铸造用模块组合砂箱的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种铸造用模块组合砂箱，是为克服现有由两片长箱片和两片短箱片组合成的砂箱尺寸覆盖面窄、利用率低，存放占据空间大以及浪费资源的缺点提供的，砂箱包括围成对边长度相等箱框的四个箱片，以及在箱框内安装的加强用箱带，所述箱框，是由竖立的单体模块的侧壁连接固定成的箱片、以及连接固定两相邻箱片成直角的四个箱角组成。由于所述箱片由单体模块和四个箱角相互连接固定而成，调用不同尺寸的单体模块，可利用少量箱片组合出多种规格的砂箱，由模块连接成的箱片尺寸覆盖面大，使每种规格模块的利用率得到提高，从而节约了制造箱片的原材料，节省了时间，大幅削减了砂箱的贮存量，方便了库存管理，大大提高了生产率。
【专利说明】铸造用模块组合砂箱
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于铸造装备，具体地说是一种铸造用的砂箱。
【背景技术】
[0002]铸造砂箱是造型生产线的重要工艺装备，被广泛应用于机车、化工产品等各类机械制造企业。
[0003]传统的砂箱由上下两部分整体式框架箱体组成,使用时,将上箱体和下箱体分别填砂、压模、紧实、脱模，然后将上下两箱体合在一起，这类铸造模具砂箱强度高、刚度好、成本低，使用方便；
但是，由于砂箱箱体是整体式的铸造框架，每个砂箱只针对某个特定尺寸的铸件产品，有的砂箱因生产某种铸件的批次少、批量小，在使用一两次后就被长期闲置，利用率非常低。如果铸件超出某砂箱的尺寸，则只能再生产另一尺寸的砂箱，如此周而复始，造成了大量砂箱的积压，浪费了资源还占据厂区空间。
[0004]近年来，组合式砂箱被业内广泛采用，现有组合砂箱的结构如图6所示，整只砂箱由长箱片6和短箱片7各两片，两两相对围成箱框，用螺栓穿过箱片对合后四个角上设有的相对孔固定连接，爪形箱带8安装在所述箱框内。长箱片6与短箱片7可长短搭配、长长搭配或短短搭配组合，组装成不同尺寸规格的砂箱。长箱片6还可以用作大尺寸砂箱的短边，同理，短箱片7可用作相对小一点的砂箱的长边。砂箱使用完毕时即可拆解存放，拆卸后的箱片以片存放，占用面积小、便于储存及管理；此外，由于组装对位的箱片虽然尺寸不同，但是结构完全相同，组装时不但可以互换位置，而且生产箱片时也减少了木模的制作和造型，缩短了生产砂箱的周期。
上述组合式砂箱与整体式铸造的砂箱相比，虽然有上述诸多优点，但是，由于现有的组合式砂箱的长、短箱片尺寸都是固定的，组合后覆盖砂箱的尺寸大小具有很大的局限性，一种规格只能再组装其他两种规格的砂箱，其利用率仍然很低，资源浪费、存放占据空间大的问题依然存在。
[0005]如何能保留现有组合式砂箱拆装便捷、箱片可多次使用，以及方便储存管理的优点，又能增加箱片组合砂箱的尺寸覆盖面、提高利用率、节约资源，是目前急需解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是，克服现有由两片长箱片和两片短箱片组合成的砂箱尺寸覆盖面窄、利用率低，存放占据空间大以及浪费资源的缺点，提供一种铸造用模块组合砂箱。
[0007]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明是采用下述技术方案实现的:砂箱包括围成对边长度相等箱框的四个箱片，以及在箱框内安装的加强用箱带，所述箱框，是由竖立的单体模块的侧壁连接固定成的箱片、以及连接固定两相邻箱片成直角的四个箱角组成。[0008]本发明还具有以下技术特征:
所述单体模块连接固定成箱片，是在每个竖立单体模块左右侧壁的两竖边上，分别设有竖立的凸燕尾和与凸燕尾相适应的燕尾槽，单体模块一侧的凸燕尾水平推入相邻单体模块的燕尾槽内作镶嵌式连接，在所述连接处的上下，分别安装有能防止相互镶嵌的凸燕尾和燕尾槽位移的定位夹；
所述箱角与箱片的连接固定方式是，箱角的两直角边的竖边上，分别设有竖立的、与单体模块左右两竖边上的凸燕尾和燕尾槽同样的凸燕尾和燕尾槽，箱角的凸燕尾和燕尾槽以单体模块连成箱片的同样方式，连接单体模块上的燕尾槽和凸燕尾，在所述连接处的上下，分别安装有能防止相互镶嵌的凸燕尾和燕尾槽位移的定位夹；
所述定位夹的安装是，在定位夹的夹体上竖向开有夹槽，夹槽一侧的夹片上钻有与连接件的燕尾连接处对应的过螺钉孔，夹槽另一侧的夹片上加工有相应的螺钉孔，两定位夹的夹槽相对竖立插在相邻两连接件接缝处两侧的上下，螺钉穿过定位夹一侧夹片上和连接件上的过螺钉孔，拧在夹槽另一侧夹片上的螺钉孔内固定；
所述相对安装的上、下定位夹，安装后上、下定位夹的夹片端面靠在一起；
所述箱框的四个箱角的拐角为呈过渡圆弧的弧形角；
所述箱带为整体铸造式的网格结构，网格四周有向外伸出的拉筋，拉筋的端头固定在各自对应的箱片立壁上；
所述箱带拉筋在箱片立壁上的固定，是在拉筋的端头设有圆柱，圆柱插入箱片立壁上与其相对应的孔内，箱带定位挡块周边的挡台贴在箱片外侧壁上，其中心部贴在所述圆柱的端头上，螺钉穿过箱带定位挡块上的过螺钉孔，拧在圆柱端头中心的螺钉孔内固定；在所述箱片上、位于安装拉筋端头圆柱的孔，为横向设置的长圆孔。
[0009]本发明的优点和积极效果是，由于围成箱框的箱片由竖立的单体模块和四个箱角相互连接固定而成，这样，通过调用不同尺寸的少量单体模块，即可快速组合出满足生产要求的多种尺寸规格的砂箱。由模块连接成的箱片尺寸覆盖面大，一方面可以使每种规格模块的利用率得到提高，尤其适合小批量、多品种的铸件产品的生产，从而节约了制造箱片的原材料，大幅削减了砂箱的贮存量，方便了库存管理；另一方面，砂箱组合装配快捷，相对于重新生产砂箱，能节省大量的时间，大大提高了生产率。上述砂箱与现有技术比较，显现出了极大的灵活性及经济性。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明结构的立体示意图；
图2为图1中连接件之间的连接结构立体示意图；
图3为图1中箱带与箱片连接的立体示意图；
图4为图3中A— A剖视的局部视图；
图5为图3中的B向局部视图；
图6为现有的组合式砂箱结构的俯视示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图及实施例对本发明作进一步详述。[0012]图1中，砂箱包括围成箱框的四个箱片2，以及在箱框内安装的加强用箱带3，所述箱框，是由竖立的单体模块2.1的侧壁连接固定成的箱片2、以及连接固定两相邻箱片2成直角的四个箱角I组成。
[0013]所述单体模块2.1连接固定成的箱片2，如果使用砂箱铸造的铸件尺寸比较大，可以用多个单体模块2.1连接固定成箱片2 (参见图2)，再用四个箱角I连接成砂箱；如果铸件的尺寸比较小，砂箱的箱框也可以是每个边用一个大小尺寸适当的单体模块2.1作为箱片2，外加四个箱角I连接而成。
[0014]所述单体模块2.1的设计原则是，找出一个或几个尽可能少规格尺寸的单体模块
2.1，使其尺寸单元组成箱片2的尺寸覆盖砂箱尺寸的面尽量大，组装出能生产尽可能多种类尺寸铸件产品需求的砂箱，从而提高单体模块2.1的利用率，达到最大限度地节约制造箱片2的原材料，削减砂箱的贮存量，方便库存管理。
[0015]图2中，所述单体模块2.1连接固定成箱片2，是在每个竖立单体模块2.1的左右侧壁的两竖边上，分别设有竖立的凸燕尾2.11和与凸燕尾2.11相适应的燕尾槽2.12。组装时，单体模块2.1 一侧的凸燕尾2.11水平推入相邻单体模块2.1的燕尾槽2.12内作镶嵌式连接，在所述连接处的上下，分别安装有能防止相互镶嵌的凸燕尾2.11和燕尾槽2.12在垂直于箱片2水平方向位移的定位夹4。
[0016]所述箱角I与箱片2的连接固定，是在箱角I的两直角边的竖边上，分别设有竖立的、与所述单体模块2.1左右两竖边上的凸燕尾2.11和燕尾槽2.12同样规格尺寸的凸燕尾1.1和燕尾槽1.2，箱角I上的凸燕尾1.1和燕尾槽1.2与单体模块2.1的连接，与单体模块2.1连成箱片2的连接方式完全相同，在所述连接的接缝处上下两侧，与单体模块2.1之间的连接固定方式一样，分别安装有能防止相互镶嵌的燕尾在垂直于箱片2水平方向位移的定位夹4 (参见图1)。
[0017]由于砂箱在高温、高负载的环境中工作，单体模块2.1和箱角I连接件的可靠性直接决定砂箱的安全程度，与螺纹连接相比，燕尾连接为面与面的接触，在受到顺箱片壁的水平方向和上下方向的力时，能确保各部件的接口能承受在高温下所应该承受的负载，燕尾的加工和安装都非常方便。
[0018]所述定位夹4的安装，是在所述连接件的接缝处上部安装有定位夹4，定位夹4上的夹槽4.1向下插到相邻两连接件接缝的两侧(参见图2的C处)，然后用螺钉9穿过定位夹4上夹槽4.1 一侧夹片4.3上的过螺钉孔4.2、以及连接成箱片2的单体模块2.1上的过螺钉孔2.13、还有箱角I上对应的过螺钉孔1.4，拧在夹槽4.1另一侧夹片4.3上的螺孔内固定；连接件接缝处的下部也以同样的方式，将定位夹4上的夹槽4.1从下向上、与上部的所述定位夹4相对，插在相邻连接件接缝处两侧，然后用螺钉9固定。
[0019]不论是箱角I与单体模块2.1接缝处的连接固定，还是单体模块2.1之间接缝处的连接固定，都是以上述同样的方式使用定位夹4定位。
[0020]为了保护所述连接件的接缝，相对安装的所述上、下定位夹4的夹槽4.1开口端的夹片端面4.4上下对合在一起，这样，定位夹4的作用除去承受负载外，还可以避免砂箱内的砂粒进入连接件接缝处的结合面而受磨损，从而延长了砂箱的使用寿命；再者，若在铸件浇铸时有钢水溅至箱片2上时，上、下定位夹4上夹片4.3的端面4.4靠在一起，可直接阻隔钢水与连接件结合面间的接触。。[0021]为了防止应力集中损坏箱角1，所述四个箱角I的拐角处为呈过渡圆弧的弧形角
1.3 (参见图2)。
[0022]由于箱带3需要承重及支撑砂箱的箱体，受力情况复杂且强度要求高，为了保证箱带3的整体强度，所述箱带3为整体铸造式的网格结构，网格四周有向外伸出的拉筋3.1(参见图3)，拉筋3.1端头设有的圆柱3.11插入箱片2立壁上设有、与各自的圆柱3.11相对应的孔内，箱带定位挡块5周边的挡台5.1贴在箱片2外侧壁上(参见图3、图4)，箱带定位挡块5的中心部贴在所述拉筋3.1上圆柱3.11的端头上，螺钉11穿过箱带定位挡块5上的过螺钉孔，拧在所述圆柱3.11端头中心的对应螺钉孔3.12内固定(参见图3)。
[0023]加装箱带定位挡块5，是为了防止在浇注铸件发生胀箱时箱带3的滑脱；另外，也为了保护拉筋3.1端的圆柱3.11，防止钢水滴入配合面凝固后无法拆卸，导致箱带3的报废。
[0024]为了防止箱带3在多次使用后发生变形而不能正常装配到箱片2上，箱片2的壁上安装所述拉筋3.1端头圆柱3.11的孔，设为横向的长圆孔10 (参见图5)，高温浇注铸件后，箱带3即便有小的变形，拉筋3.1端头的圆柱3.11也可以通过长圆孔10的空间调节顺利安装上。
[0025]图6所示的是现有的组合式砂箱结构的俯视示意图，整只砂箱由长箱片6和短箱片7各两片，两两相对围成箱框，用螺栓穿过围成箱框后的四个角上设有的相对过螺栓孔固定连接，爪形箱带8安装在所述箱框内。由于现有的所述组合式砂箱的长、短箱片尺寸固定，组合后覆盖砂箱的尺寸具有很大的局限性，不能适应小批量、多品种铸件产品生产的需要。
【权利要求】
1.一种铸造用模块组合砂箱，包括围成对边长度相等箱框的四个箱片，以及在箱框内安装的加强用箱带，其特征在于:所述箱框，是由竖立的单体模块的侧壁连接固定成的箱片、以及连接固定两相邻箱片成直角的四个箱角组成。
2.如权利要求1所述的铸造用模块组合砂箱，其特征在于:所述单体模块连接固定成箱片，是在每个竖立单体模块左右侧壁的两竖边上，分别设有竖立的凸燕尾和与凸燕尾相适应的燕尾槽，单体模块一侧的凸燕尾水平推入相邻单体模块的燕尾槽内作镶嵌式连接，在所述连接处的上下，分别安装有能防止相互镶嵌的凸燕尾和燕尾槽位移的定位夹。
3.如权利要求1所述的铸造用模块组合砂箱，其特征在于:所述箱角与箱片的连接固定方式是，箱角的两直角边的竖边上，分别设有竖立的、与单体模块左右两竖边上的凸燕尾和燕尾槽同样的凸燕尾和燕尾槽，箱角的凸燕尾和燕尾槽以单体模块连成箱片的同样方式，连接单体模块上的燕尾槽和凸燕尾，在所述连接处的上下，分别安装有能防止相互镶嵌的凸燕尾和燕尾槽位移的定位夹。
4.如权利要求2或3所述的铸造用模块组合砂箱，其特征在于:所述定位夹的安装是，在定位夹的夹体上竖向开有夹槽，夹槽一侧的夹片上钻有与连接件的燕尾连接处对应的过螺钉孔，夹槽另一侧的夹片上加工有相应的螺钉孔，两定位夹的夹槽相对竖立插在相邻两连接件接缝处两侧的上下，螺钉穿过定位夹一侧夹片上和连接件上的过螺钉孔，拧在夹槽另一侧夹片上的螺钉孔内固定。
5.如权利要求4所述的铸造用模块组合砂箱，其特征在于:所述相对安装的上、下定位夹，安装后上、下定位夹的夹片端面靠在一起。
6.如权利要求1所述的铸造用模块组合砂箱，其特征在于:所述箱框的四个箱角的拐角为呈过渡圆弧的弧形角。
7.如权利要求1所述的铸造用模块组合砂箱，其特征在于:所述箱带为整体铸造式的网格结构，网格四周有向外伸出的拉筋，拉筋的端头固定在各自对应的箱片立壁上。
8.如权利要求7所述的铸造用模块组合砂箱，其特征在于:所述箱带拉筋在箱片立壁上的固定，是在拉筋的端头设有圆柱，圆柱插入箱片立壁上与其相对应的孔内，箱带定位挡块周边的挡台贴在箱片外侧壁上，其中心部贴在所述圆柱的端头上，螺钉穿过箱带定位挡块上的过螺钉孔，拧在圆柱端头中心的螺钉孔内固定。
9.如权利要求8所述的铸造用模块组合砂箱，其特征在于:在所述箱片上、位于安装拉筋端头圆柱的孔，为横向设置的长圆孔。
【文档编号】B22C21/02GK103586423SQ201310619322
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】徐立秉, 张灵泉, 朱卫卫, 钟立生 申请人:青岛海纳重工集团公司