专利名称：制动轮全金属铸造模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模具，特别涉及一种铸造模具。
背景技术：
永磁同步无齿轮曳引机是电梯最新型的曳引机，也是电梯的动力设备，其功能是输送与传递动力使电梯运动。永磁同步无齿轮曳引机由装有永磁体的转子、装有线圈的定子、制动器、曳引轮、机座等组成。转子的内腔壁装有永久磁体，永久磁体产生电机所需的磁场，转子的外壁与制动器结合起到制动作用，因此转子又称制动轮，制动轮是永磁电机中一个很重要的部件，因直接输出扭矩，要求强度高，又因外圆与制动器产生摩擦起到制动作用，需要耐磨损。通常制动轮是采用高强度耐磨材料通过铸造得到毛坯后，再进行机械加工而得到的。现有的铸造通常是使用砂模或消失模方式造型，无论是砂模还是消失模，一付型模只能浇注一次后就报废；因造型工序多，对操作工人的要求较高，产品的生产周期长，费时费工，生产效率低；需要很大的场地存放型砂、模具及型模等生产物资；从环保角度看 采用砂模铸造会产生大量粉尘污染环境；采用消失模铸造因聚苯乙烯热解时产生的甲苯、 乙苯等气体也会污染环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种能实现机械化铸造、减轻工人劳动强度、提高生产效率、 降低铸造成本、消除铸造对环境的污染并能提高产品质量的制动轮全金属铸造模具。本发明为实现上述目的采用技术方案是一种制动轮全金属铸造模具，该铸造模具包括成型制动轮的外壁外表面的外金属模、成型制动轮内腔腔壁的内金属模及成型制动轮内孔的内孔金属模，外金属模包括成型制动轮的外壁侧面和上端面的外金属模I及成型外壁下端面的外金属模II，内金属模包括成型制动轮内腔外侧腔壁的内金属模I及成型制动轮内腔内侧腔壁并与内金属模I连接的内金属模II，内金属模II外壁上连接有可拉动内金属模II脱模的控制件，外金属模I与内金属模II的中部分别设有相互对应用于收容内孔金属模的通孔，内孔金属模分别穿过外金属模I与内金属模II中部的通孔并分别突出外金属模I与内金属模II的通孔外，内孔金属模包括设置在同一圆周上相互连接形成密闭圆筒的至少两块内孔模块I和至少两块内孔模块II，内孔模块I与内孔模块II间隔排列，内孔模块I临近内孔模块II的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向外倾斜的内孔配合面I，内孔模块II临近内孔模块I的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向内倾斜并与内孔配合面 I相配合的内孔配合面II，内孔模块I突出外金属模I通孔外的部分的外壁上设有由下至上向内倾斜的斜面I，内孔模块I突出内金属模II通孔外的部分的外壁上设有由上至下向外倾斜的斜面II，所述铸造模具还包括设置于内孔金属模内通孔中的拉杆、固定连接在拉杆上端的压套、连接于拉杆底端可驱动拉杆上下运动的活塞杆及支撑于内孔金属模底端的底板，内孔金属模的顶端延伸至压套底端开口内侧，底板上设有可供活塞杆穿过以便上下
4推拉拉杆的孔洞。其中所述底板的底部设有供所述活塞杆穿过的连接板及扶持活塞杆的连接套，连接套固定连接在连接板的底部。其中所述连接板上还另设有连接孔，连接在内金属模II外壁上的控制件通过穿过底板的连接杆与连接板连接，连接杆一端与控制件底端固定连接，连接杆另一端固定连接在连接板的连接孔中。其中在控制活塞杆运动的气缸或油缸顶部设有定位板，在底板与定位板间连接有引导连接板上下运动的导柱。其中所述内金属模I包括设置在同一圆周上的至少两块内模模块I和至少两块内模模块II，内模模块I与内模模块II间隔排列并相互连接形成顶部设有凸缘的密闭圆筒，内模模块I临近内模模块II的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向外倾斜的内模配合面I，内模模块II临近内模模块I的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向内倾斜并与内模配合面I相配合的内模配合面II。其中所述内模模块I底部连接有可带动内模模块I向内滑动便于脱模的滑块，滑块包括与内模模块I底部连接的主体部及由主体部向内并向上倾斜延伸形成的倾斜部，倾斜部内侧突出设有凸位，倾斜部末端向上并向外延伸形成凸台，与滑块对应位置处的控制件底端设有由上至下向外倾斜的斜面III，与滑块对应位置处的控制件顶端外侧向下延伸形成斜契块，斜契块内侧设有由上至下向外倾斜的斜面IV，在控制件拉动内金属模II向下运动时，控制件突块内侧的斜面IV抵压滑块的凸台使滑块带动内模模块I向内运动，在控制件推动内金属模II向上运动时，控制件的斜面III抵压滑块的凸位使滑块带动内模模块I向外运动实现内模模块I复位。其中所述外金属模I外壁上凹陷设有与外模开合驱动爪连接的凹槽，外模开合驱动爪再固定连接在驱动外模开合的气缸或油缸的推拉杆上。其中在外金属模II外侧还连接有供外金属模I开合时在其上滑移的外模开合导轨。其中所述外金属模I顶部分别设有浇注口和冒口，从通过浇注口中心线与冒口中心线的外金属模I中线用线切割方法将外金属模I分成对等的两部分。其中所述底板通过支柱固定连接在铸造模具的机座上，在底板上还设有支撑外金属模II及内金属模I的底座。本发明制动轮全金属铸造模具(下面简称“铸造模具”)由于采用上述结构具有如下有益效果
1、铸造模具可重复使用，减少了造型工序，节约生产成本
本发明铸造模具由于全部使用金属模代替现有砂模或消失模，模具可重复使用，与传统的砂模或消失模相比减少了造型工序，可有效节约生产成本。2、能实现机械化铸造、减轻工人的劳动强度、提高生产效率
本发明铸造模具由于全部使用金属模代替现有砂模或消失模，金属模可通过机械控制机构控制模具的开合，利于实现铸造的半自动化或自动化生产，大大降低对操作工人的技术要求，同时可减轻操作工人的劳动强度，并大幅提高生产效率。3、消除铸造对环境的污染并能提高产品质量本发明铸造模具由于全部使用金属模代替现有砂模或消失模，在铸造过程中没有粉尘和废气产生，符合环保要求；金属模冷却快，且可通过调节模具各部位的温度来控制铸件各部分的冷却速度，从而获得铸件表面不同要求的硬度和组织密度以及控制某些部位的疏松提高铸件的合格率。下面结合附图和实施例对本发明制动轮全金属铸造模具作进一步的说明。
图1是本发明制动轮全金属铸造模具结构示意图； 图2是图1的A-A方向剖视图3是图2的局部放大视图。主要元件标号说明1-外金属模II，2-外金属模I，3-内金属模I，3a_内模模块I，3b-内模模块II，3c-内模配合面I，3d-内模配合面II，4-推拉杆，5-外模开合驱动爪，6-凹槽，7-内金属模II，8-内孔金属模，8a-内孔模块I，8b-内孔模块II，8c_内孔配合面I，8d-内孔配合面II，9-冒口，10-拉杆，11-压套，12-上部锥体，13-斜面I，14-浇注口，15-控制件，16-斜契块，17-凸台，18-凸位，19-倾斜部，20-连接杆，21-外模开合导轨，22-斜面II，23-下部锥体，24-主体部，25-连接板，26-连接套，27-活塞杆，28-定位板，29-支柱，30-气缸或油缸，31-导柱，32-底板，33-底座，34-斜面IV，35-斜面III。
具体实施例方式如图1至图3所示，本发明制动轮全金属铸造模具(下面简称“铸造模具”)，该铸造模具包括成型制动轮的外壁外表面的外金属模、成型制动轮内腔腔壁的内金属模及成型制动轮内孔的内孔金属模8，在本实施例中外金属模、内金属模及内孔金属模8均为由合金铸铁或铸钢制成的金属模，当然也可以用其它耐高温的金属材料制作形成。外金属模包括成型制动轮的外壁侧面和上端面的外金属模I 2及成型外壁下端面的外金属模II 1。外金属模I 2顶部分别设有浇注口 14和冒口 9，从通过浇注口中心线与冒口中心线的外金属模12中线用线切割方法将外金属模I分成对等的两部分，这样以便于外金属模12脱模。内金属模包括成型制动轮内腔外侧腔壁的内金属模I 3及成型制动轮内腔内侧腔壁并与内金属模I 3连接的内金属模II 7，内金属模II 7外壁上连接有可拉动内金属模II 7脱模的控制件15，在本实施例中控制件15用螺栓固定在内金属模II 7的外圆上。外金属模I 2与内金属模II 7的中部分别设有相互对应用于收容内孔金属模8的通 ？L，内孔金属模8分别穿过外金属模I 2与内金属模II 7中部的通孔并分别突出外金属模 I 2与内金属模II 7的通孔外。内孔金属模8包括设置在同一圆周上相互连接形成密闭圆筒的至少两块内孔模块I 8a和至少两块内孔模块II 8b，在本实施例中分别设有三块结构相同的内孔模块I 8a和三块结构相同的内孔模块II 8b，内孔模块I 8a与内孔模块II 8b间隔排列在同一圆周上，内孔模块I 8a临近内孔模块II 8b的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向外倾斜的内孔配合面I 8c，内孔模块II 8b临近内孔模块I 8a的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向内倾斜与内孔配合面I 8c相配合的内孔配合面II 8d，内孔模块I 8a突出外金属模I 2通孔外的部分的外壁上设有由下至上向内倾斜的斜面I 13，内孔模块I 8a 突出内金属模II 7通孔外的部分的外壁上设有由上至下向外倾斜的斜面II 22。
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所述铸造模具还包括设置于内孔金属模8内通孔中的拉杆10、固定连接在拉杆10 末端的压套11、连接于拉杆10底端可拉动拉杆10向下运动的活塞杆27及支撑于内孔金属模8底端的底板32，底板32通过支柱四固定连接在铸造模具的机座(图中未示出)上，在底板32上还设有支撑外金属模II 1及内金属模I 3的底座。拉杆10顶端和低端均设计成锥形，压套11为底部敞开顶部封闭的直筒状部件，压套11顶部设有供拉杆10穿过的孔，通过螺帽将压套11锁紧在拉杆10上，内孔金属模8的顶端延伸至压套11底端敞开的开口内侧，底板32上设有可供活塞杆27穿过以便上下推拉拉杆10的孔洞。底板32的底部设有供所述活塞杆27穿过的连接板25及扶持活塞杆27的连接套沈，连接套沈的法兰固定连接在连接板25的底部。连接板25上还另设有连接孔，连接在内金属模II 7外壁上的控制件15通过穿过底板32的连接杆20与连接板25连接，在本实施例中设有三根连接杆20，每一根连接杆20 —端与控制件15底端固定连接，连接杆20另一端固定连接在连接板25的连接孔中。在控制活塞杆27运动的气缸或油缸30的顶部设有定位板观，在底板32与定位板观间连接有引导连接板25上下运动的三根导柱31，在活塞杆27推拉连接板25上下运动时，连接板25可沿导柱31上下运动，以便保证连接板25上下平稳运动。所述内金属模I 3包括设置在同一圆周上的至少两块内模模块I 3a和至少两块内模模块II 3b，在本实施例中分别设有三块结构相同的内模模块I 3a和三块结构相同的内模模块II 3b，内模模块I 3a与内模模块II 3b间隔排列并相互连接形成顶部设有凸缘的密闭圆筒，凸缘内侧对接内金属模II 7，内模模块I 3a临近内模模块II北的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向外倾斜的内模配合面I 3c，内模模块II北临近内模模块I 3a 的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向内倾斜并与内模配合面I 3c相配合的内模配合面 II 3d。内模模块I 3a底部连接有可带动内模模块I 3a向内滑动便于脱模的滑块，滑块包括与内模模块I 3a底部连接的主体部M及由主体部M向内并向上倾斜延伸形成的倾斜部19，倾斜部19内侧突出设有凸位18，倾斜部19末端向上并向外延伸形成凸台17，与滑块对应位置处的控制件15底端设有由上至下向外倾斜的斜面III 35，与滑块对应位置处的控制件15顶端外侧向下延伸形成斜契块16，斜契块16内侧设有由上至下向外倾斜的斜面 IV 34，在控制件15拉动内金属模II 7向下运动时，控制件15斜契块16内侧的斜面IV 34 抵压滑块的凸台17使滑块带动内模模块I 3a在径向向内运动，在控制件15推动内金属模 II 7向上运动时，控制件15的斜面III 35抵压滑块的凸位18使滑块带动内模模块I 3a在径向向外运动实现内模模块I 3a复位。外金属模I 2外壁上凹陷设有与外模开合驱动爪5连接的凹槽6，外模开合驱动爪5再固定连接在驱动外模开合的气缸或油缸(图中未示出)的推拉杆4上。在外金属模 II 1外侧还连接有供外金属模I 2开合时在其上滑移的外模开合导轨21。在工作时，先在外金属模I 2、外金属模II 1、内金属模I 3、内金属模II 7及内孔金属模8的成型表面喷涂一层耐高温涂料，再将铸造模具合并好，通过浇注口 14浇注铁水，待铁水无流动性时，铁水无流动性的时间因铸件大小也各不相同，通过控制气缸或油缸的活塞杆27向下运动，活塞杆27向下运动拉动拉杆10、压套11、连接板25、连接杆20、控制件 15、内金属模II 7同时随活塞杆27向下移动，在活塞杆27向下运动时由于斜面I 13和斜面II 22的作用，压套11与内金属模II 7向下移动使得内孔模块I 8a被压迫而在径向向内移动，内孔模块I 8a在径向向内移动时内孔配合面I 8c相对内孔配合面II 8d向内滑动，内孔模块II 8b的上部与下部没有斜面，压套11与内金属模II 7向下移动没有压迫内孔模块II 8b在径向向内运动，内孔模块I 作径向收缩后给三块内孔模块II 8b造就了向内移动的空间，在铸件冷却向内收缩时不会将内孔金属模8抱死而影响铸件的脱模，并避免铸件产生爆裂，在控制件15下移动至内金属模II 7与内金属模I 3脱离后，控制件15继续带动内金属模II 7向下移动时，控制件的斜契块16内侧的斜面IV 34抵压滑块的凸台17使滑块带动内模模块I 3a在径向向内移动，内模模块I 3a在径向向内移动时内模配合面I 3c 相对内模配合面II 3d向内滑动，内模模块I 3a向内收缩后给三块内模模块II北造就了向内移动的空间，使得铸件在冷却向内收缩时不会将内金属模I 3抱死而影响铸件的脱模， 并避免铸件产生爆裂。待铸件冷却后可通过控制与外模开合驱动爪5连接的气缸或油缸， 将外金属模I 2沿外模开合导轨21向两侧拉开，即可通过机械手(图中未示出)取出铸件， 之后再在外金属模I 2、外金属模II 1、内金属模I 3、内金属模II 7及内孔金属模8的成型表面喷涂一层耐高温涂料，通过控制气缸或油缸的活塞杆27向上运动，活塞杆27向上推动时，通过拉杆10上部锥体12及下部锥体23驱动内孔金属模8的内孔模块I 8a和内孔模块II 8b复位，同时通过连接板25、连接杆20、控制件15推动内金属模II 7复位，在控制件 15推动内金属模II 7向上运动时，控制件15的斜面III 35抵压滑块的凸位18使滑块带动内模模块I 3a在径向向外运动实现内模模块I 3a复位，最后通过与外模开合驱动爪5连接的气缸或油缸驱动外金属模I 2复位后即可进行下一轮浇注。 以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种制动轮全金属铸造模具，其特征在于，该铸造模具包括成型制动轮的外壁外表面的外金属模、成型制动轮内腔腔壁的内金属模及成型制动轮内孔的内孔金属模(8)，外金属模包括成型制动轮的外壁侧面和上端面的外金属模I ( 及成型外壁下端面的外金属模II (1)，内金属模包括成型制动轮内腔外侧腔壁的内金属模I ( 及成型制动轮内腔内侧腔壁并与内金属模I (3)连接的内金属模II (7)，内金属模II (7)外壁上连接有可拉动内金属模II (7)脱模的控制件(15)，外金属模I (2)与内金属模II (7)的中部分别设有相互对应用于收容内孔金属模⑶的通孔，内孔金属模⑶分别穿过外金属模I (2)与内金属模II (7)中部的通孔并分别突出外金属模I (2)与内金属模II (7)的通孔外，内孔金属模(8)包括设置在同一圆周上相互连接形成密闭圆筒的至少两块内孔模块I (8a)和至少两块内孔模块II (8b)，内孔模块I (8a)与内孔模块II (8b)间隔排列，内孔模块I (8a)临近内孔模块II (8b)的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向外倾斜的内孔配合面I (8c)， 内孔模块II (8b)临近内孔模块I (8a)的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向内倾斜并与内孔配合面I (8c)相配合的内孔配合面II (8d)，内孔模块I (8a)突出外金属模I (2)通孔外的部分的外壁上设有由下至上向内倾斜的斜面I (13)，内孔模块I (8a)突出内金属模II (7)通孔外的部分的外壁上设有由上至下向外倾斜的斜面II (22)，所述铸造模具还包括设置于内孔金属模⑶内通孔中的拉杆(10)、固定连接在拉杆(10)上端的压套(11)、连接于拉杆(10)底端可驱动拉杆(10)上下运动的活塞杆(XT)及支撑于内孔金属模⑶底端的底板(32)，内孔金属模(8)的顶端延伸至压套(11)底端开口内侧，底板(3 上设有可供活塞杆、2Τ)穿过以便上下推拉拉杆(10)的孔洞。
2.如权利要求1所述的制动轮全金属铸造模具，其特征在于，所述底板(3 的底部设有供所述活塞杆(XT)穿过的连接板0 及扶持活塞杆(XT)的连接套(沈)，连接套06) 固定连接在连接板0 的底部。
3.如权利要求2所述的制动轮全金属铸造模具，其特征在于，所述连接板05)上还另设有连接孔，连接在内金属模II (7)外壁上的控制件(1 通过穿过底板(3 的连接杆 (20)与连接板0 连接，连接杆OO) —端与控制件(1 底端固定连接，连接杆OO)另一端固定连接在连接板0 的连接孔中。
4.如权利要求3所述的制动轮全金属铸造模具，其特征在于，在控制活塞杆(XT)运动的气缸或油缸(30)顶部设有定位板( )，底板(3 与定位板08)间连接有引导连接板 (25)上下运动的导柱(31)。
5.如权利要求3所述的制动轮全金属铸造模具，其特征在于，所述内金属模I(3)包括设置在同一圆周上的至少两块内模模块I (3a)和至少两块内模模块II C3b)，内模模块 I (3a)与内模模块II (3b)间隔排列并相互连接形成顶部设有凸缘的密闭圆筒，内模模块 I (3a)临近内模模块II (3b)的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向外倾斜的内模配合面 I (3c)，内模模块II (3b)临近内模模块I (3a)的两侧分别设有相对其自身外壁圆弧向内倾斜并与内模配合面I (3c)相配合的内模配合面II (3d)。
6.如权利要求5所述的制动轮全金属铸造模具，其特征在于，所述内模模块I(3a)底部连接有可带动内模模块I (3a)向内滑动便于脱模的滑块，滑块包括与内模模块I (3a) 底部连接的主体部04)及由主体部04)向内并向上倾斜延伸形成的倾斜部(19)，倾斜部 (19)内侧突出设有凸位(18)，倾斜部(19)末端向上并向外延伸形成凸台(17)，与滑块对应位置处的控制件(1 底端设有由上至下向外倾斜的斜面III (35)，与滑块对应位置处的控制件(1 顶端外侧向下延伸形成斜契块(16)，斜契块(16)内侧设有由上至下向外倾斜的斜面IV (34)，在控制件(1 拉动内金属模II (7)向下运动时，控制件斜契块(16)内侧的斜面IV (34)抵压滑块的凸台(17)使滑块带动内模模块I (3a)向内运动，在控制件(15)推动内金属模II (7)向上运动时，控制件(15)的斜面III (35)抵压滑块的凸位(18)使滑块带动内模模块I (3a)向外运动实现内模模块I (3a)复位。
7.如权利要求6所述的制动轮全金属铸造模具，其特征在于，所述外金属模I( 外壁上凹陷设有与外模开合驱动爪( 连接的凹槽(6)，外模开合驱动爪( 再固定连接在驱动外模开合的气缸或油缸的推拉杆(4)上。
8.如权利要求6所述的制动轮全金属铸造模具，其特征在于，在外金属模II(1)外侧还连接有供外金属模I ( 开合时在其上滑移的外模开合导轨01)。
9.如权利要求6所述的制动轮全金属铸造模具，其特征在于，所述外金属模I( 顶部分别设有浇注口(14)和冒口(9)，从通过浇注口中心线与冒口中心线的外金属模I中线用线切割方法将外金属模I (2)分成对等的两部分。
10.如权利要求1所述的制动轮全金属铸造模具，其特征在于，所述底板(3 通过支柱09)固定连接在铸造模具的机座上，在底板(3 上还设有支撑外金属模II (1)及内金属模I (3)的底座(33)。
全文摘要
本发明制动轮全金属铸造模具，涉及一种模具，其包括成型制动轮的外壁外表面的外金属模、成型制动轮内腔腔壁的内金属模及成型制动轮内孔的内孔金属模，外金属模包括成型制动轮的外壁侧面和上端面的外金属模Ⅰ及成型外壁下端面的外金属模Ⅱ，内金属模包括成型制动轮内腔外侧腔壁的内金属模Ⅰ及成型制动轮内腔内侧腔壁并与内金属模Ⅰ连接的内金属模Ⅱ，内金属模Ⅱ外壁上连接有可拉动内金属模Ⅱ脱模的控制件，外金属模Ⅰ与内金属模Ⅱ的中部分别设有收容内孔金属模的通孔，铸造模具还包括设置于内孔金属模内通孔中的拉杆、固定连接在拉杆顶部的压套及连接在拉杆底端用于推拉拉杆和压套方便内孔金属模脱模的活塞杆。
文档编号B22C9/06GK102284682SQ20111021286
公开日2011年12月21日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者杨志刚, 梁祖文 申请人:柳州市志宝机械有限公司