CN120228250B - 一种带槽皮带轮铸造模具及其铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及皮带轮铸造模具技术领域，公开了一种带槽皮带轮铸造模具及其铸造方法，包括基板和适配的模具本体，所述模芯柱上安装有同轴连接的转盘和调节辊。本发明在工件成型与模具保护方面，通过模芯柱侧壁交错均匀分布的内缩板，使模芯与工件实现局部逐步分离，避免了因受力不均导致的工件变形问题，有效保证了带槽皮带轮的成型质量；同时，通过调节辊、套环与弹板的联动设计，使弹板形变位置逐渐变化，避免了工件与模芯瞬间分离产生的冲击力，防止脱模应力集中造成模芯破损。这种创新设计既保障了工件的高精度成型，又显著提升了模具的耐用性，降低了因工件不良和模具损坏带来的生产损耗与成本，实现了工件质量与模具寿命的双重提升。

Description

一种带槽皮带轮铸造模具及其铸造方法

技术领域

本发明属于皮带轮铸造模具技术领域，具体地说，涉及一种带槽皮带轮铸造模具及其铸造方法。

背景技术

带槽皮带轮铸造模具是用于制造皮带轮的专用工具，在机械传动部件生产中占据重要地位。它的质量与性能，直接影响皮带轮的精度、强度和表面质量，进而关系到机械设备的传动效率与稳定性。

传统带槽皮带轮铸造模具在脱模过程中，大多采用顶升模芯的方式实现模芯与工件的分离。然而，由于模芯与成型后的带槽皮带轮接触面积较大，在顶升过程中极易出现受力不均的情况，导致工件发生变形，严重影响产品的尺寸精度和表面质量，降低了产品合格率。同时，瞬间脱模产生的较大冲击力会对模芯造成损伤，致使模具出现磨损、破裂等问题，不仅增加了模具的维修成本，频繁更换模具也极大地影响了生产效率，延长了生产周期。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

为解决传统带槽皮带轮铸造模具在脱模过程中，大多采用顶升模芯的方式实现模芯与工件的分离。然而，由于模芯与成型后的带槽皮带轮接触面积较大，在顶升过程中极易出现受力不均的情况，导致工件发生变形，严重影响产品的尺寸精度和表面质量，降低了产品合格率。同时，瞬间脱模产生的较大冲击力会对模芯造成损伤，致使模具出现磨损、破裂等问题，不仅增加了模具的维修成本，频繁更换模具也极大地影响了生产效率，延长了生产周期的技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种带槽皮带轮铸造模具，包括基板和适配的模具本体。

所述模具本体包括置于基板上的左侧模、右侧模和模芯柱；

所述模芯柱侧壁交错安装有若干对内缩板和弹板；

所述模芯柱上安装有同轴连接的转盘和调节辊；

所述转盘上开设有组合槽，且组合槽包括圆环槽，所述圆环槽外侧开设有处于倾斜位置的切入槽，且切入槽上滑动有与内缩板连接的连接杆，且连接杆上还连接有与弹板连接的拉杆，旋转的切入槽导向连接杆水平滑动，进而使得内缩板回缩且与工件分离，还使拉杆拉动弹板发生弹性形变且与工件分离；

所述调节辊上开设有螺旋槽，所述螺旋槽啮合有套环，且套环用于驱动拉杆竖直滑动，更改弹板形变位置。

作为本发明的一种优选实施方式，所述基板底部安装有四个基座，四个基座底部均可拆卸安装有防滑垫，所述左侧模和右侧模滑动设置在基板上，且模芯柱固定安装在基板上，所述左侧模、右侧模和模芯柱相互适配。

作为本发明的一种优选实施方式，所述基板上水平安装有定位座，所述定位座上转动安装有丝杆轴，所述丝杆轴上开设有两个旋向相反的丝杆纹，且两个旋向的丝杆纹上啮合设置有连接板，两个所述连接板与对应的左侧模和右侧模相互连接，所述丝杆轴末端安装有摇臂，所述摇臂上安装有把手，且把手上开设有防滑槽。

作为本发明的一种优选实施方式，所述左侧模表面安装有定位杆，所述右侧模表面安装有定位板，所述定位板与定位杆活动插接，所述左侧模和右侧模侧壁均安装有用于连接螺栓的连接座，所述左侧模和右侧模上滑动设置有限位杆，且限位杆安装在基板上，且左侧模上开设有与模腔内部相互连通的注液孔。

作为本发明的一种优选实施方式，所述转盘和调节辊旋转中心安装有传动轴，所述传动轴活动贯穿模芯柱和基板，所述基板底部安装有驱动电机，所述驱动电机输出端与传动轴相互连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述连接杆侧壁滑动设置有限位座，所述限位座安装在模芯柱侧壁，所述连接杆上套接设置有限位弹簧，所述限位弹簧一端卡接在限位座上，所述限位弹簧另一端卡接在内缩板上，所述连接杆末端安装有滑杆，所述滑杆滑动设置在切入槽中。

作为本发明的一种优选实施方式，所述连接杆上安装有同步杆，所述同步杆滑动设置有滑板，所述滑板两端安装有两个拉杆，两个所述拉杆末端均安装有滑座，两个滑座位于内缩板两侧的弹板上，所述滑座上滑动设置有导轨，所述导轨竖直安装有弹板内侧壁上。

作为本发明的一种优选实施方式，所述螺旋槽底部连通设置有直线槽，所述直线槽所对应的圆心角与切入槽对应的圆心角相互对应，所述套环套接在调节辊外侧壁，且套环内侧壁固定安装有一对滑块，一对所述滑块滑动设置在直线槽内部。

作为本发明的一种优选实施方式，所述套环侧壁开设有若干对插孔，每个插孔内部活动插接设置有插杆，所述插杆末端安装有同步板，所述同步板末端与拉杆相互连接。

作为本发明的一种优选实施方式，一种带槽皮带轮铸造模具的铸造方法，步骤如下：

步骤一：将左侧模、右侧模通过丝杆轴和连接板滑动至模芯柱两侧，利用定位杆、定位板及限位杆定位，通过连接座固定形成模腔；

步骤二：从注液孔注入铸造液，冷却凝固；

步骤三：转动丝杆轴打开左右模具，模芯柱定位工件；

步骤四：启动驱动电机带动转盘和调节辊旋转，转盘切入槽推动连接杆使内缩板与工件内槽壁分离，同时拉动弹板与外槽壁分离，转盘转动至圆环槽时，调节辊螺旋槽驱动套环带动拉杆竖直滑动，改变弹板形变位置，逐步完成脱模；

步骤五：复位左右模具，进行下一轮铸造。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明在工件成型与模具保护方面，通过模芯柱侧壁交错均匀分布的内缩板，使模芯与工件实现局部逐步分离，避免了因受力不均导致的工件变形问题，有效保证了带槽皮带轮的成型质量；同时，通过调节辊、套环与弹板的联动设计，使弹板形变位置逐渐变化，避免了工件与模芯瞬间分离产生的冲击力，防止脱模应力集中造成模芯破损。这种创新设计既保障了工件的高精度成型，又显著提升了模具的耐用性，降低了因工件不良和模具损坏带来的生产损耗与成本，实现了工件质量与模具寿命的双重提升。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

在附图中：

图1为一种带槽皮带轮铸造模具的三维结构示意图；

图2为一种带槽皮带轮铸造模具的仰视图；

图3为一种带槽皮带轮铸造模具的模具本体剖视图；

图4为一种带槽皮带轮铸造模具的模具本体拆分后结构图；

图5为一种带槽皮带轮铸造模具的模芯柱剖视图一；

图6为一种带槽皮带轮铸造模具的模芯柱剖视图二；

图7为一种带槽皮带轮铸造模具的图6中A处放大图；

图8为一种带槽皮带轮铸造模具的局部图；

图9为一种带槽皮带轮铸造模具的图8中B处放大图；

图10为一种带槽皮带轮铸造模具的局部装配图。

图中：

1、基板；11、基座；111、防滑垫；12、丝杆轴；121、定位座；122、摇臂；123、把手；124、连接板；125、限位杆；126、连接座；

2、模具本体；21、左侧模；211、定位杆；212、注液孔；22、右侧模；221、定位板；23、模芯柱；231、内缩板；232、弹板；

3、转盘；31、驱动电机；311、传动轴；32、组合槽；321、切入槽；322、圆环槽；33、连接杆；331、滑杆；332、限位座；333、限位弹簧；334、同步杆；

4、调节辊；41、螺旋槽；411、直线槽；42、套环；421、滑块；43、插杆；431、同步板；432、拉杆；433、滑座；434、导轨；435、滑板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明。

实施例1，如图1至图10所示，一种带槽皮带轮铸造模具，包括基板1和适配的模具本体2。

模具本体2包括置于基板1上的左侧模21、右侧模22和模芯柱23；

模芯柱23侧壁交错安装有若干对内缩板231和弹板232；

模芯柱23上安装有同轴连接的转盘3和调节辊4；

转盘3上开设有组合槽32，且组合槽32包括圆环槽322，圆环槽322外侧开设有处于倾斜位置的切入槽321，且切入槽321上滑动有与内缩板231连接的连接杆33，且连接杆33上还连接有与弹板232连接的拉杆432，旋转的切入槽321导向连接杆33水平滑动，进而使得内缩板231回缩且与工件分离，还使拉杆432拉动弹板232发生弹性形变且与工件分离；

调节辊4上开设有螺旋槽41，螺旋槽41啮合有套环42，且套环42用于驱动拉杆432竖直滑动，更改弹板232形变位置。

上述结构设计带来显著优势。相较于传统模具，本发明通过内缩板231与弹板232的协同作用，实现了对带槽皮带轮的分层、逐步脱模。传统模具因整体脱模时受力不均，极易导致皮带轮出现变形、裂纹等缺陷，而本模具中交错分布的内缩板231能够使模芯与工件先实现局部脱离，大大降低了脱模应力，有效保障了皮带轮的尺寸精度和表面质量，同时，这种设计避免了因脱模冲击力过大对模具造成的损伤，大幅降低了生产过程中的模具更换与维护成本。

如图1至图10所示，在具体实施方式中，基板1底部安装有四个基座11，四个基座11底部均可拆卸安装有防滑垫111，左侧模21和右侧模22滑动设置在基板1上，且模芯柱23固定安装在基板1上，左侧模21、右侧模22和模芯柱23相互适配。可拆卸的防滑垫111设计，可根据不同的生产场地和设备要求灵活更换，增强了模具放置的稳定性，有效避免了因模具晃动导致的铸造偏差，进一步提升了产品质量的稳定性。

如图1至图10所示，进一步的，基板1上水平安装有定位座121，定位座121上转动安装有丝杆轴12，丝杆轴12上开设有两个旋向相反的丝杆纹，且两个旋向的丝杆纹上啮合设置有连接板124，两个连接板124与对应的左侧模21和右侧模22相互连接，丝杆轴12末端安装有摇臂122，摇臂122上安装有把手123，且把手123上开设有防滑槽。该结构实现了左侧模21和右侧模22的精准、便捷开合。操作人员通过摇臂122转动丝杆轴12，可轻松控制两侧模具的滑动距离，相较于传统的手动开合方式，不仅操作更加省力，而且定位精度更高，有效提高了生产效率和产品的一致性。

实施例2，基于实施例1与本实施例不同的是：如图1至图10所示，左侧模21表面安装有定位杆211，右侧模22表面安装有定位板221，定位板221与定位杆211活动插接，左侧模21和右侧模22侧壁均安装有用于连接螺栓的连接座126，左侧模21和右侧模22上滑动设置有限位杆125，且限位杆125安装在基板1上，且左侧模21上开设有与模腔内部相互连通的注液孔212。定位杆211与定位板221的插接配合，以及限位杆125的限位作用，进一步增强了模具合模时的稳定性和准确性，有效防止了在铸造过程中因模具错位导致的皮带轮形状偏差。同时，注液孔212的合理设置，使铸造液能够均匀、快速地填充模腔，避免了因注液不畅产生的气孔、缩松等铸造缺陷，提高了产品的良品率。

如图1至图10所示，在具体实施方式中，转盘3和调节辊4旋转中心安装有传动轴311，传动轴311活动贯穿模芯柱23和基板1，基板1底部安装有驱动电机31，驱动电机31输出端与传动轴311相互连接。驱动电机31为模具的脱模操作提供了稳定、强劲的动力来源，通过精确控制电机的转速和转向，能够实现对脱模过程的精准控制，确保内缩板231和弹板232按照预定的顺序和速度完成脱模动作，提高了生产过程的自动化程度和可靠性。

如图1至图10所示，进一步的，连接杆33侧壁滑动设置有限位座332，限位座332安装在模芯柱23侧壁，连接杆33上套接设置有限位弹簧333，限位弹簧333一端卡接在限位座332上，限位弹簧333另一端卡接在内缩板231上，连接杆33末端安装有滑杆331，滑杆331滑动设置在切入槽321中。限位弹簧333的设置，为内缩板231的运动提供了缓冲功能，当脱模完成后，限位弹簧333可自动将内缩板231复位，为下一次铸造做好准备，减少了人工干预，提高了生产效率。

实施例3，基于实施例2与本实施例不同的是：如图1至图10所示，连接杆33上安装有同步杆334，同步杆334滑动设置有滑板435，滑板435两端安装有两个拉杆432，两个拉杆432末端均安装有滑座433，两个滑座433位于内缩板231两侧的弹板232上，滑座433上滑动设置有导轨434，导轨434竖直安装有弹板232内侧壁上。该结构实现了弹板232在竖直方向上的稳定滑动和精准控制。通过同步杆334、滑板435等部件的联动，能够确保两侧弹板232同步动作，使皮带轮在脱模过程中受力均匀，进一步提高了产品的脱模质量和生产稳定性。

如图1至图10所示，在具体实施方式中，螺旋槽41底部连通设置有直线槽411，直线槽411所对应的圆心角与切入槽321对应的圆心角相互对应，套环42套接在调节辊4外侧壁，且套环42内侧壁固定安装有一对滑块421，一对滑块421滑动设置在直线槽411内部。这种巧妙的结构设计，实现了调节辊4与转盘3动作的精准配合。在脱模过程中，当转盘3的切入槽321驱动连接杆33水平滑动时，套环42的滑块421在直线槽411内滑动，避免了多余的竖直运动；当转盘3转动至圆环槽322时，调节辊4的螺旋槽41才驱动套环42竖直滑动，从而实现弹板232形变位置的精确调整，确保了脱模过程的有序进行和高效完成。

如图1至图10所示，进一步的，套环42侧壁开设有若干对插孔，每个插孔内部活动插接设置有插杆43，插杆43末端安装有同步板431，同步板431末端与拉杆432相互连接。该设计使得套环42与拉杆432之间的连接更加灵活、可靠。通过调整插杆43在插孔中的位置，可根据不同规格的皮带轮需求，快速改变弹板232的初始位置和形变范围，增强了模具对不同产品的适应性，提高了模具的通用性和生产灵活性。

本发明还公开了一种带槽皮带轮铸造模具的铸造方法，步骤如下：

步骤一：将左侧模21、右侧模22通过丝杆轴12和连接板124滑动至模芯柱23两侧，利用定位杆211、定位板221及限位杆125定位，通过连接座126固定形成模腔；

步骤二：从注液孔212注入铸造液，冷却凝固；

步骤三：转动丝杆轴12打开左侧模21和右侧模22，模芯柱23定位工件；

步骤四：启动驱动电机31带动转盘3和调节辊4旋转，转盘3切入槽321推动连接杆33使内缩板231与工件内槽壁分离，同时拉动弹板232与外槽壁分离，转盘3转动至圆环槽322时，调节辊4螺旋槽41驱动套环42带动拉杆432竖直滑动，改变弹板232形变位置，逐步完成脱模；

步骤五：复位左侧模21和右侧模22，进行下一轮铸造。

本发明的一种带槽皮带轮铸造模具的实施原理如下：

在进行带槽皮带轮铸造时，首先将左侧模21和右侧模22通过丝杆轴12、连接板124的配合滑动至模芯柱23两侧合适位置，利用定位杆211与定位板221的插接，以及限位杆125对左侧模21和右侧模22的滑动限位，初步确定模具位置，再通过连接座126用螺栓将左侧模21和右侧模22固定，形成封闭的铸造模腔。从注液孔212向模腔内注入铸造液，待铸造液冷却凝固成型。

当铸造液凝固成型后，通过摇臂122转动丝杆轴12，利用丝杆轴12上旋向相反的丝杆纹带动连接板124，将左侧模21和右侧模22反向滑动打开。此时模芯柱23对成型的带槽皮带轮产品进行定位，避免产品因左右模具分离而产生位移或倾倒，保证后续脱模操作的稳定性与安全性。

随后，启动驱动电机31，驱动电机31带动传动轴311转动，进而使与传动轴311同轴连接的转盘3和调节辊4同步旋转。转盘3旋转时，其组合槽32中的切入槽321对连接杆33上的滑杆331产生导向作用，推动连接杆33沿水平方向滑动，使得内缩板231向模芯柱23中心回缩，从而与工件的内槽壁分离；同时，连接杆33通过拉杆432拉动弹板232发生弹性形变，使弹板232也与工件的外槽壁分离。这种交错均匀分布的内缩板231设计，相较于传统通过顶升操作实现模芯与工件分离的方式，能避免因模芯与工件接触面积大、脱模时受力不均而导致的工件变形问题，实现模芯与工件的局部逐步分离，有效保护工件成型质量。

在转盘3的连接杆33于切入槽321中滑动时，由于此时切入槽321的导向作用使得连接杆33水平滑动，而调节辊4上螺旋槽41底部连通设置的直线槽411所对应的圆心角与切入槽321对应的圆心角相互对应，套环42内侧壁的滑块421此时在直线槽411内滑动，不会受到螺旋槽41的驱动而产生竖直位移。当连接杆33在转盘3的圆环槽322中滑动时，此时没有切入槽321对连接杆33水平方向的导向力，在调节辊4继续旋转过程中，其螺旋槽41与套环42内侧壁的滑块421相互啮合，驱动套环42沿调节辊4的轴向竖直滑动。套环42通过插杆43和同步板431带动拉杆432竖直滑动，进而更改弹板232的形变位置，使得弹板232在不同高度位置逐步与工件分离。这种弹板232形变位置逐渐变化的设计，能够避免工件与模芯瞬间分离产生的冲击力，防止因脱模应力集中造成模芯破损，在确保工件顺利脱模的同时，显著提升模具使用寿命和生产的稳定性。

待脱模完成后，可将左侧模21和右侧模22复位，进行下一轮的铸造操作。

Claims (10)

1.一种带槽皮带轮铸造模具，包括基板（1）和适配的模具本体（2），其特征在于：

所述模具本体（2）包括置于基板（1）上的左侧模（21）、右侧模（22）和模芯柱（23）；

所述模芯柱（23）侧壁交错安装有若干对内缩板（231）和弹板（232）；

所述模芯柱（23）上安装有同轴连接的转盘（3）和调节辊（4）；

所述转盘（3）上开设有组合槽（32），且组合槽（32）包括圆环槽（322），所述圆环槽（322）外侧开设有处于倾斜位置的切入槽（321），且切入槽（321）上滑动有与内缩板（231）连接的连接杆（33），且连接杆（33）上还连接有与弹板（232）连接的拉杆（432），旋转的切入槽（321）导向连接杆（33）水平滑动，进而使得内缩板（231）回缩且与工件分离，还使拉杆（432）拉动弹板（232）发生弹性形变且与工件分离；

所述调节辊（4）上开设有螺旋槽（41），所述螺旋槽（41）啮合有套环（42），且套环（42）用于驱动拉杆（432）竖直滑动，更改弹板（232）形变位置。

2.根据权利要求1所述的一种带槽皮带轮铸造模具，其特征在于，所述基板（1）底部安装有四个基座（11），四个基座（11）底部均可拆卸安装有防滑垫（111），所述左侧模（21）和右侧模（22）滑动设置在基板（1）上，且模芯柱（23）固定安装在基板（1）上，所述左侧模（21）、右侧模（22）和模芯柱（23）相互适配。

3.根据权利要求2所述的一种带槽皮带轮铸造模具，其特征在于，所述基板（1）上水平安装有定位座（121），所述定位座（121）上转动安装有丝杆轴（12），所述丝杆轴（12）上开设有两个旋向相反的丝杆纹，且两个旋向的丝杆纹上啮合设置有连接板（124），两个所述连接板（124）与对应的左侧模（21）和右侧模（22）相互连接，所述丝杆轴（12）末端安装有摇臂（122），所述摇臂（122）上安装有把手（123），且把手（123）上开设有防滑槽。

4.根据权利要求3所述的一种带槽皮带轮铸造模具，其特征在于，所述左侧模（21）表面安装有定位杆（211），所述右侧模（22）表面安装有定位板（221），所述定位板（221）与定位杆（211）活动插接，所述左侧模（21）和右侧模（22）侧壁均安装有用于连接螺栓的连接座（126），所述左侧模（21）和右侧模（22）上滑动设置有限位杆（125），且限位杆（125）安装在基板（1）上，且左侧模（21）上开设有与模腔内部相互连通的注液孔（212）。

5.根据权利要求4所述的一种带槽皮带轮铸造模具，其特征在于，所述转盘（3）和调节辊（4）旋转中心安装有传动轴（311），所述传动轴（311）活动贯穿模芯柱（23）和基板（1），所述基板（1）底部安装有驱动电机（31），所述驱动电机（31）输出端与传动轴（311）相互连接。

6.根据权利要求5所述的一种带槽皮带轮铸造模具，其特征在于，所述连接杆（33）侧壁滑动设置有限位座（332），所述限位座（332）安装在模芯柱（23）侧壁，所述连接杆（33）上套接设置有限位弹簧（333），所述限位弹簧（333）一端卡接在限位座（332）上，所述限位弹簧（333）另一端卡接在内缩板（231）上，所述连接杆（33）末端安装有滑杆（331），所述滑杆（331）滑动设置在切入槽（321）中。

7.根据权利要求6所述的一种带槽皮带轮铸造模具，其特征在于，所述连接杆（33）上安装有同步杆（334），所述同步杆（334）滑动设置有滑板（435），所述滑板（435）两端安装有两个拉杆（432），两个所述拉杆（432）末端均安装有滑座（433），两个滑座（433）位于内缩板（231）两侧的弹板（232）上，所述滑座（433）上滑动设置有导轨（434），所述导轨（434）竖直安装有弹板（232）内侧壁上。

8.根据权利要求7所述的一种带槽皮带轮铸造模具，其特征在于，所述螺旋槽（41）底部连通设置有直线槽（411），所述直线槽（411）所对应的圆心角与切入槽（321）对应的圆心角相互对应，所述套环（42）套接在调节辊（4）外侧壁，且套环（42）内侧壁固定安装有一对滑块（421），一对所述滑块（421）滑动设置在直线槽（411）内部。

9.根据权利要求8所述的一种带槽皮带轮铸造模具，其特征在于，所述套环（42）侧壁开设有若干对插孔，每个插孔内部活动插接设置有插杆（43），所述插杆（43）末端安装有同步板（431），所述同步板（431）末端与拉杆（432）相互连接。

10.一种带槽皮带轮铸造方法，其特征在于，应用于权利要求9所述的一种带槽皮带轮铸造模具，所述一种带槽皮带轮铸造模具的铸造方法，步骤如下：

步骤一：将左侧模（21）、右侧模（22）通过丝杆轴（12）和连接板（124）滑动至模芯柱（23）两侧，利用定位杆（211）、定位板（221）及限位杆（125）定位，通过连接座（126）固定形成模腔；

步骤二：从注液孔（212）注入铸造液，冷却凝固；

步骤三：转动丝杆轴（12）打开左右模具，模芯柱（23）定位工件；

步骤四：启动驱动电机（31）带动转盘（3）和调节辊（4）旋转，转盘（3）切入槽（321）推动连接杆（33）使内缩板（231）与工件内槽壁分离，同时拉动弹板（232）与外槽壁分离，转盘（3）转动至圆环槽（322）时，调节辊（4）螺旋槽（41）驱动套环（42）带动拉杆（432）竖直滑动，改变弹板（232）形变位置，逐步完成脱模；

步骤五：复位左右模具，进行下一轮铸造。