CN108788021A - 型芯装配用紧固装置 - Google Patents

Abstract

一种型芯装配用紧固装置，属于砂型铸造领域中型芯装配工序中型芯装配体的紧固，用于解决型芯装配体紧固工序复杂、紧固装置拆卸难的问题，多少型芯装配用紧固装置包括上卡紧件和下卡紧件，上卡紧件由上卡件、导向件、限位件、上连接杆、偏心轮组件组成，下卡紧件由下卡件和下连接杆组成，上卡紧件和下卡紧件通过上连接杆和下连接杆连接为一个功能完整的紧固装置，通过上卡件和下卡件实现上卡紧件和下卡紧件对型芯装配体的卡压，从而避免了螺杆固定需要穿螺杆、拧紧螺母的工序，且落砂后型芯溃散也减弱或者消除了紧固装置的卡压力，解决了拆卸难的问题，从而提升了工序效率和降低了生产成本。

Description

型芯装配用紧固装置

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别涉及砂芯和砂型或砂芯和砂芯装配间的紧固装置。

背景技术

砂型铸造是采用由砂子制成的带有铸件结构型腔的砂芯和砂型经过型芯装配、合箱、浇注后形成铸件的技术，在此过程中为了使型芯装配更牢固，能够有效抵抗来自金属液的膨胀力或者浮力。目前型芯装配采用的紧固方式是在砂芯和砂型上设置通孔，在两者装配后，采用螺杆穿过所述通孔的方式进行紧固。而此种采用螺杆穿过通孔两端用螺母紧固的方式存在如下缺点：1)紧固过程相对复杂，操作者要在较小的空间内完成螺杆、螺母、垫片等零件的组合、紧固；2)浇注过程中从浇冒口溢出的高温金属液在上箱面极易粘上螺杆造成螺纹损坏；3)开箱过程对螺杆的损坏：浇注后的铸件随砂箱进入开箱工位，机械手夹持砂箱吊把将砂箱与铸件整体转入落砂机，再翻转将铸件倾倒入落砂平台，在此过程中型芯体及螺杆会与砂箱壁产生较大的碰撞，以及之后的落砂机震动将砂型震裂使螺杆取出的整个过程，都会使螺杆产生变形或者损坏；为保证正常生产需要，每天需要报废、修复或者再购买大量螺杆，这不仅造成了生产成本的增加，也造成了生产劳动力的增加，使得单位时间的出品率降低。

发明内容

有鉴于以上采用螺杆紧固型芯体带来的紧固工序复杂、螺杆在使用过程中容易变形而需要修复或者报废等造成生产成本高的问题，有必要提出一种型芯装配用紧固装置，所述紧固装置通过设置偏心轮结构的锁紧机构，使得紧固工序从原来的螺母紧固转变为简易的压紧固定。

本发明所述的型芯装配用紧固装置，包括上卡紧件和下卡紧件，上卡紧件由上卡件、导向件、限位件、上连接杆、偏心轮组件组成，上卡件用于卡压在上砂型或砂芯上，用于实现上卡紧件与砂型或砂芯的接触；导向件置于上卡件之上，用来与偏心轮组件配合形成偏心轮的工作位置；在导向件远离砂芯或砂型的一端边缘上设有限位件，用来控制偏心轮组件的卡压行程；上连接杆为设有外螺纹的柱体。下卡紧件由下卡件和下连接杆组成，下卡件用于卡压在下砂型或下砂芯上，用于实现下卡紧件与砂芯或砂型的接触；下连接杆为设有内螺纹的筒状杆。上卡紧件和下卡紧件通过上连接杆和下连接杆连接为一个功能完整的紧固装置。

作为本发明的进一步限定，所述偏心轮组件由偏心轮、偏心轮把手和回转轴组成，偏心轮的直径为D、偏心距为e，由于偏心轮的几何中心c和回转中心o不重合，当顺时针扳动偏心轮把手时，偏心轮的升角α随P点的移动在0～90°之间变化，从而将导向件向下卡件方向下压，从而实现上砂芯与下砂型或者上砂芯与下砂芯之间的紧固。

更优地，偏心轮锁紧的自锁条件是：α_max≤σ₁+σ₂，式中，α_max是偏心轮工作段的最大升角，σ₁是偏心轮与砂芯或砂型之间的摩擦角，σ₂是偏心轮转角处的摩擦角。

作为本发明的进一步限定，所述上卡紧件和下卡紧件通过螺纹结构的上连接杆和下连接杆连接，从而实现上卡件和下卡件之间卡压间距的可调，从而使所述紧固装置能够适用于不同高度型芯装配体的紧固，提升了所述型芯装配用紧固装置的使用范围。

更优地，所述上连接杆和下连接杆的配合通过偏心轮组件的偏心轮把手在竖直方向内的旋转实现，也即通过偏心轮把手的将上连接杆旋入下连接杆中，从而实现上卡紧件与下卡紧件的连接和上卡件与下卡件之前卡压距离的调整。

所述型芯装配紧固装置的使用方法包括如下内容：

1)在型芯装配平台上，将上、下砂型或砂芯按工艺要求组合为型芯装配体；

2)在型芯装配体的四角上设置所述紧固装置，并采用偏心轮把手在竖直面内旋转使上卡件和下卡件将型芯装配体卡紧，再顺时针扳动偏心轮把手直至到达限位件，从而使导向件能够有效的压紧型芯装配体；

3)将锁紧的型芯装配体置入砂箱中埋箱、浇注；

4)在落砂工位将紧固装置拆下，因高温金属液的灼烧，浇注后砂芯或砂型会有一定程度的溃散，则上卡件和下卡件的卡压力在落砂过程中会自动减弱或者消失，从而避免了紧固装置在落砂过程中的损坏。

本发明技术方案的有益效果：本发明通过采用边缘卡压式的紧固装置，避免了在砂芯或砂型上设置通孔的工序，方便了砂芯或砂型的制芯和造型，同时也避免了穿螺杆的工序，提升了工序效率；通过设置螺纹连接的上卡紧件和下卡紧件，使得所述紧固装置能够适用于不同卡持高度的型芯装配体，扩大了紧固装置的使用范围；通过采用平面结构的上卡件和下卡件避免了金属液溢流造成的螺杆螺纹被破坏造成的紧固螺杆无法拆除而报废的问题，同时平面结构的上卡件和下卡件直接可以设置在型芯装配体上任意需要卡压的位置，从而提升了型芯装配体的紧固能力，避免了型芯装配体因紧固不牢造成的铸件披缝过大或者跑火等问题。

附图说明

图1是螺杆紧固使用状态示意图；

图2是紧固装置结构示意图；

图3是紧固装置连接处剖视图与状态图；

图4是紧固装置使用状态示意图；

图5是偏心轮组件工作原理示意图；

图中，100-上卡紧件；110-上卡件；120-导向件；130-限位件；140-上连接杆；150-偏心轮组件；151-偏心轮；152-偏心轮把手；153-回转轴；200-下卡紧件；210-下卡件；220-下连接杆；300-上砂型；400-下砂型；500-砂箱。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，将按照附图实施例进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。

本实施例基于两个3DP打印的砂型即可组成产品完整型腔的上砂型和下砂型组成的型芯装配体。

如图1所示，在上砂型和下砂型的打印时，需要在上砂型和下砂型的四个角上，设置用于紧固螺杆穿过的通孔，在型芯装配结束后，在所述通过中穿入紧固螺杆、在通过螺母在两端紧固即可实现型芯装配图的紧固，此操作需要穿四个紧固螺杆，还需要旋紧八个螺母，工作操作量大。

如图2所示为本发明所述型芯装配用紧固装置，包括上卡紧件100和下卡紧件200，上卡紧件100通过上卡件110卡压在上砂型300上，下卡紧件200通过下卡件210卡压在下砂型400上，且上卡紧件100与下卡紧件200通过上连接杆140和下连接杆220连接为一个整体的紧固装置。具体地，所述上卡紧件100由上卡件110、导向件120、限位件130、上连接杆140和偏心轮组件150组成，所述上卡件110为钳形结构，所述钳形上卡件110的钳头部用来卡压上砂型300，所述钳形上卡件110的钳柄部设有用于穿过上连接杆140的通孔，所述导向件120固定连接于钳形上卡件110钳柄部上，且所述导向件120中部也设有用于穿过上连接杆140的通孔，所述钳形上卡件110钳柄部上的通孔与导向件120上的通孔对齐在同一轴线上，或者说，所述上连接杆140上穿连有导向件120和上卡件110，所述偏心轮组件150连接于所述上连接杆140的非螺纹段的端头上，紧靠着偏心轮组件150将所述导向件120从所述上连接杆140的螺纹段的端头穿入，再将所述上卡件110从所述上连接杆140的螺纹段的端头穿入，其中所述导向件120的一个端面为平面并于所述上卡件110相互配合，所述导向件120的另一个端面为弧面凹槽并于所述偏心轮组件150中的偏心轮151相互配合，所述导向件120上的弧面凹槽也即为偏心轮151的工作区域，所述偏心轮组件150的偏心轮把手与偏心轮一体成型为一个整体，所述偏心轮151的回转中心上设有回转轴153，所述偏心轮组件150通过回转轴153连接于上连接杆140上，更具体地说，所述导向件120和上卡件110套穿在所述回转轴153上，所述限位件130为偏心轮把手152内侧上的凸起点，起到确认偏心轮组件150扳动自锁到位的作用，当偏心轮把手152扳动到位时，所述限位件130刚好与导向件120接触。所述下卡紧件200由下卡件210和下连接杆220组成，下卡件210与上卡件110类似，也为钳形结构，钳形所述下卡件210的钳头部用于卡压下砂型400，钳形所述下卡件210的钳柄部连接有下连接杆220，且所述下连接杆220的内壁上设有内螺纹，所述内螺纹用来与上连接杆140的螺纹段向配合。

所述上砂型300和下砂型400的紧固过程为：

1)在型芯装配平台上，先将下砂型400置于平台上，再按照工艺要求将上砂型300扣合在下砂型400上，从而形成型芯装配体；

2)取四套所述型芯装配用紧固装置分别卡压在所述型芯装配体的四个角上，具体是，先在竖直面内旋转所述偏心轮把手，是上卡件110与下卡件210卡持在型芯装配体，以所述紧固装置不会掉落为准；其次，分别在竖直方向上旋转所述偏心轮把手相同的圈数，使得所述上卡件110和下卡件210呈水平状态；再次，依次将四个紧固装置的所述偏心轮把手152顺时针扳动直至限位件130与导向件120接触，至此完成型芯装配体的紧固；

3)将锁紧的所述型芯装配体转入已铺设有底砂的大小适合的砂箱中，并对所述型芯装配体进行埋箱，之后进行浇注、冷却；

4)对成型的铸件进行落砂取件，具体是将砂箱中的带有成型铸件的型芯装配体转入落砂工位，所述型芯装配体经过浇注后会有一定的溃散，从而降低或者消除了紧固装置的卡压力，从而可以方便的将所述紧固装置从型芯装配体上拆下，从而避免了螺杆紧固需要先旋开螺母再抽出螺杆的若干复杂的工序，也避免螺杆被金属液粘结导致的螺母无法拆卸的问题，从而从根本上解决了螺杆需要修改、会有报废造成的生产成本高的问题。

Claims (7)

1.一种型芯装配用紧固装置，其特征在于，所述型芯装配用紧固装置包括上卡紧件(100)和下卡紧件(200)，

所述上卡紧件(100)由上卡件(110)、导向件(120)、限位件(130)、上连接杆(140)、偏心轮组件(150)组成，上卡件(110)用于卡压在上砂型或砂芯上，用于实现上卡紧件(100)与砂型或砂芯的接触；导向件(120)置于上卡件(110)上，用来与偏心轮组件(150)配合形成偏心轮(151)的工作位置；在导向件(120)远离砂芯或砂型的一端边缘上设有限位件(130)，用来控制偏心轮组件(150)的卡压行程，上连接杆(140)为设有外螺纹的柱体；

所述下卡紧件(200)由下卡件(210)和下连接杆(220)组成，下卡件(210)用于卡压在下砂型或下砂芯上，用于实现下卡紧件(200)与砂芯或砂型的接触；下连接杆(220)为设有内螺纹的筒状杆；

上卡紧件(100)和下卡紧件(200)通过上连接杆(140)和下连接杆(220)连接为一个功能完整的紧固装置。

2.如权利要求1所述的型芯装配用紧固装置，其特征在于，所述偏心轮组件(150)由偏心轮(151)、偏心轮把手(152)和回转轴(153)组成，从而实现对紧固装置的压实与锁紧。

3.如权利要求2所述的型芯装配用紧固装置，其特征在于，所述偏心轮组件(150)锁紧的自锁条件是α_max≤σ₁+σ₂，式中，α_max是偏心轮(151)工作段的最大升角，σ₁是偏心轮(151)与砂芯或砂型之间的摩擦角，σ₂是偏心轮(151)转角处的摩擦角。

4.如权利要求2所述的型芯装配用紧固装置，其特征在于，所述上卡紧件(100)和下卡紧件(200)通过螺纹结构的上连接杆(140)和下连接杆(220)连接。

5.如权利要求4所述的型芯装配用紧固装置，其特征在于，所述上连接杆(140)和下连接杆(220)的配合通过偏心轮组件(150)的偏心轮把手(152)在竖直方向内的旋转实现。

6.如权利要求2所述的型芯装配用紧固装置的使用方法包括：

在型芯装配平台上，将上、下砂型或砂芯按工艺要求组合为型芯装配体；

在型芯装配体上安置所述型芯装配用紧固装置。

7.如权利要求6所述的型芯装配用紧固装置的使用方法，其特征在于，所述型芯装配用紧固装置的安置方法为：

在型芯装配体的四角上设置所述紧固装置，并采用偏心轮把手(152)在竖直面内旋转使上卡件(110)和下卡件(210)将型芯装配体卡紧，再顺时针扳动偏心轮把手(152)直至到达限位件(130)，从而使导向件(120)能够有效的压紧型芯装配体。