CN215845563U - 一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置，该装置由上壳套和下壳套组成，它们通过螺栓连接组装，对放置其内的壳型施加夹紧力，上壳套和下壳套的内表面均依照壳型的外形进行仿型设计并制造仿形结构，组装后的上壳套和下壳套紧密包裹壳型，将螺栓提供的夹紧力施加到壳型各处，上壳套开设了用于安装浇口套和冒口套的浇口开口和冒口开口，还设置了排气孔，以便于壳型内气体排出。整个装置的强度和刚度高、退让性小，施加在壳型上的夹紧力分布均匀，能有效消除或减少飞轮壳铸件的变形、缩孔、缩松等铸造缺陷，降低产品废品率。

Description

一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置

技术领域

本发明涉及飞轮壳制造技术领域，尤其涉及一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置。

背景技术

飞轮壳是汽车发动机系统中非常重要的载荷输出零件，也是至关重要的承载部件，它安装在变速箱与发动机之间，联接变速器与发动机，内侧安装高速旋转的飞轮，外侧与油底壳、曲轴箱、起动机相联接，飞轮壳不仅承担发动机及变速器的部分重量，同时还可以保护离合器和飞轮，因此，飞轮壳的质量好坏直接影响发动机的使用性能，飞轮壳结构较复杂，外形类似盆状，属于薄壁壳体结构，底部定位面有三分之一的而积处于悬空状态，由于刚性相对较差，加工时易发生变性，属于难加工零件，因此，一般希望在铸造阶段得到质量符合要求的飞轮壳铸件，以降低加工难度并节约成本，覆膜砂壳型铸造技术是壳体类铸件的主要制造方法，利用该技术得到的铸件具有尺寸精度高、表面质量好、节约材料等优点，因此被广泛应用。

利用覆膜砂制作的壳型壁厚较薄，且厚度不均，施加夹紧力时极易发生变形或破损，因此很难进行有效夹紧，传统的利用围砂加压铁或是利用夹板螺栓结构来夹紧壳型虽然具有一定的效果，但因夹紧力不够且分布不均，导致飞轮壳发生变形，若变形量较大，飞轮壳铸件很难满足尺寸精度要求，将直接报废，严重影响生产成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺点而提出的一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下装置：

一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置由上壳套和下壳套组成，它们通过螺栓连接组装，并对放置其内的壳型施加夹紧力，上壳套和下壳套的内表面均依照壳型的外形进行仿型设计并制造仿形结构，组装后的上壳套和下壳套紧密包裹壳型，将螺栓提供的夹紧力均匀地施加在壳型各处，从而提高壳型的强度，防止铸造过程中壳型的变形与破损。

优选地，所述上壳套开设了多个圆形和非圆形通孔，圆形通孔包括两种，一种为浇口开口，用于放置浇口套，作为铁液进入壳型型腔的通道；另一种为冒口开口，用于放置冒口套，以收集铁液中的夹渣并提供铁液进行补缩，防止铸件产生缩孔、缩松、夹渣等缺陷，非圆形通孔是排气孔，便于壳型内气体的顺利排出，防止铸件产生浇不足、气孔等缺陷。

优选地，所述下壳套的外表面设置有筋板结构，既能提高下壳套的刚度，还能减小其整体厚度，减轻重量。

优选地，上、下壳套分别设有销钉和销钉孔，便于上、下壳套的快速组装与准确定位，并保证上、下壳型之间的平行度和垂直度，提高壳型的合型精度，防止铸件产生飞边缺陷。

优选地，所述上、下壳套均布多个锁紧位，用于安装锁紧螺栓，为组装完毕后的上、下壳套提供足够且均匀的锁紧力。

优选地，所述下壳套的两端设有翻转柄，便于铸件凝固后快速翻转壳套取出其中的壳型和铸件。

本发明具有以下有益效果：

1、壳套的内表面进行仿壳型外形的设计具有以下作用：一是方便上壳型和下壳型在上壳套和下壳套内的准确定位与组装，以提高上壳型与下壳型的合型精度，避免错型；二是将壳套施加在壳型上的夹紧力均匀分布，提高壳型的强度，消除或减少浇注和凝固过程中因壳型的变形与破损而导致的铸件变形与夹砂缺陷。

2、整个装置的强度和刚度高、退让性小，可对壳型内的铁液提供足够压强，充分利用铸铁发生的共晶膨胀实现自补缩，减少缩孔、缩松缺陷，提高铸件致密度。

3、整个装置的厚度小且壁厚均匀，在保证壳型整体刚度和强度的情况下，能均匀地导出浇注和凝固时铁液释放的热量，从而减少因铸件各处冷却速度不同引起的组织不均匀及热应力集中，这将极大提高铸件组织均匀性并减少裂纹、变形缺陷。

4、整个装置的设计考虑了壳型的水平造型、垂直浇注的生产方式，便于在上壳套设置排气孔和冒口，可快速排气集渣，有效防止铸件产生卷气、夹渣、浇不足等缺陷。

5、整个装置考虑了壳型铸造生产全过程中壳套的锁紧、搬运、翻转等操作的便捷性，设置了翻转柄，而且利用上壳套的各种通孔结构和下壳套的筋板结构来有效降低装置的自重。

附图说明

图1为本发明壳型夹紧装置的前视图；

图2为本发明壳型夹紧装置的上壳套立体图；

图3为本发明壳型夹紧装置的下壳套立体图。

图中：1、上壳套；2、下壳套；3、冒口开口；4、上壳套第一锁紧位；5、排气孔；6、上壳套仿型结构；7、浇口开口；8、上壳套第二锁紧位；9、第一销钉；10、上壳套第三锁紧位；11、第二销钉；12、上壳套第四锁紧位；13、下壳套第一锁紧位；14、下壳套仿型结构；15、下壳套第二锁紧位；16、第一销钉孔；17、筋板；18、下壳套第三锁紧位；19、翻转柄；20、下壳套第四锁紧位；21、第二销钉孔。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

图1-3，为本发明实施提供的一套飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置实例，包括上壳套1和下壳套2，它们通过螺栓连接组装，并对放置其内的壳型施加夹紧力，上壳套1和下壳套2的内表面均依照壳型的外形进行仿型设计并分别制造上壳套仿型结构6和下壳套仿型结构14，组装后的上壳套1和下壳套2紧密包裹壳型，将螺栓提供的夹紧力均匀地施加在壳型各处。

上壳套1开设了多个圆形和非圆形通孔，圆形通孔中，一种为浇口开口7，用于放置浇口套；另一种为冒口开口3，用于放置冒口套，非圆形通孔是排气孔5，便于壳型内气体的顺利排出；下壳套2的外表面设置有筋板17，在提高下壳套2的刚度的同时减小其整体厚度，以减轻重量。

上壳套1和下壳套2分别设有第一销钉9、第二销钉11和第一销钉孔16、第二销钉孔21，便于上、下壳套的快速组装与准确定位，并提高壳型的合型精度；上壳套1和下壳套2分别均布多个用于安装锁紧螺栓的上壳套第一锁紧位4、上壳套第二锁紧位8、上壳套第三锁紧位10、上壳套第四锁紧位12和下壳套第一锁紧位13下壳套第二锁紧位15、下壳套第三锁紧位18、下壳套第四锁紧位20，通过锁紧螺栓对壳套均匀施加锁紧力，下壳套2的两端设有翻转柄19，便于铸件凝固后快速翻转壳套取出其中的壳型和铸件。

该装置装配好后如图1所示，上壳套1和下壳套2的结构与形状分别如图2和图3所示，该装置的使用步骤如下：

步骤1)将制备好的用于飞轮壳壳型铸造的上壳型、下壳型、壳芯、冒口套摆放好待用，将上壳套1和下壳套2的内表面清理干净，内腔朝上置于砂箱中待用。

步骤2)将下壳型顺着下壳套仿形结构14放入下壳套2中，然后在下壳型上依次摆放壳芯、上壳型，完成上壳型、壳芯、下壳型之间的组装。

步骤3)将上壳套1吊起并置于下壳套2的上方，微调上壳套1的位置使得上壳套1上的第一销钉9对准下壳套2上的第一销钉孔16、上壳套1上的第二销钉11对准下壳套2上的第二销钉孔21，缓慢降下上壳套1，直至上述两个销钉完全插入对应的销钉孔，此时完成上壳套1与下壳套2的装配。

步骤4)在上壳套第一锁紧位4与下壳套第一锁紧位13、上壳套第二锁紧位8与下壳套第二锁紧位15、上壳套第三锁紧位10与下壳套第三锁紧位18、上壳套第四锁紧位12与下壳套第四锁紧位20之间同时安装锁紧螺栓及螺母，将上壳套1和下壳套2锁紧，对其内部的壳型和壳芯提供足够且均匀的锁紧力。

步骤5)在冒口开口3和浇口开口7处分别放置冒口套和浇口套，取适量干砂封堵冒口套以及浇口套与上壳套1之间的缝隙，避免浇注时铁液渗漏。

步骤6)将熔炼好的QT500-7铁液经浇口套浇入壳型型腔中，型腔中的气体经排气孔5排出，浇注产生的浮渣汇入冒口套，浇注完毕后，静置上壳套1和下壳套2，等待铁液完全凝固。

步骤7)铁液完全凝固后，卸下全部的锁紧螺栓及螺母，用吊钩勾住翻箱柄19，起吊过程中上壳套1和下壳套2自动翻转并彼此分离，壳型和飞轮壳铸件随上壳套1落入砂箱中。

步骤8)在砂箱中清理铸件表面残留的壳型和壳芯，去除浇注系统和冒口，即可获得无变形、内部组织均匀致密、铸造缺陷少的飞轮壳零件。

通过此方法得到的QT500-7铸铁飞轮壳零件的质量如表1所示：

	抗拉强度	伸长率	硬度	最大平面变形量	废品率
						目标值	≥500MPa	≥8％	≥170HB	≤2mm	≤8％
实测值	530MPa	10％	193HB	1.5mm	3.4％

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置，包括上壳套(1)和下壳套(2)，它们通过螺栓连接组装，并对放置其内的壳型施加夹紧力，上壳套(1)和下壳套(2)的内表面均依照壳型的外形进行仿型设计并分别制造上壳套仿型结构(6)和下壳套仿型结构(14)，组装后的上壳套(1)和下壳套(2)紧密包裹壳型，将螺栓提供的夹紧力均匀地施加在壳型各处。

2.根据权利要求1所述的一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置，其特征在于：所述上壳套(1)开设了多个圆形和非圆形通孔，圆形通孔中，一种为浇口开口(7)，用于放置浇口套；另一种为冒口开口(3)，用于放置冒口套，非圆形通孔是排气孔(5)。

3.根据权利要求1所述的一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置，其特征在于：所述下壳套(2)的外表面设置有筋板(17)。

4.根据权利要求1所述的一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置，其特征在于：所述上壳套(1)和下壳套(2)分别设有第一销钉(9)、第二销钉(11)和第一销钉孔(16)、第二销钉孔(21)。

5.根据权利要求1所述的一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置，其特征在于：所述上壳套(1)和下壳套(2)分别均布多个用于安装锁紧螺栓的上壳套第一锁紧位(4)、上壳套第二锁紧位(8)、上壳套第三锁紧位(10)、上壳套第四锁紧位(12)和下壳套第一锁紧位(13)下壳套第二锁紧位(15)、下壳套第三锁紧位(18)、下壳套第四锁紧位(20)。

6.根据权利要求1所述的一种飞轮壳壳型铸造的壳型夹紧装置，其特征在于：所述下壳套(2)的两端设有翻转柄(19)。

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