专利名称：重型车轮铸造底型造型用托芯盘及其造型装置和工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种重型车轮铸造造型领域，特别是涉及一种重型车轮铸造底型造型 用托芯盘及其造型装置和工艺。
背景技术：
我公司生产的球墨铸铁载重汽车车轮，是汽车车桥的关键零件之一，它的机械性 能和使用性能有着极高的要求，该铸件单件重量达到60-90kg，最大直径达到500mm，高度 达到300mm以上，而它们的铸件尺寸公差必须保证在CT9级以下，这就要求我们对于该铸件 无论是造型工艺还是浇注工艺都要认真地去研究、探讨。过去，该产品的造型工艺是以粘土 砂湿型手工造型为主，具体造型方法如下(1)、底型造型将低盆模样口朝上，将低箱放置于口沿上；造型工用铁锹将型砂铲往底箱内，用平 锤分三次将整个底型舂实；两人合力将底型180。翻转，然后合力将底盆抬起，进行下一个 底型造型。(2)、上型造型上型造型在半自动造型机上进行，由于上型结构高大，故采用上下两箱造型方法。 首先将下砂箱按要求放置于造型机上舂制，撒上分型砂，再放置上砂箱舂制，转动造型机操 作轮，使模样落下，两人依次合力抬起上、下砂箱。最后，按工艺要求进行合箱、浇注等一系 列工艺。在该工艺的操作过程中，由于底盆自重达80kg，在抬底箱起模时会非常吃力，稍有 用力不平衡，就会造成底砂型损坏，导致铸件报废，这就要求操作者既要有一定的技术还要 有一定的力气。另外，用这种方法生产，存在有铸件尺寸精度低，表面质量差，生产效率低， 劳动强度大等一系列缺点，随着公司不断发展壮大，市场需求旺盛，该产品的订单越来越多，这样的手工造型 显然已不能满足我们的生产需求，改革造型工艺已迫在眉睫。虽然目前有多种先进的机电 一体化、电子计算机控制系统的自动化生产线，如高压造型线、气冲造型线、静压造型线 等，这些造型线都属于现代化的造型工艺，都适合批量大、精度高的产品生产使用，但是，由 于它技术条件要求高、价格昂贵，使很多企业望而却步。经过我们技术人员的辛勤努力，研发自制出了生产大型车轮产品的铸造生产线， 该生产线使用河北省保定市铸造机械厂生产的148A气动微震造型机，自制设计了底型翻 箱机构。该生产线的应用，将有效地提高铸造车间机械化程度，提高工作效率，减轻工人劳 动强度。然而，在试制运行的过程中，有个难以排除的问题一直困扰着我们的技术工作者。 由于底型起模属于吊型起模，而底砂型的直径达到500mm，高度达到300mm，重量300kg左 右，如果不采取一定的技术措施，底型根本就无法起模。即使勉强起模，由于砂型主要靠砂 箱与砂型上部粘附力来支撑整个砂型的重量，而大部分砂型位于底盆中，这个粘附力也不足以支整个砂型的重量，上部也极容易由于震动造成砂型塌落。造成底砂型成品率低、无法 满足生产线需要，使诸如此类的大型铸件无法实现机械化作业。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种重型车轮铸造底型造型用托芯盘及 其造型装置和工艺，从而能够大幅度的提高底型的成品率，能够满足生产线的需要，完全适 合大型铸件大批量、机械化生产的需要。本发明的技术方案是一种重型车轮铸造底型造型用托芯盘，该托芯盘含有互相 垂直的提杆体和盘体，所述的提杆体为上细下粗的锥体，所述的提杆体下端与盘体中部连 接成为一体；所述的提杆体的上部设有横穿的通孔。所述的盘体的上表面在外缘内部设有浇注通道成型块，所述的通孔为长方形通 孔。所述的通孔内上部安装有滚动套筒机构。一种重型车轮铸造底型造型装置，含有砂箱、底盆、模架、起模板，所述的底盆固定 安装在模架内，所述的起模板套装在底盆外并置于模架上，所述的砂箱的下边沿、模架的上 边沿及起模板之间设有对应的销孔，销孔中设有匹配的定位销，所述的底盆中还安装有托 芯盘，该托芯盘含有互相垂直的提杆体和盘体，所述的提杆体为上细下粗的锥体，所述的提 杆体下端与盘体中部连接成为一体；所述的提杆体的上部设有横穿的通孔；所述的底盆底 部内表面正中设有与所述的盘体匹配的凹陷，盘体安装在该凹陷内，所述的砂箱的圆柱面 上部设有两个相对的缺口，该缺口与所述的提杆上部的通孔处于同一高度；该装置还含有 一根长度大于砂箱直径的楔形杆。所述的两个缺口的深度一大一小，两个缺口下面均为斜面并处于同一斜面上，该 斜面倾斜度与楔形杆的角度相匹配。所述的盘体的上表面在外缘内部设有浇注通道成型块，所述的通孔为长方形通 孔。所述的通孔内上部安装有滚动套筒机构。一种重型车轮铸造底型造型工艺，其特征是①、将底盆固定安装在模架内，②、将托芯盘的盘体安装在底盆的凹陷内，③、将起模板套装在底盆外并置于模架上，将砂箱置于起模板上部，通过定位销调 整使模架上边沿、起模板、砂箱的定位耳的模孔对应，并用定位销定位，⑤、落砂，震实，⑥、将楔形杆插入砂箱上部的缺口并穿过托芯盘上部的通孔，并穿紧实，⑦、下落模架及底盆，同时起模顶杆顶起起模板，起模板托起砂箱，砂箱托起楔形 杆，楔形杆带动托芯盘向上运动，取出底型砂型。在第⑦步骤之后将底型砂型翻转180°放置，取出楔形杆，再取出托芯盘本发明的有益效果1、底型成品率高，使用方便维护简单。通过托芯盘托起了砂型的底部，并且加装楔形杆将托芯盘与砂型固定为一体，使整个砂型更加牢固，能够应对工作过程中的各种震动，同原来手工造型相比提高效率50%。 并且使铸件的废品率由原来的20%降低到现在的7%。造型工人的劳动环境有了大幅度的 改善，具有明显的经济效益。2、效率高、能够满足生产线需要、适合大型铸件大批量、机械化，采用该重型车轮铸造底型造型用托芯盘及其造型装置和工艺，象载重汽车车轮这 样的大型铸件，在我国铸造企业使用手工造型的方法非常普遍，造型机械化程度偏低。该托 芯盘工艺的研制应用成功，摆脱了长期以来手工造型成品率低，效率低，并且在很大程度上 提高了产品质量和劳动效率，具有很大的社会效益。3、改善工作环境该装置易于制作，使用简单、维护方便，符合国家以人为本的绿色作业环境，有效 改善了造型工人的生产条件和作业条件，深受铸造车间和造型工人的欢迎，很值得在铸造 行业推广应用。4、通过在托芯盘上部通孔内设置滚动套筒机构，能够充分减小在插入楔形杆时对 托芯盘提杆体的径向摩擦力，从而避免托芯盘提杆体产生径向移动给底型质量带来影响。
四
图1为托芯盘的正视全剖结构示意图之一
图2为图1或图3的俯视图
图3为托芯盘的正视全剖结构示意图之二
图4为图3的I部局部放大结构示意图
图5为·t型车轮铸造底型造型装置的侧视结构示意图
图6为·t型车轮铸造底型造型装置的另一侧视结构示意图
图7为·t型车轮铸造底型造型装置的起模板正视结构示意图
图8为·t型车轮铸造底型造型装置的起模板全剖结构示意图
图9为·t型车轮铸造底型造型装置的底盆全剖结构示意图
图10为图9的俯视结构示意图
图11为:重型车轮铸造底型造型装置的砂箱结构示意图
五具体实施例方式参见图1-图10，图中1.托芯盘、2.楔形杆、3.砂箱、4.起模板、5.模架、6、底盆、 7.定位销，其中1-1.提杆体、1-2.盘体、1-3.浇注通道成型块、1-4.通孔、1-5.滚动套筒机 构、3-1.砂箱的定位耳、3-2缺口、3-3缺口、4-1.起模板的销孔、4-2.起模板中孔、6-1.底 盆底部的凹陷。实施例一参见图1、图2，图中一种重型车轮铸造底型造型用托芯盘，该托芯盘含 有互相垂直的提杆体1-1和盘体1-2，所述的提杆体1-1为上细下粗的锥体，所述的提杆体 1-1下端与盘体1-2中部连接成为一体；所述的提杆体1-1的上部设有横穿的通孔1-4。所 述的盘体1-2的上表面在外缘内部设有浇注通道成型块1-3。实施例二 参见图3、图2、图4，一种重型车轮铸造底型造型用托芯盘，该托芯盘含 有互相垂直的提杆体1-1和盘体1-2，所述的提杆体1-1为上细下粗的锥体，所述的提杆体1-1下端与盘体1-2中部连接成为一体；所述的提杆体1-1的上部设有横穿的通孔1-4。所 述的盘体1-2的上表面在外缘内部设有浇注通道成型块1-3。所述的通孔1-4上面安装有 滚动套筒机构1-5。实施例三参见图1、图2、图5-图10，一种重型车轮铸造底型造型装置，含有砂 箱、底盆、模架、起模板，所述的底盆固定安装在模架内，所述的起模板套装在底盆外并置于 模架上，所述的砂箱的下边沿、模架的上边沿及起模板之间设有对应的销孔，销孔中设有匹 配的定位销，所述的底盆中还安装有托芯盘，该托芯盘含有互相垂直的提杆体和盘体，所述 的提杆体为上细下粗的锥体，所述的提杆体下端与盘体中部连接成为一体；所述的提杆体 的上部设有横穿的通孔；所述的底盆底部内表面正中设有与所述的盘体匹配的凹陷，盘体 安装在该凹陷内，所述的砂箱的圆柱面上部设有两个相对的缺口，该缺口与所述的提杆上 部的通孔处于同一高度；该装置还含有一根长度大于砂箱直径的楔形杆。所述的两个缺口 的深度一大一小，两个缺口下面均为斜面并处于同一斜面上，该斜面倾斜度与楔形杆的角 度相匹配。这样能保证楔形杆插入后其上表面对提杆体的作用力是垂直向上的，也就是说 是与提杆体的中心线方向相同。所述的盘体的上表面在外缘内部设有浇注通道成型块，所 述的通孔为长方形通孔。实施例四参见图3、图2、图4、图5-图10，一种重型车轮铸造底型造型装置，含有 砂箱、底盆、模架、起模板，所述的底盆固定安装在模架内，所述的起模板套装在底盆外并置 于模架上，所述的砂箱的下边沿、模架的上边沿及起模板之间设有对应的销孔，销孔中设有 匹配的定位销，所述的底盆中还安装有托芯盘，该托芯盘含有互相垂直的提杆体和盘体，所 述的提杆体为上细下粗的锥体，所述的提杆体下端与盘体中部连接成为一体；所述的提杆 体的上部设有横穿的通孔；所述的底盆底部内表面正中设有与所述的盘体匹配的凹陷，盘 体安装在该凹陷内，所述的砂箱的圆柱面上部设有两个相对的缺口，该缺口与所述的提杆 上部的通孔处于同一高度；该装置还含有一根长度大于砂箱直径的楔形杆。所述的两个缺 口的深度一大一小，两个缺口下面均为斜面并处于同一斜面上，该斜面倾斜度与楔形杆的 角度相匹配。这样能保证楔形杆插入后其上表面对提杆体的作用力是垂直向上的，也就是 说是与提杆体的中心线方向相同。所述的盘体的上表面在外缘内部设有浇注通道成型块， 所述的通孔为长方形通孔。所述的通孔内上部安装有滚动套筒机构。实施例五一种重型车轮铸造底型造型工艺，其特征是①、将底盆固定安装在模架内，②、将托芯盘的盘体安装在底盆的凹陷内，③、将起模板套装在底盆外并置于模架上，将砂箱置于起模板上部，通过定位销调 整使模架上边沿、起模板、砂箱的定位耳的模孔对应，并用定位销定位，⑤、落砂，震实，⑥、将楔形杆插入砂箱上部的缺口并穿过托芯盘上部的通孔，并穿紧实，⑦、下落模架及底盆，同时起模顶杆顶起起模板，起模板托起砂箱，砂箱托起楔形 杆，楔形杆带动托芯盘向上运动，取出底型砂型。在第⑦步骤之后将底型砂型翻转180°放置，取出楔形杆，再取出托芯盘。
权利要求
一种重型车轮铸造底型造型用托芯盘，其特征是该托芯盘含有互相垂直的提杆体和盘体，所述的提杆体为上细下粗的锥体，所述的提杆体下端与盘体中部连接成为一体；所述的提杆体的上部设有横穿的通孔。
2.根据权利要求1所述的重型车轮铸造底型造型用托芯盘，其特征是所述的盘体的 上表面在外缘内部设有浇注通道成型块，所述的通孔为长方形通孔。
3.根据权利要求2所述的重型车轮铸造底型造型用托芯盘，其特征是所述的通孔内 上部安装有滚动套筒机构。
4.一种重型车轮铸造底型造型装置，含有砂箱、底盆、模架、起模板，所述的底盆固定安 装在模架内，所述的起模板套装在底盆外并置于模架上，所述的砂箱的下边沿、模架的上边 沿及起模板之间设有对应的销孔，销孔中设有匹配的定位销，其特征是所述的底盆中还安 装有托芯盘，该托芯盘含有互相垂直的提杆体和盘体，所述的提杆体为上细下粗的锥体，所 述的提杆体下端与盘体中部连接成为一体；所述的提杆体的上部设有横穿的通孔；所述的 底盆底部内表面正中设有与所述的盘体匹配的凹陷，盘体安装在该凹陷内，所述的砂箱的 圆柱面上部设有两个相对的缺口，该缺口与所述的提杆上部的通孔处于同一高度；该装置 还含有一根长度大于砂箱直径的楔形杆。
5.根据权利要求4所述的重型车轮铸造底型造型装置，其特征是所述的两个缺口的 深度一大一小，两个缺口下面均为斜面并处于同一斜面上，该斜面倾斜度与楔形杆的角度 相匹配。
6.根据权利要求4所述的重型车轮铸造底型造型用托芯盘，其特征是所述的盘体的 上表面在外缘内部设有浇注通道成型块，所述的通孔为长方形通孔。
7.根据权利要求6所述的重型车轮铸造底型造型用托芯盘，其特征是所述的通孔内 上部安装有滚动套筒机构。
8.一种重型车轮铸造底型造型工艺，其特征是①、将底盆固定安装在模架内，②、将托芯盘的盘体安装在底盆的凹陷内，③、将起模板套装在底盆外并置于模架上，将砂箱置于起模板上部，通过定位销调整使 模架上边沿、起模板、砂箱的定位耳的模孔对应，并用定位销定位，⑤、落砂，震实，⑥、将楔形杆插入砂箱上部的缺口并穿过托芯盘上部的通孔，并穿紧实，⑦、下落模架及底盆，同时起模顶杆顶起起模板，起模板托起砂箱，砂箱托起楔形杆，楔 形杆带动托芯盘向上运动，取出底型砂型。
9.根据权利要求8所述的重型车轮铸造底型造型工艺，其特征是在第⑦步骤之后将 底型砂型翻转180°放置，取出楔形杆，再取出托芯盘。
全文摘要
一种重型车轮铸造底型造型用托芯盘及其造型装置和工艺，该托芯盘含有互相垂直的提杆体和盘体，所述的提杆体为上细下粗的锥体，所述的提杆体下端与盘体中部连接成为一体；所述的提杆体的上部设有横穿的通孔。该装置含有砂箱、底盆、模架、起模板、及上述托芯盘，所述的底盆底部内表面正中设有与所述的盘体匹配的凹陷，盘体安装在该凹陷内，所述的砂箱的圆柱面上部设有两个相对的缺口，该缺口与所述的提杆上部的通孔处于同一高度；该装置还含有一根长度大于砂箱直径的楔形杆。该工艺即使用该托芯盘及其造型装置的制作砂型的工艺，本发明能够大幅度的提高底型的成品率，能够满足生产线的需要，适合大型铸件大批量、机械化生产的需要。
文档编号B22C9/28GK101912949SQ201010180629
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者刘天平, 李玉清, 王爱丽 申请人:河南省汤阴县华兴机械制造有限公司