CN206811093U - 钩体铸造模具及铁路货车车钩模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钩体铸造模具，涉及铸造模具技术领域，所述钩体铸造模具包括外模和芯盒，所述芯盒位于所述外模的内部，所述外模和所述芯盒共同组成型腔；所述型腔包括依次连接的钩头型腔、钩身型腔和钩尾型腔；所述外模包括上型和下型，所述上型和所述下型的扣合处为分型面；还包括钩头明冒口，所述钩头明冒口设置在所述外模上，位于所述钩头型腔的背离所述钩尾型腔的一端；所述钩头明冒口与所述钩头型腔处的所述上型和所述下型均连通。本申请的钩体铸造模具，解决了现有技术中钩体铸件的机械性能低的技术问题。本实用新型还提供了一种包括上述钩体铸造模具的铁路货车车钩模具。

Description

钩体铸造模具及铁路货车车钩模具

技术领域

本实用新型涉及铸造模具技术领域，尤其是涉及一种钩体铸造模具。本实用新型还涉及一种具有上述钩体铸造模具的铁路货车车钩模具。

背景技术

很多形状复杂的工件只能使用铸造工艺完成，例如，铸件类：发动机缸体缸盖、曲轴、齿轮、刹车盘等。

铸造方法可以分为砂型铸造和特种铸造两大类，其中一种特种铸造方法为金属型铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次(几百次到几千次)。铸造理论中将合金从浇注、凝固到冷却至室温的过程中，铸件的体积或者尺寸缩减的现象称为铸件的收缩。铸件的收缩现象是铸件缺陷产生的根源。常见的铸件缺陷为缩孔和缩松。缩孔是指金属液在铸造模具中冷却和凝固时，在铸件的厚度较大的部位以及最后凝固部位形成一些容积较大的孔洞。缩孔产生的原因是先凝固的区域堵住液体流动的通道，后凝固的区域在收缩时，其所要缩减的容积得不到补充。缩松是指金属液在铸造模具中冷却和凝固时，在铸件的厚度较大的部位以及最后凝固部位形成一些分散性的小孔洞。缩松产生的原因是，如果合金的结晶温度范围很宽或者铸件断面温度梯度较小时，凝固过程中有较宽的糊状凝固两相并存的区域。随着树枝晶长大，该区域被分割成许多孤立的小熔池，各部分熔池内剩余液态合金的收缩得不到补充，最后形成了形状不一的分散性的孔洞。

缩孔和缩松的危害是使铸件的机械性能显著降低。现有技术中采取顺序凝固的原则来避免缩孔和缩松的产生，即在缩孔和缩松可能出现的地方安装冒口或者放置冷铁。冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在铸件形成时补给金属，有补缩、排气和集渣的作用。如果在铸型上设置冒口，则铸件上远离冒口的位置先凝固，而越靠近冒口的位置，凝固的越晚。根据冒口的顶部是否被覆盖将冒口分成明冒口和暗冒口。内冷铁是一种金属激冷物，在铸型的型腔内需要激冷的部位放，内冷铁，内冷铁使铸件的金属液激冷，并且内冷铁和铸件将融为一体。

但是质量要求高的铸件不适合放置内冷铁。因为内冷铁的存在影响铸件金属液的纯度，铸件在内冷铁处会出现性能不合格的现象，这是由于在内冷铁处存在局部化学成分的偏差、或者甚至未熔合。

一种形状复杂的铸件是钩体，钩体一般都用来连接两个物体，并传递牵引力，因此对钩体的强度要求较高。有一类体积较大的钩体为车钩，车钩是用来实现机车和车辆或车辆和车辆之间的连挂，传递牵引力及冲击力，并使车辆之间保持一定距离的车辆部件。因此，对铸造的车钩的质量要求很高，要求在尽量避免缩孔和缩松的同时保证其机械性能。

车钩由钩头，钩身、钩尾三个部分组成、车钩前端粗大的部分称为钩头，在钩头内装有钩舌、钩舌销，锁提销，钩舌推铁和钩锁铁。车钩后部称为钩尾，在钩尾上开有垂直扁锁孔，以便与钩尾框联结。连接钩头和钩尾的称为钩身。

现有技术中，如上所示，同时使用内冷铁和冒口来避免缩孔和缩松的产生，但是冒口的位置和结构不合理，以及内冷铁的使用都会造成铸件的机械性能下降。以车钩为例，其钩头处的结构通常为复杂的空间曲面，并且还可能为不对称的结构，此时设置冒口不当，会出现钩头虽然采用了明冒口，并且浇注时添加了冒口发热剂，但由于钩头处的型腔的复杂结构阻断了补缩的通道，液态钢水无法补缩到钩头正面的下型的部分，还依然会出现缩孔。现有技术中的方法是在钩头下型放置内冷铁。但是，虽然钩头下型放置了大量内冷铁，但由于液态钢水不足及铸件壁厚的不均匀，并没有起到让钢水逐层凝固的效果，依然会出现缩孔。同样，在钩尾虽然也采用明冒口，并且浇注时添加冒口发热剂，但由于钩尾处壁厚过大，且不均匀，冒口中的液态钢水没有起到很好的补缩效果，钩尾处依然会出现缩松。因此，如何提供一种钩体铸造模具，能够铸造出机械性能高的钩体，并且结构简单、维护成本低、使用寿命长、生产效率高，是本领域技术人员亟待解决的问题。

基于此，本实用新型提供了一种钩体铸造模具以解决上述的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钩体铸造模具，以缓解现有技术中存在的钩体铸件的机械性能低的技术问题。本实用新型的另一目的在于提供一种铁路货车车钩模具。

本实用新型提供的钩体铸造模具，包括外模和芯盒，所述芯盒位于所述外模的内部，由所述外模和所述芯盒制作成的砂型和砂芯共同组成型腔；所述型腔包括依次连接的钩头型腔、钩身型腔和钩尾型腔；所述外模包括上型和下型，所述上型和所述下型的扣合处为分型面；还包括钩头明冒口，所述钩头明冒口设置在所述外模上，位于所述钩头型腔的背离所述钩尾型腔的一端；所述钩头明冒口与所述钩头型腔处的所述上型和所述下型均连通。

进一步的，所述钩头明冒口与所述上型的连通处位于所述上型的最厚处。

进一步的，所述钩头明冒口与所述下型的连通处位于所述下型的最厚处。

进一步的，所述钩头明冒口为阶梯形冒口。

进一步的，还设置有球形冷铁，所述球形冷铁贯穿钩尾型腔端部球面。

进一步的，所述球形冷铁的一端与所述芯盒连接，另一端与所述外模连接；所述分型面位于所述球形冷铁的中间。

进一步的，还设置有随形冷铁，所述随形冷铁设置在所述下型，且位于所述钩尾型腔处。

进一步的，在所述上型还设置有钩尾明冒口，所述钩尾明冒口位于所述钩尾型腔处。

本实用新型提供的所述钩体铸造模具，在外模上，钩头型腔远离钩尾型腔的一端设置了钩头明冒口，并且钩头明冒口同时和外模的上型和下型连通，即钩头明冒口同时为钩头的上半部分和下半部分进行补缩。本实用新型提供的所述钩体铸造模具的有益效果之一是：取消钩头型腔处的上型和下型，及钩头的砂芯上的所有内冷铁，从而能够避免由于内冷铁的存在而导致铸件金属液的纯度降低、局部化学成分有偏差及未熔合的问题，并实现完全消除收缩缺陷，从而提高了铸件的机械强度。此外，还降低了生产成本，并且大大提高了合箱的生产效率。

需要指出的是，本领域技术人员通常将位于所述钩头型腔的背离所述钩尾型腔的一端称为钩头的正面，因此，也称上述钩头明冒口设置在钩头的正面。

本实用新型提供的铁路货车车钩模具，包括锁盒暗冒口和上述任一项所述的钩体铸造模具，所述锁盒暗冒口设置在锁盒型腔处的外模上。

进一步的，所述铁路货车车钩模具设置有多组，相邻两组所述铁路货车车钩模具之间设置有浇注系统。

本实用新型提供的铁路货车车钩模具，由于钩体铸造模具具有上述技术效果，具有钩体铸造模具的铁路货车车钩模具也应具有相应的技术效果。

基于此，本实用新型较之原有技术，具有所生产的铸件的机械强度高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为17型铁路货车车钩的结构示意图；

图2为现有的铁路货车车钩模具的铸造工艺图；

图3为本申请所提供的铁路货车车钩模具的铸造工艺图；

图4为图3的底面图。

标记：101－钩头；102－钩身；103－钩尾；104－锁盒；201－内冷铁；202－明冒口；301－钩头明冒口；302－钩头明冒口与上型的连通处；303－钩头明冒口与下型的连通处；306－钩尾明冒口；307－锁盒暗冒口；308－浇注系统。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

本实用新型的核心是提供一种钩体铸造模具，解决钩体铸件的机械性能低的技术问题。

在本实施例中提供了一种钩体铸造模具，所述钩体铸造模具包括外模和芯盒，所述芯盒位于所述外模的内部，由所述外模和所述芯盒制作成的砂型和砂芯共同组成型腔；所述型腔包括依次连接的钩头型腔、钩身型腔和钩尾型腔；所述外模包括上型和下型，所述上型和所述下型的扣合处为分型面；还包括钩头明冒口，所述钩头明冒口设置在所述外模上，位于所述钩头型腔的背离所述钩尾型腔的一端；所述钩头明冒口与所述钩头型腔处的所述上型和所述下型均连通。

钩体铸造模具外模和芯盒，由外模和芯盒制作成的砂型和砂芯共同组成型腔。钩体铸造模具的型腔包括依次连接的钩头型腔、钩身型腔和钩尾型腔。钩体铸造模具的芯盒可以采用目前的整体芯或者部分芯，尤其是在钩头型腔处的芯盒，一般为整体芯。目前，在钩头型腔处的外模上布置冒口时，出现了钩头整体芯型腔薄壁处阻断补缩通道的问题，导致钩头处仍然容易出现收缩缺陷。

本实用新型提供的所述钩体铸造模具，在外模上，钩头型腔远离钩尾型腔的一端设置了钩头明冒口，并且钩头明冒口同时和外模的上型和下型连通，即钩头明冒口同时为钩头的上半部分和下半部分进行补缩。本实用新型提供的所述钩体铸造模具的有益效果之一是：取消钩头型腔处的上型和下型，及钩头的砂芯上的所有内冷铁，从而能够避免由于内冷铁的存在而导致铸件金属液的纯度降低、局部化学成分有偏差及未熔合的问题，并完全消除收缩缺陷，从而提高了铸件的机械强度。此外，还降低了生产成本，并且大大提高了合箱的生产效率。

需要指出的是，本领域技术人员通常将位于所述钩头型腔的背离所述钩尾型腔的一端称为钩头的正面，因此，也称上述钩头明冒口设置在钩头的正面。

基于此，本实用新型较之原有技术，具有铸件的机械强度高的优点。

进一步的，所述钩头明冒口与所述上型的连通处位于所述上型的最厚处。

进一步的，所述钩头明冒口与所述下型的连通处位于所述下型的最厚处。

钩头明冒口设置在上型和/或下型的最高处，有利于更好的补缩。

进一步的，所述钩头明冒口为阶梯形冒口。阶梯形冒口的补缩效果更好。

进一步的，还设置有球形冷铁，所述球形冷铁贯穿钩尾型腔端部球面。

进一步的，所述球形冷铁的一端与砂芯连接，另一端与所述外型连接；所述分型面位于所述球形冷铁的中间。

进一步的，还设置有随形冷铁，所述随形冷铁设置在所述下型，且位于所述钩尾型腔处。

在上述位置处的球形冷铁和随形冷铁，都有利于提高钩尾处的内部密实度。需要说明的是，钩尾处的结构和钩头处相比，更加规则和对称，在此处设置球形冷铁和随形冷铁能够充分发挥在铸造模具内设置冷铁的效果。

实施例二

本实施例提供的所述铁路货车车钩模具，是对实施例一提供的所述钩体铸造模具的进一步改进，实施例一所描述的技术方案也属于该实施例，实施例一已经描述的技术方案不再重复描述。

具体而言，在本实施例中提供了一种钩体铸造模具，包括锁盒暗冒口和实施例一中任一种所述的钩体铸造模具，所述锁盒暗冒口设置在锁盒型腔处的外模上。

锁盒是铁路货车车钩上的结构。锁盒处暗冒口用于确保铸件在凝固过程中有足够的液态钢水进行补充，消除缩孔、缩松。

进一步的，所述铁路货车车钩模具设置有多组，相邻两组所述铁路货车车钩模具之间设置有浇注系统。

如图1所示，下面以17型铁路货车车钩为例(以下简称“17型钩体”)说明钩体铸造模具的一种实施例，包括钩头101、钩身102、钩尾103和锁盒104。其中，在铁路货车车钩模具中，钩头101、钩身102、钩尾103分别对应于钩头型腔、钩身型腔和钩尾型腔。

图2为现有的铁路货车车钩模具的铸造工艺图。铸造工艺图是铸造行业所特有的一种图样，能够显示出型腔的结构和冷铁、冒口的位置，是模具加工、铸造生产的技术文件，也是验收铸件的主要依据。

如图2所示，目前的一种17型钩体的模具，至少需要在图示的位置放置内冷铁201和明冒口202。

图3为本申请所提供的铁路货车车钩模具的铸造工艺图。

钩头明冒口301位于钩头的正面。钩头明冒口与上型的连通处302，以及钩头明冒口与下型的连通处303分别位于外模的上型以及下型的最厚处。

钩尾处的钩尾型腔中设置有球形冷铁304。钩尾处的外模的上型设置有钩尾明冒口306，钩尾处的外模的下型设置有随形冷铁305。锁盒处对应的锁盒型腔的外模上设置有锁盒暗冒口307。

作为优选，所述锁盒暗冒口307的直径和高度均大于现有的暗冒口。能够确保铸件在凝固过程中有足够的液态钢水进行补充，消除缩孔、缩松。

铁路货车车钩模具设置有两组，浇注系统308设置在两组铁路货车车钩模具之间。

图4也为本申请所提供的铁路货车车钩模具的铸造工艺图，相对于图3而言，图4为图3的底面图。图4示出了随形冷铁305的形状。

综上，本申请所提供的铁路货车车钩模具，相比于现有技术，至少有以下的优点：

①钩头的正面采用阶梯式明冒口，在铸件凝固过程中增加了液态钢水，有利于铸件的补缩，可消除铸件的缩孔、缩松。

②钩体正面阶梯式明冒口，其下型部分与铸件下型最厚处连接，有利于下型砂粒及气体的排放，减少气孔、砂眼的出现。

③取消钩头上、下型及钩头整体芯上的内冷铁，有利于提高铸件金属液的纯度，避免因局部化学成分偏差而引起的铸件性能不合格。

④取消钩头上、下型及钩头整体芯上的内冷铁、以及一些现有的模具中钩头下型的随形冷铁，有利于降低生产成本，并且大大提高了合箱的生产效率。

⑤设置了锁盒暗冒口，并优选的增大锁盒暗冒口的直径和高度，可确保铸件在凝固过程中有足够的液态钢水进行补充，消除缩孔、缩松。

⑥增加钩尾球形冷铁和钩尾随形冷铁，有利于提高钩尾处的内部密实度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种钩体铸造模具，其特征在于，包括外模和芯盒，所述芯盒位于所述外模的内部，由所述外模和所述芯盒制作成的砂型和砂芯共同组成型腔；所述型腔包括依次连接的钩头型腔、钩身型腔和钩尾型腔；所述外模包括上型和下型，所述上型和所述下型的扣合处为分型面；

还包括钩头明冒口，所述钩头明冒口设置在所述外模上，位于所述钩头型腔的背离所述钩尾型腔的一端；所述钩头明冒口与所述钩头型腔处的所述上型和所述下型均连通。

2.根据权利要求1所述的钩体铸造模具，其特征在于，所述钩头明冒口与所述上型的连通处位于所述上型的最厚处。

3.根据权利要求1所述的钩体铸造模具，其特征在于，所述钩头明冒口与所述下型的连通处位于所述下型的最厚处。

4.根据权利要求1所述的钩体铸造模具，其特征在于，所述钩头明冒口为阶梯形冒口。

5.根据权利要求1所述的钩体铸造模具，其特征在于，还设置有球形冷铁，所述球形冷铁贯穿钩尾型腔端部球面。

6.根据权利要求5所述的钩体铸造模具，其特征在于，所述球形冷铁的一端与砂芯连接，另一端与外型连接；所述分型面位于所述球形冷铁的中间。

7.根据权利要求1所述的钩体铸造模具，其特征在于，还设置有随形冷铁，所述随形冷铁设置在所述下型，且位于所述钩尾型腔处。

8.根据权利要求1所述的钩体铸造模具，其特征在于，在所述上型还设置有钩尾明冒口，所述钩尾明冒口位于所述钩尾型腔处。

9.一种铁路货车车钩模具，其特征在于，包括锁盒暗冒口和权利要求1－8任一项所述的钩体铸造模具，所述锁盒暗冒口设置在锁盒型腔处的外模上。

10.根据权利要求9所述的铁路货车车钩模具，其特征在于，所述铁路货车车钩模具设置有多组，相邻两组所述铁路货车车钩模具之间设置有浇注系统。