CN215033396U - 油压铸件的油缸孔砂芯结构 - Google Patents

Abstract

一种油压铸件的油缸孔砂芯结构，其特征在于：该砂芯结构设置于油缸孔中，包括砂芯骨架和覆盖于砂芯骨架上的型砂材料层；所述的砂芯骨架包括圆柱状骨架本体，圆柱状骨架本体上设置有多个径向延伸的凹槽，圆柱状骨架本体轴向长度的两端设置有延伸段；所述的型砂材料层为型砂包覆于圆柱状骨架本体、凹槽、延伸段的周边以构成。具有结构紧固、强度高，不容易出现掉砂、夹渣、气孔等缺陷，获得的铸件的油压工作面组织平滑无铸造缺陷和白口，能够满足高压条件下使用、不漏油、不渗油的油压铸件的优点。

Description

油压铸件的油缸孔砂芯结构

技术领域

本申请涉及铸造技术领域，具体的涉及一种油压铸件的油缸孔砂芯结构。

背景技术

我国是注塑机生产和出口的大国，高精度大型二板式注塑机作为精密注塑机的发展方向，受到注塑机制造企业高度重视。开发具有高响应速度、高精度、低超调等性能的液压系统是目前急需解决的问题。液压控制系统是注塑机的核心技术之一，直接决定注塑机的性能。注塑机前模板、射台前板、压盖等作为保证模具及注射可靠锁紧的关键部件，在工作状态中直接影响塑料制件的成型质量。

传统注塑机前模板、射台前板、压盖等油压部件一般由油缸体和油缸体载体二个零件组装而成，其中油缸体多采用35钢和45钢无缝钢管，而油缸载体一般用灰口铸铁或球墨铸铁，二者分开制作、分开加工，然后组装使用，其制作工艺复杂，成本高、周期长。但在欧美等发达国家，利用先进加工技术和铸造技术生产的注塑机前模板、射台前板、压盖等油压部件使两个原本分开制作的零件整合成一个油压铸件或二种不同材料的零件采用一种材料的油压铸件来制作，从而使结构更合理、更紧凑，成本也更低、效率更高。

但是油压铸件因其油压工作面的加工粗糙度为Ra0.4～0.8um，要求极高，同时还要满足20Mpa的油压要求，铸件不得出现漏油、渗油现象，常规铸造方法很难达到上述这些要求。油压铸件具体的结构如图1-2所示：该结构包括油压铸件本体1，油压铸件本体1上设置了油缸孔2，油缸孔2的内侧壁形成油压工作面，整个铸件重达130kg。油压铸件的油缸孔通过砂芯成形，但是，传统的砂芯直接采用铬铁矿砂通过粘接剂构成，这种结构在浇注过程会存在砂型强度不够、冷却不均的问题，在铁液浇注过程可能会出现表面组织掉砂等现象，从而影响油压工作面的组织不够致密和出现气孔、夹渣等铸造缺陷，从而出现漏油、渗油、活塞和活塞杆拉毛等导致压力不足的现象；此外，这种铬铁矿构成的砂砂芯结构也会造成铸件在油缸孔处的冷却速度过快，导致出现白口缺陷，同样会影响铸件使用效果。

实用新型内容

本申请针对现有技术的上述不足，提供了一种结构紧固、强度高，不容易出现掉砂、夹渣、气孔等缺陷，获得的铸件的油压工作面组织平滑无铸造缺陷和白口，能够满足高压条件下使用、不漏油、不渗油的油压铸件的油缸孔砂芯结构。

为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案如下：一种油压铸件的油缸孔砂芯结构，该砂芯结构设置于油缸孔中，包括砂芯骨架和覆盖于砂芯骨架上的型砂材料层；所述的砂芯骨架包括圆柱状骨架本体，圆柱状骨架本体上设置有多个径向延伸的凹槽，圆柱状骨架本体轴向长度的两端设置有延伸段；所述的型砂材料层为型砂包覆于圆柱状骨架本体、凹槽、延伸段的周边(外侧壁或者外表面)以构成。

采用上述结构，在原来全部是型砂的结构中设置了作为支撑和加固、增强作用的砂芯骨架，这样可以有效保证砂芯的强度，在铁液浇注填充型腔的过程中，不会造成掉砂、夹渣和气孔出现，从而保证了油压工作面组织的平滑性能，使得本申请这种特定结构的油压铸件在油压20Mpa下使用时，仍然不会出现渗油现象；而且本申请的砂芯骨架上凹槽的设置既能有效的提高型砂与芯骨的接触面积、提高二者之间的粘结牢固度，防止铁液冲击破坏型砂，还可以构成合理的型砂厚度的结构分布为铸件通孔内壁铸造质量和铁液的冷却速度提供更加合理的保障；此外，上述结构构成的油压铸件砂芯还能够为油压工作面提供冷却介质，有效地解决了球墨铸铁件易出现的疏松、石墨粗大的缺陷，满足油压工作面加工粗糙度Ra0.4～0.8um的要求，极大地提高铸件成品率。

优选的，所述的多个径向延伸的凹槽(径向向内延伸)沿着圆柱状骨架本体轴向等距离设置；采用该结构，可以保证各个位置型砂分布的均匀性，并且还能与砂芯骨架构成牢固的结合力，有效保障在铁液浇注过程不会发生型砂脱落问题。

进一步优选的，所述的延伸段为棱台或者小圆柱体结构，所述的棱台自与圆柱状骨架本体连接端至自由端的外径逐渐缩小，所述的小圆柱体一端与圆柱状骨架本体连接且其外径小于圆柱状骨架本体的外径；采用上述结构，棱台的结构可以方便砂芯固定和拆卸砂芯、也方便浇注后对砂芯施加作用力将其取出；而小圆柱体的设置增加了砂芯骨架相比于棱台与圆柱体间填充砂子的空间更方便操作，且该空间的设置可以保证型砂完全的包覆填充于圆柱状骨架本体、圆柱状骨架本体上的凹槽、小圆柱体周边以构成型砂材料层，该空间的设置使得位于芯骨外的砂子实现更好的黏连作用，提高整个型砂材料层的强度，更加方便砂芯移动和下芯时砂芯抓拿。

进一步优选的，所述的凹槽的径向深度为5～8mm，相邻凹槽之间的距离为20～40mm，型砂材料层的厚度为10～20mm；采用该结构可以保证砂子与芯骨连接紧密，且力量均衡。

优选的，所述的圆柱状骨架本体的轴向长度与油缸孔的轴向长度相等，且延伸段凸出于油缸孔的两端；采用该结构方便砂芯的放置以及下芯后的拿取。

优选的，所述的砂芯骨架为实心骨架；采用该结构，可以提高整个铸型在此处铁液的冷却稳定性，提高油缸孔内表面的油压工作面组织的平滑性能。

进一步优选的，所述的型砂为包括30％铬铁矿砂+70％普通硅砂混合构成型砂(重量配比)；圆柱状骨架本体和延伸段的材料为铸铁；采用上述方案，提供砂芯支撑作用，同时兼有加速铸件在浇注过程中的冷却速度作用；这种砂芯制作方法摒弃了传统单一的铬铁矿砂，使得铁液冷却速度适中，不会出现白口现象，确保了油压铸件不渗油，减少铬铁矿砂的用量，降低生产成本。

更进一步的，本申请所述的型砂中含有型砂粘结剂等材料，均为行业制备砂芯或者铸件砂型常用的材料即可，即都是由铸造砂(型砂)、型砂粘结剂等组成。

附图说明

图1油压铸件第一角度结构示意图。

图2油压铸件第二角度结构示意图。

图3本申请第一种油压铸件砂芯的结构示意图。

图4本申请第一种油压铸件砂芯骨架的结构示意图。

图5本申请第一种油压铸件砂芯的剖视图结构示意图。

图6本申请第二种油压铸件砂芯的结构示意图。

图7本申请第二种油压铸件砂芯骨架的结构示意图。

图8本申请第二种油压铸件砂芯的剖视图结构示意图。

如附图所示：如附图所示：1.油压铸件本体，2.油缸孔，3.油缸孔砂芯结构，3.1.砂芯骨架，3.11.圆柱状骨架本体，3.12.凹槽，3.13.延伸段，3.2.型砂材料层，4.出气。

具体实施方式

下面将结合实施例中的附图，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优选实施例，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，都属于本实用新型保护的范围；

此外要说明的是：当部件被称为“固定于”(相同或者等同含义也包括)另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在另一中间部件，通过中间部件固定。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在另一中间部件。当一个部件被认为是“设置于”另一个部件，它可以是直接设置在另一个部件上或者可能同时存在另一中间部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的、并以本申请附图展示的方位进行的描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请的铸件型腔与油压铸件的结构是一致的，即先要制作出一个与油压铸件结构尺寸一致的型腔，然后在型腔内浇注铁液，实现铸件的浇注，因此本申请在下述描述过程中铸件型腔、油压铸件型腔本体或者油压铸件涉及到的各个部分的位置、结构可以指代一致，均已油压铸件的结构作为基础。

如附图3-8所示，本申请的一种油压铸件的油缸孔砂芯结构，该油缸孔砂芯结构3设置于油缸孔2中，包括砂芯骨架3.1和覆盖于砂芯骨架上的型砂材料层3.2；所述的砂芯骨架3.1包括圆柱状骨架本体3.11，圆柱状骨架本体3.11上设置有多个径向延伸的凹槽3.12，圆柱状骨架本体3.11轴向长度的两端设置有延伸段3.13；所述的型砂材料层3.2为型砂包覆于圆柱状骨架本体3.11、凹槽3.12、延伸段3.13的周边(外侧壁或者外表面)以构成。

采用上述结构，在原来全部是型砂的结构中设置了作为支撑和加固、增强作用的砂芯骨架，这样可以有效保证砂芯的强度，在铁液浇注填充型腔的过程中，不会造成掉砂、夹渣和气孔出现，从而保证了油压工作面组织的平滑性能，使得本申请这种特定结构的油压铸件在油压20Mpa下使用时，仍然不会出现渗油现象；而且本申请的砂芯骨架上凹槽的设置既能有效的提高型砂与芯骨的接触面积、提高二者之间的粘结牢固度，防止铁液冲击破坏型砂，还可以构成合理的型砂厚度的结构分布为铸件通孔内壁铸造质量和铁液的冷却速度提供更加合理的保障；此外，上述结构构成的油压铸件砂芯还能够为油压工作面提供冷却介质，有效地解决了球墨铸铁件易出现的疏松、石墨粗大的缺陷，满足油压工作面加工粗糙度Ra0.4～0.8um的要求，极大地提高铸件成品率。

如附图4、7所示，本申请所述的多个径向延伸的凹槽3.12(径向向内延伸)沿着圆柱状骨架本体3.11轴向等距离设置；采用该结构，可以保证各个位置型砂分布的均匀性，并且还能与砂芯骨架构成牢固的结合力，有效保障在铁液浇注过程不会发生型砂脱落问题。

如附图3-8所示，本申请所述的延伸段3.13为棱台或者小圆柱体结构，所述的棱台自与圆柱状骨架本体连接端至自由端的外径逐渐缩小，所述的小圆柱体一端与圆柱状骨架本体连接且其外径小于圆柱状骨架本体的外径；采用上述结构，棱台的结构可以方便砂芯固定和拆卸砂芯、也方便浇注后对砂芯施加作用力将其取出；而小圆柱体的设置增加了砂芯骨架相比于棱台与圆柱体间填充砂子的空间更方便操作，且该空间的设置可以保证型砂完全的包覆填充于圆柱状骨架本体、圆柱状骨架本体上的凹槽、小圆柱体周边以构成型砂材料层，该空间的设置使得位于芯骨外的砂子实现更好的黏连作用，提高整个型砂材料层的强度，更加方便砂芯移动和下芯时砂芯抓拿。

如附图3-5所示，延伸段3.13为棱台结构，如附图6-8所示，延伸段3.13为小圆柱体，两种结构均可以在砂型铸造的时候设置于油压铸件的油缸孔2(油压铸件砂芯的外径与油缸孔的内径是相应设置的，在浇注完成，取出油压铸件砂芯之后就可以形成油缸孔)的位置，对油缸孔的形成进行填充和支撑，实现油压面工作组织平滑没有铸造缺陷和白口，能够满足高压下使用不漏油、不渗油的目标。

作为优选的实施例，本申请所述的凹槽3.12的径向深度为5～8mm，相邻凹槽3.12之间的距离为20～40mm，型砂材料层3.2的厚度为10～20mm；采用该结构可以保证砂子与芯骨连接紧密，且力量均衡。

本申请所述的圆柱状骨架本体3.11的轴向长度与油缸孔2的轴向长度相等，且延伸段3.13凸出于油缸孔2的两端；采用该结构方便砂芯的放置以及下芯后的拿取。

本申请所述的砂芯骨架3.1为实心骨架(具体的采用铸铁材料制备而成)；采用该结构，可以提高整个铸型在此处铁液的冷却稳定性，提高油缸孔内表面的油压工作面组织的平滑性能。

作为优选的实施例，本申请所述的型砂为包括30％铬铁矿砂+70％普通硅砂混合构成型砂(重量配比)；圆柱状骨架本体和延伸段的材料为铸铁；采用上述方案，提供砂芯支撑作用，同时兼有加速铸件在浇注过程中的冷却速度作用；这种砂芯制作方法摒弃了传统单一的铬铁矿砂，使得铁液冷却速度适中，不会出现白口现象，确保了油压铸件不渗油，减少铬铁矿砂的用量，降低生产成本。更进一步的，本申请所述的型砂中含有型砂粘结剂等材料，均为行业制备砂芯或者铸件砂型常用的粘结剂材料即可，即都是由铸造砂(型砂)、型砂粘结剂等组成，附着于圆柱状骨架本体上、并填充于凹槽内、填充完成后整个砂芯表面平整光滑。

本申请的砂芯结构可以使得附图1-2所述的油压铸件的油缸孔具有组织平滑的表面，且铸造系统获得铸件具有非常优异的力学性能，同时从金相组织可以看出具有高的球化率、石墨大小合适，没有气孔、夹渣等铸造缺陷，满足了铸件直接作为油缸使用之目的。

Claims (7)

1.一种油压铸件的油缸孔砂芯结构，其特征在于：该砂芯结构设置于油缸孔中，包括砂芯骨架和覆盖于砂芯骨架上的型砂材料层；所述的砂芯骨架包括圆柱状骨架本体，圆柱状骨架本体上设置有多个径向延伸的凹槽，圆柱状骨架本体轴向长度的两端设置有延伸段；所述的型砂材料层为型砂包覆于圆柱状骨架本体、凹槽、延伸段的周边以构成。

2.根据权利要求1所述的油压铸件的油缸孔砂芯结构，其特征在于：所述的多个径向延伸的凹槽沿着圆柱状骨架本体轴向等距离设置。

3.根据权利要求1所述的油压铸件的油缸孔砂芯结构，其特征在于：所述的延伸段为棱台或者小圆柱体结构，所述的棱台自与圆柱状骨架本体连接端至自由端的外径逐渐缩小，所述的小圆柱体一端与圆柱状骨架本体连接且其外径小于圆柱状骨架本体的外径。

4.根据权利要求1所述的油压铸件的油缸孔砂芯结构，其特征在于：所述的凹槽的径向深度为5～8mm，相邻凹槽之间的距离为20～40mm，型砂材料层的厚度为10～20mm。

5.根据权利要求1所述的油压铸件的油缸孔砂芯结构，其特征在于：所述的圆柱状骨架本体的轴向长度与油缸孔的轴向长度相等，且延伸段凸出于油缸孔的两端。

6.根据权利要求1所述的油压铸件的油缸孔砂芯结构，其特征在于：所述的砂芯骨架为实心骨架。

7.根据权利要求1所述的油压铸件的油缸孔砂芯结构，其特征在于：所述的圆柱状骨架本体和延伸段的材料为铸铁。

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