组合式砂模的制作方法

1.本发明涉及一种大中型砂模。


背景技术：

2.砂型铸造是应用广泛的铸造形式，钢、铁和青铜、黄铜、铝等大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。砂模铸造首先用砂子制造铸造型腔，砂子造型时,需要在砂子中放入铸件模具，然后在铸件模具周围填满砂子，开箱取出铸件模具以后就形成砂子铸造型腔；再造出通向铸造型腔的浇铸孔和排气孔，合成浇注系统；最后在铸造型腔中浇注金属液体以后保持适当时间，一直到金属凝固后取出铸件。
3.由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，还能重复使用，造型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。目前，在全部铸件生产中，60～70%的铸件是用砂型生产的，像汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是采用砂型铸造的；而且砂型生产的70%左右是用粘土砂型，粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤，而粘土干型生产的铸件可重达几十吨；因砂型铸造具有以上的优势，所以，其在铸造产业中应用越来越广泛，未来，其将会在铸造业中扮演着越来越重要的角色。
4.铸件模具是砂型铸造的关键用具，由于铸件从浇注、金属凝固、冷却后取出会自然收缩，以及铸件需要留加工余量，所以铸件模具的尺寸要大于零件，故不能由零件直接代替而需另行制作；铸件模具可根据生产要求选用如木、塑料和金属材料制作, 目前铸件模具的制作还是非常耗材、费工、费时，而且制作后不能改型（包括砂箱型型号），针对型状复杂、各部位收缩不一致的铸件来说，是十分麻烦的，稍有不慎铸件模具需要重制，还有，对于未定型的新产品，其试样零件的铸件模具往往是一次性的，产品的整个过程一般需要制作几副铸件模具，促使新产品开发成本的提高。
5.为此，如何降低铸件模具的制作难度，缩短铸件模具的制作时间，并使铸件模具能随时改型，配套的砂箱也能随时变换，是值得我们研究的。


技术实现要素：

6.针对上述的问题，本发明提供一种组合式砂模，它通过各种砂模柱组件或砂模芯组件的活动连接，经填补修整就能组合成各种复杂形状或精密的砂模；解决了现有组合式砂模对于模芯形状或精细程度的制约问题；并利用砂模边框模式的可轻易变换特性，使该砂模能轻易与各种砂箱配套，提高现有砂箱的利用率；还能对报废组合式模具进行拆卸重组，提高它的利用率。
7.本发明是这样实现的：组合式砂模属于大中型砂模，其特征是：砂模柱组件、砂模芯组件都设活动式互联机构，砂模柱组件之间、砂模芯组件之间、砂模柱组件与砂模芯组件之间能直接活动连接或通过互联转接板活动连接起来，每个砂模柱组件的顶端螺孔、每个砂模芯组件的顶端螺孔都能用螺丝固定在定位板中，组合起来成为模具雏型；模具框套在
模具雏型之中，纵横方向都设衬板，由螺钉将模具雏型固定住，形成多重固定的稳固式模具雏型；第二，如果拧掉螺丝，拿掉定位板，就形成由模具框固定的常态式模具雏型；第三，如果拿掉模具框、衬板等配件，就形成由定位板固定的轻巧式模具雏型；第四，各种模式之间能随时轻易变换，而且通过更换模具框，就能变换该模具的配套砂箱；所述的砂模柱组件，它由各种长度和各种截面规格的砂模柱单元组合而成，形成各种长度和各种截面规格的砂模柱组件，设置在砂模相应的位置上,就能组合成各种复杂形状或结构精密的模具雏型；所述的砂模芯组件，它由各种长度砂模柱单元组合而成，形成各种长度的砂模芯组件，砂模芯组件的底端设转接装置，转接装置下面能连接砂模柱组件，设置在组合式砂模芯的相应位置上，以减少砂模柱单元的用量和整个模具的自重；所述的稳固式模具雏型、常态式模具雏型、轻巧式模具雏型，它与理想铸造模型的细微差异处由填充材料填满，经修理就能成为完整的形状复杂或结构精密的组合式砂模芯。
8.砂模柱组件、砂模芯组件都采用轻型材料，砂模芯组件中设通孔，以共同减轻组合式砂模芯的重量。
9.互联转接板的两边设不相同的活动式互联机构，能将各种截面规格的砂模柱组件之间或砂模柱组件与砂模芯组件之间活动连接起来。
10.本发明的作用是：
⑴
．它通过各种长度和各种截面规格砂模柱组件或砂模芯组件的活动连接，就能组合成各种复杂形状或结构精密的砂模雏型；而且，通过砂模芯组件与砂模柱组件的结合，还能减少砂模柱单元的用量和整个模具的自重；还有，在节省整体材料的同时，也省略了机床加工量，达到省工、省时的效果。
11.⑵
．该砂模还能轻易拆开重组，解决了现有砂模改造难的问题，消除了砂模因此重制而造成的浪费。
12.⑶
．利用该砂模能轻易拆开重组的特性，能将报废的组合式砂模，重组改造成新的组合式砂模，提高模具材料的利用率。
13.⑷
．所述的稳固式模具结构适用于大型砂模，而且它的模具框能轻易拆除重装，就使砂模能互配各种砂箱，提高现有砂箱的利用率。
14.⑸
．稳固式模具结构组成的砂模，在正常批量生产时，能拧掉螺丝，拿掉定位板，成为常态式砂模具，以减少材料占用及减轻砂模的自重。
15.⑹
．对于直接埯地造型的砂型铸造，稳固式模具结构组成的砂模，只要拆掉模具框、衬板等配件，成为由定位板固定的轻巧式模具，就适用于没有砂箱的砂子造型。
16.⑺
．组合式砂模中各种截面规格的砂模柱组件，通过互联转接板也能活动连接起来，适用到模具细微处。
17.⑻
．组合起来砂模与理想铸造模型的细微差异处，还能由填充材料填满，经修理成为完整的形状复杂或结构精密的组合式砂模。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
19.图1是本发明组合式砂模中的稳固式模具俯视示意图。
20.图2是本发明组合式砂模中的常态式模具俯视示意图。
21.图3是本发明组合式砂模中的稳固式模具正视示意图。
22.图4是本发明组合式砂模的a局部放大图。
23.图5是本发明组合式砂模中的常态式模具正视示意图。
24.图6是本发明组合式砂模的b局部放大图。
25.图7是本发明组合式砂模的c局部放大图。
26.图8是本发明组合式砂模中的轻巧式模具正视示意图。
27.图中：1.衬板， 2.砂模芯组件， 3.定位板， 4.模具框， 5.正面起模棒连接孔， 6.螺钉， 7.螺丝， 8.填充材料， 9.侧面起模棒连接孔， 10.砂模柱组件， 11.通孔， 12.砂模芯组件的顶端螺孔， 13.砂模柱组件的顶端螺孔， 14.活动式互联机构， 15.组合式砂模芯。
具体实施方式
28.如图所示，组合式砂模适用于大中型砂模，其优选实施方案是：砂模柱组件10、砂模芯组件2的四周都设活动式互联机构14，常规的砂模柱组件10之间、砂模芯组件2之间、砂模柱组件10与砂模芯组件2之间能直接活动连接起来；对于互联机构14与众不同的非常规砂模柱组件4、砂模柱组件10，互联转接板的两边设不相同的活动式互联机构14，通过互联转接板就能将它们活动连接起来，这样，也就能将各种截面规格的砂模柱组件4或砂模柱组件10与砂模芯组件2之间活动连接起来。
29.砂模柱组件10由各种长度和各种截面规格的砂模柱单元组合而成，形成各种长度和各种截面规格的砂模柱组件4,就能组合成各种复杂形状或结构精密的模具雏型；具体是把组合式砂模芯15划分成若干个网格区域，根据每个网格区域的参数，来定制各个砂模柱组件10，然后设置在相应的位置上。
30.砂模芯组件2由各种长度砂模柱单元组合而成，形成各种长度的砂模芯组件2，砂模芯组件2的底端设转接装置，转接装置下面能连接砂模柱组件10，设置在组合式砂模15的相应位置上；对于组合式砂模芯15形状变化不大的区域，可以把若干个网格区域合并起来设置，采用砂模芯组件2组合砂模柱组件10的模块，然后设置在该位置上，以减少砂模柱单元的用量和整个模具的自重。
31.砂模柱组件10、砂模芯组件2都采用轻型材料，优选塑料、铝合金等材料，砂模芯组件2中设通孔11，以共同减轻组合式砂模芯15的重量。
32.每个砂模柱组件10的顶端螺孔13、每个砂模芯组件2的顶端螺孔12都能用螺丝7固定在定位板3中，组合起来成为模具雏型；模具框4套在模具雏型之中，纵横方向都设衬板1，由螺钉6将模具雏型固定住，形成多重固定的稳固式模具雏型；第二，如果拧掉螺丝7，拿掉定位板3，就形成由模具框4固定的常态式模具雏型；第三，如果拿掉模具框4、衬板1等配件，就形成由定位板3固定的轻巧式模具雏型；第四，各种模式之间能随时轻易变换，而且通过更换模具框4，就能变换该模具的配套砂箱。
33.上述的稳固式模具雏型、常规式模具雏型、轻巧式模具雏型，它与理想铸造模型的细微差异处由填充材料8填满，填充材料8优选树脂，经修理就能成为完整的形状复杂或结
构精密的组合式砂模芯15。
34.本发明的结构并不限于实施例所述形式，本领域的普通技术人员根据本发明做出的进一步拓展均落入本发明的保护范围。
35.本发明组合式砂模还能轻易拆开重组，解决了现有砂模改造难的问题，消除了砂模因此重制而造成的浪费，十分适宜作为试制零件的应用模具。

技术特征：
1.一种组合式砂模，它属于大中型砂模，其特征是：砂模柱组件（10）、砂模芯组件（2）都设活动式互联机构（14），砂模柱组件（10）之间、砂模芯组件（2）之间、砂模柱组件（10）与砂模芯组件（2）之间能直接活动连接或通过互联转接板活动连接起来，每个砂模柱组件（10）的顶端螺孔（13）、每个砂模芯组件（2）的顶端螺孔（12）都能由螺丝（7）固定在定位板（3）中，组合起来成为模具雏型；模具框（4）套在模具雏型之中，纵横方向都设衬板（1），由螺钉（6）将模具雏型固定住，形成多重固定的稳固式模具雏型；第二，如果拧掉螺丝（7），拿掉定位板（3），就形成由模具框（4）固定的常态式模具雏型；第三，如果拿掉模具框（4）、衬板（1）等配件，就形成由定位板（3）固定的轻巧式模具雏型；第四，各种模式之间能随时轻易变换，而且通过更换模具框（4），就能变换该模具的配套砂箱；所述的砂模柱组件（10），它由各种长度和各种截面规格的砂模柱单元组合而成，形成各种长度和各种截面规格的砂模柱组件（4），设置在砂模相应的位置上,就能组合成各种复杂形状或结构精密的模具雏型；所述的砂模芯组件（2），它由各种长度砂模柱单元组合而成，形成各种长度的砂模芯组件（2），砂模芯组件（2）的底端设转接装置，转接装置下面能连接砂模柱组件（10），设置在组合式砂模芯（15）的相应位置上，以减少砂模柱单元的用量和整个模具的自重；所述的稳固式模具雏型、常态式模具雏型、轻巧式模具雏型，它与理想铸造模型的细微差异处由填充材料（8）填满，经修理就能成为完整的形状复杂或结构精密的组合式砂模芯（15）。2.根据权利要求1所述的组合式砂模，其特征是：砂模柱组件（10）、砂模芯组件（2）都采用轻型材料，砂模芯组件（2）中设通孔（11），以共同减轻组合式砂模芯（15）的重量。3.根据权利要求1所述的组合式砂模，其特征是：互联转接板的两边设不相同的活动式互联机构（14），能将各种截面规格的砂模柱组件（4）之间或砂模柱组件（10）与砂模芯组件（2）之间活动连接起来。

技术总结
本发明提供一种组合式砂模，它的特征是：砂模柱组件、砂模芯组件都设活动式互联机构，砂模柱组件之间、砂模芯组件之间、砂模柱组件与砂模芯组件之间能直接活动连接或通过互联转接板活动连接起来，每个砂模柱组件的顶端螺孔、每个砂模芯组件的顶端螺孔都能用螺丝固定在定位板中，组合起来成为模具雏型；模具框套在模具雏型之中，纵横方向都设衬板，由螺钉将模具雏型固定住，形成多重固定的稳固式模具雏型；第二，如果拧掉螺丝，拿掉定位板，就形成由模具框固定的常态式模具雏型；第三，如果拿掉模具框、衬板等配件，就形成由定位板固定的轻巧式模具雏型；第四，各种模式之间能随时轻易变换，而且通过更换模具框，就能变换该模具的配套砂箱。配套砂箱。配套砂箱。


技术研发人员：张光裕
受保护的技术使用者：张光裕
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2022/3/8