专利名称：一种钩舌铸造方法
技术领域：
本发明涉及一种铸造技术，特别是涉及一种列车车钩緩沖装置的钩舌铸 造方法。
背景技术：
轮轨交通工具的铁路货车一般包括车体、转向架、制动装置、车钩緩冲 装置等部分组成。其中，车钩緩冲装置的作用是将列车连接起来，传导机车 牵引力使车辆沿轨道行驶，并承受来自机车、车体、线路所引起的牵引、冲击等各种载荷。车钩緩冲装置主要由緩冲器、车钩体、车钩尾框、车钩丛 板、钩舌组成。其中，相邻的列车通过钩舌与钩舌的配合相连。近年来随着我国铁路建设的飞速发展，以及铁路货车整车出口产品的增 多，铁路货车用车钩钩舌品种也越来越多，如13型钩舌、13B型钩舌、16 型钩舌、F51AE型钩舌等。当前的钩舌主要通过铸造的方式生产，铸造生产的工艺流程为准备砂 箱、上模板、下模板和型砂；将砂箱放置于上模板(下模板)上，加砂、气 沖紧实；翻转起模，获得上砂型(下砂型)；下芯，将钩舌型芯放置在下砂型 的铸型型腔内；将上、下砂型合箱；浇注，落砂获得钩舌铸件。再对钩舌铸 件进行去飞剌、加工获得钩舌零件。现有造型过程是在气冲造型生产线上进行的，由于气沖造型是由高压气 流带动潮模砂在瞬间完成加砂和紧实的，这种造型方法就要求砂箱和模板必 需有足够的强度和耐磨性，来承受造型时高压、高速气砂流的冲击和磨损。 为了保证足够的强度和耐磨性，当前普遍釆用金属材料制作砂箱和模板。用 金属材料制作砂箱和模板，其制作加工难度大，也需要较长的准备周期。对 于小批量，或新产品试制的钩舌生产而言，用金属材料制作铸造工装会增加 铸造成本；另外，现有的铸造工艺，由于准备周期较长，也难以满足短期交 货的要求。当前，如何缩短铸造生产周期，在小批量生产时，降低钩舌的铸造成本， 是本技术领域难以解决的技术问题。发明内容针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种钩舌铸造方法，以能够缩短钩舌的铸造生产周期；在小批量生产时，能够降低钩舌的铸造成 本。本发明提供的钩舌铸造方法包括以下步骤将型砂置入左模框和右模框内；型砂硬化后，将左砂型、右砂型由左模 框和右模框内脱出；所述左模框和右模框内分别有左模、右模，所述左模和 右模相互对称；所述的型砂能够在左模框和右模框内硬化；将左砂型和右砂型合型，形成组合砂型；浇注。优选地，所述铸造方法还包括准备型砂；和，制备左模框、右模框、左模和右模；所述制备左模框包 括制备左模边框和左模底板,所述制备右模框包括制备右模边框和右模底板； 所述左模的分型面与左模底板内表面相配合，所述右模的分型面与右模底板 内表面相配合。优选地，所述的制备左模框和右模框，具体是用木材制作。优选地，所述的制备左模和右模，具体是用塑料制作。优选地，所述制备左模底板和右模底板包括制备定位结构，所述的定位 结构能够使左砂型和右砂型具有相互配合结构。优选地，所述的制备定位结构包括在左模底板内表面上制作凹槽，在右 模底板内表面制作凸台，所述凹槽能够与凸台相配合；所述左模的分型面与左模底板内表面相配合，具体是，所述左模的分型 面与左模底板凹槽的底面相接触；所述右模的分型面与右模底板内面相配合， 具体是，所述右模的分型面与右模底板凸台的表面相接触。优选地，所述将型砂置入左模框和右模框内，具体是，将酯硬化水玻璃 砂置入左模框和右模框内。优选地，所述浇注步骤中，所述左砂型与右砂型的分型面与重力方向保 持平行。优选地，在所述浇注之前，该方法还包括将组合砂型夹在两个固定板之间，所述的两个固定板分别与右砂型的外 侧面和左砂型的外侧面相配合，并分别能够为右砂型的外侧面和左砂型的外 侧面提供支撑力。优选地，在将型砂置入左模框和右模框内之前还包括 准备型砂；和用木材制备左模框和右模框，用塑料制备左模和右模；所 述制备左模框包括制备左模边框和左模底板，所述制备右模框包括制备右模 边框和右模底板；所述制备左模底板和右模底板包括在左模底板内表面上制 作凹槽，在右模底板内表面制作凸台，所述凹槽能够与凸台相配合；所述左 模的分型面与左模底板凹槽的底面相接触；所述右模的分型面与右模底板凸 台的表面相接触；所述将型砂置入左模框和右模框内，具体是，将酯硬化水玻璃砂置入左 模框和右模框内；在所述浇注之前，该方法还包括将多个组合砂型顺序固定在组型浇注 台上；所述浇注步骤中，所述左砂型与右砂型的分型面与重力方向保持平行。与现有技术相比，本发明提供的钩舌铸造方法，用能够在左模框和右模 框内硬化的型砂造型，制备左砂型和右砂型，实现无箱造型；由于造型过程 中，没有高压、高速气砂流的冲击和磨损，因此钩舌铸造工装可以采用强度 和硬度比较小的材料制作，便于铸造工装的生产制作，以缩短铸造工装的制 作周期，从而缩短钩舌铸造生产周期，满足短周期生产的需要；由于铸造工 装采用强度和硬度比较小的材料制作，可以降低钩舌铸造工装原料成本和加 工成本，进而在小批量生产钩舌时，能够降低钩舌的生产成本。在进一步的技术方案中，用木材制作左模框和右模框，用塑料制作左模 和右模，可以进一步地缩短工装制作周期；降低铸造工装的生产、加工成本， 进一步降低钩舌的生产成本。在进一步的技术方案中，在左才莫底板上设凹槽，在右模底板上设能够与 凹槽相配合的凸台，能够使造型后的左砂型与左砂型形成相应的、能够相互 配合的凹坑与凸起，从而能够使左砂型和右砂型合型后形成嵌入式定位，防 止铸件错箱，同时确保合箱时定位的准确和可靠。在进一步的技术方案中，采用酯硬化水玻璃砂，由于酯硬化水玻璃砂具 有落砂容易的特点，能够保证获得尺寸精确、表面光洁的铸型型腔，进而保 证钩舌铸件的质量及生产效率。在进一步的技术方案中，采用垂直分型，使左模和右模的分型面与重力 方向相平行，为浇注系统的浇口和冒口布置提供方便，保证金属熔液充型时流动平稳；也有利于铸型型腔里的气体排出，保证钩舌铸件的质量，适应小 批量生产的需要。在进一步的技术方案中，在组型浇注台上对多个组合砂型进行浇注，能 够提高钩舌的生产效率，用钢板和端板将多个组合砂型夹紧，能够在使用较 少量型砂的同时，防止左砂型和右砂型的变形，进而保证钩舌铸件的质量。本发明提供的钩舌铸造方法，特别适用于轨道车辆车钩緩冲装置中钩舌 的铸造生产。
图1是实施例一提供的钩舌铸造方法流程图；图2-1是实施例一左模框和左模主视方向剖视结构示意图；图2-2是实施例一左模框和左模俯视方向结构示意图；图2-3是实施例一右模框和右模主视方向剖视结构示意图；图2-4是实施例一右模框和右模俯视方向结构示意图；图3-1至图3-4是实施例一提供的钩舌铸造方法中造型过程示意图；图4-l是左砂型结构示意图；图4-2是右砂型结构示意图；图5是固定在组型浇注台上的多个组合砂型位置示意。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进^"描述，以详细地描述本发明提供 的技术方案；本部分描述仅是示范性和解释性，具体的描述语言或顺序不应 对本发明的保护范围有任何的限制作用。结合图1,实施例一提供的钩舌铸造方法包括以下步骤 S110,准备型砂；制备左模框、右模框、左模和右模。 准备型砂是进行铸造的前提，本例中，优选酯硬化水玻璃砂作为造型的型砂，由于酯硬化水玻璃砂能够在常温下硬化，且具备落砂容易的特点，能 够获得尺寸精确、表面光洁的铸型型腔，保证钩舌铸件的质量及生产效率。 准备型砂可以用混砂机快速搅拌，以形成均匀的酯硬化水玻璃砂，以保证钩舌铸件的质量。结合图2-1至图2-4,本实施例中，钩舌才莫采用一个分型面的 结构，将钩舌模分成左模L-2和右模R-2，左模L-2、右模R-2均用工程塑料 制作，拨模斜度为l度；与左模L-2、右模R-2相对应，需要制作左模框L-1、 右模框R-l,本例中，优选的技术方案是用松木制作左模框L-l和右模框R-l; 松木具有的强度，可以满足型砂成型的需要。左模框L-1包括左模边框L-ll 和左模底板L-12,左^^莫边框L-ll为多个立板组成的一个筒体结构，左模底 板L-12将筒体的一端封闭，形成一个一端开口的盒体；钩舌模样的左才莫L-2 的分型面与左模底板L-12的内表面接触，并固定在左模底板L-12上。右模 框R-l与左模框L-l结构相互对称；右模R-2与左模L-2相对称，且其分型 面与右模底板R-12的内表面相接触，同样与右模底板R-12固定。另外，本 领域技术人员可以理解，根据浇注的需要，左模L-2和右模R-2还设有形成 浇注系统的模样部分，与现有技术相同，在此不再详细描述，为了示图的简 洁，图中仅示出了形成横浇口和和内浇口的模样部分100。为了防止合型时，左砂型L-4和右砂型R-4错位，本例中，在左模框L-l 和右模框R-1还设有相应的定位结构，参考图2-1和图2-3,定位结构包括左 模底板R-12上的凹槽L-12-1和右模底板L-12上的凸台R-12-l，所述的凸台 R-12-l与凹槽L-12-l位置相对且能够相互配合；右模底板R-12与右模R-2 的接触面设在一个凸台R-12-l的表面上；左模底板L-12与右模L-2的接触 面设在凹槽L-12-1的底面上。如图4-1和图4-2所示，本领域技术人员可以 理解，由于凸台R-12-l与凹槽L-12-l位置相对且能够相互配合，通过左模 框L-1形成的左砂型L-4分型面会有一个凸起L-4-l;通过右模框R-1形成的 右砂型R-4也会有相应的凹坑R-4-l;所述的凸起L-4-l能够与凹坑R-4-l相 配合。S120,将型砂置入左模框L-1和右模框R-1内。请参考图3-1和图3-2, 本例中，就是将混砂机混合好的酯硬化水玻璃砂加入左模框L-l和右模框R-l 内，舂实刮平。本领域技术人员可以理解，向模框内加入型砂的方法也可以用射芯机完成，以使加入左模框L-l和右模框R-l的型砂密度更均匀。S130,型砂硬化后，将左砂型L-4和右砂型R-4分别由左模框L-l和右 模框R-1内脱出。请参考图3-3和图3-4，在常温下，酯硬化水玻璃砂能够自 行硬化成型，经过一定时间，左模框L-l和右模框R-l内的型砂分别自行硬 化形成左砂型L-4和右砂型R-4，将左模框L-l和右模框R-l脱掉，就可以 得到左砂型L-4和右砂型R-4。为防止脱模后，左砂型L-4和右砂型R-4变 形，还需要将左砂型L-4、右砂型R-4上放置在相应平面上，使其最终硬化， 使其硬度达到预定的要求。S140，将左砂型L-4与右砂型R-4合型，形成一个组合砂型。由于形成 的左砂型L-4分型面上有相应的凸起L-4-l，右砂型R-4分型面上会有相应的 凹坑R-4-l，且凸起L-4-l与凹坑R-4-l相配合，通过凸起L-4-l与凹坑R-4-l 的配合，实现左砂型L-4与右砂型R-4的精确定位，防止左砂型L-4和右砂 型R-4错箱和错位。本领域技术人员可以理解，由于分型面的设计不同，在合型后，左砂型 L-4与右砂型R-4形成铸型型腔内需要相应的型芯时，在合型之前，还可以 包括一个下芯的步骤，即将型芯安放在铸型型腔内的相应位置，以使钩舌铸 件具有相应的结构或减轻钩舌铸件的重量。S150，将多个组合^^、型顺序固定在组型浇注台上。同时对多个组合砂、型 进行浇注，也需要相应的浇注系统，如图5所示，多个组合砂型设有一个浇 口杯6,浇口杯6能够和各个组合砂型的横浇口相通。组型浇注台5上设有 端板53、钢板52和顶丝才几构51,顶丝4几构51安装在组型浇注台5上；所述 的端板53与钢板52相对，将顺序排列的多个组合砂型夹在端板53与钢板 52之间，端板53固定在组型浇注台5上，钢板52固定在顶丝机构51的顶 杆上。旋转顶丝机构51的顶杆，能够将多个顺序排列在端板53与钢板52 之间的多个组合砂型夹紧，为组合砂型薄弱处提供支撑力，防止组合砂型受 热变形。本例中，如图4-1,与左砂型L-4分型面相对的外侧面4-2与铸型型 腔4-3之间的型砂比较薄，而且铸型型腔4-3在外侧面4-2上投影比较大；在 免注时，左砂型的外侧面4-2与铸型型腔4-3之间的型砂很容易受热变形， 影响钩舌铸件的尺寸。右砂型R-4与左砂型L-4相对称，也存在相同的问题。用钢板52与端板52将组合砂型夹紧，可以防止左砂型L-4和/或右砂型R-4 外侧面4-2与铸型型腔4-3之间的型砂在浇注时向外膨胀，以保证钩舌铸件 的形状。本领域技术人员可以理解，在外侧面4-2与铸型型腔4-3之间的型 砂有足够的厚度时，型砂本身有足够强度时，也可以不需要外力支撑；为了 造型的方便，或为了节省型砂，在砂型厚度较小时，也可以用固定板将厚度 比较小，强度比较弱的砂型壁夹紧，以防止浇注时，砂型壁受热变形。S160,浇注。将金属熔液通过浇口杯6倒入铸型型腔4-3内。本领域技 术人员可以理解，浇注钩舌不限于在组型浇注台上进行，也可以在其他平台 上单独进行浇注。浇注完成后，经过相应的冷却，就可以进行落砂，获取钩 舌铸件；加工处理后，获得钩舌零件。本领域技术人员可以理解，造型采用的型砂不限于酯硬化水玻璃砂，也 可以采用其他的型砂进行造型，比如可以采用水玻璃型砂，采用吹二氧化 碳的方式使型砂硬化，也可采用加热硬化或在硬化剂作用使型砂自行硬化； 也可以采用树脂砂，比如酸固化呋喃树脂砂、酯固化碱性酚醛树脂砂和酚尿 烷树脂砂等，以使型砂在常温下硬化成型。另外制作左模框L-l和右模框R-l, 左模L-2和右模R-2也不限上述的材料，本领域技术人员可以选用其他易加 工的材料，同样可以缩短铸造生产周期，减小铸造工装制作加工成本，实现 本发明的目的。本领域技术人员可以理解，左模框L-1和右模框R-1定位结构也不限上 述结构，也可以采用其他具体的结构实现，比如说，凸台可以设在右才莫与右 模底板接触面之外位置，相应地，凹槽可以设置在与凸台相对应的位置。也 可以在左模底板和右模底板相对应位置都设凸台，在合型前，在左砂型或右 砂型形成的凹坑上插上相应的定位销，并使定位销露出一部分，在合型时， 将定位销露出的部分与右砂型或左砂型上的凹坑相配合，同样能够达到定位 的目的。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种钩舌铸造方法，其特征在于，包括以下步骤将型砂置入左模框和右模框内；型砂硬化后，将左砂型、右砂型由左模框和右模框内脱出；所述左模框和右模框内分别有左模、右模，所述左模和右模相互对称；所述的型砂能够在左模框和右模框内硬化；将左砂型和右砂型合型，形成组合砂型；浇注。
2、 根据权利要求1所述的钩舌铸造方法，其特征在于，所述铸造方法还 包括准备型石少；和，制备左模框、右模框、左模和右模；所述制备左模框包括制备左模边框和 左模底板，所述制备右模框包括制备右模边框和右模底板；所述左模的分型面 与左模底板内表面相配合，所述右模的分型面与右模底板内表面相配合。
3、 根据权利要求2所述的钩舌铸造方法，其特征在于，所述的制备左模 框和右才莫框，具体是用木材制作。
4、 根据权利要求2所述的钩舌铸造方法，其特征在于，所述的制备左模 和右模，具体是用塑料制作。
5、 根据权利要求2所述的钩舌铸造方法，其特征在于，所述制备左模底 板和右模底板包括制备定位结构，所述的定位结构能够使左砂型和右砂型具有 相互配合结构。
6、 根据权利要求5所述的钩舌铸造方法，其特征在于，所述的制备定位 结构包括在左模底板内表面上制作凹槽，在右模底板内表面制作凸台，所述凹 槽能够与凸台相配合；所述左模的分型面与左模底板内表面相配合，具体是，所述左模的分型面 与左模底板凹槽的底面相接触；所述右模的分型面与右冲莫底板内面相配合，具 体是，所述右模的分型面与右模底板凸台的表面相接触。
7、 根据权利要求1-6任一项所述的钩舌铸造方法，其特征在于，所述将 型砂置入左模框和右模框内，具体是，将酯硬化水玻璃砂置入左模框和右模框 内。
8、 根据权利要求1-6任一项所述的钩舌铸造方法，其特征在于，所述浇注步骤中，所述左砂型与右砂型的分型面与重力方向保持平行。
9、 根据权利要求1-6任一项所述的钩舌铸造方法，其特征在于，在所述 浇注之前，该方法还包才舌将组合砂型夹在两个固定板之间，所述的两个固定板分别与右砂型的外侧 面和左砂型的外侧面相配合，并分别能够为右砂型的外侧面和左砂型的外侧面 提供支撑力。
10、 根据权利要求1所述的钩舌铸造方法，其特征在于，在将型砂置入左 模框和右模框内之前还包括准备型砂；和用木材制备左模框和右模框，用塑料制备左模和右模；所述 制备左模框包括制备左模边框和左模底板，所述制备右模框包括制备右模边框 和右模底板；所述制备左模底板和右模底板包括在左模底板内表面上制作凹 槽，在右模底板内表面制作凸台，所述凹槽能够与凸台相配合；所述左模的分 型面与左模底板凹槽的底面相接触；所述右模的分型面与右模底板凸台的表面 相接触；所述将型砂置入左模框和右模框内，具体是，将酯硬化水玻璃砂置入左模 才匡和右才莫才匡内；在所述浇注之前，该方法还包括将多个组合^f少型顺序固定在组型浇注台上；所述浇注步骤中，所述左砂型与右砂型的分型面与重力方向保持平行。
全文摘要
本发明公开了一种钩舌铸造方法，其特征在于，用能够在模框内硬化的型砂造型取得左砂型和右砂型，实现无箱造型；在造型时，能够用硬度较小易于加工成型的材料做成左模框、右模框、左模和右模，大大降低了钩舌铸造模具的加工难度，降低了铸造工装的制造成本，缩短了钩舌铸造工装的准备周期，进而缩短了钩舌铸造生产周期，使钩舌的铸造能够适应小批量以及新产品工艺试验的要求；也能够满足交货时间短的生产需要。
文档编号B22C9/02GK101402130SQ20081017187
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者孟庆庆, 王克明, 郝施奇 申请人:齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司