专利名称：一种侧架整体芯翻转夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及夹具领域，具体来说是一种侧架整体芯翻转夹具。
背景技术：
轮轨交通工具的铁路货车， 一般包括车体、转向架、制动装置、车钩緩沖
装置等部分。其中，转向架主要由轮对、侧架和摇;忱、轴箱油润装置、弹簧减 振装置、基础制动装置等组成，其作用是支承车体，引导车辆沿轨道行驶，并 承受来自车体及线路的各种载荷。侧架和摇枕是转向架的组成部分，其中侧 架将转向架的各个零部件联系在一起，以构成一个整体，其两端有轴箱导框， 用以安装轴箱，其中部设有弹簧承台，用以安装弹簧减振装置；摇枕则连同下 心盘、旁承盒铸成一体，其两端支座在弹簧上，车体的重量和载荷通过下心盘 经摇枕传给两侧的枕弹簧，并通过摇枕将左、右两个侧架联系起来。侧架、摇 枕采用铸造工艺制成，其质量的好坏直接影响行车的安全，要求其既能保证足 够的强度，又可以节约材料、减轻自重。
随着转向架系统的不断改进与发展，对侧架性能的要求越来越高。品质好 的侧架，其必须具有较好的内外品质、毛坯尺寸精度，以及较佳的综合力学性 能，尤其是抗疲劳性能。为适应铁路发展需要和积极参与国际竟争，目前，国 内已研制出一种侧架整体制芯工艺，可全面提升侧架铸件的品质。
按照该工艺制成的侧架整体芯，由两个相同的半芯组成。请同时参考图 1A、图1B，其中图1A是下半芯的俯视图；图1B是下半芯的仰视图。该下半 芯100，其中间部分的主体近似为倒梯形由一横梁103、 一承台109、两个竖 肋105、两个斜肋107组成；横梁103比承台109长，其中，横梁103上设有两个 横梁孔102，承台109上设有一个承台孔108;横梁103两端还向外伸展，构成横 梁翼部101;所述两个竖肋105、两个斜肋107对称设置在横梁103、承台109之 间，相邻的竖肋105与斜肋107的结合部形成斜筋槽106。如图1A、图1B所示， 下半芯100的形状十分复杂，其正面凹凸不平，而其背面、横梁外侧面104、承 台内侧面IIO、横梁翼部101正面近似为平面。这种半芯IOO，其砂芯尺寸较长、 厚度极薄(仅为66-75mm)，而且，形状复杂、强度较低、重量较大(约90Kg ),
导致上、下半芯在组对时拍更运、吊装困难(组对后，侧架整体芯重约180Kg)。 特别地，在侧架整体芯的生产过程中，在分别生产出上、下半芯(其结构、 形状完全相同)，需将下半芯翻转180。后，再将上半芯与下半芯粘接，最终形 成侧架整体芯。由于下半芯100具有尺寸长、厚度薄、强度低、重量大的特点， 其翻转十分不便，也容易造成砂芯的损坏。这是由于采用通常的翻转方案， 如人手工翻转、吊装翻转、机械翻转时，下半芯100为点受力，而不是面或线 受力；其受力面积极小，而砂芯的强度极低，由此易导致砂芯因受力不均而折 断、损坏。
采用通常方式翻转半芯，不仅易造成砂芯折断、损坏，影响芯子的质量， 而且翻转、吊装十分不便，其劳动强度大，生产效率较低。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种侧架整体芯翻转夹具，可克服侧架整体芯 翻转过程中因砂芯受力不均而损坏的问题。
为解决以上技术问题，本实用新型提供的侧架整体芯翻转夹具，适用于下 半芯的翻转，由上夹具、下夹具及其连接装置组成所述上夹具包括， 一上支 承架，可贴合下半芯主体的正面，用于提供所述上夹具的主定位面； 一夹持梁， 固定在所述上支承架的顶部，用于夹持下半芯的横梁外侧面；两上夹爪，对称 设置在所述夹持梁上，其自由端分别插入下半芯的横梁孔中，用于所述上夹具 与下半芯之间的锁紧；所述下夹具包括， 一下支承架，可贴合下半芯的承台正 面与内侧面，用于提供下夹具的主定位面；两下夹持块，呈"倒八字"形对称设 置在所述下支承架顶部的两角位置，其分别插入下半芯的斜筋槽中，用于夹持 该斜筋槽的侧面； 一下夹爪，设置在所述下支承架的底部，其自由端插入下半 芯的承台孔中，用于所述下夹具与下半芯之间的锁紧。
优选地，所述上夹具还包括两上夹持块，对称设置在所述夹持梁的两端， 分别用于夹持下半芯的横梁翼部正面。
优选地，所述上夹持块的夹持面与下半芯的横梁翼部正面之间为随形设
计。、、 、；，， 、、 "，, 、n,、日、.、、
优选地，所述下夹具还设置一防脱片，固定在所述下支承架底部，用于防
止所述下夹爪从下半芯的承台孔中脱出。
优选地，所述上支承架底部与所述下支承架顶部之间，通过所述连接装置 连接。
优选地，所述连接装置为一滑块；所述滑块的一端与上支承架底部连接， 其另 一端插入所述下支承架顶部设置的连接孔中。
优选地，所述上支承架的顶部设置回转曲面，用于使夹具绕其旋转。 优选地，所述下支承架的底部设置把手。
优选地，所述上支承架、夹持梁、上夹持块及下夹持块为实木制做，并外 覆保护钢板。
与现有技术相比，本实用新型提供的侧架整体芯翻转夹具上支承架贴合 下半芯主体的正面，下支承架贴合承台正面、内侧面，使其具有较大的定位面 积；夹持梁夹持在横梁外侧面，两者间接触面积较大；下夹持块插入斜筋槽中， 与斜筋槽侧面间形成较大的夹持面；上夹爪插入横梁孔，下夹爪插入承台孔， 保证与下半芯可靠锁紧。由此，可克服侧架整体芯翻转过程中因> 少芯受力不均
而损坏的问题，具体原因是其定位面、夹持面与下半芯之间有较大的接触面， 可增加砂芯受力面积，防止砂芯受力不均；夹持面设置在下半芯的侧面，使夹 持力的方向集中在下半芯的侧向，该方向上砂芯相对较厚、强度较高，可承受 较大的外力；上夹瓜、下夹爪的高度为下半芯的厚度，而上夹瓜、下夹爪之间 的距离为横梁到承台底面的宽度，使得整个下半芯被夹具可靠锁紧；通过上夹 爪、下夹爪的锁紧，保持下半芯正常受力，防止发生意外，减小砂芯损坏的可 能性，保证芯子的质量。
此外，设置上夹持块，进一步增加对下半芯的夹持面；上夹持块、下夹持 块的夹持面为随形设计，增加下半芯的接触、受力面积；设置防脱片，防止下 夹爪从承台孔中脱出，增加安全可靠性；上支承架底部、下支承架顶部之间通 过滑块连接，操作便捷，提高连接可靠性；设置回转曲面，拉动把手可使夹具 转动180°,也使被夹持的下半芯转动同样角度，实现翻转操作，降低劳动强 度，提高生产效率；夹具的主要部件为实木制做，其重量较轻，使用方便；外 覆较薄的保护钢板，提高安全可靠性。
本实用新型提供的侧架整体芯翻转夹具，解决了侧架整体芯在翻转过程中
因受力不均而造成砂芯损坏的问题。其结构简单、可靠性高、使用安全、经久 耐用，不仅便于操作，降低劳动强度，提高生产效率，还可以有效地降低生产 使用成本。
图1A是下半芯的俯视图1B是下半芯的仰视图2A是本实用新型夹具的结构示意图2B是图2A中A-A面的剖视图3A是图2A中上夹具的放大图3B是图3A的侧视图4A是图2A中下夹具的放大图4B是图4A的侧^L图5是本实用新型夹具在夹持下半芯时的示意图。 图中，有关附图标记如下
100- 下半芯；
101- 横梁翼部，102-横梁孔，103-横梁，104-横梁外侧面;
105- 竖肋；
106- 斜筋槽；
107- 斜肋；
108- 承台孔，109-承台，110-承台内侧面； 200-夹具；
210-上夹具，211-上夹持块，212-上夹爪，213-夹持梁，214-上支承架；
220-下夹具，221-下夹持块，222-下支承架，223-把手，224-防脱片，225-下夹爪，226-连接孔；
230-滑块。
具体实施方式
为亏更于说明，先将有关术语解释如下
侧架属于铁路货车行走部分，是转向架系统中的一个关^t构件，承载着 铁路货车车辆的重量；其具有多个内腔和内孔，形状十分复杂。
砂芯是铸造技术领域中常用的一个词汇，指铸件在铸造过程中放置在铸
型空腔中，用以形成铸件内孔(腔、孔洞等)，并与铸件内孔形状相同的一个
物体。它与铸型一起形成完整的铸件；其由粘结剂和硅^吵粘结而成，强度较低， 易损坏。
侧架整体芯制芯时，将侧架内腔中的分组砂芯组成在一起，形成的一个 整体砂芯；这个整体砂芯与原来的砂芯组总体形状相同。
本实用新型的基本构思是，按照下半芯100的结构特点设置夹具的定位 面、夹持面，增大下半芯100的接触、受力面积，防止其受力不均；使夹持面 主要设置在砂芯相对较厚、强度较高的下半芯100侧面，以承受较大的外力。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型进行说明。
请同时参考图2A、图2B,其中，图2A是本实用新型夹具的结构示意图； 图2B是图2A中A-A面的剖视图。该种夹具200,由上夹具210、下夹具220 及其连接装置(图未示)组成，其适用于下半芯IOO的翻转，可防止砂芯因受 力不均而损坏。
所述上夹具210，包括 一上支承架214,可贴合下半芯IOO主体的正面， 用于提供上夹具210的主定位面； 一夹持梁213,固定在上支承架214的顶部， 用于夹持下半芯IOO的横梁外侧面104;两上夹爪212,对称设置在夹持梁213 上，其自由端分别插入下半芯100的橫梁孔102中，用于上夹具210与下半芯 IOO之间的锁紧。
所述下夹具220，包括 一下支承架222，可贴合下半芯100的承台109 正面与内侧面110，用于提供下夹具220的主定位面；两下夹持块221，呈"倒 八字"形对称设置在下支承架222顶部的两角位置，其分别插入下半芯100的 斜筋槽106中，用于夹持该斜筋槽106的侧面； 一下夹爪225,设置在下支承 架222的底部，其自由端插入下半芯100的 K台孔108中，用于下夹具220 与下半芯IOO之间的锁紧。
此种夹具200,可克服下半芯100在翻转过程中因砂、芯受力不均而损坏的问 题。具体原因是上支承架214贴合下半芯100主体的正面，下支承架222贴合 承台109的正面、及承台内侧面110，具有较大的定位面积；夹持梁213夹持在 横梁外侧面104，两者间接触面积较大；下夹持块221插入斜筋槽106中，与斜
筋槽106侧面间形成可靠的夹持面；上夹爪212插入横梁孔102，下夹爪225插入 承台孑U08中，保证与下半芯100可靠锁紧。按上述方式设置定位面、夹持面， 可增大与下半芯100之间的接触面，增加砂芯受力面积，防止其受力不均；夹 持面主要设置在下半芯100的侧面，可使夹持力的方向集中在下半芯100的侧 向，在该方向上，其砂芯相对较厚、强度较高，可承受较大的外力；由于上夹 瓜212、下夹爪225的高度为下半芯100的厚度，而上夹瓜212、下夹爪225之间 的距离为横梁103到承台109底面的宽度，由此可使下半芯100被夹具200锁紧； 通过上夹爪212、下夹爪225的锁紧，保持下半芯100在翻转过程中正常受力， 防止发生意外，减小砂芯损坏的可能性，保证芯子的质量。
请同时参考图3A、图3B，其中，图3A是图2A中上夹具的放大图；图 3B是图3A的侧视图。在上夹具210上，还设置两上夹持块211，其对称设置 在夹持梁213的两端。上夹持块211与横梁翼部101正面相贴合，其接触面称 为上夹持块的夹持面，其为随形设计。上夹持块211，可增加对下半芯100的 夹持面，其为随形设计，可增加下半芯IOO的受力面积，进一步防止砂芯受力 不均。
请同时参考图4A、图4B,其中，图4A是图2A中下夹具的放大图；图 4B是图4A的侧i见图。在下夹具220上，两下夹持块221可插入斜筋槽106 中，其与斜筋槽106的接触面，称为下夹持块的夹持面。所述下夹持块的夹持 面为随形设计，可增加下半芯IOO的接触、受力面积，降低砂芯受力不均而损 坏的可能性。
特别地，下夹具220上设置一防脱片224,其固定在下支承架222底部， 可防止下夹爪225从下半芯IOO的承台孔108中脱出，保证下夹具220与下半 芯100之间可靠锁紧，提高安全可靠性。
所述上夹具210、下夹具220之间，通过连接装置连接成整体的夹具200， 其连接方式、连接部位可采用多种公知的技术方案，以保证上夹具210、下夹 具220间可靠连接为准。优选地，在上支承架214底部、下支承架222顶部之 间设置连接装置，由其将上夹具210、下夹具220连接成一体。优选地，连接 装置采用一滑块230,其一端与上支承架底部214连接，其另一端插入下支承 架222顶部设置的连接孔226中。上支承架214底部、下支承架222顶部之间
通过滑块230连接，其操作便捷，并提高连接可靠性。
为了翻转方便、省力，所述上支承架214的顶部设置回转曲面，其曲率半 径为70mm左右。通过该回转曲面，可使夹具200及#1夹持的下半芯100绕其 旋转。为便于操作，在下支承架222的底部设置把手223。拉动把手223，可 使夹具200转动180°，同时，被夹持的下半芯100转动同样角度。由此，实 现翻转操作，降低劳动强度，提高生产效率。
而且，夹具200的主要部件，如上支承架214、夹持梁213、上夹持块211 及下夹持块221等，均为实木制做，各部件通过钉子或螺栓连接，其重量较轻， 使用方便；外覆厚度为lmm左右的较薄的保护钢板，提高安全可靠性，并延 长使用寿命。
以上对本实用新型的结构进行了说明，按照上述结构，本实用新型提供的 夹具200,可克服侧架整体芯翻转过程中因砂芯受力不均而产生损坏的问题， 进一步说明如下
请参考图5，本实用新型夹具在夹持下半芯时的示意图。在使用时将上 夹具210上的上夹瓜212插入下半芯100的横梁孔102中；使上夹具210上的 上夹持块211置于下半芯1的横梁翼部101正面上，保证上夹持块211的夹持 面与横梁翼部101正面相贴合；将下夹具220上的下夹瓜225插入下半芯100 的承台孔108中；使下夹具220上的下夹持块221插入下半芯100两侧的斜筋 槽106中，保证上夹持块221的夹持面与斜筋槽106的侧面相贴合；推动上夹 具210上的滑块230,使其插入到下夹具220上的连接孔226中；由此，使上 夹具210、下夹具220连接成一体。此时，上夹瓜212、下夹爪225的高度为 下半芯100的厚度，而上夹瓜212、下夹爪225之间的距离为横梁103到承台 109底面的宽度。整个下半芯100被夹具200扣紧后，通过拉动把手223,使 夹具200、被夹紧下半芯IOO，绕上支承架214顶部的回转曲面转动180°,从 而完成翻转操作。
如图5所示，用夹具200翻转下半芯100时，砂芯的受力为面，其受力均匀； 而且，夹持力的方向集中在砂芯相对较厚、强度较高的侧向，进一步减小砂芯 损坏的可能性，保证芯子的质量。此外，使用该种夹具200,才做十分便捷， 可降低人工的劳动强度，提高生产效率。
本实用新型提供的侧架整体芯翻转夹具200,解决了侧架整体芯在翻转过 程中因受力不均而造成砂芯损坏的问题，其结构简单、可靠性高、使用安全、 经久耐用，不仅便于操作，降低劳动强度，提高生产效率，还可以有效地降低 生产使用成本。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施 方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所 限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型 的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实 用新型的保护范围。
权利要求1.一种侧架整体芯翻转夹具，适用于下半芯的翻转，其特征在于:由上夹具、下夹具及其连接装置组成；所述上夹具包括，一上支承架，可贴合下半芯主体的正面，用于提供所述上夹具的主定位面；一夹持梁，固定在所述上支承架的顶部，用于夹持下半芯的横梁外侧面；两上夹爪，对称设置在所述夹持梁上，其自由端分别插入下半芯的横梁孔中，用于所述上夹具与下半芯之间的锁紧；所述下夹具包括，一下支承架，可贴合下半芯的承台正面与内侧面，用于提供下夹具的主定位面；两下夹持块，呈“倒八字”形对称设置在所述下支承架顶部的两角位置，其分别插入下半芯的斜筋槽中，用于夹持该斜筋槽的侧面；一下夹爪，设置在所述下支承架的底部，其自由端插入下半芯的承台孔中，用于所述下夹具与下半芯之间的锁紧。
2、 如权利要求l所述的夹具，其特征在于所述上夹具还包括两上夹持 块，对称设置在所述夹持梁的两端，分别用于夹持下半芯的横梁翼部正面。
3、 如权利要求2所述的夹具，其特征在于所述上夹持块的夹持面与下 半芯的横梁翼部正面之间为随形设计。
4、 如权利要求3所述的夹具，其特征在于所述下夹持块的夹持面与下 半芯斜筋槽的侧面之间为随形设计。
5、 如权利要求l-4任一项所述的夹具，其特征在于所述下夹具还设置 一防脱片，固定在所述下支承架底部，用于防止所述下夹爪从下半芯的承台 孔中脱出。
6、 如权利要求5所述的夹具，其特征在于所述上支承架底部与所述下 支承架顶部之间，通过所述连接装置连接。
7、 如权利要求6所述的夹具，其特征在于所述连接装置为一滑块；所 述滑块的一端与上支承架底部连接，其另一端插入所述下支承架顶部设置的 连接孔中。
8、 如权利要求7所述的夹具，其特征在于所述上支承架的顶部设置回 转曲面，用于使夹具绕其旋转。
9、 如权利要求8所述的夹具，其特征在于所述下支承架的底部设置把手。
10、如权利要求9所述的夹具，其特征在于所述上支承架、夹持梁、上夹持块及下夹持块为实木制做，并外覆保护钢板。
专利摘要本实用新型公开一种侧架整体芯翻转夹具，由上、下夹具及其连接装置组成；上夹具包括，一上支承架，可贴合下半芯主体正面，用于提供上夹具的主定位面；一夹持梁，固定在上支承架顶部，用于夹持下半芯横梁外侧面；两上夹爪，对称设置在夹持梁上，其自由端插入下半芯横梁孔中，用于上夹具与下半芯间的锁紧；下夹具包括，一下支承架，可贴合下半芯承台正面与内侧面，用于提供下夹具的主定位面；两下夹持块，呈“倒八字”形对称设置在下支承架顶部两角位置，其分别插入下半芯斜筋槽中，用于夹持斜筋槽侧面；下夹爪，设置在下支承架底部，其自由端插入下半芯承台孔中，用于下夹具与下半芯间的锁紧。本实用新型可防止砂芯在翻转过程中因受力不均而损坏。
文档编号B22C17/10GK201198025SQ20082010534
公开日2009年2月25日 申请日期2008年5月8日 优先权日2008年5月8日
发明者磊 修, 凌云飞, 刘胜田, 晶 王, 薛玉生 申请人:齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司