專利名稱：一種側架整體芯翻轉夾具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及夾具領域，具體來說是一種側架整體芯翻轉夾具。
背景技術：
輪軌交通工具的鐵路貨車， 一般包括車體、轉向架、制動裝置、車鉤緩沖
裝置等部分。其中，轉向架主要由輪對、側架和搖;忱、軸箱油潤裝置、彈簧減 振裝置、基礎制動裝置等組成，其作用是支承車體，引導車輛沿軌道行駛，并 承受來自車體及線路的各種載荷。側架和搖枕是轉向架的組成部分，其中側 架將轉向架的各個零部件聯系在一起，以構成一個整體，其兩端有軸箱導框， 用以安裝軸箱，其中部設有彈簧承臺，用以安裝彈簧減振裝置；搖枕則連同下 心盤、旁承盒鑄成一體，其兩端支座在彈簧上，車體的重量和載荷通過下心盤 經搖枕傳給兩側的枕彈簧，并通過搖枕將左、右兩個側架聯系起來。側架、搖 枕采用鑄造工藝制成，其質量的好壞直接影響行車的安全，要求其既能保證足 夠的強度，又可以節約材料、減輕自重。
隨著轉向架系統的不斷改進與發展，對側架性能的要求越來越高。品質好 的側架，其必須具有較好的內外品質、毛坯尺寸精度，以及較佳的綜合力學性 能，尤其是抗疲勞性能。為適應鐵路發展需要和積極參與國際竟爭，目前，國 內已研制出一種側架整體制芯工藝，可全面提升側架鑄件的品質。
按照該工藝制成的側架整體芯，由兩個相同的半芯組成。請同時參考圖 1A、圖1B，其中圖1A是下半芯的俯視圖；圖1B是下半芯的仰視圖。該下半 芯100，其中間部分的主體近似為倒梯形由一橫梁103、 一承臺109、兩個豎 肋105、兩個斜肋107組成；橫梁103比承臺109長，其中，橫梁103上設有兩個 橫梁孔102，承臺109上設有一個承臺孔108;橫梁103兩端還向外伸展，構成橫 梁翼部101;所述兩個豎肋105、兩個斜肋107對稱設置在橫梁103、承臺109之 間，相鄰的豎肋105與斜肋107的結合部形成斜筋槽106。如圖1A、圖1B所示， 下半芯100的形狀十分復雜，其正面凹凸不平，而其背面、橫梁外側面104、承 臺內側面IIO、橫梁翼部101正面近似為平面。這種半芯IOO，其砂芯尺寸較長、 厚度極薄(僅為66-75mm)，而且，形狀復雜、強度較低、重量較大(約90Kg ),
導致上、下半芯在組對時拍更運、吊裝困難(組對后，側架整體芯重約180Kg)。 特別地，在側架整體芯的生產過程中，在分別生產出上、下半芯(其結構、 形狀完全相同)，需將下半芯翻轉180。后，再將上半芯與下半芯粘接，最終形 成側架整體芯。由于下半芯100具有尺寸長、厚度薄、強度低、重量大的特點， 其翻轉十分不便，也容易造成砂芯的損壞。這是由于采用通常的翻轉方案， 如人手工翻轉、吊裝翻轉、機械翻轉時，下半芯100為點受力，而不是面或線 受力；其受力面積極小，而砂芯的強度極低，由此易導致砂芯因受力不均而折 斷、損壞。
采用通常方式翻轉半芯，不僅易造成砂芯折斷、損壞，影響芯子的質量， 而且翻轉、吊裝十分不便，其勞動強度大，生產效率較低。
實用新型內容
有鑒于此，本實用新型提供一種側架整體芯翻轉夾具，可克服側架整體芯 翻轉過程中因砂芯受力不均而損壞的問題。
為解決以上技術問題，本實用新型提供的側架整體芯翻轉夾具，適用于下 半芯的翻轉，由上夾具、下夾具及其連接裝置組成所述上夾具包括， 一上支 承架，可貼合下半芯主體的正面，用于提供所述上夾具的主定位面； 一夾持梁， 固定在所述上支承架的頂部，用于夾持下半芯的橫梁外側面；兩上夾爪，對稱 設置在所述夾持梁上，其自由端分別插入下半芯的橫梁孔中，用于所述上夾具 與下半芯之間的鎖緊；所述下夾具包括， 一下支承架，可貼合下半芯的承臺正 面與內側面，用于提供下夾具的主定位面；兩下夾持塊，呈"倒八字"形對稱設 置在所述下支承架頂部的兩角位置，其分別插入下半芯的斜筋槽中，用于夾持 該斜筋槽的側面； 一下夾爪，設置在所述下支承架的底部，其自由端插入下半 芯的承臺孔中，用于所述下夾具與下半芯之間的鎖緊。
優選地，所述上夾具還包括兩上夾持塊，對稱設置在所述夾持梁的兩端， 分別用于夾持下半芯的橫梁翼部正面。
優選地，所述上夾持塊的夾持面與下半芯的橫梁翼部正面之間為隨形設
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優選地，所述下夾具還設置一防脫片，固定在所述下支承架底部，用于防
止所述下夾爪從下半芯的承臺孔中脫出。
優選地，所述上支承架底部與所述下支承架頂部之間，通過所述連接裝置 連接。
優選地，所述連接裝置為一滑塊；所述滑塊的一端與上支承架底部連接， 其另 一端插入所述下支承架頂部設置的連接孔中。
優選地，所述上支承架的頂部設置回轉曲面，用于使夾具繞其旋轉。 優選地，所述下支承架的底部設置把手。
優選地，所述上支承架、夾持梁、上夾持塊及下夾持塊為實木制做，并外 覆保護鋼板。
與現有技術相比，本實用新型提供的側架整體芯翻轉夾具上支承架貼合 下半芯主體的正面，下支承架貼合承臺正面、內側面，使其具有較大的定位面 積；夾持梁夾持在橫梁外側面，兩者間接觸面積較大；下夾持塊插入斜筋槽中， 與斜筋槽側面間形成較大的夾持面；上夾爪插入橫梁孔，下夾爪插入承臺孔， 保證與下半芯可靠鎖緊。由此，可克服側架整體芯翻轉過程中因> 少芯受力不均
而損壞的問題，具體原因是其定位面、夾持面與下半芯之間有較大的接觸面， 可增加砂芯受力面積，防止砂芯受力不均；夾持面設置在下半芯的側面，使夾 持力的方向集中在下半芯的側向，該方向上砂芯相對較厚、強度較高，可承受 較大的外力；上夾瓜、下夾爪的高度為下半芯的厚度，而上夾瓜、下夾爪之間 的距離為橫梁到承臺底面的寬度，使得整個下半芯被夾具可靠鎖緊；通過上夾 爪、下夾爪的鎖緊，保持下半芯正常受力，防止發生意外，減小砂芯損壞的可 能性，保證芯子的質量。
此外，設置上夾持塊，進一步增加對下半芯的夾持面；上夾持塊、下夾持 塊的夾持面為隨形設計，增加下半芯的接觸、受力面積；設置防脫片，防止下 夾爪從承臺孔中脫出，增加安全可靠性；上支承架底部、下支承架頂部之間通 過滑塊連接，操作便捷，提高連接可靠性；設置回轉曲面，拉動把手可使夾具 轉動180°,也使被夾持的下半芯轉動同樣角度，實現翻轉操作，降低勞動強 度，提高生產效率；夾具的主要部件為實木制做，其重量較輕，使用方便；外 覆較薄的保護鋼板，提高安全可靠性。
本實用新型提供的側架整體芯翻轉夾具，解決了側架整體芯在翻轉過程中
因受力不均而造成砂芯損壞的問題。其結構簡單、可靠性高、使用安全、經久 耐用，不僅便于操作，降低勞動強度，提高生產效率，還可以有效地降低生產 使用成本。

圖1A是下半芯的俯視圖1B是下半芯的仰視圖2A是本實用新型夾具的結構示意圖2B是圖2A中A-A面的剖視圖3A是圖2A中上夾具的放大圖3B是圖3A的側視圖4A是圖2A中下夾具的放大圖4B是圖4A的側^L圖5是本實用新型夾具在夾持下半芯時的示意圖。 圖中，有關附圖標記如下
100- 下半芯；
101- 橫梁翼部，102-橫梁孔，103-橫梁，104-橫梁外側面;
105- 豎肋；
106- 斜筋槽；
107- 斜肋；
108- 承臺孔，109-承臺，110-承臺內側面； 200-夾具；
210-上夾具，211-上夾持塊，212-上夾爪，213-夾持梁，214-上支承架；
220-下夾具，221-下夾持塊，222-下支承架，223-把手，224-防脫片，225-下夾爪，226-連接孔；
230-滑塊。
具體實施方式

為虧更于說明，先將有關術語解釋如下
側架屬于鐵路貨車行走部分，是轉向架系統中的一個關^t構件，承載著 鐵路貨車車輛的重量；其具有多個內腔和內孔，形狀十分復雜。
砂芯是鑄造技術領域中常用的一個詞匯，指鑄件在鑄造過程中放置在鑄
型空腔中，用以形成鑄件內孔(腔、孔洞等)，并與鑄件內孔形狀相同的一個
物體。它與鑄型一起形成完整的鑄件；其由粘結劑和硅^吵粘結而成，強度較低， 易損壞。
側架整體芯制芯時，將側架內腔中的分組砂芯組成在一起，形成的一個 整體砂芯；這個整體砂芯與原來的砂芯組總體形狀相同。
本實用新型的基本構思是，按照下半芯100的結構特點設置夾具的定位 面、夾持面，增大下半芯100的接觸、受力面積，防止其受力不均；使夾持面 主要設置在砂芯相對較厚、強度較高的下半芯100側面，以承受較大的外力。
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型進行說明。
請同時參考圖2A、圖2B,其中，圖2A是本實用新型夾具的結構示意圖； 圖2B是圖2A中A-A面的剖視圖。該種夾具200,由上夾具210、下夾具220 及其連接裝置(圖未示)組成，其適用于下半芯IOO的翻轉，可防止砂芯因受 力不均而損壞。
所述上夾具210，包括 一上支承架214,可貼合下半芯IOO主體的正面， 用于提供上夾具210的主定位面； 一夾持梁213,固定在上支承架214的頂部， 用于夾持下半芯IOO的橫梁外側面104;兩上夾爪212,對稱設置在夾持梁213 上，其自由端分別插入下半芯100的橫梁孔102中，用于上夾具210與下半芯 IOO之間的鎖緊。
所述下夾具220，包括 一下支承架222，可貼合下半芯100的承臺109 正面與內側面110，用于提供下夾具220的主定位面；兩下夾持塊221，呈"倒 八字"形對稱設置在下支承架222頂部的兩角位置，其分別插入下半芯100的 斜筋槽106中，用于夾持該斜筋槽106的側面； 一下夾爪225,設置在下支承 架222的底部，其自由端插入下半芯100的 K臺孔108中，用于下夾具220 與下半芯IOO之間的鎖緊。
此種夾具200,可克服下半芯100在翻轉過程中因砂、芯受力不均而損壞的問 題。具體原因是上支承架214貼合下半芯100主體的正面，下支承架222貼合 承臺109的正面、及承臺內側面110，具有較大的定位面積；夾持梁213夾持在 橫梁外側面104，兩者間接觸面積較大；下夾持塊221插入斜筋槽106中，與斜
筋槽106側面間形成可靠的夾持面；上夾爪212插入橫梁孔102，下夾爪225插入 承臺孑U08中，保證與下半芯100可靠鎖緊。按上述方式設置定位面、夾持面， 可增大與下半芯100之間的接觸面，增加砂芯受力面積，防止其受力不均；夾 持面主要設置在下半芯100的側面，可使夾持力的方向集中在下半芯100的側 向，在該方向上，其砂芯相對較厚、強度較高，可承受較大的外力；由于上夾 瓜212、下夾爪225的高度為下半芯100的厚度，而上夾瓜212、下夾爪225之間 的距離為橫梁103到承臺109底面的寬度，由此可使下半芯100被夾具200鎖緊； 通過上夾爪212、下夾爪225的鎖緊，保持下半芯100在翻轉過程中正常受力， 防止發生意外，減小砂芯損壞的可能性，保證芯子的質量。
請同時參考圖3A、圖3B，其中，圖3A是圖2A中上夾具的放大圖；圖 3B是圖3A的側視圖。在上夾具210上，還設置兩上夾持塊211，其對稱設置 在夾持梁213的兩端。上夾持塊211與橫梁翼部101正面相貼合，其接觸面稱 為上夾持塊的夾持面，其為隨形設計。上夾持塊211，可增加對下半芯100的 夾持面，其為隨形設計，可增加下半芯IOO的受力面積，進一步防止砂芯受力 不均。
請同時參考圖4A、圖4B,其中，圖4A是圖2A中下夾具的放大圖；圖 4B是圖4A的側i見圖。在下夾具220上，兩下夾持塊221可插入斜筋槽106 中，其與斜筋槽106的接觸面，稱為下夾持塊的夾持面。所述下夾持塊的夾持 面為隨形設計，可增加下半芯IOO的接觸、受力面積，降低砂芯受力不均而損 壞的可能性。
特別地，下夾具220上設置一防脫片224,其固定在下支承架222底部， 可防止下夾爪225從下半芯IOO的承臺孔108中脫出，保證下夾具220與下半 芯100之間可靠鎖緊，提高安全可靠性。
所述上夾具210、下夾具220之間，通過連接裝置連接成整體的夾具200， 其連接方式、連接部位可采用多種公知的技術方案，以保證上夾具210、下夾 具220間可靠連接為準。優選地，在上支承架214底部、下支承架222頂部之 間設置連接裝置，由其將上夾具210、下夾具220連接成一體。優選地，連接 裝置采用一滑塊230,其一端與上支承架底部214連接，其另一端插入下支承 架222頂部設置的連接孔226中。上支承架214底部、下支承架222頂部之間
通過滑塊230連接，其操作便捷，并提高連接可靠性。
為了翻轉方便、省力，所述上支承架214的頂部設置回轉曲面，其曲率半 徑為70mm左右。通過該回轉曲面，可使夾具200及#1夾持的下半芯100繞其 旋轉。為便于操作，在下支承架222的底部設置把手223。拉動把手223，可 使夾具200轉動180°，同時，被夾持的下半芯100轉動同樣角度。由此，實 現翻轉操作，降低勞動強度，提高生產效率。
而且，夾具200的主要部件，如上支承架214、夾持梁213、上夾持塊211 及下夾持塊221等，均為實木制做，各部件通過釘子或螺栓連接，其重量較輕， 使用方便；外覆厚度為lmm左右的較薄的保護鋼板，提高安全可靠性，并延 長使用壽命。
以上對本實用新型的結構進行了說明，按照上述結構，本實用新型提供的 夾具200,可克服側架整體芯翻轉過程中因砂芯受力不均而產生損壞的問題， 進一步說明如下
請參考圖5，本實用新型夾具在夾持下半芯時的示意圖。在使用時將上 夾具210上的上夾瓜212插入下半芯100的橫梁孔102中；使上夾具210上的 上夾持塊211置于下半芯1的橫梁翼部101正面上，保證上夾持塊211的夾持 面與橫梁翼部101正面相貼合；將下夾具220上的下夾瓜225插入下半芯100 的承臺孔108中；使下夾具220上的下夾持塊221插入下半芯100兩側的斜筋 槽106中，保證上夾持塊221的夾持面與斜筋槽106的側面相貼合；推動上夾 具210上的滑塊230,使其插入到下夾具220上的連接孔226中；由此，使上 夾具210、下夾具220連接成一體。此時，上夾瓜212、下夾爪225的高度為 下半芯100的厚度，而上夾瓜212、下夾爪225之間的距離為橫梁103到承臺 109底面的寬度。整個下半芯100被夾具200扣緊后，通過拉動把手223,使 夾具200、被夾緊下半芯IOO，繞上支承架214頂部的回轉曲面轉動180°,從 而完成翻轉操作。
如圖5所示，用夾具200翻轉下半芯100時，砂芯的受力為面，其受力均勻； 而且，夾持力的方向集中在砂芯相對較厚、強度較高的側向，進一步減小砂芯 損壞的可能性，保證芯子的質量。此外，使用該種夾具200,才做十分便捷， 可降低人工的勞動強度，提高生產效率。
本實用新型提供的側架整體芯翻轉夾具200,解決了側架整體芯在翻轉過 程中因受力不均而造成砂芯損壞的問題，其結構簡單、可靠性高、使用安全、 經久耐用，不僅便于操作，降低勞動強度，提高生產效率，還可以有效地降低 生產使用成本。
以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施 方式不應視為對本實用新型的限制，本實用新型的保護范圍應當以權利要求所 限定的范圍為準。對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型 的精神和范圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實 用新型的保護范圍。
權利要求1.一種側架整體芯翻轉夾具，適用于下半芯的翻轉，其特征在于:由上夾具、下夾具及其連接裝置組成；所述上夾具包括，一上支承架，可貼合下半芯主體的正面，用于提供所述上夾具的主定位面；一夾持梁，固定在所述上支承架的頂部，用于夾持下半芯的橫梁外側面；兩上夾爪，對稱設置在所述夾持梁上，其自由端分別插入下半芯的橫梁孔中，用于所述上夾具與下半芯之間的鎖緊；所述下夾具包括，一下支承架，可貼合下半芯的承臺正面與內側面，用于提供下夾具的主定位面；兩下夾持塊，呈“倒八字”形對稱設置在所述下支承架頂部的兩角位置，其分別插入下半芯的斜筋槽中，用于夾持該斜筋槽的側面；一下夾爪，設置在所述下支承架的底部，其自由端插入下半芯的承臺孔中，用于所述下夾具與下半芯之間的鎖緊。
2、 如權利要求l所述的夾具，其特征在于所述上夾具還包括兩上夾持 塊，對稱設置在所述夾持梁的兩端，分別用于夾持下半芯的橫梁翼部正面。
3、 如權利要求2所述的夾具，其特征在于所述上夾持塊的夾持面與下 半芯的橫梁翼部正面之間為隨形設計。
4、 如權利要求3所述的夾具，其特征在于所述下夾持塊的夾持面與下 半芯斜筋槽的側面之間為隨形設計。
5、 如權利要求l-4任一項所述的夾具，其特征在于所述下夾具還設置 一防脫片，固定在所述下支承架底部，用于防止所述下夾爪從下半芯的承臺 孔中脫出。
6、 如權利要求5所述的夾具，其特征在于所述上支承架底部與所述下 支承架頂部之間，通過所述連接裝置連接。
7、 如權利要求6所述的夾具，其特征在于所述連接裝置為一滑塊；所 述滑塊的一端與上支承架底部連接，其另一端插入所述下支承架頂部設置的 連接孔中。
8、 如權利要求7所述的夾具，其特征在于所述上支承架的頂部設置回 轉曲面，用于使夾具繞其旋轉。
9、 如權利要求8所述的夾具，其特征在于所述下支承架的底部設置把手。
10、如權利要求9所述的夾具，其特征在于所述上支承架、夾持梁、上夾持塊及下夾持塊為實木制做，并外覆保護鋼板。
專利摘要本實用新型公開一種側架整體芯翻轉夾具，由上、下夾具及其連接裝置組成；上夾具包括，一上支承架，可貼合下半芯主體正面，用于提供上夾具的主定位面；一夾持梁，固定在上支承架頂部，用于夾持下半芯橫梁外側面；兩上夾爪，對稱設置在夾持梁上，其自由端插入下半芯橫梁孔中，用于上夾具與下半芯間的鎖緊；下夾具包括，一下支承架，可貼合下半芯承臺正面與內側面，用于提供下夾具的主定位面；兩下夾持塊，呈“倒八字”形對稱設置在下支承架頂部兩角位置，其分別插入下半芯斜筋槽中，用于夾持斜筋槽側面；下夾爪，設置在下支承架底部，其自由端插入下半芯承臺孔中，用于下夾具與下半芯間的鎖緊。本實用新型可防止砂芯在翻轉過程中因受力不均而損壞。
文檔編號B22C17/10GK201198025SQ20082010534
公開日2009年2月25日 申請日期2008年5月8日 優先權日2008年5月8日
發明者磊 修, 凌云飛, 劉勝田, 晶 王, 薛玉生 申請人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司