一种铁型覆砂模具的制作方法

本实用新型属于铸造造型技术领域，尤其涉及一种铁型覆砂模具。

背景技术：

发动机缸盖是发动机中最关键零件之一，其精度要求高，加工工艺复杂，加工的质量直接影响发动机的整体性能和质量，因此，发动机缸盖的加工特别重要。随着缸盖的结构越来越复杂，对铸件的要求越来越高，而现有缸盖的浇铸方案主要有三种：顶注、侧注和底注，其中底注的浇道比较复杂，造型麻烦，金属液的损耗较高，容易产生冷隔、浇不足等现象；顶注模具的结构简单，使用方便，但是现有顶注方案，通常为直接通过浇铸口将金属液浇入型腔中，此种方式会导致金属液对砂芯具有较大的直接的冲击力，很容易造成砂芯破坏,不利于铸件成型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种铁型覆砂模具，以解决金属液冲击力较大而破坏砂芯导致铸件废品的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：一种铁型覆砂模具，包括内覆有覆砂层的砂箱，砂箱内至少设有一个型腔，型腔内设有砂芯，砂箱顶部设有浇铸口，砂箱上设有横浇槽，砂芯包括顶芯，所述顶芯位于型腔上部且将所述横浇槽覆盖，所述顶芯内开设有连通浇铸口与横浇槽的中转道，所述顶芯上开设有若干连通型腔与横浇槽的内浇道。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：金属液从浇铸口浇入，然后进入顶芯内部的中转道，再由中转道进入横浇槽中，最后通过内浇道流入型腔中。本方案相对于现有技术增加了顶芯、中转道、横浇槽和内浇道。利用砂芯中的一个部分，即顶芯，在覆砂层形成后直接将顶芯安装于覆砂层上覆盖住横浇槽，与横浇槽组合形成横浇道。由于横浇道由横浇槽和顶芯组成，如此一来，在形成覆砂层时能够通过母模使横浇槽也形成一层覆砂层，有利于金属液的保温，如果是整体式的横浇道则无法很好的在横浇道中形成覆砂层，同时顶芯还能作为砂芯的一部分与其他砂芯配合对铸件起到造型的作用。并且浇铸口与横浇槽之间通过中转道相连，使金属液在中转道处具有一定的缓冲作用，防止流入横浇槽的金属液冲击力过大，进而保证金属液从内浇道流入型腔内时冲击力不会过大，保护砂芯和铸件的完整性；同时，通过多个内浇道将金属液引入型腔中，使金属液能够全面均匀的进入型腔的内部，并且可以根据一些砂芯位置设置内浇道，使内浇道避免与一些砂芯正对，进一步保护砂芯的完整性。然后，横浇槽还能够作为冒口储存金属液，起到补缩的作用，进而相比于现有技术减去了冒口的设计，进一步简化了模具的结构，工装投入少，提高铸件工艺出品率。

进一步，所述内浇道包括开设于顶芯靠近横浇槽一侧侧壁上的缺口，所述缺口与覆砂层构成所述内浇道。通过将缺口与覆砂层组合构成内浇道，使金属液在通过内浇道时是沿着覆砂层向下流动的，覆砂层能够对金属液有一定的摩擦阻力，延缓金属液的流动，进而降低金属液对砂芯的冲击力，进一步保护砂芯的完整性，防止金属液的溅射。

进一步，所述中转道呈“L”状，中转道上端与浇铸口连通且位于浇铸口正下方，中转道另一端与横浇槽连通。通过将中转道设置为“L”状，可以使浇铸口与横浇槽之间具有一段水平的通道，进一步对金属液起到缓冲作用。

进一步，所述中转道底部设有向下延伸的缓冲窝。通过设置缓冲窝能够再深层次的对金属液起到缓冲作用。

进一步，所述砂箱上设有若干射砂孔，形成覆砂层的覆膜砂由射砂机通过射砂孔射入砂箱内。射砂孔能够作为覆砂层形成的重要部分，同时，由于覆砂层由覆膜砂聚集而成，覆膜砂之间具有空隙，而射砂孔由覆膜砂封堵住，所以在浇铸时，铸件、砂芯和覆砂层燃烧时产生的热气能够通过射砂孔向外排出。

进一步，砂箱的分型面上开设有排气通道，可以进一步对浇铸时产生的气体进行排散。

进一步，所述覆砂层的厚度为12毫米。可以充分保持金属液的温度。

进一步，浇铸口中部设有陶瓷过滤片。防止渣滓等废物进入型腔中，保证铸件的质量，提高出品率。

进一步，所述型腔的数量为两个。利用铁型覆砂模具实现缸盖一模两件的生产，提高生产效率，而金属液能够较为均衡的向两个型腔中流动，出品率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体图；

图2为本实用新型实施例的正视图；

图3为图2中B-B的剖视图；

图4为实施例中安装有顶芯的后箱的结构示意图；

图5为实施例中后箱的结构示意图；

图6为图4中A-A的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：后箱1、前箱2、浇铸口3、射砂孔4、覆砂层5、陶瓷过滤片6、顶芯7、中转道8、缓冲窝9、横浇槽10、排气通道11、缺口12。

实施例基本如附图1至图6所示：一种铁型覆砂模具，包括砂箱，砂箱包括相互配合的前箱2和后箱1，砂箱内设有至少有一个型腔，本实施例中型腔的数量为两个。如图4、图5所示，砂箱顶部设有浇铸口3，浇铸口3竖向设置，浇铸口3包括分别设置于前箱2和后箱1顶部的半圆柱状的通道，当前箱2和后箱1进行配合时，两个通道则可组合构成完整的浇铸口3，浇铸口3位于两个型腔之间的正上方。浇铸口3中部设有卡合槽，卡合槽用于卡合陶瓷过滤片6，陶瓷过滤片6用于过滤渣滓等杂物。后箱1的顶部开设有横浇槽10，横浇槽10为后箱1内壁至外部方向内凹的沟槽，横浇槽10水平设置于两个型腔的上部且位于浇铸口3下端开口的下方。后箱1的分型面上设有若干排气通道11，本实施例中排气通道11设置为四个，左右两侧分别设置一个，位于两个型腔上方的部分分别设置一个。

如图1至图3所示，前箱2和后箱1的侧面均开设有若干个通孔，通孔将型腔与外部连通，这些通孔为射砂孔4。型腔的表面覆有一层覆砂层5，覆砂层5由射砂机将覆膜砂通过射砂孔4射入砂箱与母模的间隙，并通过加热设备进行加热固化而形成，覆砂层5同时也覆盖了横浇槽10和浇铸口3。为了能够对流动的金属液进行充分的保温，覆砂层5的厚度为12毫米。

如图4、图5所示，两个型腔内均设有安装槽，安装槽用于安装砂芯，在浇铸之前，需要将砂芯安装于两个型腔中。砂芯包括顶芯7，顶芯7安装于两个型腔的顶部，顶芯7将横浇槽10完全覆盖住，且顶芯7位于浇铸口3的正下方并将浇铸口3下端封堵住。如图3所示，顶芯7位于浇铸口3下方处设有中转道8，中转道8将浇铸口3与横浇槽10连通，具体的为，中转道8呈“L”状，上端与浇铸口3下端连通，另一端与横浇槽10连通，中转道8的底端设有向下延伸的缓冲窝9，对金属液的流动起到缓冲的作用。如图6所示，顶芯7上还开设有若干连通型腔与横浇槽10的内浇道，内浇道包括开设于顶芯7靠近横浇槽10一侧侧壁上的缺口12，所述缺口12与覆砂层5构成所述内浇道。砂芯还包括水道芯、排气道芯、进气道芯和油道芯，均安装于型腔中(图中未示出)。

具体实施过程如下：预先在砂箱内制成覆砂层5，覆砂层5由射砂机将覆膜砂通过射砂孔4射入砂箱与母模的间隙，并通过加热设备进行加热固化而形成，覆砂层5同时也覆盖了横浇槽10和浇铸口3。

浇铸时，金属液从浇铸口3浇入，然后进入顶芯7内部的中转道8，由于顶芯7的阻挡使金属液无法向下直接流入型腔中，金属液会从中转道8进入横浇槽10中，最后通过内浇道流入型腔中。本方案相对于现有技术增加了顶芯7、中转道8、横浇槽10和内浇道。利用砂芯中的一个部分，即顶芯7，在覆砂层5形成后直接将顶芯7安装于覆砂层5上覆盖住横浇槽10，与横浇槽10组合构成横浇道，由于横浇道由横浇槽10和顶芯7组成，如此一来，在形成覆砂层5时能够通过母模使横浇槽10也形成一层覆砂层5，有利于金属液的保温，如果是整体式的横浇道则无法很好的在横浇道中形成覆砂层5，同时顶芯7还能作为砂芯的一部分与其他砂芯配合对铸件起到造型的作用。并且浇铸口3与横浇槽10之间通过中转道8相连，可以使浇铸口3与横浇槽10之间具有一段水平的通道，对金属液起到缓冲作用，防止流入横浇槽10的金属液冲击力过大。金属液再从横浇槽10流入内浇道，而内浇道由缺口12与覆砂层5组合构成，使金属液在通过内浇道时是沿着覆砂层5向下流动的，覆砂层5能够对金属液有一定的摩擦阻力，延缓金属液的流动，进而降低金属液对砂芯的冲击力，进一步保护砂芯的完整性，防止金属液的溅射，同时，通过多个内浇道将金属液引入型腔中，使金属液能够全面均匀的进入型腔的内部，并且可以根据一些砂芯位置设置内浇道，使内浇道避免与一些砂芯正对，进一步保护砂芯的完整性。然后，横浇槽10还能够作为冒口储存金属液，起到补缩的作用，进而相比于现有技术减去了冒口的设计，进一步简化了模具的结构，工装投入少，提高铸件工艺出品率。在浇铸过程中，排气通道11和射砂孔4均能起到一个排气散热的作用。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。