专利名称：大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铸造模具领域，具体地说是一种大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力
铸造模具。
背景技术：
齿轮箱体是目前国内外远程管道阀门自动控制器的主要零部件，广泛应用于天然 气、化工、石油、水利等行业。由于产品结构复杂，铸造模具需要五方向开模产品尺寸精度 高，仅内腔就分为动力腔、齿轮腔、电子腔等四个腔体，在产品装配过程中相互之间极易干 涉；产品气密性要求高，四个腔内应分别通过3. 0Mpa的水压检测。主要加工面的针孔度达 到IS010049的2级。由于齿轮箱体金属型的重力铸造，在铸造工艺技术上和模具的设计制 造水平上存在较大的困难，因此一直采用砂型铸造工艺，其砂型铸造工艺方法致使产品性 能远达不到产品的设计要求，严重制约了该项目在国内的推广。砂型铸造工艺主要存在的 问题有 1.尺寸精度差，由于产品内腔是由多砂芯拼合而成，砂型定位偏差大，给机械加工 和装配带来很大困难； 2.产品气密性差，砂型铸件縮松渗漏严重，通过产品的水压检测废品率极高； 3.加工面针孔度超差，由于铸件在砂型中冷却速度慢，造成产品厚大部位经加工 后发现的针孔度超差，报废率很高； 4.铸件内部缺陷严重，当型砂中的水分控制不严或空气湿度大于80%的条件下 生产的铸件内部极容易产生气孔、縮松和氧化结渣缺陷； 5.铸件的机械性能低，特别是产品的硬度低，至使产品加工面的粗糙度达不到产 品设计要求； 6.产品表面不美观，砂型铸件表面粗糙度一般为Ra25-100。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种由传统砂型铸造改为金 属型重力铸造的大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，从而获得具有尺寸精度高，气 密性高，机械性能高，内部组织无縮松、气孔、夹杂的外形美观的齿轮箱体零件。 本实用新型的技术方案是 —种大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，包括上抽芯定位座、上抽芯、侧抽
芯定位座、侧抽型芯、下模座、退料器、浇口侧模、左右模定位导向座、左模和右模，所述退料
器设置在下模座下方，左模和右模上设有上抽芯定位座，下模座上设有侧抽芯定位座、左右
模定位导向座、浇口侧模和下抽芯，上抽芯定位座和侧抽芯定位座内分别设有可抽动的上
抽芯和侧抽型芯；下模座上设有可沿左右合模导向定位键滑动合模的左模和右模，左模和
右模通过左右模定位导向座与左右模导向定位键配合。 所述左右模定位导向座上设有左右模导向定位键。[0013] 所述下模座上设有左右模角向定位销。 下模座上设有左右模水平导向键。 所述下模座和退料器之间设有下模座定位键。 所述退料器下方设有退料器定位键。 所述侧抽芯定位座上设有侧抽芯定位导向键。 所述上抽芯定位座上设有上抽芯定位导向键。 所述上抽芯、下抽芯、左模、右模、侧抽型芯和下模座内分别设有电加热管、温度传 感器和模具冷却装置。 本实用新型由于将铸件由砂型铸造改为金属型重力铸造，因而具有以下优点 1、本实用新型的模具的所有运动和固定的零部件均采用定位座与导向定位键作 全方位的方向和位置的定位，同时固定在下模座上的直浇口侧模与左右模分离，使左右模 体受热均匀，避免了在浇注过程中高温金属液瞬间温升引起的模具膨胀变形，保证了铸件 的高尺寸精确度等级，尺寸精确度达到了 IS08062CT6级。 2、本实用新型提高了产品的气密性，动力腔、齿轮腔、电子腔等四个腔内分别通过 3. 0Mpa的水压检测合格率100%。 3、本实用新型提高了产品质量，铸件内部针孔度达到了 IS0100492级以上要求， 避免了铸件的内部气孔、氧化夹渣等铸造缺陷，铸件表面粗糙度达到了 Ra3. 2。 4、本实用新型提高了产品的机械性能，产品的抗拉强度和硬度分别提高了 20% _25%，伸长率增加了 30% _50%，取消了铸件的16热处理。 5、提高了铸件的生产效率，采用金属型重力铸造后，生产效率比砂型铸造提高了 3-5倍，完全满足规模化生产需要。
图1为本实用新型的正视结构示意图。 图2为本实用新型的俯视结构示意图。 图3为本实用新型的立体结构示意图。 图例说明1、左右合模导向销，2、上抽芯定位座，3、上抽芯，4、侧抽芯定位座，5、 左右模定位导向座，6、左右模导向定位键，7、左右模角向定位销，8、下模座，9、退料器，10、 左右模水平导向键，11、下模座定位键，12、退料器定位键，13、浇口侧模，14、左模，15、右模， 16、侧抽型芯，17、侧抽芯定位导向键，18、上抽芯定位导向键。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。 —种大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，包括上抽芯定位座2、上抽芯3、 侧抽芯定位座4、侧抽型芯16、下模座8、退料器9、浇口侧模13、左右模定位导向座5、左模 14和右模15，所述退料器9设置在下模座8下方，左模14和右模15上设有上抽芯定位座 2，下模座8上设有侧抽芯定位座4、左右模定位导向座5、浇口侧模13和下抽芯，上抽芯定 位座2和侧抽芯定位座4内分别设有可抽动的上抽芯3和侧抽型芯16 ;下模座8上设有可 沿左右合模导向销1滑动合模的左模14和右模15，左模14和右模15通过左右模导向定位键6与左右模定位导向座5连接。下模座上设有可沿左右合模导向定位键滑动合模的左模 和右模，左模和右模通过左右模定位导向座与左右模导向定位键6配合连接。下模座8上 设有左右模角向定位销7。 下模座8上设有左右模水平导向键10。 下模座8和退料器9之间设有下模座定位键11 。 退料器9下方设有退料器定位键12。 侧抽芯定位座4上设有侧抽芯定位导向键17。 上抽芯定位座2上设有上抽芯定位导向键18。 上抽芯3、下抽芯、左模14、右模15、侧抽型芯16和下模座8内分别设有电加热管、 温度传感器和模具冷却装置。 通过退料器定位键12将装置主体定位并用螺栓固定于铸造机摸板之上，以避免 在五方向开合模过程中装置产生位移。齿轮箱体零件的整体外形是由左模14和右模15成 型，由固定在下模座8上的左右模定位导向座5和固定在左右模定位导向座5上的左右模 定位导向键6对左模14和右模15在开合模过程的水平方向和垂直方向的导向与定位，保 证了左模14和右模15的开合运行平稳以及在水平方向和垂直方向的全方位精确定位。齿 轮箱体零件的左右内腔由固定在左模14和右模15内的型芯成型，在打开左模14和右模15 的过程中连同左右型芯一起抽出。齿轮箱体零件的侧抽芯内腔由侧抽型芯16成型，固定在 下模座8上的侧抽芯定位座4和侧抽芯定位导向键17保证了侧抽型芯16在开合运行过程 中和合模状态的平行度及角向定位。齿轮箱体零件的上抽芯内腔由上抽型芯3成型，由固 定在左模14和右模15顶部的上抽芯定位座2和上抽芯定位导向键18保证了上抽芯3在 开合运行过程中和合模状态的垂直度及定位。齿轮箱体零件的下抽芯内腔由固定在下模 座8上的型芯成型，在铸件顶出过程中抽出。齿轮箱体零件的直浇口由固定在下模座8上 的浇口侧模13成型，其作用是隔离在浇注过程中高温金属液传导给左模14和右模15的热 量，避免瞬间高温引起的模具膨胀变形，同时浇口侧模13还起到固定和压紧金属液过滤网 的作用，防止铸件产生气孔、夹渣缺陷。在模具的各型芯，各侧抽模，下模座内分别设置有电 加热管和温度传感器和模具冷却装置，完成对模具的预热和温度控制。 本实用新型的操作程序 1、通过退料器定位键将模具定位并用螺栓固定于铸造机摸板之上，用连接器将模
具顶料板与铸造机顶料器相连。将各侧模、各型芯用螺栓与模板连接并紧固。 2、合金熔化合金牌号ZL101A，合金熔化温度760-78(TC 3、铸件浇注浇注温度690-700°C ，模具温度350°C ，浇注时间20秒。 4、铸件冷却凝固后，打开模具，取出铸件，得到大型齿轮箱体铸造件。 本实用新型未涉及的硬件均可通过现有技术实现。
权利要求一种大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，其特征是包括上抽芯定位座(2)、上抽芯(3)、侧抽芯定位座(4)、侧抽型芯(16)、下模座(8)、退料器(9)、浇口侧模(13)、左右模定位导向座(5)、左模(14)和右模(15)，所述退料器(9)设置在下模座(8)下方，左模(14)和右模(15)上设有上抽芯定位座(2)，下模座8上设有侧抽芯定位座(4)、左右模定位导向座(5)、浇口侧模(13)和下抽芯，上抽芯定位座(2)和侧抽芯定位座(4)内分别设有可抽动的上抽芯(3)和侧抽型芯(16)；下模座(8)上设有可沿左右合模导向定位键(6)滑动合模的左模(14)和右模(15)，左模(14)和右模(15)通过左右模定位导向座(5)与左右模导向定位键(6)配合。
2. 根据权利要求1所述的大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，其特征是所述下 模座(8)上设有左右模角向定位销(7)。
3. 根据权利要求1所述的大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，其特征是所述下 模座(8)上设有左右模水平导向键(10)。
4. 根据权利要求1所述的大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，其特征是所述下 模座(8)和退料器(9)之间设有下模座定位键(11)。
5. 根据权利要求1所述的大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，其特征是所述退 料器(9)下方设有退料器定位键(12)。
6. 根据权利要求1所述的大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，其特征是所述侧 抽芯定位座(4)上设有侧抽芯定位导向键(17)。
7. 根据权利要求1所述的大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，其特征是所述上 抽芯定位座(2)上设有上抽芯定位导向键(18)。
8. 根据权利要求1所述的大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，其特征是所述左 右模定位导向座(5)上设有左右模导向定位键(6)。
9. 根据权利要求1所述的大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，其特征是所述上 抽芯(3)、下抽芯、左模(14)、右模(15)、侧抽型芯(16)和下模座(8)内分别设有电加热管、 温度传感器和模具冷却装置。
专利摘要一种大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，包括上抽芯定位座、上抽芯、侧抽芯定位座、侧抽型芯、下模座、退料器、浇口侧模、左右模定位导向座、左模和右模，所述退料器设置在下模座下方，左模和右模上设有上抽芯定位座，下模座上设有侧抽芯定位座、左右模定位导向座、浇口侧模和下抽芯，上抽芯定位座和侧抽芯定位座内分别设有可抽动的上抽芯和侧抽型芯；下模座上设有可沿左右合模导向定位键滑动合模的左模和右模，左模和右模通过左右模定位导向座与左右模导向定位键配合。本实用新型由传统砂型铸造改为金属型重力铸造的大型齿轮箱体卡嵌式金属型重力铸造模具，从而获得具有尺寸精度高，气密性高，机械性能高，内部组织无缩松、气孔、夹杂的外形美观的齿轮箱体零件。
文档编号B22C9/24GK201446214SQ20092004552
公开日2010年5月5日 申请日期2009年5月20日 优先权日2009年5月20日
发明者俞民生, 周青松, 徐军, 赵金生, 邹正良 申请人:江苏江旭铸造集团有限公司