多槽帶輪的鑄造方法及其使用的制芯模具和鑄造模具的制作方法
【專利摘要】本發明涉及多槽帶輪的鑄造方法及其使用的制芯模具和鑄造模具，制芯模具包括集模架（1）、制芯盤（2）、多槽模型活塊（3）、整形蓋（4）、把手（5），所述制芯盤（2）座設在集模架（1）上，所述多槽模型活塊（3）卡設在制芯盤（2）的內腔里。多槽帶輪的鑄造模具，包括上型腔（8）、下型腔（9），所述上型腔（8）上設有澆口（11），下型腔（9）內設有腔體。其鑄造方法包括如下步驟：1）、先用型砂根據帶輪/盤模型制作成上、下型腔并含澆鑄系統；2）、將制成的整體式泥芯放入下型腔腔體內，蓋上上型腔；3）、從澆口注入液體金屬，充滿型腔；4）、冷卻；5）、拆除型腔，取出鑄件；6）、將澆鑄系統殘留金屬敲除；7）、鑄件成型。
【專利說明】多槽帶輪的鑄造方法及其使用的制芯模具和鑄造模具
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多槽帶輪的鑄造方法及其使用的制芯模具和鑄造模具。
【背景技術】
[0002]目前，有兩種帶輪鑄槽法:一種是未規模使用的帶輪/盤泥芯鑄槽法來生產有槽毛坯，另一種是普通帶輪/盤無槽鑄造法，槽口部位為實心體。
[0003]現有的未規模使用的多槽帶輪/盤毛坯泥芯鑄槽法有兩種:
第一種:對開式泥芯鑄槽法，由對開式模具制作的中空的兩個半圓的獨立泥芯，填進型腔前必須組合成整體式泥芯，兩個半圓槽口接頭必須修補，并校正好圓柱度和槽口的平行度才能填入型腔等待澆鑄成型。
[0004]第二種:層疊式泥芯鑄槽法，由單槽模具制作單槽片狀整體式中空泥芯。按外型模具設計槽數，將片狀泥芯一層一層地填入型腔。填入前必須檢查、修正每片泥芯的厚度，填入時需要調整每片泥芯的平行度和圓柱度，才能有效澆鑄成型。
[0005]以上兩種多槽帶輪/盤的泥芯鑄槽法未規模使用的原因，是因為在實際生產過程中需要進行泥芯的修補、整合、調整等操作，用來解決泥芯的槽口變形、堆芯歪斜等現象。鑄件的直徑越大泥芯在型腔中的圓柱度、同軸度和平行度越難解決。
[0006]由于使用以上兩種泥芯鑄槽方法生產的鑄件無法滿足金加工的技術要求，目前又無更好的方式來解決此項技術難點，因此在實際生產制造過程中絕大部分帶輪/盤毛坯制造廠家均采用無槽毛坯的鑄造方式來滿足金加工的技術要求。但這種制造方法浪費驚人。

【發明內容】

[0007]針對以上缺陷，本發明提供了一種多槽帶輪的鑄造方法及其使用的制芯模具和鑄造模具，它解決了多槽泥芯成型極其復雜的難題，能有效控制泥芯槽口的垂直度和同軸度及槽口間的平行度，它先用制芯模具制成整體式泥芯，再將整體式泥芯放置在鑄造模具內制成所需的鑄件，由泥芯的形狀來決定鑄件的形狀。
[0008]為達到以上目的，本發明采用了如下技術方案:一種制作多槽帶輪鑄槽用泥芯的制芯模具，包括集模架、制芯盤、多槽模型活塊、整形蓋、把手，所述制芯盤座設在集模架上，集模架突起的外徑與制芯盤底盤的內徑相卡合，所述多槽模型活塊為若干塊，組合成圓環形，卡設在制芯盤的內腔里，多槽模型活塊內徑的楞上設有壓模蓋，壓模蓋通過螺絲固定在集模架上，所述制芯盤底面上設有臺階，與集模架突起的外徑形成溝槽，多槽模型活塊內圓腰部與外圓底邊分別與集模架的突起的外徑和制芯盤底面上的溝槽相吻合，制芯盤內壁上垂直設有凸起的半圓柱體，頂部設有整形蓋，整形蓋頂面設有把手。
[0009]本發明所述多槽模型活塊為4塊，分為兩組，一組包括相對的短弦塊，另一組包括相對的長弦塊，所述短弦塊由外至內呈梯形，外圓弦長短于內圓弦長；所述長弦塊內壁呈內凹狀；所述把手對稱設置在整形蓋頂面的徑直處。
[0010]本發明還設有凸臺退模板，所述凸臺退模板的高度與制芯盤底面上的臺階相持平。
[0011]本發明一種制作多槽帶輪鑄槽用泥芯的制芯模具，制作泥芯具有如下操作步驟:
(一)制芯:將制芯盤置于集模架上__#>將多槽模型活塊順號組合放入制芯盤內
.填砂_?—§?.春砂_?—§?.舌1J去多余部分...............1?按上整形蓋_................旋轉整形蓋進打最后整型
I,1冷卻等待泥芯硬化;
(二)起t吳:等泥芯硬化后_—?I?.取下整形蓋_—?P?拔起制芯盤脫尚集t吳架?將制芯盤中心孔連同泥芯一起套在退模板的凸起部_?向泥芯中心平行橫向退出多槽模型活塊._P?從制芯盤中取出整體式泥芯(或正取或反取)._?制芯完畢._?現場適當地點儲存._?進行下一件制作的準備。
[0012]本發明一種多槽帶輪的鑄造方法，包括如下步驟:
1)、先用型砂根據帶輪/盤模型制作成上、下型腔并含澆鑄系統；
2)、將制成的整體式泥芯放入下型腔腔體內，蓋上上型腔；
3)、從澆口注入液體金屬，充滿型腔；
4)、冷卻；
5)、拆除型腔，取出鑄件；
6)、將澆鑄系統殘留金屬敲除；
7)、鑄件成型。
[0013]本發明一種多槽帶輪的鑄造模具，它包括上型腔、下型腔，所述上型腔上設有澆口，下型腔內設有腔體，腔體內放置泥芯，泥芯外圓壁上垂直設有半圓的凹槽，與下型腔內圓壁上垂直設有的半圓凹槽形成整圓澆口，所述澆口與整圓澆口相對應，形成澆鑄系統；所述泥芯與下型腔內的腔體相吻合。
[0014]本發明具有如下特點:
(一)帶輪/盤毛坯的對比(即實心體與有槽體的鑄件對比)【節省鑄鐵】 a:同型號結構比較
原帶輪/盤毛坯鑄件的為實心體(無槽口)；使用泥芯鑄槽法的帶輪/盤鑄件為有槽毛坯(具有槽口)。
[0015]b:同型號重量比較【減重明顯】
相對于實心體毛坯(無槽口)，由于使用泥芯鑄槽法實際上減少了帶輪/盤的成型體積，因此獲得的有槽鑄件的重量要小于無槽鑄件的重量。詳見【多槽帶輪鑄槽減重表】
(二)帶輪毛坯的加工消耗對比，即實心體與帶槽體的鑄件對比: a:同型號金加工消耗比較【節能、省工】
現有實體毛坯的槽口加工過程為摳槽一粗車一精車；
帶槽口毛坯的槽口加工過程為粗車——精車；
實體毛坯摳槽過程中形成的金屬廢料(鐵屑等)的重量約等于無槽毛坯減去有槽毛坯的重量。已知摳槽工藝消耗占整個槽成型工藝消耗的一半，因此如采用帶槽毛坯進行加工將節約很多的電能、刀具和人工工時的消耗。
[0016]b:同型號鑄造消耗比較【節省焦炭，電力】
因為有槽鑄件的體積要小于無槽鑄件的體積，所以在鑄造過程中將減少液體金屬的注入量，從而減少了液體金屬的消耗。此減少的意義在于減少了金屬在液化過程中的能源(燃料、電能)消耗和金屬材料的消耗(高溫氧化反應)。
[0017](三)同型號帶輪毛坯的機械性能對比，即實心體與有槽體的鑄件對比: a.抗拉強度的對比【節省高價合金】
已知當一定牌號的鐵水澆鑄壁厚均勻、形狀簡單的鑄件時，壁厚變化將影響抗拉強度的變化，壁厚越厚抗拉強度越低。(來源于1988版簡明鑄工手冊內容部分第3頁)
由此推斷同等材質下有槽體的鑄件形成的槽口比實心體形成的槽口的抗拉強度高。
[0018]b.熱節的對比【節省焦炭、電能】
已知熱節的定義為鑄件上冷凝較慢的部分。實心體的帶輪/盤鑄件的熱節按壁厚的最大部分計算，而有槽的帶輪/盤鑄件的熱節是以壁厚減槽深來計算。由此推斷出帶槽帶輪/盤鑄件的熱節小于實心體帶輪/盤的鑄件。而熱節越小鑄件的收縮量越小，需要的冒口尺寸越小。實際的意義為減少了液體金屬的注入量，提高了液體金屬的出品率。(出品率的定義:液體金屬所能形成有效鑄件的比例，澆、冒口越大出品率越低。)
采用以上技術方案后，本發明制作的泥芯為整體式泥芯，不僅工序簡單，同時還具備槽口平行度好、外型圓柱度好、同軸度好、無拔模斜度、整體變形量小的優點，完全達到金加工的技術要求，同時免去對泥芯的修理和調整，運用本發明的鑄造方法鑄造出的多槽帶輪具有減重和節能減排的雙重作用，其方法對操作人員無特別的技術要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發明制芯模具的主視圖。
[0020]圖2為本本發明制芯模具的俯視圖。
[0021]圖3為本發明制芯模具的拆裝圖。
[0022]圖4為本發明制芯模具的凸臺退模板示意圖。
[0023]圖5為本發明制芯模具制成的泥芯結構示意圖。
[0024]圖6為本發明鑄造模具的結構示意圖。
[0025]圖7為本發明鑄造模具的拆裝圖。
[0026]圖中:1、集模架2、制芯盤3、多槽模型活塊4、整型蓋5、把手6、凸臺退模板7、壓模蓋8、上型腔 9、下型腔10、泥芯11、澆口。
[0027]本發明各部件的具體作用:
1.集模架:用于整合泥芯盒所有器件。既是制芯盤定心所在，又起合、離導向作用，以及對多槽模型活塊的環形腰部圓周定位作用。
[0028]2.制芯盤:在泥芯成型時，控制制作多槽模型活塊與集模架的同軸度、圓柱度、平行度(決定泥芯形狀)。
[0029]泥芯制成后，制芯盤在脫離集模架、退模、取芯的作用方面有著無可替代的專職作用。
[0030]3.多槽模型活塊:
兩對兩兩相同的活塊，其中一對弦長分大小頭，大頭在中間，小頭在圓邊。四活塊弦長均小于泥芯內圓的最小直徑。
[0031]使用方面起著制作凹凸型槽的成型作用，實際使用中須編號，安拼接縫完整編號順號入裝。入裝時在集模架與制芯盤的組合體上無起裝角度要求，任意起點入裝即可，多槽模型活塊的形狀決定泥芯的形狀。
[0032]4.整形蓋:起刮平泥芯上部和去除多余部分芯砂的作用，以確保泥芯厚度達到預設值。
[0033]5.把手:蓋上整形蓋后，旋轉把手，將泥芯修正平復。
[0034]6.凸臺退模板:退模板上的凸臺用于退模時填補制芯盤的中孔空間，凸起部的高等于制芯盤中孔邊的厚度，剛好托在多槽模型活塊的底邊。保證活塊向泥芯中心平行、輕松退出。
[0035]7.壓模蓋:卡設在多槽模型活塊內徑的楞上，起到穩固多槽模型活塊的作用。
[0036]8,9.上型腔和下型腔:用于放置泥芯的腔體，泥芯為公體型和外模制作的型腔母體型。
[0037]10.泥芯:泥芯的形狀決定鑄件勾槽的形狀。
[0038]11.澆口:用于注入液體金屬。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖對本發明作進一步描述。
[0040]根據圖1、圖3所示，本發明一種制作多槽帶輪鑄槽用泥芯的制芯模具，包括集模架1、制芯盤2、多槽模型活塊3、整形蓋4、把手5，所述制芯盤2座設在集模架I上，集模架I突起的外徑與制芯盤2底盤的內徑相卡合，所述多槽模型活塊3為若干塊，組合成圓環形，卡設在制芯盤2的內腔里，多槽模型活塊3內徑的楞上設有壓模蓋7，壓模蓋7通過螺絲固定在集模架I上，所述制芯盤2底面上設有臺階，與集模架I突起的外徑形成溝槽，多槽模型活塊3內圓腰部與外圓底邊分別與集模架I的突起的外徑和制芯盤2底面上的溝槽相吻合，制芯盤2內壁上垂直設有凸起的半圓柱體，頂部設有整形蓋4，整形蓋4頂面設有把手5，所述把手5對稱設置在整形蓋4頂面的徑直處。
[0041]根據圖2所示，本發明所述多槽模型活塊3為4塊，分為兩組，一組包括相對的短弦塊，另一組包括相對的長弦塊，所述短弦塊由外至內呈梯形，外圓弦長短于內圓弦長；所述長弦塊內壁呈內凹狀；多槽模型活塊3起著制作泥芯凹凸型槽的成型作用，實際使用中須編號，按拼接縫完整編號順號入裝，退出時，先將相對的短弦塊退出，再退出相對的長弦塊。
[0042]根據圖4所示，本發明還設有凸臺退模板6，所述凸臺退模板6的高度與制芯盤2底面上的臺階相持平，退模時將制芯盤2置于凸臺退模板6上，將多槽模型活塊3向制芯盤2中心平移退出，避免懸空操作時多槽模型活塊3與泥芯之間相互撞擊，從而減少泥芯的破損率，提聞成品泥芯的合格率。
[0043]根據圖5所示，本發明制成的泥芯外壁上垂直形成內凹的半圓凹槽，作為半個直澆口，再與外型腔組合后形成整圓澆口。
[0044]本發明當制芯盤2與集模架I組合后，能同時解決垂直軸向與平面軸向的相對位置的有效控制，多槽模型活塊3按拼縫編號插入盤腔內的底部溝槽，制芯盤2與集模架I組合后形成的盤腔內內圓壁及底部溝槽對多槽模型活塊3起到環形定位及多槽模型活塊3按順序正確組合就位的作用。
[0045]本發明當制芯盤2離開集模架I后，集模架I凸起的外徑與多槽模型活塊3內徑脫離接觸，盤腔內的底部溝槽消失，制芯盤2的內圓壁與多槽模型活塊脫離接觸。多槽模型活塊3被制芯盤2內圓壁的束縛消失，便于多槽模型活塊3向中心橫向退出，從而順利完成泥芯的制作過程。
[0046]本發明一種制作多槽帶輪鑄槽用泥芯的制芯模具，制作泥芯具有如下操作步驟:
(一)制芯:將制芯盤置于集模架上_?將多槽模型活塊順號組合放入制芯盤內_?填砂春砂刮去多余部分1—§?,按上整形蓋―—旋轉整形蓋進燈最后整型冷卻等待泥芯硬化； (二)起模:等泥芯硬化后<_?取下整形蓋<_?拔起制芯盤脫離集模架._?將制芯盤中心孔連同泥芯一起套在退模板的凸起部._?向泥芯中心平行橫向退出多槽模型活塊._?從制芯盤中取出整體式泥芯(或正取或反取)_?制芯完畢._?現場適當地點儲存
下 '件制作的準備。
[0047]本發明一種多槽帶輪的鑄造方法，包括如下步驟:
1)、先用型砂根據帶輪/盤模型制作成上、下型腔并含澆鑄系統；
2)、將制成的整體式泥芯放入下型腔腔體內，蓋上上型腔；
3)、從澆口注入液體金屬，充滿型腔；
4)、冷卻；
5)、拆除型腔，取出鑄件；
6)、將澆鑄系統殘留金屬敲除；
7)、鑄件成型。
[0048]根據圖6、圖7所示，本發明一種多槽帶輪的鑄造模具，它包括上型腔8、下型腔9，所述上型腔8上設有澆口 11，下型腔9內設有腔體，腔體內放置泥芯10，泥芯10外圓壁上垂直設有半圓的凹槽，與下型腔9內圓壁上垂直設有的半圓凹槽形成整圓澆口，所述澆口11與整圓澆口相對應，形成澆鑄系統；所述泥芯10與下型腔9內的腔體相吻合。
[0049]本發明合模后的型腔空間體與泥芯實體之間的空隙即為多槽帶輪/盤的空間體，也就是鑄件空間體。
[0050]本發明多槽模型活塊3的形狀決定泥芯的形狀，再通過泥芯的形狀最終決定鑄件鑄槽的形狀。
[0051]本發明分正取泥芯和反取泥芯，正取泥芯適用直徑200mm--1600mm的鑄件，反取泥芯適用于直徑200mm以下的鑄件。
[0052]本發明對鑄件的槽型、槽數的適應性很強:梯形槽帶輪/盤含A、B、C、D系列；異型槽含正方形、矩形、半圓形等型態。槽數1飛槽皆可適用。
[0053]下面為各種型號的多槽帶輪鑄槽減重表:
A型三角膠帶鑄鐵帶輪鑄槽減重表
重量單位:Kg
【權利要求】
1.一種制作多槽帶輪鑄槽用泥芯的制芯模具，其特征是包括集模架(1)、制芯盤(2)、多槽模型活塊(3)、整形蓋(4)、把手(5)，所述制芯盤(2)座設在集模架(1)上，集模架(1)突起的外徑與制芯盤(2)底盤的內徑相卡合，所述多槽模型活塊(3)為若干塊，組合成圓環形，卡設在制芯盤(2)的內腔里，多槽模型活塊(3)內徑的楞上設有壓模蓋(7)，壓模蓋(7)通過螺絲固定在集模架(1)上，所述制芯盤(2)底面上設有臺階，與集模架(1)突起的外徑形成溝槽，多槽模型活塊(3)內圓腰部與外圓底邊分別與集模架(1)的突起的外徑和制芯盤(2)底面上的溝槽相吻合，制芯盤(2)內壁上垂直設有凸起的半圓柱體，頂部設有整形蓋(4)，整形蓋(4)頂面設有把手(5)。
2.根據權利要求1所述的一種制作多槽帶輪鑄槽用泥芯的制芯模具，其特征是所述多槽模型活塊(3)為4塊，分為兩組，一組包括相對的短弦塊，另一組包括相對的長弦塊，所述短弦塊由外至內呈梯形，外圓弦長短于內圓弦長；所述長弦塊內壁呈內凹狀。
3.根據權利要求1所述的一種制作多槽帶輪鑄槽用泥芯的制芯模具，其特征是所述把手(5)對稱設置在整形蓋(4)頂面的徑直處。
4.根據權利要求1所述的一種制作多槽帶輪泥芯的制芯模具，其特征是還設有凸臺退模板(6)，所述凸臺退模板(6)的高度與制芯盤(2)底面上的臺階相持平。
5.根據權利要求1所述的一種制作多槽帶輪泥芯的制芯模具，其特征是制作泥芯具有如下操作步驟: (一)制芯:將制芯盤置于集模架上 _1§||將多槽板型活塊順號組合放入制心盤內—§?填砂I—P春砂—IiI?舌|J去多余部分I I?.按上整形蓋1 I 旋轉整形蓋進行最后整型.....1?冷卻等待泥芯硬化; (二)起模:等泥芯硬化后.^?取下整形蓋I_?拔起制芯盤脫離集模架._?將制芯盤中心孔連同泥芯一起套在退模板的凸起部._?向泥芯中心平行橫向退出多槽模型活塊._?從制芯盤中取出整體式泥芯_?制芯完畢_?現場適當地點儲存_,進行下一件制作的準備。
6.一種多槽帶輪的鑄造方法，包括如下步驟: 1)、先用型砂根據帶輪/盤模型制作成上、下型腔并含澆鑄系統； 2)、將制成的整體式泥芯放入下型腔腔體內，蓋上上型腔； 3)、從澆口注入液體金屬，充滿型腔； 4)、冷卻； 5)、拆除型腔，取出鑄件； 6)、將澆鑄系統殘留金屬敲除； 7)、鑄件成型。
7.—種如權利要求6所述的多槽帶輪的鑄造模具，其特征是它包括上型腔(8)、下型腔(9),所述上型腔(8)上設有澆口(11)，下型腔(9)內設有腔體，腔體內放置泥芯(10)，泥芯(10)外圓壁上垂直設有半圓的凹槽，與下型腔(9)內圓壁上垂直設有的半圓凹槽形成整圓澆口，所述澆口(11)與整圓澆口相對應，形成澆鑄系統。
8.根據權利要求7所述的一種多槽帶輪的鑄造模具，其特征是所述泥芯(10)與下型腔(9)內的腔體相吻合。
【文檔編號】B22C9/10GK103551524SQ201310551861
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月11日 優先權日:2013年11月11日
【發明者】周爾馨, 周根晴, 周鵬飛 申請人:周爾馨