專利名稱：快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模的工藝及模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種快速生產(chǎn)鑄造砂模的工藝，特別適用于制作汽車制動鼓內(nèi)模泥芯，屬鑄造模具領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鑄造工藝過程中首先需要根據(jù)零件形狀制作砂模，在砂模中做出與零件毛胚一致的型腔，然后澆注鐵水到零件毛胚型腔內(nèi)，最終獲得鑄造毛坯。有些零件內(nèi)部為一定空心形狀，因此需要在砂模型腔中一定位置配放內(nèi)模(泥芯)，制作泥芯的方法以制作砂模的方式相同，但泥芯制作好后，其表面需一層涂料并放入烘箱(房)中烘烤干，或者直接用濕模砂型。之后，將泥芯放置到砂模內(nèi)一定位置，如泥芯擺放位置不準(zhǔn)確，其澆鑄后毛坯鑄件尺寸會錯位，特別是采用人工控制每個泥芯放置位置，非常困難，鑄件成品率低、鑄件加工余量大，且勞動強(qiáng)度大、工效低。
傳統(tǒng)鑄造工藝中原砂是與水等造型材料相互混合構(gòu)成鑄模用的型砂，再用砂模將型砂制作為不同形狀的型腔。砂模中型砂當(dāng)水份含量過多時，會易造成鑄件氣孔；當(dāng)水量含過少時，又會造型砂強(qiáng)度低，鑄模邊緣轉(zhuǎn)角部位型砂塌陷，鑄件尺寸不符合要求，易夾砂，形成廢品。這對制作砂模工人的技術(shù)水平要求高，填砂取件不便、效率低、泥芯質(zhì)量不易保障，且泥芯的排氣性差、下芯時還容易造成偏芯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述問題，發(fā)明一種快速生產(chǎn)鑄造砂模的工藝，特別適用于制作汽車制動鼓內(nèi)模泥芯。讓砂模成形后快速定形，其質(zhì)量易于控制、取芯方便、制作效率高、排氣性好、下芯時不會偏芯、對工人的技術(shù)水平要求較低，即學(xué)即用的工藝和模具。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模的工藝方案該工藝的特征是將用于制作鑄模用型砂由原砂與水玻璃相互混合構(gòu)成鑄模用型砂，型砂填充造型成形后，用細(xì)管向成形的型砂內(nèi)吹入二氧化碳?xì)怏w；其原砂∶水玻璃＝100∶5-15；吹入二氧化碳?xì)怏w的時間為5-180秒；所述的原砂為水玻璃硅鐵粉自硬砂、合成樹脂砂、濕模砂、水玻璃赤泥自硬砂、水玻璃流態(tài)自硬砂和烘模砂。
本發(fā)明快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模用模具，其特征在于模具由芯盒模具、芯骨組成，芯盒模具的內(nèi)腔組合構(gòu)成零件毛坯泥芯形狀，芯盒模具底部中心有供芯骨插入定位的定位通孔，芯骨下端頭可有用于定位的芯骨頭；芯盒模具在縱向?qū)ΨQ分為兩半構(gòu)成，芯盒模具外表有用于將它們連接的固定耳；或者芯盒模具由芯盒底與兩半對稱分布的卡輻共同構(gòu)成，外表有用于將它們連接的固定耳；或者芯盒模具中卡輻與芯盒底呈一體式結(jié)構(gòu)，其卡輻內(nèi)壁有拔模斜度；或者芯盒模具由下部的芯盒底與上部的整體卡輻構(gòu)成，其卡輻內(nèi)壁有拔模斜度；卡輻下端與芯盒底上端通過凹凸配合結(jié)構(gòu)或者定位銷、定位孔、定位槽套接定位，芯盒底內(nèi)腔底部有對應(yīng)的凹槽，凹槽可是卡槽或銷槽；芯骨可為空心的網(wǎng)狀、直條狀、不規(guī)則交叉狀，或者管狀，其管狀外壁有承砂用支條或凸塊，芯骨上端有內(nèi)法蘭或外法蘭提手結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明相應(yīng)成模具由于采用帶有定位結(jié)構(gòu)及取件提手的芯骨及拆裝方便的卡輻與芯盒底模具結(jié)構(gòu)，因而具有制芯精度易于保證、制取芯操作容易、降低工人的技術(shù)等級，即學(xué)即用，生產(chǎn)效率高、得到的泥芯因有定位頭而下芯時不會偏芯的優(yōu)點(diǎn)；同時，制得的泥芯緊實(shí)度均勻、排氣均勻、外觀整潔，使成型后的鑄件表面光潔、無夾砂、減少氣孔等缺陷，大大減少了加工余量、節(jié)約鐵水。
本發(fā)明工藝?yán)盟ＡУ奈锢碛不突瘜W(xué)硬化多樣性原理，將原砂與水玻璃混合成鑄造用的型砂，用此型砂翻砂成型，對填充成型的鑄模吹入二氧化碳?xì)怏w，讓其迅速自硬，提高效率，降低技術(shù)難度，成型后的泥芯或者鑄模無須再進(jìn)入烘房烘烤，縮短周期。且無須大型混砂設(shè)備和大量型砂。內(nèi)模(泥芯)可制成空心和實(shí)心，制作空心時，用砂量僅為實(shí)心的一半，節(jié)約型砂及造型材料，因精度較高，成型后的產(chǎn)品加工余量少，僅1.5-2.5毫米，節(jié)約鐵水，提高出品率。
本發(fā)明克服傳統(tǒng)工藝因泥芯(內(nèi)模)面導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)的氣孔、夾砂、單邊、加工余量大、清砂工作量大、下芯(配箱)麻煩。本工藝操作簡單，對勞動者技術(shù)等級要求低，即學(xué)即可掌握，降低操作技術(shù)成本，成型后的泥芯精度高、緊實(shí)均勻，排除及潰散性良好，不受氣候影響，清砂容易、污染小。


下面將結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。
圖1為發(fā)明模具的剖視示意圖，其中芯頭(5)為凸凹配合結(jié)構(gòu)。
圖2本發(fā)明俯視示意圖，其中芯盒模具為對稱平分的兩半。
圖3為發(fā)明模具的剖視示意圖，其中芯頭(5)直接與芯盒外壁壁面平行。
圖4為發(fā)明模具的剖視示意圖，其中芯頭(5)與芯盒內(nèi)壁壁面平行。
圖5為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(制作汽車制動鼓內(nèi)模泥芯)如圖1所示，汽車制動鼓內(nèi)模泥芯模具由芯盒模具、空心芯骨組成，芯盒模具選用由芯盒底(1)及左右兩半對稱分布的卡輻(2)三部位共同構(gòu)成，它們的內(nèi)腔組合形成汽車制動鼓內(nèi)模泥芯形狀，卡輻(2)下端與芯盒底(1)上端通過凹凸配合結(jié)構(gòu)套接，凹凸配合結(jié)構(gòu)保證輻下端與芯盒底之間的定位；芯盒底(1)內(nèi)腔底部有一凹槽，以形泥芯定位端頭，用于放入型腔時定位；盒底底部中心有一供芯頭(6)插入定位的定位通孔(6)，芯骨(3)端頭有用于定位的芯骨頭(5)、上端有內(nèi)法蘭或外法蘭提手結(jié)構(gòu)，通過該提手可方便地拔取芯骨(3)。芯盒模具和芯骨(3)選用由金屬材料制成。
按圖5所示工藝流程圖，原砂選用水玻璃硅鐵粉自硬砂，原砂與水玻璃混合的比例為100∶5，將原砂與水玻璃混合均勻，呈為鑄造用的型砂，按普通鑄造工藝，先用螺栓固定左右兩半芯盒模具外壁上的固定耳(4)，再放入芯骨(3)，用配好的型砂填實(shí)鑄造模具(如圖1所示)，細(xì)管插入成形后的型砂中，吹入二氧化碳?xì)怏w的時間約5-8秒，讓整個成形后的型腔硬化，先拔取芯骨(3)，再折除卡輻(2)外壁的固定耳(4)螺栓，左右兩半對稱分布的卡輻(2)自然松開，成形的內(nèi)模(泥芯)脫出。
實(shí)施例2芯盒模具選用芯盒底(1)與卡輻(2)上下固定連接，在芯盒模具的縱向方向?qū)ΨQ剖開，形成左側(cè)芯盒模具和右側(cè)芯盒模具兩部份，芯盒模具的內(nèi)腔組合形鑄造毛壞內(nèi)模形狀；在芯盒模具內(nèi)腔底部有一凹槽，構(gòu)成泥芯定位芯頭，用于放入泥芯時定位；芯盒模具底部中心有一供芯頭(6)插入定位的定位通孔(6)，芯骨(3)端頭有用于定位的芯頭(5)、上端有內(nèi)法蘭或外法蘭提手，通過該提手可方便地拔取芯骨(3)。芯盒模具選用玻璃鋼材料制成，芯骨選用金屬網(wǎng)材料制成。
按圖5所示工藝流程圖，原砂選用水玻璃硅鐵粉自硬砂，原砂與水玻璃混合的比例為100∶10，將原砂與水玻璃混合均勻，呈為鑄造用的型砂，按普通鑄造工藝，先用螺栓固定左右兩半芯盒模具外壁上的固定耳(4)，再放入芯骨(3)，用配好的型砂填實(shí)鑄造模具，把細(xì)管插入成形后的型砂中，吹入二氧化碳?xì)怏w的時間約15-18秒，讓整個成形后的型腔硬化，先拔取芯骨(3)，再折除固定耳(4)上的定位螺栓，左右兩半對稱分布的芯盒模具自然松開，成形的內(nèi)模(泥芯)脫出。
實(shí)施例3(制作大型鑄造砂模)模具由芯盒模具、空心芯骨組成，其中芯盒模具中的卡輻(2)與芯盒底(1)可固定為一體式結(jié)構(gòu)，芯盒模具外壁無需固定耳(4)，但芯盒模具內(nèi)壁應(yīng)有1-5度的拔模斜度和把手，芯盒模具的內(nèi)部空腔為鑄模型腔，芯盒模具底部中心有一供芯頭(6)插入定位的定位通孔，芯骨(3)端頭有用于定位的芯頭(5)、芯骨(3)上端有內(nèi)法蘭或外法蘭提手，人們可通過該提手方便地取出芯骨(3)。芯盒模具和芯骨(3)選項用金屬材料制作。
按圖5所示工藝流程圖，原砂選用水玻璃硅鐵粉自硬砂，原砂與水玻璃混合的比例為100∶15，將原砂與水玻璃混合均勻，呈為鑄造用的型砂，按普通鑄造工藝，先用螺栓固定左右兩半芯盒模具外壁上的固定耳(4)，再放入芯骨(3)，用型砂填實(shí)鑄造模具，把細(xì)管插入成形后的型砂中，吹入二氧化碳?xì)怏w的時間約180秒，讓整個成形后的型腔硬化，將砂型從芯盒模具中倒出。
實(shí)施例4模具由芯盒模具、空心芯骨組成，芯盒模具由下部的芯盒底(1)與上部的整體卡輻(2)構(gòu)成，其內(nèi)壁有拔模斜度。芯盒模具的內(nèi)腔為制作的毛壞形狀，芯盒底(1)底部中心有一供芯頭(6)插入定位的定位通孔(6)，芯骨(3)端頭有用于定位的芯頭(6)、上端有內(nèi)法蘭或外法蘭提手，可通過該提手方便地取芯?？ㄝ椣露伺c芯盒底上端通過凹凸配合結(jié)構(gòu)套接，凹凸配合結(jié)構(gòu)保證輻下端與芯盒底之間的定位；芯盒底內(nèi)腔底部有一凹槽或者定位銷、定位孔、定位槽套接，以泥芯定位端頭，用于放入型腔時定位。芯盒模具選用木材制成，芯骨由金屬材料制成。
按圖5所示工藝流程圖，原砂選用水玻璃硅鐵粉自硬砂，原砂與水玻璃混合的比例為100∶8，將原砂與水玻璃混合均勻，呈為鑄造用的型砂，按普通鑄造工藝，再放入芯骨(3)，用型砂填實(shí)鑄造模具，把細(xì)管插入成形后的型砂中，吹入二氧化碳?xì)怏w的時間約120秒，讓整個成形后的型腔硬化，將上部的整體卡輻(2)拔出，砂型倒出。
權(quán)利要求
1.快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模的工藝，其特征在于制作鑄鐵用型砂由原砂與水玻璃相互混合構(gòu)成鑄模用型砂，型砂填充造型成形后，向成形的型砂內(nèi)吹入二氧化碳?xì)怏w。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模的工藝，其特征在于原砂∶水玻璃＝100∶5-15。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模的工藝，其特征在于吹入二氧化碳?xì)怏w的時間為5-180秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者說2所述的快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模的工藝，其特征在于所述的原砂為水玻璃硅鐵粉自硬砂、合成樹脂砂、濕模砂、水玻璃赤泥自硬砂、水玻璃流態(tài)自硬砂和烘模砂。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模的工藝，其特征在于所述的原砂為水玻璃硅鐵粉自硬砂、合成樹脂砂、濕模砂、水玻璃赤泥自硬砂、水玻璃流態(tài)自硬砂和烘模砂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模用模具，其特征在于模具由芯盒模具、芯骨組成，芯盒模具的內(nèi)腔組合構(gòu)成零件毛坯泥芯形狀，芯盒模具底部中心有供芯骨(3)插入定位的定位通孔(6)，芯骨(3)下端頭可有用于定位的芯骨頭(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模用模具，其特征是芯盒模具在縱向?qū)ΨQ分為兩半構(gòu)成，芯盒模具外表有用于將它們連接的固定耳(4)；或者芯盒模具由芯盒底(1)與兩半對稱分布的卡輻(2)共同構(gòu)成，外表有用于將它們連接的固定耳(4)；或者芯盒模具中卡輻(2)與芯盒底(1)呈一體式結(jié)構(gòu)，其卡輻(2)內(nèi)壁有拔模斜度；或者芯盒模具由下部的芯盒底(1)與上部的整體卡輻(2)構(gòu)成，其卡輻(2)內(nèi)壁有拔模斜度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模用模具，其特征是卡輻(2)下端與芯盒底(1)上端通過凹凸配合結(jié)構(gòu)或者定位銷、定位孔、定位槽套接定位，芯盒底(1)內(nèi)腔底部有對應(yīng)的凹槽，凹槽可是卡槽或銷槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模用模具，其特征是卡輻(2)下端與芯盒底(1)上端通過凹凸配合結(jié)構(gòu)或者定位銷、定位孔、定位槽套接定位，芯盒底(1)內(nèi)腔底部有對應(yīng)的凹槽，凹槽可是卡槽或銷槽。
10.如權(quán)利要求6所述的快速生產(chǎn)汽車制動鼓鑄造砂模用模具，其特征是芯骨(3)可為空心的網(wǎng)狀、直條狀、不規(guī)則交叉狀，或者管狀，其管狀外壁有承砂用支條或凸塊，芯骨(3)上端有內(nèi)法蘭或外法蘭提手結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種快速生產(chǎn)鑄造砂模的工藝，特別適用于制作汽車制動鼓內(nèi)模泥芯，屬鑄造模具領(lǐng)域。該工藝的特征是將用于制作鑄模用型砂由原砂與水玻璃相互混合構(gòu)成鑄模用型砂，型砂填充造型成形后，用細(xì)管向成形的型砂內(nèi)吹入二氧化碳?xì)怏w；其原砂∶水玻璃＝100∶5－15；吹入二氧化碳?xì)怏w的時間為5－180秒；所述的原砂為水玻璃硅鐵粉自硬砂、合成樹脂砂、濕模砂、水玻璃赤泥自硬砂、水玻璃流態(tài)自硬砂和烘模砂。本工藝操作簡單，對勞動者技術(shù)等級要求低，即學(xué)即可掌握，降低操作技術(shù)成本，成型后的泥芯精度高、緊實(shí)均勻，排除及潰散性良好，不受氣候影響，清砂容易、污染小。
文檔編號F16D65/10GK1555943SQ20041002160
公開日2004年12月22日 申請日期2004年1月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月2日
發(fā)明者李鐘毅 申請人:李鐘毅