施例中，第一冷却水管22采用蛇形冷却水管，且蛇形冷却水管可采用圆形管或者扁形管均可，第二冷却水管23采用螺旋型冷却水管，同时在砂箱20的侧壁开设有供第一冷却水管22的两端穿出的连接通孔，通过将第一冷却水管22的首端和尾端分别从连接通孔穿出，并将第一冷却水管22的首端与第二冷却水管23的尾端连接，将第一冷却水管22的尾端与第二冷却水管23的首端连接，以形成闭合冷却回路，从而为砂箱20降温冷却，提高散热效率。具体地，第二冷却水管23可设置3圈～5圈，具体圈数可根据砂箱20的尺寸而定。当然，第二冷却水管23的圈数越多，第二冷却水管23的长度越长，散热面积越大，散热效率越高。为了进一步提高第二冷却水管23的散热效率，在第二冷却水管23外侧设置有3排～5排的散热翅翘，以增大第二冷却水管23的散热面积，可提高降低冷却水温度的速度，从而达到有效冷却的目的。

进一步地，如图26所示，第二冷却水管23与砂箱20的侧壁之间具有第一预设距离，第一预设距离可采用50mm～100mm，且第二冷却水管23与砂箱20通过木板或隔热板固定，随砂箱20一起在流水线上移动。通过将第二冷却水管23固定于砂箱20的外围，不紧贴砂箱20的侧壁，以免砂箱20将自身的热量传递至第二冷却水管23。

进一步地，如图29所示，砂箱20的底部设置有四个移动轮24和无接缝滑触线集电器25，移动轮24通过与地面上的轨道31配合，从而将砂箱20在不同工位之间移动，无接缝滑触线集电器25与地面上铺设的电缆线37配合，以使砂箱20在移动过程中持续为水泵231提供电力供应。当无接缝滑触线集电器25与电缆线37接触时，可为水泵231提供电力供应，此时冷却水在闭合冷却回路循环流动，以为砂箱20散热冷却；当无接缝滑触线集电器25与电缆线37断开时，水泵231停止工作，此时冷却水在闭合冷却回路内停止循环流动。

进一步地，如图27至图29所示，本发明实施例还公开了一种双金属复合制动盘铸造的生产线30，包括上料流线和下料流线，且上料流线和下料流线平行设置。其中，如图27所示，在上料流线上设置有第一轨道311，在下料流线上设置有第二轨道312，且第一轨道311和第二轨道312的两端分别通过推送轨道连接，以保证上料流线和下料流线循环作业。

具体地，如图27所示，位于上料流线和下料流线的第一端的区域为落砂区32，且在落砂区32内下料流线的一侧设置有第一移料气缸34，第一移料气缸34将通过下料流线的第二轨道312移动至落砂区32内的浇注完成后的砂箱20翻砂后沿推送轨道推送至落砂区32内的上料流线的第一轨道311上。此时，砂箱20移动至设置在上料流线的造型区331内，将叠箱本体10放置于砂箱20内。当叠箱本体10放置完成后，砂箱20移动至设置在上料流线的浇注区332内，此时将铁水注入叠箱本体10的型腔内，浇注完成后，砂箱20被设置于上料流线第二端的第二移动气缸35沿推送轨道推送至下料流线的第二轨道312的第二端，使得砂箱20沿下料流线的第二轨道312移动至落砂区32内完成浇注，依次重复上述过程，从而完成上料流线和下料流线的循环作业。

同时，在上料流线和下料流线上设置有冷却区33，且冷却区33的两端边界分别距生产线30的端部距离为3m，在冷却区33的范围内，第一轨道311和第二轨道312上分别设置有电缆线37，当落砂区32内翻砂后的空砂箱20沿第一轨道311移动至冷却区33的范围内时，砂箱20的无接缝滑触线集电器25与第一轨道311的电缆线37接触，如图29所示，此时水泵231接通电源，冷却水开始循环；当浇注后的砂箱20沿第一轨道311移出冷却区33的范围时，此时由于在第一轨道311的冷却区33范围外未设置电缆线37，因此无接缝滑触线集电器25与电缆线37分离，水泵231的电源断开，停止冷却水循环。当浇注后的砂箱20沿第一轨道311移动至上料流线第二端时，被第二移动气缸35沿推送轨道推送至下料流线的第二轨道312的第二端，使得砂箱20沿下料流线的第二轨道312移动，当浇注后的砂箱20沿第二轨道312移动至冷却区33的范围内时，砂箱20的无接缝滑触线集电器25与第二轨道312的电缆线37接触，如图29所示，此时水泵231接通电源，冷却水开始循环；当浇注后的砂箱20沿第二轨道312移出冷却区33的范围时，此时由于在第二轨道312的冷却区33范围外未设置电缆线37，因此无接缝滑触线集电器25与电缆线37分离，水泵231的电源断开，停止冷却水循环，最终浇注完成的砂箱20回到落砂区32。

进一步地，在造型区331内设置有两台震动加钢砂设备，在放入叠箱本体10之前，在砂箱20的底部预先铺设一定高度的钢砂，放入叠箱本体10后，再向砂箱20内填充钢砂，在填充钢砂的过程中进行2次震动，震动总时长30s～40s，以使砂箱20内的钢砂紧实，降低在浇注过程中涨箱、跑铁水等风险。

进一步地，如图29所示，在地面上沿轨道31的长度方向设置有通风管道36，且通风管道36位于砂箱20底部的中间区域，同时在通风管道36的长度方向上每隔2m开设有一个通风口，通风口朝向砂箱20底部设置，以使通过通风口朝向砂箱20的底部吹风，从而对砂箱20的底部进行冷却。需要说明的是，通风管道36通过风机提供风源。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种用于双金属复合制动盘铸造的叠箱结构，其特征在于，包括：

叠箱本体(10)，所述叠箱本体(10)至少包括第一铸造模具(11)、第二铸造模具(12)和第三铸造模具(13)，所述第一铸造模具(11)、所述第二铸造模具(12)和所述第三铸造模具(13)由下至上依次堆叠放置，所述第一铸造模具(11)和所述第二铸造模具(12)之间设置有第一盖板芯子(121)，所述第二铸造模具(12)和所述第三铸造模具(13)之间设置有第二盖板芯子(123)；

所述第一铸造模具(11)包括第一通风盘芯子(111)和底板芯子(112)，所述底板芯子(112)、所述第一通风盘芯子(111)和所述第一盖板芯子(121)围设形成用于形成制动盘铸件的第一型腔(113)；

所述第二铸造模具(12)包括第二通风盘芯子(122)，所述第一盖板芯子(121)、所述第二通风盘芯子(122)和所述第二盖板芯子(123)围设形成用于形成制动盘铸件的第二型腔(124)；

所述第三铸造模具(13)包括第三通风盘芯子(131)和第三盖板芯子(132)，所述第二盖板芯子(123)、所述第三通风盘芯子(131)和所述第三盖板芯子(132)围设形成用于形成制动盘铸件的第三型腔(133)，所述第三盖板芯子(132)上设置有浇口杯(134)，所述浇口杯(134)与所述第三型腔(133)连通；

所述第一型腔(113)、所述第二型腔(124)和所述第三型腔(133)通过浇注通道(16)相互连通。

2.根据权利要求1所述的叠箱结构，其特征在于，所述底板芯子(112)与所述第一通风盘芯子(111)的第一端通过底部止口(15)定位安装，所述第一通风盘芯子(111)的第二端与所述第一盖板芯子(121)的第一侧通过顶部止口(14)定位安装；

所述第一盖板芯子(121)的第二侧与所述第二通风盘芯子(122)的第一端通过所述底部止口(15)定位安装，所述第二通风盘芯子(122)的第二端与所述第二盖板芯子(123)的第一侧通过所述顶部止口(14)定位安装；

所述第二盖板芯子(123)的第二侧与所述第三通风盘芯子(131)的第一端通过所述底部止口(15)定位安装，所述第三通风盘芯子(131)的第二端与所述第三盖板芯子(132)通过所述顶部止口(14)定位安装。

3.根据权利要求2所述的叠箱结构，其特征在于，所述顶部止口(14)包括第一定位止口(141)、第二定位止口(142)和第三定位止口(143)，且所述第一定位止口(141)、所述第二定位止口(142)和所述第三定位止口(143)为沿所述叠箱本体(10)的径向方向由内向外依次间隔设置的环形止口。

4.根据权利要求2所述的叠箱结构，其特征在于，所述底部止口(15)包括第四定位止口(151)和第五定位止口(152)，所述第四定位止口(151)和所述第五定位止口(152)沿所述叠箱本体(10)的径向方向由内向外依次间隔设置，所述第四定位止口(151)为异形止口，且所述第四定位止口(151)上设置有用于限制各个铸造模具之间相对转动的限位部(1511)，所述第五定位止口(152)为环形止口。

5.根据权利要求2所述的叠箱结构，其特征在于，所述顶部止口(14)和所述底部止口(15)均为凹凸配合定位。

6.根据权利要求1所述的叠箱结构，其特征在于，所述浇注通道(16)包括沿所述叠箱本体(10)的竖向设置的直浇道(161)和与所述直浇道(161)连通的水平浇道(162)，所述第一铸造模具(11)、所述第二铸造模具(12)和所述第三铸造模具(13)均设置有水平浇道(162)，所述直浇道(161)与所述浇口杯(134)连通，所述水平浇道(162)包括与所述直浇道(161)连通的横浇道(1621)和与所述横浇道(1621)连通的内浇道(1622)，且所述第一铸造模具(11)的横浇道(1621)通过所述第一铸造模具(11)的内浇道(1622)与所述第一型腔(113)连通，所述第二铸造模具(12)的横浇道(1621)通过所述第二铸造模具(12)的内浇道(1622)与所述第二型腔(124)连通，所述第三铸造模具(13)的横浇道(1621)通过所述第三铸造模具(13)的内浇道(1622)与所述第三型腔(133)连通。

7.根据权利要求6所述的叠箱结构，其特征在于，所述横浇道(1621)为弧形浇道，且所述内浇道(1622)为多个，各个所述内浇道(1622)沿所述弧形浇道的周向间隔分布。

8.根据权利要求7所述的叠箱结构，其特征在于，所述直浇道(161)的直径为40mm～55mm；和/或，

所述内浇道(1622)为4个，且每个所述内浇道(1622)的横截面积为200mm²～250mm²。

9.根据权利要求8所述的叠箱结构，其特征在于，所述直浇道(161)的横截面积大于所述横浇道(1621)的横截面积，且各个所述内浇道(1622)的横截面积之和大于所述横浇道(1621)的横截面积。

10.根据权利要求1所述的叠箱结构，其特征在于，所述浇口杯(134)的静压头的高度为20cm～40cm；和/或，

所述浇口杯(134)内设置有陶瓷过滤网(1341)，用于减少炉渣进入到所述叠箱本体(10)内；和/或，

所述叠箱本体(10)上沿所述叠箱本体(10)的竖直方向设置有填砂通道(17)，所述填砂通道(17)用于填充钢砂(21)，以防止铁水流失；和/或，

所述浇口杯(134)的口部直径为130mm～160mm。

11.根据权利要求1～10任一项所述的叠箱结构，其特征在于，还包括砂箱(20)，所述叠箱本体(10)用于放置在所述砂箱(20)内，所述砂箱(20)的底部铺设有第一冷却水管(22)，所述第一冷却水管(22)用于设置于所述底板芯子(112)的下方，所述砂箱(20)的侧壁外侧绕置有第二冷却水管(23)，且所述第一冷却水管(22)和所述第二冷却水管(23)首尾相互连通，以形成闭合冷却回路；所述第二冷却水管(23)上设置有用于为所述闭合冷却回路内的冷却水提供循环动力的水泵(231)。

12.根据权利要求11所述的叠箱结构，其特征在于，所述第一冷却水管(22)为蛇形冷却水管；和/或，

所述第二冷却水管(23)为螺旋型冷却水管；和/或，

所述第二冷却水管(23)外侧设置有散热翅翘。

13.根据权利要求11所述的叠箱结构，其特征在于，所述第二冷却水管(23)与所述砂箱(20)的侧壁之间具有第一预设距离，所述第一预设距离为50mm～100mm，且所述第二冷却水管(23)与所述砂箱(20)通过木板或隔热板固定。

14.根据权利要求11所述的叠箱结构，其特征在于，所述砂箱(20)的底部设置有移动轮(24)和无接缝滑触线集电器(25)，所述移动轮(24)用于与地面上的轨道(31)配合，以将所述砂箱(20)在不同工位之间移动，所述无接缝滑触线集电器(25)用于与地面上铺设的电缆线(37)配合，以使所述砂箱(20)在移动过程中持续为所述水泵(231)提供电力供应。