飞轮铸造模具的制作方法

本发明属于飞轮铸造领域，特别涉及一种飞轮铸造模具。

二、背景技术

飞轮(flyingwheel)，是一种转动惯量很大的盘形零件。对于四冲程发动机来说，每四个活塞行程作功一次，即只有作功行程作功，而排气、进气和压缩三个行程都要消耗功。因此曲轴对外输出的转矩呈周期性变化，曲轴转速也不稳定。为了改善这种状况，在曲轴后端装置飞轮，它的作用是将发动机能量储存起来，克服其他部件的阻力，使曲轴均匀旋转。

现有的飞轮采用浇铸的方式制作，当飞轮的结构较复杂时，特别是具有复杂内腔的飞轮，现有的模具难以满足需求。专利文件cn10565651a中公开了一种飞轮铸造模具，包括：成型内模、外壳以及浇口杯，成型内模的上覆膜砂壳、下覆膜砂壳及覆膜砂芯相互配合形成成型腔；成型内模设置于外壳内，外壳设置有开口，浇口杯穿过开口与上覆膜砂壳连接，并且浇料腔与成型腔相连通，浇注时金属液通过浇口杯进入成型腔中，冷却后形成飞轮铸件。该专利文件指出，由于将各个零部件分别设置，从而使得各个零部件的尺寸和精度提高，并且方便于进行替换和维修。然而，该专利文件的砂型型腔采用分离的上覆膜砂壳、下覆膜砂壳以及砂芯组成，各个部分需要单独制造，工序繁杂，且上覆膜砂壳、下覆膜砂壳均为形状复杂的薄壁件，对精度要求高，不容易制造，每浇铸一个铸件就需要对形成砂型型腔的各个部分进行检测、维护，可重复利用性差，大大降低了生产效率。鉴于此，有必要提供一种结构简单，容易制造的飞轮铸造模具。

三、

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种飞轮铸造模具，适用于飞轮砂型铸造工艺中的垂直浇注，提高生产效率以及飞轮铸件质量。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：飞轮铸造模具，包括用于垂直浇注的第一模具和第二模具，

所述第一模具包括多个间隔分布的第一铸件型腔，位于所述第一模具上边缘中间位置的第一浇口，连接于所述第一浇口底部的第一横浇道，以及位于所述第一铸件型腔间隙处的冒口和第一分浇道，所述冒口包括上冒口和下冒口；

所述第二模具上包括多个间隔分布的第二铸件型腔，位于所述第二模具上边缘中间位置的第二浇口，连接于所述第二浇口底部的第二横浇道，以及位于所述第二铸件型腔间隙处的分浇口和第二分浇道，所述分浇口分别搭接于所述第二铸件型腔的缺口处，所述第二分浇道包括上第二分浇道和下第二分浇道；

合模时，所述第一铸件型腔和第二铸件型腔、第一浇口和第二浇口、第一横浇道和第二横浇道、冒口和分浇口重合，上第二分浇道连接于第二横浇道和上冒口之间，下第二分浇道连接于第一分浇道和下冒口之间。

进一步的，第一铸件型腔和第二铸件型腔分别为4个，各自分为间隔排列的两排。

更进一步的，所述第一浇口和第二浇口分别为沿中轴面剖开的半漏斗状。

更进一步的，所述冒口呈上大下小的梯形，并在下边缘中间位置形成有冒口颈，所述第一分浇道连接于所述上冒口的冒口颈底部。

更进一步的，所述第一分浇道和上第二分浇道为竖直设置，所述下第二分浇道倾斜设置。

更进一步的，所述上冒口以及第一分浇道的中心线与上排第一铸件型腔中点连线的中垂线重合，所述下冒口的中心线与下排第一铸件型腔中点连线的中垂线重合。

更进一步的，所述分浇口为扇形，并关于同排所述第二铸件型腔中点连线的中垂线对称分布。

更进一步的，所述第一模具和第二模具形成有合模的定位销孔，并且合模时，两者的定位销孔重合。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

⑴本发明提供的铸造模具包括用于垂直浇注的第一模具和第二模具，将浇注系统和补缩的冒口分别布置在两扇模具的铸件型腔的间隙处，提高了模具的利用率，充分发挥了模具的效能，有利于减轻模板自重，降低生产成本；并且一副模具能够实现一次浇注生产多件飞轮铸件，扩大生产能力的同时提高生产效率；

⑵本发明提供的铸造模具包括最短路径的浇注通道，从而提高金属液的充型能力，使得浇注系统快速充满，避免浇注系统吸气，从而避免铸件产生氧化、疏松、缩孔等缺陷，保证了良好的飞轮铸件质量；

⑶进行垂直浇铸时，由于浇注的高度比较大，金属液体的冲刷力也会相应增大，金属液体对同一地方的冲击时间较长，容易导致砂型因长时间冲刷而被冲击变形，为此，本发明将分浇道分设于两扇铸造模具上，浇注时，金属液分别在完成造型后的砂型的分浇道内交互流通，能够平稳地把金属液输送到型腔各处，有效减缓金属液对砂型的冲击力；

⑷本发明的分浇道分设于两扇模具上，有利于浇注时金属液体中的熔渣和砂粒等杂质被挡在分浇道内，有效防止杂质进入型腔；

⑸本发明在同排铸件型腔的分浇道与分浇口之间布置冒口，浇注时，让金属液先流经冒口再引入型腔，能够及时对铸件进行补缩，提高冒口的补缩效果，消除缩孔和疏松缺陷，提高飞轮铸件的质量。

四、附图说明

图1是本发明的第一模具的结构示意图；

图2是本发明的第二模具的结构示意图；

图3是本发明的第一、第二模具合模的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说的详细描述，以便本领域技术人员理解。

如图1-2所示，本发明的飞轮铸造模具，包括用于垂直浇注的第一模具1和第二模具2。

如图1所示，所述第一模具1包括多个间隔分布的第一铸件型腔11，位于所述第一模具上边缘中间位置的第一浇口12，连接于所述第一浇口12底部的第一横浇道13，以及位于所述第一铸件型腔11间隙处的冒口和第一分浇道14，所述冒口包括上冒口151和下冒口152；

所述第二模具2上包括多个间隔分布的第二铸件型腔21，位于所述第二模2具上边缘中间位置的第二浇口22，连接于所述第二浇口22底部的第二横浇道23，以及位于所述第二铸件型腔21间隙处的分浇口24和第二分浇道，所述分浇口24分别搭接于所述第二铸件型腔21的缺口处，所述第二分浇道包括上第二分浇道251和下第二分浇道252；

如图3所示，为第一模具1和第二模具2合模的剖视图。合模时，所述第一铸件型腔11和第二铸件型腔21、第一浇口12和第二浇口22、第一横浇道13和第二横浇道23、冒口151、152和分浇口24重合，上第二分浇道251连接于第二横浇道23和上冒口151之间，下第二分浇道252连接于第一分浇道14和下冒口152之间。

本发明提供的铸造模具包括用于垂直浇注的第一模具1和第二模具2，将浇注系统和补缩的冒口分别布置在两扇模具的铸件型腔的间隙处，提高了模具的利用率，充分发挥了模具的效能，有利于减轻模板自重，降低生产成本；并且一副模具能够实现一次浇注生产多件飞轮铸件，扩大生产能力的同时提高生产效率。利用本申请的铸造模具进行垂直浇注，金属液从浇口12、22进入第一、第二横浇道13、23，随后流入上第二分浇道251当中，并快速充入上冒口151中，通过第一分浇道14、下第二分浇道252，流入下冒口152中，并分别通过分浇口24进入铸造型腔中进行冲型，依次浇注能够形成4个飞轮铸件。可见，在浇注的过程中，金属液分别在第一模具1和第二模具2的冒口、分浇道中交替流通。由于进行垂直浇注时，浇注的高度比较大，金属液体的冲刷力也会相应增大，金属液体对同一地方的冲击时间较长，容易导致砂型因长时间冲刷而被冲击变形，为此，本发明将分浇道、冒口分设于两扇模板上，浇注时，金属液在第一模具和第二模具上交替流通，能够平稳地把金属液输送到型腔各处，有效减缓金属液对砂型的冲击力。同时，有利于浇注时金属液体中的熔渣和砂粒等杂质被挡在分浇道内，有效防止杂质进入型腔。

本发明的第一铸件型腔和第二铸件型腔分别为4个，各自分为间隔排列的两排。利用本发明的铸造模具进行浇注，能够一次浇铸形成四个飞轮铸件，提高生产效率，适合工业中的大批量生产。

本发明的所述第一浇口12和第二浇口22分别为沿中轴面剖开的半漏斗状。两扇模具后合箱进行垂直浇注，两半漏斗状的浇口合为漏斗状，能够对浇注的金属液进行导流，使其快速进入浇注系统中。

本发明的所述冒口呈上大下小的梯形，并在下边缘中间位置形成有冒口颈，所述第一分浇道14连接于所述上冒口151的冒口颈底部。采用此种结构的补缩系统，能够充分利用铸造型腔之间的间隙，提升冒口的储液容积，垂直浇注时，让金属液先流经冒口再引入型腔，提高冒口的补缩效果，及时对铸件进行补缩，消除缩孔和疏松缺陷，提高飞轮铸件的质量。

本发明的所述第一分浇道14和上第二分浇道251为竖直设置，所述下第二分浇道252倾斜设置。采用此种结构的浇注系统，能够在形成最短路径的浇注通道，浇注时，提高金属液的充型能力，有利于金属液的快速流动达到快速冲型的效果，避免浇注系统吸气，从而避免铸件产生氧化、疏松、缩孔等缺陷，保证了良好的飞轮铸件质量。

本发明的所述上冒口151以及第一分浇道14的中心线与上排第一铸件型腔11中点连线的中垂线重合，所述下冒口152的中心线与下排第一铸件型腔11中点连线的中垂线重合。在铸造型腔的中间位置形成冒口，保证浇注时向两边铸件补缩的均匀性和及时性。

本发明的所述分浇口24为扇形，并关于同排所述第二铸件型腔21中点连线的中垂线对称分布。浇注时，流经冒口的金属沿型壁流入，冲型块而平稳，并且分浇口的位置关于浇道对称，保证同排铸件浇注的均匀性。

本发明的所述第一模具1和第二模具2形成有合模的定位销孔16、26，并且合模时，两者的定位销孔16、26重合。第一模具1和第二模具2通过同时穿过定位销孔16、26的定位销实现合模定位。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。