一种砂型自定位模板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于砂型铸造领域，涉及砂型铸造模板，尤其涉及一种砂型自定位模板。
【背景技术】
[0002]水平分型的模板有双面模板和单面模板。它们一般由模底板、模样、浇注系统模、加热元件、定位元件等组成，定位元件一般指定位销、套。定位元件制作精度不好或者长期磨损可导致上下型定位偏差过大而铸件错型，严重的导致废品。
[0003]大多数情况下分型面是平面的，对于单面模板一般是通过定位销、孔满足要求，受到制作方法和精度及磨损的影响定位精度越来越差;双面模板一般没有定位销、孔，上下造型一般是同时进行的，上、下型定位一般通过造型设备的精度来保证，随着磨损增加以及运型车移动中的碰撞，都可能导致错型。有些模板虽然是曲面分型的，但只是因为模样分型的需要，不是从型面定位的角度来考虑设计的，定位效果不理想。有些产品对错型要求比较严格特别是需要做动平衡的产品如汽车配件的差速器壳，以上所述模板不能满足要求特别是设备或模板老化以后。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述的由于长时间使用模具，定位销或者孔磨损之后会大大降低产品的精度;我们设计了一种砂型自定位模板。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，一种砂型自定位模板，包括上模板以及设置在上模板下部的下模板，所述上模板一侧的中部设置有向下凹的内凹梯形槽，另一侧的中部设置有向下凸的外凸梯形槽，所述内凹梯形槽和外凸梯形槽形成第一梯形槽，所述下模板中部设置有与第一梯形槽相同的结构的第二梯形凹槽，所述第一梯形凹槽上底面的中部可以设置向上凸的模形囊和浇注机构，所述第一梯形凹槽下底面的中部设置向上凹的模形囊和浇注机构，所述第二梯形凹槽上底面的中部则设置向下凹模形囊，下底面的中部则设置向下凸的模形囊，所述梯形凹槽为等腰梯形，所述等腰梯形的定位斜度为5°?40。。
[0006]作为优选，所述梯形凹槽的四个角处设置有边倒角。
[0007]作为优选，所述上模板为长方体，所述上模板上第一梯形凹槽的外侧平均设置有第一螺栓孔，所述第一螺栓孔至少设置有4个。
[0008]作为优选，所述下模板为长方形，所述下模板上第二梯形凹槽的外侧平均设置有与第一螺栓孔对应的第二螺栓孔，所述第二螺栓孔至少设置有4个。
[0009]作为优选，所述第一螺栓孔和第二螺栓孔内部设置有固定螺栓。
[0010]作为优选，所述上模板为长方体，所述上模板上第一梯形凹槽外侧的下部设置有向下开口的第一小型梯形凹槽，所述上模板下部的前后两端和左右两端分别设置有第一小型梯形凹槽，所述上模板下部的一端设置有I?3个第一小型梯形凹槽。
[0011]作为优选，所述下模板为长方体，所述下模板上第二梯形凹槽外侧的上部设置有向上开口的第二小型梯形凹槽，所述下模板上部的前后两端和左右两端分别设置有第二小型梯形凹槽，所述下模板上部的一端设置有I?3个第二小型梯形凹槽。
[0012]作为优选，所述第一小型梯形凹槽与第二小型梯形凹槽内部设置有双梯形连接杆，所述双梯形连接杆的一端设置有拉环。
[0013]作为优选，所述上模板上第一小型梯形凹槽的上表面上设置有卡钩。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
[0015]1、本发明整体采用梯形凹槽式设计，我们将待加工产品的模板设置在梯形凹槽内，其相比现有常规的技术的好处是，本发明模板本身的设计就是采用卡位式设计，对模板进行设计，将平面分型改造为曲面分型后增加了吃砂量的曲线长度，减少了跑火现象，即改进得到了一种使用砂型型面作进一步精确定位的模板即砂型自定位模板，这是在造型合型工部原定位基础上的一种精定位方法;定位精度一般决定于模具的制作精度，可以避免使用销、孔定位精度差或装备老化带来的定位偏差，减少错型量;其具有结构简单、定位准确、实用性强、更易于制作等特点；
[0016]2、我们为了使定位更加准确，实用性更强，我们做了两种设计:第一是在上、下模板上设置了螺栓孔、螺栓以及与螺栓相配合的螺帽；第二在上、下模板上设置了小型梯形凹槽、双梯形连接杆以及卡钩。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为一种砂型自定位模板的立体结构示意图；
[0019]图2为一种砂型自定位模板(上模板与下模板扣合)的立体结构示意图；
[0020]图3为一种砂型自定位模板(上模板与下模板扣合，并带有双梯形连接杆)的立体结构示意图；
[0021]图4为一种砂型自定位模板(带有双梯形连接杆，上模板和下模板分离)的立体结构示意图；
[0022]图5为双梯形连接杆的立体结构示意图；
[0023]图6为一种砂型自定位模板(带有模型囊和浇注机构)的立体结构示意图；
[0024]图7为一种砂型自定位模板(带有模型囊和浇注机构)另一个角度的立体结构示意图；
[0025]以上各图中，1、上模板；11、第一梯形凹槽；12、内凹梯形槽；13、外凸梯形槽；14、边倒角;2、下模板;21、第二梯形凹槽;3、螺栓孔;4、模型囊;5、双梯形连接机构;51双梯形连接杆;52、拉环、6、第一小型梯形凹槽;7、浇注机构;8、差速器外壳的型囊;81、差速器外壳的上型囊;82、差速器外壳的下型囊;9、第二小型梯形凹槽;10、螺栓。
【具体实施方式】
[0026]为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
[0028]实施例1，如图1和图2所示，本发明设计了一种砂型自定位模板，包括上模板I和下模板2，上模板I 一侧的中部设置有向下凹的内凹梯形槽12，另一侧的中部设置有向下凸的外凸梯形槽13，内凹梯形槽12和外凸梯形槽13形成第一梯形槽，下模板2中部设置有与第一梯形槽相同的结构的第二梯形凹槽21，本发明中的上模板I和下模板2也就是分别利用梯形凹槽这样一个结构实现的卡位，其上、下模板2不能左右、前后移动，只能上下移动;我们在第一梯形凹槽11的中部设置有向上凸的上型囊，第二梯形凹槽21的中部设置有向下凹并与上型囊相配合的下型囊，上型囊和下行囊的配对个数不一定是一对，其主要取决于所模具的大小、梯形凹槽的大小或者具体情况来决定，梯形凹槽为等腰梯形，等腰梯形的定位斜度为5°?40°，在保证模板使用性能的前提下斜度越小定位效果越好。
[0029]为了使定位效果更好，我们对梯形凹槽的四个角处设置了边倒角14。
[0030]实施例2，为了使本发明定位更加准确，实用性更强，如图2所示，上模板I的形体为长方体，在长方体型的上模板I上第一梯形凹槽11的外侧平均设置有第一螺栓孔3，第一螺栓孔3至少设置有4个，下模板2上也是设置了与上模板I配合的第二螺栓孔3，向本发明在上、下模板2上已经设计了梯形凹槽，使上、下模板2不能前后、左右移动，在上、下模板2上分别设置了第一螺栓孔3和第二螺栓孔3，在两个螺栓孔3内设置有用于连接上、下模板2的固定螺栓，螺栓孔3的个数至少设置4个，其作用一是固定连接上、下模板2其上、下模板2不能上下移动，二是辅助上、下模板2利用梯形凹槽本身固定，螺栓孔3的个数至少设置4个的原因是为了能更好的固定；除了上述一种形式之外还设置了另一种固定形式，如图3至图5所示，上模板I为长方体，上模板I上第一梯形凹槽11外侧的下部设置有向下开口的第一小型梯形凹槽6，上模板I下部的前后两端和左右两端分别设置有第一小型梯形凹槽6，上模板I下部的一端设置有I?3个第一小型梯形凹槽6，下模板2为长方体，所述下模板2上第二梯形凹槽21外侧的上部设置有向上开口的第二小型梯形凹槽，所述下模板2上部的前后两端和左右两端分别设置有第二小型梯形凹槽，所述下模板2上部的一端设置有I?3个第二小型梯形凹槽，第一小型梯形凹槽6与第二小型梯形凹槽内部设置有双梯形连接杆51，所述双梯形连接杆51的一端设置有拉环52，所述上模板I上第一小型梯形凹槽6的上表面上设置有卡钩，卡钩起到是当双梯形连接杆51不用的时候，承载双梯形连接杆51的作用，利用这种形式的好处是，能使上、下模板2上下固定力更均匀，使其更加不容易发生由于向下挤压过大所产生的形变情况。
[0031]本发明的适用范围:
[0032]适用于砂型铸造模板特别是平面分型砂型铸造模板的改进，也可用于平衡上下型高度，使更多的产品适于该模板造型。
[0033]在下列情况下可优先选择使用该模板:
[0034]1.错型严重，现用模板不能满足要求时；
[0035]2.产品要求做动平衡且非加工面较多时；
[0036]3.需要平衡上下型高度时，如为加大铁液压头高度而降低分型面位置，因顶面或底面的吃啥量过小不能满足工艺要求等原因；
[0037]4.使用平面模板容易跑火时。
[0038]下面具体的说一下本发明的设计原则(如图6所示):
[0039]1.为保证吊砂强度防止砂尖角，定位斜面(定位截面梯形的腰部)与造型砂箱、模样或浇注系统型面的边距一般不低于10_。
[0040]2.定位斜面厚度t不小于评估的最小厚度，双面模板一般应大于水平分型面厚度T的 1/2。
[0041]3.定位深度H设计。应满足:上型顶面和下型底面的吃砂量不小于要求的最小值；为保证吊砂强度H应小些，但一般1mm;为平衡上下型高度，H要适当大些;H还要满足第I项原则。设计原则:保障前者，优化后者。
[0042]4.定位斜度α设计:5° < α < 40°。对于单面模板:一般5° < α < 30°，角度越小，定位效果越好。对于双面模板:定位深度HS 1/2Τ时，一般5° <α<30° ;定位深度Η>1/2Τ时，因考虑到模板强度一般30° < α < 40°，且a = arCSint/T。设计原则:保障模板强度的前提下，α角尽量小。
[0043]5.在满足上述4项原则的前提下，定位斜面与模样和浇注系统型面的边距要尽量大。
[0044]6.定位斜面配合间隙一般设计为0.1 ±0.1mm;水平配合面不设计间隙。
[0045]下面根据我们公司采用本发明设计的一种砂型自动位模板，设计的两种模板的分析设计情况(设计计算过程):
[0046]第一种，一种行星轮壳模板的设计。
[0047]1.模板的适用性分析
[0048]已知FBM造型线上下箱尺寸660mmX 508mmX 250mm，双面模板厚度T = 30mm，吃砂量最低要求为50mm。铸造工艺方案如图2。
[0049]如图2，如使用平面分型模板，则上型高度225mm，下型高