冒口结构、铸造模具及曲轴生产装置的制作方法

本发明涉及曲轴铸造技术领域，尤其是涉及一种冒口结构、铸造模具及曲轴生产装置。

背景技术：

曲轴作为空调压缩机的核心部件，其通常采用球墨铸铁材料，铸造工艺通常采用高压潮模湿型砂垂直造型浇注方式。由于球墨铸铁材料相较于灰铸铁材料热胀冷缩率较大，因此在温度下降后存在一定的收缩率，缩孔和缩松都使铸件的力学性能下降。为了在铸造过程中实现偏心轴厚大部位的补缩，防止型腔出现孔位等影响铸件质量，现有技术中通常设置球墨铸铁工艺冒口补缩的结构工艺，即，设置与浇道连接的冒口，同时冒口与模仁内的型腔连通，当出现型腔内材料收缩时，冒口中的熔体能够及时进入至型腔内补缩，缩孔能转移至最后凝固的浇冒口处。

因此，冒口是铸型内用以储存金属熔体的空腔，在铸件形成时补给金属。冒口是多余部分，切除后便获得完整、致密的铸件。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有结构的利用球墨铸铁为材料的铸件，生产的铸件无法实现与冒口内水口料的良好分离，铸件对应浇冒口位置处常存在水口料，需要后续打磨工艺处理，降低了生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供冒口结构、铸造模具及曲轴生产装置，以解决现有技术中存在的冒口用于与模仁配合的结构易导致模仁内铸件在对应的浇冒口位置处存在较多水口料的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的冒口结构，包括连通于浇注系统上的冒口，其中：

所述冒口上构造有压边部，所述压边部用于与模仁搭接以使所述冒口与所述模仁内型腔连通，且所述压边部与所述模仁搭接时形成的配合结构用于分离铸件与水口料时使内应力集中于两者连接处。

优选的，所述冒口在竖直方向上的截面积沿靠近模仁的方向减小构造出压边部，所述压边部位于所述冒口的外周部位。

优选的，所述压边部上存在有与所述模仁配合的孔位或槽口。

优选的，所述孔位或所述槽口位于所述冒口的表面并紧靠所述冒口的外沿棱设置。

优选的，所述压边部在所述冒口上的延伸宽度为1-3mm。

本实施例提供了一种铸造模具，包括模仁和上述冒口结构，所述模仁上存在有连接部，所述连接部与所述压边部搭接并连通所述冒口和所述型腔。

优选的，所述模仁具有在竖直方向上延伸的长轴段，所述长轴段与型板之间形成有能够直接拔模的直角结构。

优选的，所述铸造模具还包括浇口杯和横浇道，所述横浇道的末端存在有倾斜面，所述倾斜面所在位置的截面面积向远离所述浇口杯一侧减小以降低熔体流速并防止残渣进入所述型腔。

优选的，所述铸造模具还包括有相连通的横浇道和竖浇道，其中：所述竖浇道搭接在横浇道的表面以阻拦所述横浇道内熔体中残渣进入所述竖浇道。

优选的，所述竖浇道的远离所述横浇道的末端存在有用于容纳杂质及温度较低的首流熔体的集渣包。

本实施例提供了一种曲轴生产装置，包括上述铸造模具。

本发明提供的冒口结构、铸造模具及曲轴生产装置，与现有技术相比，具有如下有益效果：通过冒口上设置的压边部与模仁搭接配合，两者的形成的配合结构能够使得在分离铸件与水口料时应力集中于两者连接处，便于水口料从铸件上脱落，减少铸件对应浇冒口处位置的水口料，生产的铸件无需打磨，提高了铸件的生产效率。同样的具有上述冒口结构的铸造模具通过模仁上连接部与压边部搭接配合的结构，具有生产铸件无需打磨、提高生产效率的优点。将上述铸造模具应用于曲轴生产上时，采用球磨铸铁生产的曲轴同样具有上述无需打磨、生产效率高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是铸造模具两型板扣合的整体结构示意图；

图2是图1中a处的局部放大图；

图3是图2中a-a处的剖面图，图中示出了模仁与冒口的配合结构；

图4是铸造模具的正视图；

图5是铸造模具的侧视图。

图中1、浇口杯；2、横浇道；21、倾斜面；3、竖浇道；4、内浇道；5、冒口；51、压边部；6、模仁；61、连接部；7、集渣包；8、加强筋。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

结合图1、图2和图3所示，本实施例提供了一种冒口结构，包括连通于浇注系统上的冒口5，其中：

冒口5上构造有压边部51，压边部51用于与模仁6搭接以使冒口5与模仁6内型腔连通，且压边部51与模仁6搭接时形成的配合结构用于分离铸件与水口料时使内应力集中于两者连接处。

其中，上述冒口5与模仁6内形成的型腔连通，用于熔体及时进入至型腔内补缩(主要针对于热胀冷缩率较大的材料，如球墨铸铁)。

本实施例的冒口结构，通过冒口5上设置的压边部51与模仁6搭接配合，两者的形成的配合结构能够使得在分离铸件与水口料时应力集中于两者连接处，便于水口料从铸件上脱落，减少铸件对应浇冒口5处位置的水口料，生产的铸件无需打磨，提高了铸件的生产效率。

具体的，冒口5在竖直方向的截面积沿靠近模仁6的方向减小构造出压边部51，压边部51位于冒口5的外周部位。

如图2，压边部51的形状与模仁的外轮廓相适配以便于形成与模仁在竖直方向上搭接压合的配合结构。

上述结构便于当压边部51与模仁6搭接形成的配合结构在分离铸件与水口料时使内应力集中于冒口5与模仁6连接处，便于分离铸件与水口料，生产的铸件无需打磨，提高了铸件的生产效率。

同时为了增强冒口的强度，参见图2所示，冒口5的允许熔体进入的位置处存在有加强筋8。

作为可选的实施方式，压边部51上存在有与模仁6配合的孔位或槽口。

压边部51通过上述结构与模仁6内的型腔连通，熔体(金属液)能够进入至型腔内及时补缩，且结构简单便于实施。

作为可选的实施方式，参见图2和图3所示，上述孔位或槽口位于冒口5的表面并紧靠冒口5的外沿棱设置。

上述结构的设置，便于使压边部51与模仁6的搭接结构水口料横截面较小、厚度较薄，且实际生产不会影响生产产品的定位，滚筒落砂以及振床落砂阶段大部分铸件产品会直接自动脱落，大大减少了工人分离铸件与水口料的工作量，且分离后的铸件上基本无水口料，铸件无需打磨，

如图3，压边部51位于紧靠冒口5的外沿棱布置的一上表面或下表面。

作为可选的实施方式，参见图2和图3所示，本实施例压边部51在冒口5上的延伸宽度为1-3mm。

优选的，压边部51在冒口5上的延伸宽度为2mm。如图2所示，压边部51搭接于模仁6边侧的一上表面(或下表面，视图角度不同)，如图3所示，压边部51与模仁6的配合结构使得两者搭接位置的延伸宽度窄，压边部51的结构使得两者的搭接厚度薄，便于分离铸件与冒口5内的水口料。

实施例2

参见图1-图5所示，本实施例提供了一种铸造模具，参见图1所示，包括模仁6和上述冒口结构，模仁6上存在有连接部61，连接部61与压边部51搭接并连通冒口5和型腔。

在模仁6上设置了与压边部51配合的连接部61，本实施例的铸造模具，具有上述冒口结构，通过模仁6上连接部61与压边部51搭接配合的结构，具有生产铸件无需打磨、提高生产效率的优点。

参见图2和图3所示，作为可选的实施方式，连接部61紧靠模仁6的外沿棱设置，连接部61为与压边部51配合的孔位或槽口。

连接部61在模仁6上的位置能够与压边部51配合，具体的与压边部51上的孔位或槽口配合，便于实现两者的搭接连通。

作为可选的实施方式，参见图5所示，模仁6具有在竖直方向上延伸的长轴段，长轴段与型板之间形成有能够直接拔模的直角结构。

其中，型板通常包括pp、sp两块板体，用于设置浇口杯1、浇道、冒口5、模仁6等结构，当两块型板扣合时，相应结构扣合完整，能够形成供熔体进入的空间。当铸件具有一竖直方向上延伸的长轴段时，此时铸件与型板之间具有较长的分离路径，两型板可沿长轴段的延伸方向背向运动，实现铸件与型板的分离，此时，模仁6上的长轴段与型板之间可无需设置拔模角(通常为拔模r角，即为方便铸件与型板分离设置的圆弧角)，可直接通过直角结构连接，能够实现顺利拔模。

长轴段与型板之间的直角结构，能够实现顺利拔模，同时由于无需设置用于拔模的圆弧角，可减少熔体(金属液)的用料，节省原材料，降低了成本。

作为可选的实施方式，参见图1所示，铸造模具还包括位于型板上的浇口杯1和横浇道2，横浇道2的末端存在有倾斜面21，倾斜面21所在位置的截面面积向远离浇口杯1一侧减小以降低熔体流速并防止残渣进入型腔。

上述浇口杯1上的浇注口是允许熔体(金属液)进入浇注系统的入口，浇口杯1可以避免浇注时金属液飞溅和外溢以及浇注口金属液打旋，确保金属液流动充型平稳。

如图1所示，本实施例中的倾斜面21与水平方向的夹角为13.5°，还可根据实际情况进行调整，在此不做具体限定。

上述横浇道2末端处存在的倾斜面21，此处可降低金属液的流动速度，使金属液中的残渣或其他杂质能够部分粘附在此处，防止随铁液进入至浇注系统下游，进入型腔内影响产品质量。

作为可选的实施方式，参见图1和图5所示，铸造模具还包括有相连通的横浇道2和竖浇道3，其中：竖浇道3搭接在横浇道2的表面以阻拦横浇道2内熔体中残渣进入竖浇道3。

如图2，竖浇道3用于与横浇道2搭接的位置处存在有截面积较小、厚度较薄的搭接部位，本实施例中搭接部位的厚度可为4mm。此处结构的设置，能够进一步避免金属液内的残渣等杂质进入至竖浇道3。

本实施例中的浇注系统包括上述依次连通的浇口杯1、横浇道2和竖浇道3，其中，上述横浇道2用于将浇口杯1的熔体引入至两个或多个间隔布置的竖浇道3内。进一步的，如图1，竖浇道3上还连通有内浇道4，该内浇道4用于将竖浇道3和各个冒口5连通以使竖浇道3内的熔体进入各个冒口5内。

作为可选的实施方式，竖浇道3的远离横浇道2的末端存在有用于容纳杂质及温度较低的首流熔体的集渣包7。

该集渣包7可以为封闭的槽。由于刚开始充入浇注系统内的熔体可能含有残渣等杂质，或是温度达不到目标温度，通过设置集渣包7，能够收集首先进入浇注系统的温度较低的熔体以及部分残渣，保证型腔内铸件的质量。

本实施例中的铸造模具，所有模仁6独立做成镶块结构装配入型板，模仁6产品除了长轴段与型板之间形成的能够直接拔模的直角结构外，其余拔模角为弧形角，角度设计为1.5°。上述结构可确保拔模角度小产品加工余量少，同时根部圆角半径r为0.5mm，可以保证加工时的定位位置不至于干涉，防止倒角太大引起定位端面无法有效靠近定位工装。

型板的四角处还可设置防撞销(未示出)，其可以为根部存在有倒斜角的圆柱体。防撞销的作用是，在转运过程中防止模仁6碰撞，并在造型时起导向作用，确保拔模顺畅。

实施例3

本实施例提供了一种曲轴生产装置，包括上述铸造模具。尤其适用于球墨铸铁材质制成的曲轴。

上述铸造模具应用于曲轴生产上时，采用球墨铸铁生产的曲轴同样具有上述无需打磨、生产效率高的优点。

在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。