一种镶铸仿形镍芯铜口模用的覆膜砂模具的制作方法

1.本实用新型涉及覆膜砂模具制造领域，尤其涉及一种镶铸仿形镍芯铜口模用的覆膜砂模具。


背景技术：

2.在运用镶铸工艺铸造生产镶铸仿形镍芯铜口模的工艺中，需要在覆膜砂芯上的指定位置安装仿形镍芯，并要求安装后的仿形镍芯与覆膜砂芯结合处无间隙且必须同心，否则将造成镶铸好镍芯的铜口模存在气孔、砂眼等铸造瑕疵，或因镍芯与铜口模本体不同心导致的一边加工量太大而另一边没有加工量而造成口模报废。与其他型砂相比，由于覆膜砂的流动性好，用它制作出来的型、芯轮廓清晰，尺寸精确且组织致密，适于制造比较复杂的砂芯；所以根据镶铸仿形镍芯铜口模的工艺要求制作用于生产专用覆膜砂芯的模具，是保证镶铸仿形镍芯铜口模铸造缺陷少、成品率高的关键。
3.现有技术方案是运用黏土砂造型，按照铜口模外型制作木型，通过造型机得到上砂型和下砂型，并在下砂型的指定位置镶嵌安装仿形镍芯，然后将上砂型与下砂型合在一起浇注，获得镶铸仿形镍芯的铜口模铸件。此种工艺因黏土砂砂型不够坚硬，砂型表面粗糙，浇注后得到的铸件表面光洁度很差，且镶嵌安装仿形镍芯时砂型上没有固定安装位置，全凭工人靠经验将镍芯按压到下砂型的口模位置；由于黏土砂型较软，按压时的力度大小将直接影响镶铸仿形镍芯的位置精度，且如果镍芯安装时，镍芯内腔与铜口模内腔的中心不垂直同心，将会造成镶铸仿形镍芯的铜口模铸件在加工时镍层厚度不均匀，铜口模铸件直接报废的后果。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种镶铸仿形镍芯铜口模用的覆膜砂模具，解决使用其他砂型易出现砂孔、气眼及铜口模本体与镶铸件中间有缝隙等铸造缺陷，造成铸件报废的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型一种镶铸仿形镍芯铜口模用的覆膜砂模具，包括上砂芯模具和下砂芯模具，所述上砂芯模具包括上箱上凹模和上箱下凸模，所述上箱上凹模和所述上箱下凸模安装在合模机构内；所述下砂芯模具包括下箱上凸模和下箱下凹模，所述下箱上凸模和所述下箱下凹模安装在合模机构内。
7.进一步的，所述合模机构包括上模具托板、上模具托架、下模具托板和下模具托架，所述上模具托板和所述上模具托架设置在所述上箱上凹模的左侧，所述下模具托板和所述下模具托架设置在所述上箱下凸模的右侧，所述上箱上凹模和所述上模具托架之间、所述上箱下凸模和所述下模具托架之间设置有导柱，所述导柱的外侧套设有复位弹簧，所述上箱上凹模的左侧、所述上箱下凸模的右侧设置有托板顶杆，所述上箱上凹模上安装有顶杆。
8.再进一步的，所述上箱上凹模的正面设置有第一凹模型腔，所述凹模型腔的四周设置有多个第一顶杆安装孔，所述上箱上凹模的背面设置有多个第一模具托架安装孔和第一模具托板安装孔，所述上箱上凹模的左右立面设置有多个第一加热棒孔，所述第一加热棒孔的一侧设置有第一测温孔；所述上箱下凸模的正面设置有第一凸模型腔，所述第一凹模型腔和所述第一凸模型腔合模后形成上砂芯型腔，所述第一凸模型腔的中部设置有浇道口，所述第一凸模型腔的四周设置有多个第二顶杆安装孔，所述上箱下凸模的背面设置有多个第二模具托架安装孔和第二模具托板安装孔，所述上箱下凸模的左右立面设置有多个第二加热棒孔，所述第二加热棒孔的一侧设置有第二测温孔，所述第一凸模型腔的一侧设置有定位销。
9.再进一步的，所述第一顶杆安装孔和所述第二顶杆安装孔均设置为通孔，所述第一加热棒孔和所述第二加热棒孔均设置为通孔。
10.再进一步的，所述下箱上凸模的正面设置有第二凸模型腔，所述第二凸模型腔的中间设置有水口，所述水口的四周设置有多个仿形镍芯安装腔，所述仿形镍芯安装腔的内部可拆卸的连接有凸模模芯，所述第二凸模型腔的四周设置有多个第三顶杆安装孔，所述下箱上凸模的背面设置有多个第三模具托架安装孔和第三模具托板安装孔，所述下箱上凸模的左右立面设置有多个第三加热棒孔，所述第三加热棒孔的一侧设置有第三测温孔；所述下箱下凹模的正面设置有第二凹模型腔，所述第二凸模型腔和所述第二凹模型腔合模后形成下砂芯型腔，所述第二凹模型腔的四周设置有多个第四顶杆安装孔，所述下箱下凹模的背面设置有多个第四模具托架安装孔和第四模具托板安装孔，所述下箱下凹模的左右立面设置有多个第四加热棒孔，所述第四加热棒孔的一侧设置有第四测温孔。
11.再进一步的，所述仿形镍芯安装腔的内部设置有多个模芯安装孔，螺栓贯穿所述模芯安装孔后将所述凸模模芯连接在所述仿形镍芯安装腔内。
12.再进一步的，所述第三顶杆安装孔和所述第四顶杆安装孔均设置为通孔，所述第三加热棒孔和所述第四加热棒孔均设置为通孔。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
14.本实用新型用两套覆膜砂模具分别生产镶铸仿形镍芯铜口模用上砂芯和下砂芯，在下砂芯上安装仿形镍芯，然后再将上砂芯和下砂芯合在一起浇注，以获得尺寸精确的镶铸仿形镍芯铜口模毛坯；本实用新型的铸造镶铸仿形镍芯铜口模用的覆膜砂模具，可保证镍芯安装位置与铜口模内腔同心，加工后镍层均匀一致，且浇注后得到的铜口模铸件表面光洁度高、尺寸精确易于加工，镶铸仿形镍芯铜口模的成品率显著提高。
附图说明
15.下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
16.图1为本实用新型上砂芯模具结构示意图；
17.图2为本实用新型上箱上凹模俯视图；
18.图3为本实用新型上箱上凹模侧视图；
19.图4为本实用新型上箱下凸模俯视图；
20.图5为本实用新型上箱下凸模侧视图；
21.图6为本实用新型下箱上凸模俯视图；
22.图7为本实用新型下箱上凸模侧视图；
23.图8为本实用新型下箱下凹模俯视图；
24.图9为本实用新型下箱下凹模侧视图；
25.附图标记说明：1、上箱上凹模；1-1、第一凹模型腔；1-2、第一顶杆安装孔；1-3、第一模具托架安装孔；1-4、第一模具托板安装孔；1-5、第一加热棒孔；1-6、第一测温孔；2、上箱下凸模；2-1、第一凸模型腔浇道口；2-2、第二顶杆安装孔；2-3、第二模具托架安装孔；2-4、第二模具托板安装孔；2-5、第二加热棒孔；2-6、第二测温孔；2-7、定位销；2-8、浇道口；3、下箱上凸模；3-1、第二凸模型腔；3-2、仿形镍芯安装腔；3-23、模芯安装孔；3-3、水口；3-4、第三顶杆安装孔；3-5、第三模具托架安装孔；3-6、第三模具托板安装孔；3-7、第三加热棒孔；3-8、第三测温孔；3-9、水口；4、下箱下凹模；4-1、模具第二凹模型腔；4-2、第四顶杆安装孔；4-3、第四模具托架安装孔；4-4、第四模具托板安装孔；4-5、第四加热棒孔；4-6、第四测温孔；5、上模具托板；6、上模具托架；7、下模具托板；8、下模具托架；9、托板顶杆；10、顶杆；11、导柱；12、复位弹簧。
具体实施方式
26.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。需要说明的是，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
28.如图1-9所示，一种镶铸仿形镍芯铜口模用的覆膜砂模具，包括上砂芯模具和下砂芯模具，所述上砂芯模具包括上箱上凹模1和上箱下凸模2，所述上箱上凹模1和所述上箱下凸模2安装在合模机构内；所述下砂芯模具包括下箱上凸模3和下箱下凹模4，所述下箱上凸模3和所述下箱下凹模4安装在合模机构内；本实用新型用两组模具分别生产铜口模覆膜砂芯的上砂芯和下砂芯，并在下砂芯模具上设计出安装仿形镍芯的位置，使其生产的覆膜砂芯能够快速安装需要镶铸的仿形镍芯，同时安装的镍芯能够与砂芯紧密贴合，并保证与覆膜砂芯内腔的同心度，且镶铸后的铜合金口模与镍芯之间无缝隙，结合面成冶金结合状态。本覆膜砂模具由上箱上模、上箱下模和下箱上模、下箱下模两套模具组成，分别用于制作镶铸仿形镍芯铜口模覆膜砂芯的上砂芯和下砂芯；浇注前在下砂芯指定位置安装仿形镍芯，然后将上砂芯和下砂芯合在一起浇注，以获得镶铸仿形镍芯的铜口模铸件。
29.具体来说，所述合模机构包括上模具托板5、上模具托架6、下模具托板7和下模具托架8，所述上模具托板5和所述上模具托架6设置在所述上箱上凹模1的左侧，所述下模具托板7和所述下模具托架8设置在所述上箱下凸模2的右侧，所述上箱上凹模1和所述上模具
托架6之间、所述上箱下凸模2和所述下模具托架8之间设置有导柱11，所述导柱11的外侧套设有复位弹簧12，所述上箱上凹模1的左侧、所述上箱下凸模2的右侧设置有托板顶杆9，所述上箱上凹模1上安装有顶杆10；使用时，两侧的托板顶杆9推动上箱上凹模1、上箱下凸模2相向运动，进行合模，复位弹簧12压缩；开模时，两侧的托板顶杆9拉动上箱上凹模1、上箱下凸模2反向运动，复位弹簧12复位。
30.所述下箱上凸模3和所述下箱下凹模4在合模机构中安装方式与上述方式相同，在此不再赘述。
31.所述上箱上凹模1的正面设置有第一凹模型腔1-1，所述凹模型腔1-1的四周设置有多个第一顶杆安装孔1-2，所述上箱上凹模1的背面设置有多个第一模具托架安装孔1-3和第一模具托板安装孔1-4，所述上箱上凹模1的左右立面设置有多个第一加热棒孔1-5，所述第一加热棒孔1-5的一侧设置有第一测温孔1-6；所述上箱下凸模2的正面设置有第一凸模型腔2-1，所述第一凹模型腔1-1和所述第一凸模型腔2-1合模后形成上砂芯型腔，所述第一凸模型腔2-1的中部设置有浇道口2-8，所述第一凸模型腔2-1的四周设置有多个第二顶杆安装孔2-2，所述上箱下凸模2的背面设置有多个第二模具托架安装孔2-3和第二模具托板安装孔2-4，所述上箱下凸模2的左右立面设置有多个第二加热棒孔2-5，所述第二加热棒孔2-5的一侧设置有第二测温孔2-6，所述第一凸模型腔2-1的一侧设置有定位销2-7。
32.所述第一顶杆安装孔1-2和所述第二顶杆安装孔2-2均设置为通孔，所述第一加热棒孔1-5和所述第二加热棒孔2-5均设置为通孔。
33.所述下箱上凸模3的正面设置有第二凸模型腔3-1，所述第二凸模型腔3-1的中间设置有水口3-9，所述水口3-9的四周设置有多个仿形镍芯安装腔3-2，所述仿形镍芯安装腔3-2的内部可拆卸的连接有凸模模芯，所述第二凸模型腔3-1的四周设置有多个第三顶杆安装孔3-4，所述下箱上凸模3的背面设置有多个第三模具托架安装孔3-5和第三模具托板安装孔3-6，所述下箱上凸模3的左右立面设置有多个第三加热棒孔3-7，所述第三加热棒孔3-7的一侧设置有第三测温孔3-8；所述下箱下凹模4的正面设置有第二凹模型腔4-1，所述第二凸模型腔3-1和所述第二凹模型腔4-1合模后形成下砂芯型腔，所述第二凹模型腔4-1的四周设置有多个第四顶杆安装孔4-2，所述下箱下凹模4的背面设置有多个第四模具托架安装孔4-3和第四模具托板安装孔4-4，所述下箱下凹模4的左右立面设置有多个第四加热棒孔4-5，所述第四加热棒孔4-5的一侧设置有第四测温孔4-6。
34.所述仿形镍芯安装腔3-2的内部设置有多个模芯安装孔3-3，螺栓贯穿所述模芯安装孔3-3后将所述凸模模芯连接在所述仿形镍芯安装腔3-2内。
35.所述第三顶杆安装孔3-4和所述第四顶杆安装孔4-2均设置为通孔，所述第三加热棒孔3-7和所述第四加热棒孔4-5均设置为通孔。
36.本实用新型的具体步骤为：
37.1、选用钢材制作模具毛坯，或用生铁分别铸造上砂芯模具毛坯和下砂芯模具毛坯；
38.2、所述上砂芯模具包含上箱上凹模1和上箱下凸模2，上箱上凹模1的左侧设置有上模具托板5，上箱下凸模2的右侧设置有下模具托板7；
39.3、在上箱上凹模1上按铜口模外型尺寸加工出第一凹模型腔1-1，所述第一凹模型腔1-1可以是双腔、三腔和四腔，在模具外型尺寸固定的情况下，按照铜口模铸件的外型尺
寸决定；
40.4、在上箱上凹模1上按照模具型腔设有若干个第一顶杆安装孔1-2，所述第一顶杆安装孔1-2为通孔；
41.5、在上箱上凹模1背面指定位置设有4个第一模具托架安装孔1-3和4个第一模具托板安装孔1-4；所述第一模具托架安装孔1-3和第一模具托板安装孔1-4不是通孔，用于在上箱上凹模具背面安装上模具托板5和上模具托架6；
42.6、在上箱上凹模1左右立面根据模具型腔形状设有3-4个第一加热棒孔1-5，所述第一加热棒孔1-5为通孔，可按需从两个方向向内插入加热棒；在插入加热棒的带电线的一侧设有1个第一测温孔1-6，用于安装模具测温探头；
43.7、在上箱下凸模2上按铜口模外型尺寸加工出第一凸模型腔2-1，所述第一凸模型腔2-1与第一凹模型腔1-1相对应，尺寸根据铜口模铸件的外型尺寸决定；
44.8、在上箱下凸模2上设有浇道口2-8和内浇道；
45.9、在上箱下凸模2上按照模具凸模形状设有若干个第二顶杆安装孔2-2，所述第二顶杆安装孔2-2为通孔；
46.10、在上箱下凸模2背面指定位置设有4个第二模具托架安装孔2-3和4个第二模具托板安装孔2-4；所述第二模具托架安装孔2-3和第二模具托板安装孔2-4不是通孔，用于在模具背面安装下模具托板7和下模具托架8；
47.11、在上箱下凸模2左右立面根据模具凸模形状设有3-4个第二加热棒孔2-5，所述第二加热棒孔2-5为通孔，可按需从两个方向向内插入加热棒；在插入加热棒的带电线的一侧设有1个第二测温孔2-6，用于安装下凸模模具测温探头；
48.12、本覆膜砂模具的下砂芯模具包括下箱上凸模3和下箱下凹模4，并分别设有模具托板；
49.13、在所述下箱上凸模3上，按照铜口模内腔尺寸加工出模具凸模模芯，所述模具凸模模芯外型尺寸与需要镶铸的仿形镍芯的型腔尺寸相对应，可根据仿形镍芯的型号尺寸进行更换；
50.14、在下箱上凸模3上需要安装模芯的部位，每个模芯下方四角各有1个模芯安装孔3-3，用于使用螺丝将可更换模芯安装到下箱上凸模3上；本实施例中下箱上凸模上共有16个模芯安装孔，可安装4个模芯；
51.15、在所述下箱上凸模3上设有水口3-9，所述水口3-9横置于凸模中间位置；
52.16、在下箱上凸模3上按照模具凸模形状设有若干个第三顶杆安装孔3-4，所述第三顶杆安装孔3-4为通孔；
53.17、在下箱上凸模3背面指定位置设有4个第三模具托架安装孔3-5和4个第三模具托板安装孔3-6；所述第三模具托架安装孔3-5和第三模具托板安装孔3-6不是通孔，用于在模具背面安装模具托架和托板；
54.18、在下箱上凸模3左右立面根据模具凸模形状设有3-4个第三加热棒孔3-7，所述第三加热棒孔3-7为通孔，可按需从两个方向向内插入加热棒；在插入加热棒的带电线的一侧设有1个第三测温孔3-8，用于安装下凸模模具测温探头；
55.19、在下箱下凹模4上加工出第二凹模型腔4-1，所述第二凹模型腔4-1可以是双腔、三腔和四腔，在模具外型尺寸固定的情况下，按照凸模模芯的外型尺寸决定；
56.20、在下箱下凹模4上按照模具型腔设有若干个第四顶杆安装孔4-2，所述第四顶杆安装孔4-2为通孔；
57.21、在下箱下凹模4背面指定位置设有4个第四模具托架安装孔4-3和4个第四模具托板安装孔4-4；所述第四模具托架安装孔4-3和第四模具托板安装孔4-4不是通孔，用于在上箱下凹模具背面安装模具托架和托板；
58.22、在下箱下凹模4左右立面根据模具型腔形状设有3-4个第四加热棒孔4-5，所述第四加热棒孔4-5为通孔，可按需从两个方向向内插入加热棒；在插入加热棒的带电线的一侧设有1个第四测温孔4-6，用于安装模具测温探头。
59.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。