一种用于形成链轮或手轮中间孔的砂型的制作方法

本实用新型涉及链轮或手轮制造生产领域，尤其涉及一种用于形成链轮或手轮中间孔的砂型。

背景技术：

现有技术中，链轮或手轮，中间都有环形的孔状结构。现有技术，一般是通过覆膜砂叠型浇注，进而砂型本体比较厚，然后在较厚的砂型本体两侧，一侧突出形成浇注腔，另一侧凹陷形成浇注腔，浇注形成链轮或手轮的中间孔。

现有技术中，由于是叠型浇注，单个砂壳砂型的厚度较大；一般为73.4mm，砂壳为实心，较厚，用砂成本高，芯部覆膜砂不易加热，影响砂壳强度，未固化的覆膜砂发气量大，铸件气孔缺陷多。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于形成链轮或手轮中间孔的砂型，用于链轮或手轮生产，所述砂型通过叠型改为壳型，减薄砂壳厚度，提高砂壳加热强度，提高逐渐的成品率。

本实用新型采用的技术是：

一种用于形成链轮或手轮中间孔的砂型，包括：

主砂型，所述主砂型的侧部设有与存储浇注液的浇注杯相通的第一直浇道，用于浇注液的传送；

中间孔型腔，所述中间孔型腔位于主砂型中间位置，所述中间孔型腔包括位于主砂型中间位置的圆孔以及位于圆孔两侧的第一型腔以及第二型腔，所述第二型腔远离所述第一型腔的一端封闭；

链轮外圈型腔，所述主砂型靠近边缘位置设有用于形成链轮外圈的环形的第三型腔，所述第三型腔与所述第一直浇道联通，所述第三型腔通过连接型腔与所述中间孔型腔相通；

辅助砂型，所述辅助砂型设有与第三型腔以及连接型腔对应的第一辅助型腔以及第二辅助型腔，所述辅助砂型中间位置设有插入中间孔型腔的插孔，所述辅助砂型侧部设有与第一直浇道联通的第二直浇道；

浇注时，主砂型位于辅助砂型上方，且主砂型的第一型腔插入所述插孔内。

进一步地，还包括内浇道，所述内浇道设于第一直浇道与连接型腔之间，用于联通第一直浇道与连接型腔，所述内浇道的宽度小于所述链轮外圈型腔的宽度。本实施例中，增加内浇道的目的是将直浇道的铁水引入型腔的通道内，完成充型过程。

更进一步地，所述第一型腔为圆台型的型腔，所述第一型腔通过过渡型腔与主砂型连接，且第一型腔直径最大的一面与过渡型腔连接。通过过渡腔以及圆台型的第一型腔，一方面，满足了圆台加圆柱形中间孔特殊结构的浇注，另一方面，过渡腔与直接在主砂型上形成圆台腔相比，稳定性更强，浇注液直接从大直径进入小直径腔体，浇注液容易堆积，通过过渡腔，避免了浇注液的堆积，浇注液堆积时，其必然会对外周的浇注腔施力，影响其使用。

进一步地，所述主砂型的上表面朝向下表面凹陷，形成凹陷部。形成凹陷部，使得主砂型的整体厚度变薄，一方面节省材料，另一方面，砂壳变薄，用砂量减少，发气量变小，铸件气孔缺陷减少。

更进一步地，所述凹陷部为若干个，若干的凹陷部之间通过第一加强筋隔开。通过第一加强筋，提高了凹陷部之间的稳定性，浇注液流经砂型时，由于凹陷部较薄，多次浇注，凹陷部持续受力，强度难以保证，而第一加强筋，则能很好地保证凹陷部之间的强度。且多个砂型叠加时，砂型之间的支撑力较差，第一加强筋能很好地保证砂型之间的支撑力。

进一步地，所述主砂型上表面围绕所述第二型腔设有连接环，所述第一加强筋一端与所述连接环连接，另一端延伸至主砂型边缘。第一加强筋形成后，靠近中间位置的一端如果只是自身延伸，则凹陷部靠内一侧与圆孔连接处，强度较弱，而浇注液又会多次流经圆孔与其连接处，故需要连接环来确保此处的强度。

更进一步地，每个所述凹陷部内设有若干第二加强筋，所述第二加强筋的两端分别与所述连接环以及凹陷部的边缘相连接。当凹陷部为多个时，如果凹陷部宽度过大，凹陷部本身的强度不稳，容易被损坏，第二加强筋能确保凹陷部本身的强度。

进一步地，所述连接环与所述第二型腔之间若干圈的环形凸起，若干所述的环形凸起，距离主砂型中间位置圆孔的高度逐渐增高，若干的环形凸起以及连接环形成以第二腔体为中心的台阶状结构。此时，在辅助砂型的上表面设置凸起，多个砂型组装时，主砂型的两侧均会接触辅助砂型，主砂型上表面与辅助砂型直接通过插孔插入，而下表面连接性较差，增加台阶状的结构，可以将辅助砂型的凸起插入台阶状结构内，形成子母扣的卡接方式。

更进一步地，所述第一直浇道为圆柱腔体，所述圆柱腔体的上表面设有内凹圈。此时，在第二直浇道的下表面设置凸圈，插入内凹圈，实现密封连接。

进一步地，还包括环形芯子，所述环形芯子位于主砂型与辅助砂型之间，所述主砂型上边沿均匀设有若干用于环形芯子定位的芯子定位点，所述芯子定位点与所述第三型腔相通。通过环形芯子，一方面可以将辅助砂型与主砂型更好连接，同时环形芯子保证了主砂型与辅助砂型配合时，连接处的密封性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中，与现有技术的叠型相比，通过将一个砂型改成两个壳型，减少了砂型的厚度，避免了芯部覆膜砂不易加热硬化，影响砂壳厚度，增加发气量，使得铸件气孔缺陷多，铸件成品率低的问题。

本实用新型中，通过增加中间孔型腔，在一个砂型上形成链轮或者手轮的中间结构，成型性好，一次到位，且能够根据中间孔结构的改变，改变第一型腔以及第二型腔的结构，变化性强。

附图说明

图1是现有技术中砂型的结构示意图；

图2是现有技术中砂型的组装图；

图3是现有技术中的砂芯的结构示意图；

图4为本实用新型提供的主砂型的结构示意图之一；

图5为本实用新型提供的主砂型的结构示意图之二；

图6为本实用新型提供的辅助砂型的结构示意图之一；

图7为本实用新型提供的辅助砂型的结构示意图之二；

图8为本实用新型提供的主砂型的使用状态图；

图中：

1、主砂型；2、第一直浇道；3、圆孔；4、第一型腔；5、第二型腔；6、第三型腔；7、连接型腔；8、辅助砂型；9、第一辅助型腔；10、第二辅助型腔；11、插孔；12、第二直浇道；13、内浇道；14、过渡型腔；15、凹陷部；16、第一加强筋；17、连接环；18、第二加强筋；19、环形凸起；20、内凹圈；21、环形芯子；22、芯子定位点；23、台阶状的凸起；24、凸圈；100、砂型；300、砂芯。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1

参照附图4-8所示，在本实施方式中，一种砂型，其用于形成链轮或者手轮的中间孔结构，包括主砂型1，在主砂型1的侧部设有与存储浇注液的浇注杯相通的第一直浇道2，用于浇注液的传送；本实施例中，主砂型1为圆环形的壳体结构，其侧部形成高度大于等于主砂型1的圆柱腔腔体结构的第一直浇道2，选用圆环形结构，因为手轮和链轮一般为圆环形，当然，也可以设置成四方形砂型，然后在四方形砂型上形成圆环形结构，相对于四方形等结构，圆环形结构更加美观，节省材料。

参照附图4-5所示，本实施例中，在主砂型1的中间位置设置有中间孔型腔，上述的中间孔型腔包括位于主砂型1中间位置的圆孔3以及位于圆孔3两侧的第一型腔4以及第二型腔5，第二型腔5远离所述第一型腔4的一端封闭；对于一般的链轮或手轮结构而言，其中间部位相比于边缘部位，高度较高，本实施例中，将高度较高的中间部位通过设置于主砂型1两侧的两个型腔形成，相比于一个型腔而言，一方面，主砂型1的稳定性变低，无论设置在哪一侧，浇注时，另一侧没有浇注液流动，主砂型1两侧稳定性必然不同，寿命必然变短；另一方面，中间位置较高，当中间位置是多变的结构时，通过两个型腔形成多变的结构，比一个型腔，更容易形成，在一段型腔上形成多变结构时，其强度等容易变弱，容易断裂。

本实施例还包括链轮外圈型腔，其具体为在主砂型1靠近边缘位置设有用于形成链轮外圈的环形的第三型腔6，此时第三型腔6与链轮外圈匹配，都是环形结构；第三型腔6与第一直浇道2联通，使得浇注液能够进入第三型腔6，同时为了便于将浇注液流入中间孔型腔，形成链轮或手轮的中间孔，第三型腔6通过连接型腔7与中间孔型腔相通。本实施例中，铁水通过第一直浇道流经内浇口进入第三型腔6以及连接型腔7，本实施例中，内浇口与第三型腔6的外圆相连接，形成铸件的型腔之间是相通的，铁水进入圆环形的第三型腔6的外圆，流经3个辐条筋，即连接型腔7后，进入中间孔型腔处。

参照附图6-7所示，使用本实施例时，还包括辅助砂型8，辅助砂型8的上表面与主砂型1的一面匹配，即在辅助砂型8的上表面设有与第三型腔6以及连接型腔7对应的第一辅助型腔9以及第二辅助型腔10，辅助砂型8的中间位置设有插孔11；砂型浇注前，将主砂型1的第一型腔4插入辅助砂型8的插孔11内，然后辅助砂型8侧部的第二直浇道12与主砂型1上的第一直浇道2配合使用。浇注时，主砂型1位于辅助砂型8上方，且主砂型1的第一型腔4插入所述插孔11内。打开浇注杯，浇注液经第一直浇道2以及第二直浇道12分别进入各个型腔，形成链轮或手轮的中间结构、外圆以及连接体。

本实施例中，砂型壳体厚度变薄，浇注时，砂壳芯部容易被加热，且中间孔型腔直接形成链轮或砂型的中间孔，覆膜砂发气量小，铸件气孔缺陷少，成品率高。

相比于现有技术，本实施例中，主砂型1的最大厚度为10mm；具体地，主砂型1指本申请中的砂壳砂型，而辅助砂型8则是为了配合主砂型1而产生的辅助砂壳，其最大厚度为10mm；现有技术中，叠型砂壳砂型的最大厚度为73.4mm，厚度过厚。

现有技术中，叠型砂型的最大厚度为73.4mm；本实施例中，砂型厚度薄，减少用砂量，减少砂壳固化保温时间，降低成本，提高制壳效率。

参照附图1-3所示，现有技术中，阀体驱动链轮砂型分3部分，首先，外壳砂型一付，叠型，砂型100两面都有模样，两个砂型100相互叠加形成一个型腔，砂型100为实心，较厚，用砂量大，用砂成本高，心部覆膜砂不容易加热硬化透，影响砂型100强度，未固化覆膜砂发气量大，铸件气孔缺陷多。其次，现有技术的砂型，在制备链轮时，首先同一砂型100的两面，均能形成产品，进而在砂型100的第一个面上组装砂芯300，然后组装外圆齿芯子（即为了本申请中的环形芯子21内壁的孔，需要下芯子），然后拿出另一个砂型100，砂型100的第二面与之前带有砂芯300砂型100的第一面扣合，浇注两个砂型100的中间位置，浇注形成产品。

采用本实施例中的砂型，在砂型结构上，由原来的叠型工艺改为壳型工艺，即原来的砂壳成型，上下两层砂壳之间用加强筋支撑，随型减砂，减薄砂壳厚度，减少用砂量，减少砂壳固化保温时间，降低成本，提高制壳效率，同时能实现中间孔芯子在砂壳上直接带出。其次，外壳和芯子砂型由垂直分型改为水平分型，杜绝了砂壳射不实的缺陷，提高了砂壳和毛坯的成品率。具体地，水平分型是指砂型上下开合，分上模和下模 ，垂直分型是指砂型左右开合，分左模和右模，相对的射芯机也分为垂直射芯机和水平射芯机。

实施例2

参照附图4-8所示，本实施例中，还包括位于主砂型1上的内浇道13，具体地，内浇道13设于第一直浇道2与连接型腔7之间，用于联通第一直浇道2与连接型腔7，具体地，内浇道13的宽度小于所述链轮外圈型腔的宽度；本实施例中，内浇道13是连接第一直浇道2和连接型腔7型腔之间的铁水通道，直浇道的铁水流经内浇道，然后进入型腔，完成充型过程。

本实施例中，内浇道13的宽度为26mm,厚度为9mm，目的是为保证铁水进入型腔时的流量，从而保证充型速度防止冷隔、气孔等铸造缺陷。

本实施例中，链轮或手轮中间位置为圆柱体加圆台结构，故本实施例中，第一型腔4为圆台型的型腔，为了避免浇注液在圆孔3处堆积，本实施例中，还增加了过渡型腔14，第一型腔4通过过渡型腔14与主砂型1连接，且第一型腔4直径最大的一面与过渡型腔14连接。通过过渡型腔14，很好的保护了第一型腔4、圆孔3以及第二型腔5。由于浇注液流动中，孔径变化，必然影响浇注液的流速，而过渡型腔14能够避免直接变化，起到保护作用。

具体地，内浇道（ingate）是指，浇注系统中，引导铁水进入型腔的部分。内浇口设置在一个辐条筋处，因为辐条筋是连接中间孔部位的通道，也是铁水到达最远端距离最近的通道，有利于提高远端的充型速度，减少冷隔、气孔缺陷。

本实施例中，为了减少主砂型1的厚度，在成型制备时，将主砂型1的上表面朝向下表面凹陷，形成凹陷部15。增加了凹陷部15，主砂型1边缘以及圆孔3之间的圆环，厚度变小，壳体进一步变薄成本降低，且在砂型浇注时，芯部覆膜砂容易加热，减少了砂壳固化保温时间，提高了效率。

实施例3

参照附图4-8所示，本实施例在实施例2的基础上，将凹陷部15设定为若干个，同时，若干的凹陷部15之间通过第一加强筋16隔开。本实施例中，通过增加第一加强筋16，提高了相邻的凹陷部15之间的稳定性，浇注液流经砂型时，由于凹陷部较薄，多次浇注，凹陷部持续受力，强度难以保证，而第一加强筋16，则能很好地保证凹陷部15之间的强度。且当主砂型1以及辅助砂型8形成一组砂型，然后多组砂型叠加时，主砂型1以及辅助砂型8接触面之间的支撑力较差，第一加强筋16能很好地保证砂型之间的支撑力。

本实施例中，还在主砂型1上表面围绕所述第二型腔5设有连接环17，所述第一加强筋16一端与所述连接环17连接，另一端延伸至主砂型1边缘。第一加强筋16形成后，靠近中间位置的一端如果只是自身延伸，则凹陷部15靠内一侧与圆孔3连接处，强度较弱，而浇注液又会多次流经圆孔3与凹陷部15靠内一侧的连接处，故需要连接环17来确保此处的强度。即浇注液通过连接环17来流动，浇注液的承重需要连接环17承载。

本实施例中，为了保证每个凹陷部15内部的强度，在每个所述凹陷部15内设有若干第二加强筋18，当凹陷部15为多个时，如果凹陷部15宽度过大，凹陷部15本身的强度不稳，容易被损坏，第二加强筋18能确保凹陷部本身的强度。具体地，第二加强筋18的两端分别与连接环17以及凹陷部15的边缘相连接。这样的连接，在制备砂型时，一体成型，生产方便，结构简单，强度较好。

本实施例中，在连接环17与所述第二型腔5之间还有若干圈的环形凸起19，若干所述的环形凸起19，距离主砂型1中间位置圆孔3的高度逐渐增高，若干的环形凸起19以及连接环17形成以第二腔体为中心的台阶状结构。当多组砂型组装时，主砂型1的两侧均会接触辅助砂型8，主砂型1的下表面与辅助砂型8直接通过插孔11插入，连接紧密。而主砂型1的上表面连接性较差，增加台阶状的结构，然后在辅助砂型8上设置匹配的台阶状的凸起23，台阶状的凸起23插入主砂型1的上表面内，形成子母扣的卡接方式。使得相邻砂型组之间的连接紧密。

本实施例中，为了确保浇注液流经直浇道的密封，避免铁水溢出的问题，将第一直浇道2设置为圆柱腔体，在圆柱腔体的上表面设有内凹圈20；同时此时，在第二直浇道12的下表面设置凸圈24，当多组砂型组组装时，将第二直浇道12上的凸圈24插入主砂型1上的内凹圈20内，实现密封连接。具体地，第二直浇道12为圆环形的腔体，凸圈24朝向第二直浇道12的内圆设置，其宽度为第二直浇道12宽度的三分之一到二分之一。

参照附图8所示，本实施例中，还包括环形芯子21，所述环形芯子21位于主砂型1与辅助砂型8之间，此时，辅助砂型8上表面设有圆环形凸起，然后环形芯子21套在圆环形凸起外侧，砂型组装时，环形芯子21的外径、主砂型1的外径、圆环形辅助砂型8的外径相等，进而安装形成统一直径的圆柱体。

本实施例中，主砂型1上边沿均匀设有若干用于环形芯子21定位的芯子定位点22，具体位于主砂型1的下表面，所述芯子定位点22与所述第三型腔6相通。通过环形芯子21，一方面可以将辅助砂型8与主砂型1更好连接，同时环形芯子21保证了主砂型1与辅助砂型8配合时，连接处的密封性。

实施例4

本实施例中，参照附图4-8所示，需要制作WG链轮，具体制造的链轮结构类似于手轮，包括上下的环形结构，环形结构内圆通过连接圈连接，中间设有导向架安装槽，导向架安装槽与环形结构通过连接体连接，导向架安装槽包括位于空腔圆柱体以及中间的凸台腔体。

本实施例中，采用实施例2的砂型，制备链轮，具有步骤如下：

1、先摆放好带钢板的下夹具。

在夹具放辅助砂型8，辅助砂型8的上表面朝上，并将辅助砂型8的外表面磨平，和夹具上钢板贴合严实，稳固。

2、砂型组装：在辅助砂型8上表面上安装环形芯子21，然后将主砂型1设置在辅助砂型8上，且环形芯子21上的定位凸起插入芯子定位点22上。

浇注前，将主砂型1上第一直浇道2的底部用专用覆膜砂镶块堵严实（即堵底），防止漏铁水。安装时，将堵好底的主砂型1，叠放在已安放在夹具上的辅助砂型8上，多组砂型组安装时，使得主砂型1上表面的环形凸起19与辅助砂型8下表面的台阶状的凸起23匹配，而主砂型1上表面的内凹圈20与辅助砂型8下表面的凸圈24匹配，形成子母扣。

本实施例中，一个带有环形芯子21的辅助砂型8以及主砂型1形成一组砂型，每组砂型形成一个链轮铸件，可以根据需求，设置若干组砂型。此时，重复砂型组装步骤，直止叠加到定额高度，然后在顶部安放下一组砂型，利用下砂壳中间的圆锥凸台形成中间孔和外形。

3、固定砂型：放上上夹具，安装螺杆并拧紧螺丝，将若干组砂型固定。

4、砂型浇注，在直浇道顶部安装陶瓷过滤网，埋箱振实后在安装浇口杯。

浇注液经第一直浇道2、第二直浇道12、第一至第三型腔，以及第一辅助型腔9、第二辅助型腔10等，先流入主砂型1的链轮外圈型腔，继续流入中间孔型腔；

5、链轮产品的形成：砂型浇注结束后，形成至少一个链轮产品，所述链轮产品的中间导向槽由中间孔型腔形成，所述链轮产品的外圈由链轮外圈型腔形成，所述链轮产品的外圈与中间导向槽的连接部分由连接型腔等形成；

6、链轮产品的取出：浇注结束后，拆卸固定后的砂型，将主砂型1、辅助砂型8以及环形芯子21拆卸，即可取出所述链轮产品。链轮产品的取出具体为，浇注结束后，整个砂型结构在砂箱保温2小时后，拆卸固定加装的砂型和丝杆，将铸件束放在震动落砂机上，震动落砂月3-6分钟，铸件外部型砂会溃散脱落分离，裸露出铸件，将主砂型1、辅助砂型8以及环形芯子20拆卸，即可取出所述链轮产品的铸件束。

现在新砂型砂壳中间是少下一个砂芯300，是靠辅助砂型8上的圆环形凸起形成内孔，不用下中间孔芯子，降低用砂量，减少一个芯子砂型和一道工序。

本实施例中，砂比为1.426，用砂量为4.28Kg；砂壳厚度降低，无需安装拿取活块（即凸齿），操作安全，工作效率高。

对比实施例

参照附图1-3所示，采用现有技术同时制造上述WG链轮，首先，需要砂型100一付，叠型，砂型100两面都有模样，两个砂型100相互叠加形成一个型腔，砂型100为实心，较厚，用砂量大，用砂成本高，心部覆膜砂不容易加热硬化透，影响砂型100强度，未固化覆膜砂发气量大，铸件气孔缺陷多。此时，砂型100两面分别为第一面和第二面，在砂型100的第一面上先组装砂芯300，然后组装圆环形芯子21，最后另取一砂型100，将砂型100的第二面扣合在之前砂型100的第一面上；如此增加多个砂型100，形成叠加，相邻的两个砂型100之间形成浇注腔，浇注即可形成链轮结构。

同时，对比实施例中，砂芯砂型的砂壳厚，存在射砂不实缺陷，很难解决，后期需要修补，比较费工，成品率较低。

采用对比实施例，砂比为3.7，用砂量为10.2Kg。

通过对比可知，采用本实用新型中的砂型，以及砂型制备链轮，砂壳厚度降低，砂比降低，效率提高。

本实施例中的砂型，与现有技术相比，将现有技术中的砂芯直接安装在主砂型1上，进而组装时，无需多次下芯，且本实施例中，砂壳厚度变小，芯部覆膜砂容易加热，用砂量降低，砂壳强度变强，发气量变小，铸件气孔缺陷变少，提高铸件产品的成品率。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。