本发明涉及一种组合冷铁，尤其涉及一种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁。
背景技术：
通常，在铸件生产中需要使用冷铁对热节区域进行激冷，以达到解决关键区域出现缩松缺陷的目的。但是，采用射芯工艺制芯时，型芯射芯顶面很难实现放置冷铁。主要是射芯的射砂嘴一般都是设置在射芯顶面，放置冷铁对射砂嘴布置影响较大，且冷铁悬空受重力和射砂时砂子对冷铁冲击力的影响，射芯出来的半成品冷铁容易发生跑位。此外，采用3d打印工艺制芯时，需要先将型芯打印出来，再把冷铁粘贴到型芯上。目前的措施是3d打印时把冷铁型腔打出来，后用泥胶把冷铁粘到型芯上。该方式存在很大的质量问题：一方面，尤其对于铸造顶面，受冷铁重力作用的影响，冷铁容易掉落；另一方面，泥胶如果干燥不充分，浇注时发气会发生呛火缺陷，铸件质量无法保证，而且这种作业方式效率很低。
技术实现要素：
本发明克服了射芯制芯工艺和3d打印制芯工艺中冷铁难以放置的问题，提供了一种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁，实现了冷铁的整体固定，提高了生产效率，解决了铸件可能存在的铸造缺陷。
本发明的具体实施方案是：
一种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁，包括带悬挂的冷铁，其侧面中间位置开有矩形口，沿矩形口伸向带悬挂的冷铁的内部设置有圆弧形空腔，圆弧形空腔的圆心角α小于90度且角度开口偏向方冷铁，贯穿于悬挂冷铁，且穿过圆弧形空腔的直孔，设置在圆弧形空腔内部的扇形卡片，穿过直孔与扇形卡片转动连接的旋转轴，扇形卡片可通过旋转轴作轴心旋转运动，还包括方冷铁，其侧面为正方形，且与矩形口所在面的形状尺寸完全相同，方冷铁对应矩形口的位置处设置有卡槽，卡槽为圆弧形，可与圆弧形空腔组成连贯的圆弧结构，扇形卡片可在圆弧结构内自由运动。
进一步地，圆弧形空腔的第一圆弧的弧长大于扇形卡片的圆弧弧长，优选地，圆弧形空腔的第一圆弧的弧长为扇形卡片的圆弧弧长的1.5倍。
进一步地，方冷铁卡槽的第二圆弧的弧长小于扇形卡片圆弧弧长，优选地，方冷铁的卡槽的第二圆弧的弧长为扇形卡片的圆弧弧长的0.5倍。
进一步地，带悬挂的冷铁的矩形口相对面设置有凸台，凸台(5)的下方为一斜面结构。
射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁是通过扇形卡片将两个独立的冷铁连接为一个整体的，这两个独立的冷铁，一个为带有定位结构的，即带悬挂的冷铁，另一个为方冷铁，通过扇形卡片将两者连为一体，实现冷铁的固定，以保证两个冷铁不会发生松动、掉落等现象。射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁包括带悬挂的冷铁、方冷铁、旋转轴和卡片，带悬挂的冷铁上设置有凸台结构和斜面结构，凸台结构用来将带悬挂冷铁与砂芯紧固连接，防止带悬挂的冷铁与砂芯脱离，斜面结构方便冷铁的放置与取出，使得带悬挂的冷铁与砂芯紧密粘合。带悬挂的冷铁设置有圆弧形空腔，用于安装卡片，防止卡片在安装冷铁时锁死在悬挂冷铁中。卡片为扇形结构，可绕旋转轴轴心旋转，旋转轴用于支撑卡片，旋转轴与带悬挂冷铁通过预先设计的直孔直接配合。卡片具有一定厚度，确保其在自身重力作用下能发生旋转。通过卡片绕旋转轴旋转，实现将带悬挂的冷铁和方冷铁组合为一个整体，带悬挂冷铁和方冷铁中均设有可容纳卡片的空腔。带悬挂的冷铁的圆弧形空腔与方冷铁的卡槽可以组成一个连贯的圆弧，其厚度与扇形卡片的厚度也完全一样，这样使得扇形卡片可以在上述圆弧中自由运动。为了能够使扇形卡片在自身重力作用下，能够顺利的运动到方冷铁的卡槽内，将圆弧形空腔的圆心角α设置为小于90度的角度，且角度开口偏向方冷铁，这样能够保证扇形卡片顺利地进入方冷铁的卡槽内。
进一步地，扇形卡片的厚度为10mm。
进一步地，扇形卡片为钢材质。
这种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁的技术效果在于：克服了射芯制芯工艺和3d打印制芯工艺中冷铁难以放置的问题，实现了冷铁的整体固定，以保证不会松动、掉落，提高了生产效率，解决了铸件可能存在的铸造缺陷。
附图说明
图1是本发明一种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁的a-a向剖视图；
图2是本发明一种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁的带悬挂的冷铁的结构示意图；
图3是本发明一种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁的方冷铁的结构示意图；
图4是本发明一种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁的砂芯的结构示意图；
图5是本发明一种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁的实施例1的结构示意图；
图6是本发明一种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁的实施例2的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，选取实施例对本发明做详细阐述。
实施例一：
如图1～5所示，一种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁，包括带悬挂的冷铁1，其侧面中间位置开有矩形口2，沿矩形口2伸向带悬挂的冷铁1的内部设置有圆弧形空腔，圆弧形空腔9的圆心角α小于90度且角度开口偏向方冷铁，贯穿于悬挂冷铁，且穿过圆弧形空腔9的直孔，设置在圆弧形空腔9内部的扇形卡片8，穿过直孔与扇形卡片8转动连接的旋转轴3，扇形卡片8可通过旋转轴3作轴心旋转运动，还包括方冷铁6，其侧面为正方形，且与矩形口2所在面的面积和形状相同，方冷铁6对应矩形口2的位置处设置有卡槽7，卡槽7可与圆弧形空腔9组成连贯的圆弧结构，扇形卡片8可在圆弧结构内自由运动。带悬挂的冷铁1的矩形口2相对面设置有凸台5，凸台5的下方为一斜面结构4。圆弧形空腔9的第一圆弧11的弧长为扇形卡片8的圆弧弧长的1.5倍，卡槽7的第二圆弧12的弧长为扇形卡片8的圆弧弧长的0.5倍。扇形卡片8的厚度为10mm，且为钢材质。
上述一种射芯和3d打印铸造工艺用组合冷铁的使用方法为：
(1)在需要放置冷铁的砂芯10的下表面设置冷铁容纳腔；
(2)将旋转轴3、扇形卡片8与带悬挂的冷铁1进行装配，保证扇形卡片8能够在带悬挂的冷铁1的圆弧形空腔9内自由运动；
(3)将装配好的带悬挂的冷铁1放入冷铁容纳腔中，确保悬挂冷铁凸台5、斜面结构4与砂芯10的配合面紧贴，保证带悬挂的冷铁1不会脱落；
(4)将带悬挂的冷铁1放入后，在方冷铁6逐渐进入空腔时，方冷铁6会推动扇形卡片8向上旋转，直到扇形卡片8通过b点为止，此时即为完全进入空腔；
(5)在方冷铁6放入砂芯10中后，借助扇形卡片8的自身重力作用，使得扇形卡片8旋转到方冷铁6的卡槽7中。
实施例二：
如图6所示，在砂芯10的侧面设置冷铁容纳腔，从侧面放入装配好的带悬挂的冷铁1，为防止带悬挂的冷铁1掉落，用手扶住带悬挂的冷铁1，然后再逐渐放入方冷铁6，在方冷铁6放入砂芯10中后，借助扇形卡片8的自身重力作用，使得扇形卡片8旋转到方冷铁6的卡槽7中。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。