一种铸型的柔性定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种铸造模型的定位方法，具体地说，涉及一种铸型的柔性定位方法。
【背景技术】
[0002] 铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的 零件的制作过程。铸造是常用的制造方法，优点是:制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复 杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重，如机床占60~80%，汽车占25%，拖 拉机占50~60 %。铸件的质量直接影响着产品的质量，因此，铸造在机械制造业中占有重要 的地位。
[0003] 铸造的工艺过程主要包括:金属熔炼、模型制造、铸型造型、浇注凝固和落砂清理 等。铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金(铜、铝、锌、铅、镁等)等。铸造常用的方 法是砂型铸造。
[0004] 在铸造生产中，如果设置了分型面，则铸型定位是必须的，否则，铸件在分型面位 置无法保证对准。传统的铸型定位方法很多，比如:泥号划视线、涂粉划视线、脱箱箱卡等， 但是，这些传统的铸型定位方法都存在定位不精确的缺点。
[0005] 为了提高精确度，工业化大生产使用最多的是定位销加导向销的定位方法，其工 艺流程包括：1、先对砂箱上、下端面进行加工;在砂箱一侧的箱耳上钻孔、镶嵌安装经热处 理的钢制定位套;然后，在砂箱的另一侧箱耳上钻孔、镶嵌安装经热处理的导向套；另外，还 要制作合型专用的定位销和导向销;造型时，将砂箱上的定位套、导向套对应套进模版上的 定位销和导向销上，按铸造行业已知的造型方法制造上铸型与下铸型。2、合型时，先在上半 铸型上一侧插进定位销，另一侧插进导向销，再分别对准下半铸型上的定位套孔和导向套 孔进行合型。
[0006]上述的定位销加导向销的定位方法需要砂箱、定位套、导向套、定位销、导向销等 工艺装备，这些工艺装备需要花费大量的加工费和热处理费，生产成本高。此外，定位销、定 位套使用圆柱面定位，合型时易发生"咬卡"现象。一旦出现"咬卡"，就需要上升铸型重新合 型，或者震动落下，容易导致掉砂。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于，提供一种铸型的柔性定位方法，以解决上述的技术问题。
[0008] 为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
[0009] -种铸型的柔性定位方法，其特征在于:在造型时，通过模板在铸型内适当的空档 处设置起定位作用且相互对应的销和/或孔;在合型时，使两个半铸型的分型面相对，相互 对应的销与孔插接，并通过二者之间的锥面配合，完成准确定位合型。
[0010] 作为上述技术方案的一种限定，针对硬性铸型的柔性定位方法，包括以下步骤：
[0011] 1、造型：先在模板上适当的空档处制作圆台形状的孔和圆台形状的销，使销与孔 分别位于铸型合型翻转轴线的两侧，且相互对称;然后，通过该模板制作若干个半铸型，模 板上圆台形状的销在铸型上制成圆台形状的定位孔，模板上圆台形状的孔在铸型上制成圆 台形状的定位销，定位销与定位孔分别位于铸型合型翻转轴线的两侧，且相互对称；
[0012] 2、合型:任选两个半铸型，翻转一个半铸型，使其分型面与另一个半铸型的分型面 相对，两个半铸型上的定位销分别与对方的定位孔插接配合，完成准确定位合型。
[0013] 进一步地说，所述硬性铸型为覆膜砂型铸型或者树脂砂型铸型。
[0014] 更进一步说，所述定位孔的数量为2个或者4个，相应的，所述定位销的数量也为2 个或者4个。
[0015] 作为上述技术方案的第二种限定，针对机械造型的软性铸型的柔性定位，包括以 下步骤：
[0016] 1、造型：首先制作下模板，在下模板上适当的空档处制作圆台形状的销，然后，通 过下模板制作下铸型，下模板上圆台形状的销在下铸型上制成圆台形状的定位孔;再制作 上模板，在上模板上与下模板上相对应的位置制作圆台形状的销，然后，通过上模板制作上 铸型，上模板上圆台形状的销在上铸型上制成圆台形状的定位孔；
[0017] 2、合型：先在下铸型的定位孔内放置适配的双圆台定位销，使双圆台定位销的上 半部分露在外面;然后，翻转上铸型，使上铸型与下铸型的分型面相对，上铸型的定位孔与 下铸型上的双圆台定位销的上半部分插接配合，完成准确定位合型。
[0018] 进一步地说，所述双圆台定位销的一端内设有导向孔，在向下铸型的定位孔内放 置双圆台定位销时，使带导向孔的一端朝上;造型时，在上铸型的定位孔顶面设置有窥视孔 模，造上铸型时形成窥视孔;合型时，翻转上铸型，使上铸型与下铸型的分型面相对，慢慢下 降上铸型，使导向销对准并插入导向孔内导向，继续合拢完成准确定位合型；最后，取出导 向销。
[0019] 作为上述技术方案的第三种限定，针对手工造型的软性铸型的柔性定位，包括以 下步骤：
[0020] 1、造型:首先制作下模板，在下模板上适当的空档处制作安放双圆台定位销的孔， 此孔深度应刚好纳入双圆台定位销的一半;造型前，先将双圆台定位销导向孔朝下插放进 此孔中，然后，按照铸造行业已知的造型方法制造下铸型;翻转下铸型后，揭去模型底板，此 时，双圆台定位销一半露出在分型面之上且导向孔朝上;此后，在模板长度方向两端各选一 个双圆台定位销在其导向孔中插进手工造型窥视孔模，按照铸造行业已知的造型方法制造 上铸型;开箱前先取出窥视孔模，开箱后双圆台定位销不动；
[0021] 2、合型:翻转上铸型，使上铸型与下铸型的分型面相对，上铸型的定位孔与下铸型 上的双圆台定位销的上半部分插接配合，完成准确定位合型。
[0022] 进一步地说，所述双圆台定位销的一端内设有导向孔，在向模型底板上预留的孔 中插入双圆台定位销时，带导向孔的一端朝下;造型时，在双圆台定位销的导向孔中插进窥 视孔模，造上铸型型时形成窥视孔;合型时，翻转上铸型，使上铸型与下铸型的分型面相对， 慢慢下降上铸型，使导向销对准并插入导向孔内导向，继续合拢完成准确定位合型；最后， 取出导向销。
[0023]再进一步说，针对半铸型重量大于500kg的软性铸型的柔性定位，为了避免双圆台 定位销移动或歪斜造成定位不准，在造型时，所述双圆台定位销外部加装销套。
[0024]更进一步说，所述软性铸型为粘土砂潮模铸型或表干型铸型；所述下铸型和上铸 型上的定位孔的数量均为3个或3个以上，相应的，选择适配的双圆台定位销的数量也为3个 或3个以上。
[0025] 有益效果：与传统的在砂箱箱耳上钻孔、镶套，还要对砂箱进行加工相比，本发明 所述铸型的柔性定位方法是在造型时，通过模板在铸型内适当的空档处设置起定位作用且 相互对应的销和/或孔;在合型时，使两个半铸型的分型面相对，相互对应的销与孔插接，并 通过二者之间的锥面配合，完成准确定位合型。这样，不仅能保证铸型的定位准确度，而且 销和孔的位置设置更加灵活，能节约大量的工装加工费用，可大大降低生产成本;此外，由 于柔性定位方法是利用圆锥面定位，能避免传统的圆柱面定位造成的"咬卡"。与传统的打 泥号、涂粉划视线、脱箱箱卡等定位方法相比，本发明所述柔性定位方法可提升定位的精确 度。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明中所述用于铸造硬性铸型的模板的结构示意图；
[0027] 图2为图1的A-A视图；
[0028] 图3为图1的B-B视图；
[0029] 图4为本发明中所述手工造型的软性铸型柔性定位安放窥视孔模的示意图；
[0030] 图5为本发明中所述机器造型的软性铸型柔性定位安装窥视孔模的示意图；
[0031] 图6为本发明中所述双圆台定位销的结构示意图；
[0032] 图7为本发明中所述销套的结构示意图；
[0033] 图8为本发明中所述导向销的结构示意图；
[0034] 图9为本发明中所述大型软性铸型中柔性定位的示意图。
[0035] 以上各图中：11-孔；12-铸型合型翻转轴线；13-直浇道；14-销；15-冒口； 16-内浇 口； 17-铸件；18-坭芯头;21-手工铸型窥视孔模;22-双圆台定位销;23-导向孔;31-机器铸 型窥视孔模;32-定位孔;33-弹簧;34-模板;35-螺钉;36-底板;41-销套;42-防滑槽;43-集 砂槽;44-销套导向孔;5-导向销;51-圆钢;61-上铸型;62-下铸型。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0037] 本发明所述铸型的柔性定位方法中所述定位销及孔配合名义尺寸、数量参见下 表：
[0038] 表1根据铸型大小选择定位销套名义尺寸及其数量表 [0039] 实施例1:
[0040]本实施例是针对LK28型柴油机燃油栗体覆膜砂铸型的柔性定位方法，产品材料为 QT400-15，单重 28 · 5kg，每型 2件。
[0041 ]本实施例所述定位方法包括以下步骤：
[0042 ] 1、制作模板：铸型平均尺寸为480mm，按表1，选用D = 40mm、L = 40mm的定位销1两 个，将这两个定位销1设置在铸型翻转轴线3的一侧(凹进的孔，采用减公差），在相对铸型翻 转轴线3的另一侧对称之处设置定位孔2两个（凸起的圆台，采用加公差），采用数控加工与 模板同步制作成形，如图1所示；
[0043] 2、造型:使用步骤1制作的模板，并使用铸造行业已知的覆膜砂壳型制作方法制作 若干个覆膜砂半铸型，任选两个半铸型，将其中一个半铸型清理好，在型腔中安放好坭芯， 将另外一个半铸型清理好，翻转使其与前述半铸型分型
[0045] 面相对，双手扶住壳型外边大体对正，慢慢下落，定位销与定位孔插接配合，完成 准确定位合型。
[0046] 因为下半铸型上的定位销斜度k的关系，顶面直径较小，上半铸型分型面定位孔直 径较大，二者之间间隙较大，坭芯为圆柱状尺寸较小，在上半铸型分型面上的定位孔套进定 位销顶面时不会与坭芯产生碰撞，所以能够完成准确合型。
[0047] 实施例2:
[0048] 本实施例是针对用于G350柴油机油栗体铸件粘土砂潮模铸型的柔性定位方法，产 品材料为HT250，单重20kg，每型2件。
[0049] 本实施例所述定位方法包括以下步骤：
[0050] 1、制作模板:砂箱