CN208600667U - 一种铸型及变速齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铸型及变速齿轮箱，本实用新型在砂芯底部设有第一定位件，砂芯顶部设有第二定位件；合箱前，砂芯通过底部的第一定位件与下砂型相配合完成其自身的初次定位，合箱后或合箱时，砂芯通过顶部的第二定位件与上砂型相配合完成其自身的二次定位，二次定位过程中还可以对砂芯的位置进行微调与修正，并与上、下砂型形成稳固连接，实现了砂芯的精准定位，避免了砂芯、尤其是长轴类砂芯由于底部定位不准确而导致的其顶部定位尺寸偏差过大的技术问题。

Description

一种铸型及变速齿轮箱

技术领域

本实用新型涉及砂型铸造技术领域，更具体地说，涉及一种铸型及变速齿轮箱。

背景技术

在砂型铸造中，需要制作砂芯及砂型，砂芯与砂型需要相互配合，保证铸件的成型尺寸精度；另外，砂芯还需要与砂型形成稳固联接，保证砂芯在合箱中及浇注过程中不会发生偏斜、漂移及漂浮。

尤其对于结构较为复杂的大型铸件来说(例如大型风电变速齿轮箱)，砂箱内设置有多个砂芯，且多个砂芯还会至少包括一个长轴类砂芯，该长轴类砂芯用于形成铸件长轴孔等特征，尺寸精度要求很高。现有技术中，存在着砂芯定位不准确，砂芯定位尺寸偏差过大的技术问题。

上述技术问题的存在，会影响铸件、尤其是结构较为复杂的大型铸件的铸造质量，严重时甚至会导致铸件报废。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种铸型及变速齿轮箱，本实用新型能够解决铸件铸造过程中砂芯产生偏斜及漂浮的技术问题。

本实用新型的第一目的是提供一种铸型，包括上、下砂型，还包括砂芯，特别是长轴类砂芯，利用沿砂芯分布的若干个定位装置，实现对砂芯不同部位的多次定位修正，并形成稳固连接，能够解决铸件铸造过程中砂芯产生偏斜及漂浮的问题，砂芯顶端与上砂型为非间隙配合，能够避免现有技术中合箱时砂芯上芯头与上砂型发生蹭砂的现象。

本实用新型的第二目的是提供一种变速齿轮箱，该变速齿轮箱作为上述铸型应用的大型铸件制备得到的其中一个具体示例而给出，但本实用新型提供的铸型的应用并不仅限于变速齿轮箱。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种铸型，包括砂芯及上、下砂型，砂芯底部设有第一定位件，砂芯顶部设有第二定位件，所述砂芯通过所述第一定位件及第二定位件与上、下砂型相连接，形成对砂芯的双端定位。

通过上述方案，在砂芯底部形成第一定位端部，砂芯顶部形成第二定位端部；合箱前，砂芯通过底部的第一定位件与下砂型精准配合完成其自身的初次定位，合箱后或合箱时，砂芯通过顶部的第二定位件与上砂型精准配合完成其自身的二次定位，二次定位过程中还可以对砂芯的位置进行微调与修正，并与上、下砂型形成稳固连接，真正实现了砂芯的精准定位，避免了砂芯、尤其是长轴类砂芯由于底部定位不准确而导致的其顶部定位尺寸偏差过大的技术问题；而砂芯与砂型形成稳固连接，也有助于保证砂芯在铁水浇注时不会发生漂浮或漂移。

所述第一定位件包括芯头，所述芯头具有与下砂型导向配合的导向面；

所述下砂型上至少设有一个凹部，所述凹部具有与芯头相配合的配合面；

或，所述第一定位件包括第一固定件、第二固定件及连接元件，第一固定件埋设于砂芯底部，第二固定件埋设于下砂型中，连接元件贯穿下砂型与第二固定件、第一固定件相连接；

或，所述第一定位件包括定位销轴、定位销套，定位销轴埋设于砂芯底部，定位销套埋设于下砂型中，所述定位销轴与定位销套间隙配合。

进一步的,所述第二定位件包括第一固定件、第二固定件及连接元件，第一固定件埋设于砂芯顶部，第二固定件埋设于上砂型中，连接元件贯穿上砂型与第二固定件、第一固定件相连接。

更进一步的,作为一种实施方式，所述第一固定件为第一定位套，所述第二固定件为第二定位套，所述第一、二定位套开设定位孔，且两个定位套的定位孔中心轴线重合；

作为一种实施方式，所述连接元件为定位杆，定位杆与第一定位套、第二定位套相配合，且其端部外周面设为锥面以起到导向作用。

更进一步的,所述第一固定件、第二固定件外周面设有限位结构；

进一步的，所述限位结构为设置于第一固定件、第二固定件外周面的若干凸起或凹槽。

所述砂芯顶部端面与上砂型之间设有一定的间隙，且所述砂芯顶部端面设置有封堵部件。封堵部件能够有效防止熔融金属进入砂芯顶部端面与上砂型下端面之间存在的间隙，与定位杆和定位套相接触，导致定位杆和定位套发生熔合的问题发生。同时，封堵部件的设置也可以防止定位杆在贯穿上砂型时“蹭落”的型砂进入铸型型腔。

作为一种实施方案，所述第一、二固定件其中一者上设置有导向凹孔，另一者具有定位凸起，所述定位凸起间隙配合于所述导向凹孔中；

进一步的，所述第一固定件、第二固定件上开设螺纹孔，所述连接元件一端设有螺纹段，连接元件贯穿上砂型与第二固定件、第一固定件螺纹连接。

更进一步的,所述第二定位套的定位孔为螺纹孔，第一定位套的定位孔包括依次连续设置的螺纹孔及锥孔，定位杆一端设有导向锥部及螺纹段；

所述定位杆贯穿上砂型与第二定位套、第一定位套相连接。

所述砂芯为长轴类砂芯，且所述砂芯长度大于600mm。

一种变速齿轮轮箱采用如上所述的铸型铸造而获得。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型通过砂芯底部设置有第一定位件，砂芯顶部设有第二定位件，砂芯通过所述第一定位件及第二定位件与上、下砂型相连接，形成对砂芯的双端定位，保证了砂芯的定位精度。

2、本实用新型通过在砂芯顶部设置第二定位件来代替芯头实现砂芯定位，在保证砂芯定位精度的同时解决了砂芯与砂型之间的“蹭砂”的技术问题。

3、本实用新型在砂芯顶部端面设置有封堵部件，有效防止插入定位杆过程中蹭落的型砂掉入型腔；同时，所述封堵部件有效的防止了在浇注过程中熔融金属进入砂芯与砂型(砂芯)之间的预留间隙。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型一典型实施例中铸型结构示意图；

图2为本实用新型一典型实施例中砂芯顶部结构示意图；

图3为本实用新型一典型实施例中第二定位件结构示意图；

图4为本实用新型另一典型实施例中砂芯顶部结构示意图；

图5为本实用新型另一典型实施例中第二定位件结构示意图；

图6为本实用新型又一典型实施例中砂芯底部结构示意图；

图7为本实用新型再一典型实施例中砂芯底部结构示意图；

图8为本实用新型再一典型实施例中第一定位件结构示意图；

图9为本实用新型第五实施例中第二定位件结构示意图。

其中，1、上砂型，2、下砂型，3、铸件，4、砂芯，5、第一定位套，6、第二定位套，7、定位杆，8、封堵部件，9、螺纹孔，10、螺纹段，11、定位凸起，12、导向锥孔，13、定位销轴，14、定位销套，15、光孔，16、挂砂棒，17、光轴段，18、导向锥部。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等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，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。

为了更清楚的表述技术方案，先进行名词解释如下：

铸型：即砂型铸造用模型或模具，包括砂芯4及砂型，所述砂芯4与砂型相配合。

封堵部件：砂型铸造中，用于防止熔融金属进入砂芯4与砂型之间预留的间隙的部件，也可以用于防止熔融金属溢出砂箱。

第一种典型实施例，请参照图1，本实用新型提供了一种砂型铸造砂箱，砂箱内设有铸型，包括砂芯4及上砂型1、下砂型2，砂芯4底部设有第一定位件，砂芯4顶部设有第二定位件；砂芯4通过第一定位件及第二定位件与上砂型1、下砂型2相连接，形成对砂芯4的双端定位。合箱前，砂芯4通过第一定位件与下砂型2配合完成其自身的初次定位，合箱后或合箱时，砂芯4通过第二定位件与上砂型1配合完成其自身的二次定位(对砂芯4的位置进行微调与修正)，并与上砂型1或/和下砂型2形成稳固连接。

通过第一定位件及第二定位件实现了砂芯4的精准定位，解决了砂芯4、尤其是长轴类砂芯4由于底部定位不准确而导致的其顶部定位尺寸偏差过大的技术问题；进一步的，砂芯4与砂型形成稳固连接，保证砂芯4在铁水浇注时不会发生漂浮或漂移。

下面进行进一步说明：

请继续参照图1，作为一种实施方式，第一定位件包括设于砂芯4底部的定位部及设于下砂型2对应位置的配合部，定位部与配合部间隙配合完成砂芯4的初次定位。具体的，定位部优选为芯头，芯头为外侧面为可与下砂型2导向配合的导向面，导向面可以为导向斜面或导向弧面等；相应的，下砂型2对应位置设有定位槽或凹部，凹部具有可与芯头导向面相配合的配合面；合箱前，砂芯4下入型腔，芯头间隙配合于下砂型2定位槽中，砂芯4完成初次定位。

第二定位件优选的包括第一固定件、第二固定件及连接元件，第一固定件预埋设于砂芯4顶部，第二固定件预埋设于上砂型1中；合箱后，连接元件依次贯穿砂箱、上砂型1与第二固定件、第一固定件相配合，完成对砂芯4的二次定位(对砂芯4的位置进行微调与修正)，并实现砂芯4与砂型的稳固连接。

具体的，请参照图1、2、3，固定件(第一固定件、第二固定件)优选为定位套(第一定位套5、第二定位套6)，定位套开设定位孔，定位套外周面设有限位结构，限位结构优选为其外周面凸设的若干凸起或凹设的若干凹槽，以增加定位套与型砂或芯砂的接触面积，保证定位套可以更稳固地固定于砂型及砂芯4中。连接元件优选为定位杆7，其端部外周面设为锥面以起到导向作用，其另一端还可以设有把手，以方便其使用。第一定位套5上端面优选的与砂芯4上端面平齐，第二定位套6下端面不低于下砂型2下端面(优选为平齐)；并且，第一定位套5与第二定位套6的定位孔中心轴线重合，保证定位杆7可以顺利地与第一定位套5、第二定位套6相配合，确保砂芯4定位精度。

请继续参照图1、2，作为一种优选方案，砂芯4顶部端面与上砂型1下端面之间设有一定的间隙，间隙值优选为3～8mm，更好为4～6mm，所述间隙的存在可以避免合箱时砂芯4与上砂型1发生挤压将砂芯4损坏，也可以保证铁水浇注时上砂型1不会阻碍砂芯4的受热伸长。进一步的，为了防止熔融金属进入该间隙，从而与定位杆7和定位套相接触，导致定位杆7和定位套发生熔合，需要在砂芯4顶部端面设置封堵部件8；同时，封堵部件8的设置也可以防止定位杆7在贯穿上砂型1时“蹭落”的型砂进入铸型型腔。即砂芯4与上砂型1非直接接触或连接(也可以说是非间隙配合)，避免了“蹭砂”的技术问题。

需要说明的，在本实施例中，第二定位件设为1个，在其他的实施例中，本领域技术人员也可以根据实际情况(比如砂芯4尺寸)，在砂芯4顶部设有多个第二定位件，在此不作详述。

同样的，在本实施例中，第一定位套5和第二定位套6皆设有1个，在其他的实施例中，本领域技术人员也可以根据实际情况(比如砂芯4尺寸)，在铸型内设有多个第一定位套5或/和第二定位套6，当然也可以通过调整第一定位套5或/和第二定位套6尺寸(长度)再来适应实际生产，在此不作详述。

在本实用新型的一种典型的实施例中：

优选的，砂芯4为长轴类砂芯4，该砂芯4长度一般大于600mm。

优选的，定位杆7与第一定位套5、第二定位套6间隙配合，配合间隙小于1mm，较好为0.1～0.6mm，更好为0.1～0.4mm，优选为0.1～0.2mm。

优选的，封堵部件8设有1～2圈，且其位于第一定位套5内边缘向外5mm与砂芯4外边缘向内5mm之间，以防止合箱时封堵部件8被挤压变形进入铸型从而影响铸件3质量。

优选的，封堵部件8为泥条。

一种砂型铸造方法至少包括如上所述铸型的制作方法及利用第一定位件及第二定位件对砂芯4进行定位的操作方法。

下面对本实用新型一种典型的实施例所提供的砂型铸造方法作进一步说明：

(1)铸型的制作

制芯：将第一定位套5套设于芯盒底部定位轴上，然后向芯盒内流砂,上述砂芯4固化后将砂芯4从芯盒中取出，形成埋设有第一定位套5的砂芯4。

当然，芯盒内可以放置多个第一定位套5，其中一个定位套放置于芯盒底部。

另外，在砂芯4另一端设置定位部(制作芯头)。

造型：将第二定位套6套设于砂箱型板上的定位轴(定位轴贯穿砂箱与砂箱活动连接)上，然后向砂箱内流砂,上述砂型固化后将定位轴与砂箱分离形成埋设有第二定位套6的砂型，并且上砂型1上形成一贯通其自身的通孔。

当然，定位轴上也可以套设有多个第二定位套6，其中一个第二定位套6优选的与砂型端面平齐。

另外制作下砂型2，并在下砂型2上设置配合部(开设定位槽)。

(2)砂芯4的定位

下芯：砂芯4下入型腔内，砂芯4底部芯头与下砂型2定位槽相配合完成对于砂芯4的初次定位。

进一步的，在砂芯4顶部设置封堵部件8。

合箱：通过在砂箱上设置的定位销及定位孔完成上、下砂箱的合箱操作；合箱后，定位杆7依次贯穿砂箱、上砂型1与第二定位套6、第一定位套6相配合，完成对砂芯4的二次定位(位置的微调与修正)；

进一步的，可以在定位杆7四周空腔内塞入型砂，以进一步对定位杆7与砂芯4进行固定，实现砂芯4与砂型的稳固连接。

或者，在合箱时，定位杆7贯穿砂箱、上砂型1与第二定位套6、第一定位套5相配合，砂箱缓慢下移，通过在砂箱上设置的定位销及定位孔完成上、下砂箱的合箱操作，在合箱过程中完成对砂芯4的二次定位(位置的微调与修正)。

一种风电变速齿轮箱采用如上所述的铸型铸造而获得。

作为本实用新型的另一典型实施例，一种铸型与第一种典型实施例的区别在于：第二定位件相区别。

请参照图4，第二定位件包括第一定位套5及第二定位套6，第一定位套5与第二定位套6相配合完成砂芯4的二次定位。

具体的，请参照图4、5，第一定位套5上端开设有导向凹孔，导向凹孔优选为导向锥孔12，第二定位套6下端设有定位凸起11，定位凸起11优选为可与导向锥孔12间隙配合的锥形定位凸起11，合箱时，定位凸起11间隙配合于导向锥孔12中，完成砂芯4的二次定位。

进一步的，导向锥孔12下部及第二定位套6上开设定位孔，定位孔为光孔。合箱后，定位杆7依次贯穿砂箱、上砂型1与第二定位套6及第一定位套5间隙配合，实现砂芯4与砂型的稳固连接；

或者，导向锥孔12下部及第二定位套6上开设定位孔，定位孔为螺纹孔9，定位杆7下部设有螺纹段10。合箱后，定位杆7依次贯穿砂箱、上砂型1与第二定位套6、第一定位套5螺纹配合，实现砂芯4与砂型的稳固连接。

可以理解的，在其他实施例中，也可以在第一定位套5上设置定位凸起11，相应的，第二定位套6上设置导向锥孔12，在此不作详述。

需要说明的，在其他实施例中，第一、二定位套两端皆分别设有定位凸起11及导向锥孔12，在具体操作时，可以根据砂芯4、砂型的具体尺寸将多个第一、二定位套相串联，以实现本实用新型对于各种工况的适应性。

第三种典型实施例，作为本实用新型的另一实施例，一种铸型与上述两个典型实施例的区别在于：第一定位件相区别。

请参照图6，第一定位件包括定位部、配合部、连接元件，其与实施例2所述第二定位件相同，即将实施例2所述第二定位件应用于砂芯4底部，实现砂芯4的初次定位，在此不作详述。

本实施例提供一种砂型铸造方法，其与实施例1或2的区别在于：在制芯及造型工序中需要将定位套预埋设于砂芯4底部及下砂型2中。

第四种典型实施例，作为本实用新型的再一种实施例，一种铸型与上述典型实施例的区别在于：第一定位件的结构有区别。

请参照图7，第一定位件包括定位部、配合部，定位部优选为定位销轴13，配合部优选为定位销套14，定位销轴13、定位销套14分别预埋设于砂芯4与下砂型2中，两者轴线重合且导向配合实现砂芯4的初次定位。

具体的，请参照图7、8，定位销轴13一端优选的依次设有导向锥部18及光轴段17，相应的，定位销套14上开设有连续设置的导向锥孔12及光孔15。合箱前，砂芯4下入型腔，定位销轴13导向(间隙)配合于定位销套14中，完成砂芯4的初次定位。

优选的，定位销轴13与定位销套14上皆设有限位结构，限位及结构可以为挂砂棒16，也可以为其外周面凸设的若干凸起或凹设的若干凹槽。

优选的，定位销轴13与定位销套14的配合间隙小于1.2mm，更好为0.5～0.9mm。

本实施例提供一种砂型铸造方法，其与第三种典型实施例相类似，在此不作详述。

第五种典型实施例，作为本实用新型的再一种实施例，一种铸型与上述典型实施例的区别在于：第二定位件的结构有区别。

请参照附图9，第一定位套5及第二定位套6开设定位孔，第二定位套6的定位孔为螺纹孔9，第一定位套5的定位孔包括依次连续设置的螺纹孔9及锥孔，定位杆7一端部设有导向锥部18及螺纹段10，定位杆7贯穿于第二定位套6、第一定位套5之间，形成连接。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种铸型，包括砂芯及上、下砂型，其特征是：砂芯底部设有第一定位件，砂芯顶部设有第二定位件，所述砂芯通过所述第一定位件及第二定位件与上、下砂型相连接，形成对砂芯的双端定位。

2.如权利要求1所述的一种铸型，其特征是：所述第一定位件包括芯头，所述芯头具有与下砂型导向配合的导向面；

所述下砂型上至少设有一个凹部，所述凹部具有与芯头相配合的配合面；

或，所述第一定位件包括第一固定件、第二固定件及连接元件，第一固定件埋设于砂芯底部，第二固定件埋设于下砂型中，连接元件贯穿下砂型与第二固定件、第一固定件相连接；

或，所述第一定位件包括定位销轴、定位销套，定位销轴埋设于砂芯底部，定位销套埋设于下砂型中，所述定位销轴与定位销套间隙配合。

3.如权利要求1所述的一种铸型，其特征是：所述第二定位件包括第一固定件、第二固定件及连接元件，第一固定件埋设于砂芯顶部，第二固定件埋设于上砂型中，连接元件贯穿上砂型与第二固定件、第一固定件相连接。

4.如权利要求3所述的一种铸型，其特征是：所述第一固定件为第一定位套，所述第二固定件为第二定位套，所述第一、二定位套开设定位孔，且两个定位套的定位孔中心轴线重合；

所述连接元件为定位杆，定位杆与第一定位套、第二定位套相配合，且其端部外周面设为锥面以起到导向作用。

5.如权利要求3所述的一种铸型，其特征是：所述第一固定件、第二固定件外周面设有限位结构；

进一步的，所述限位结构为设置于第一固定件、第二固定件外周面的若干凸起或凹槽。

6.如权利要求1所述的一种铸型，其特征是：所述砂芯顶部端面与上砂型之间设有一定的间隙，且所述砂芯顶部端面设置有封堵部件。

7.如权利要求3所述的一种铸型，其特征是：所述第一、二固定件其中一者上设置有导向凹孔，另一者具有定位凸起，所述定位凸起间隙配合于所述导向凹孔中。

8.如权利要求4所述的一种铸型，其特征是：所述第二定位套的定位孔为螺纹孔，第一定位套的定位孔包括依次连续设置的螺纹孔及锥孔，定位杆一端设有导向锥部及螺纹段；

所述定位杆贯穿上砂型与第二定位套、第一定位套相连接。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种铸型，其特征是：所述砂芯为长轴类砂芯，且所述砂芯长度大于600mm。

10.一种变速齿轮箱，其特征是：采用如权利要求1-8中任一项所述的铸型铸造获得。