專利名稱：大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造模具領(lǐng)域，具體地說是一種大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重 力鑄造模具。
背景技術(shù)：
齒輪箱體是目前國內(nèi)外遠程管道閥門自動控制器的主要零部件，廣泛應(yīng)用 于天然氣、化工、石油、水利等行業(yè)。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄造模具需要五方 向開模產(chǎn)品尺寸精度高，僅內(nèi)腔就分為動力腔、齒輪腔、電子腔等四個腔體， 在產(chǎn)品裝配過程中相互之間極易干涉；產(chǎn)品氣密性要求高，四個腔內(nèi)應(yīng)分別通 過3.0Mpa的水壓檢測。主要加工面的針孔度達到ISO10049的2級。由于齒輪 箱體金屬型的重力鑄造，在鑄造工藝技術(shù)上和模具的設(shè)計制造水平上存在較大 的困難，因此一直采用砂型鑄造工藝，其砂型鑄造工藝方法致使產(chǎn)品性能遠達 不到產(chǎn)品的設(shè)計要求，嚴重制約了該項目在國內(nèi)的推廣。砂型鑄造工藝主要存 在的問題有
1. 尺寸精度差，由于產(chǎn)品內(nèi)腔是由多砂芯拼合而成，砂型定位偏差大， 給機械加工和裝配帶來很大困難；
2. 產(chǎn)品氣密性差，砂型鑄件縮松滲漏嚴重，通過產(chǎn)品的水壓檢測廢品率 極高；
3. 加工面針孔度超差，由于鑄件在砂型中冷卻速度慢，造成產(chǎn)品厚大部位 經(jīng)加工后發(fā)現(xiàn)的針孔度超差，報廢率很高；4. 鑄件內(nèi)部缺陷嚴重，當型砂中的水分控制不嚴或空氣濕度大于80%的條 件下生產(chǎn)的鑄件內(nèi)部極容易產(chǎn)生氣孔、縮松和氧化結(jié)渣缺陷；5. 鑄件的機械性能低，特別是產(chǎn)品的硬度低，至使產(chǎn)品加工面的粗糙度達不 到產(chǎn)品設(shè)計要求；6. 產(chǎn)品表面不美觀，砂型鑄件表面粗糙度一般為Ra25-100。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種由傳統(tǒng)砂型鑄造改為 金屬型重力鑄造的大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，從而獲得具有尺 寸精度高，氣密性高，機械性能高，內(nèi)部組織無縮松、氣孔、夾雜的外形美觀 的齒輪箱體零件。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，包括上抽芯定位座、上抽 芯、側(cè)抽芯定位座、側(cè)抽型芯、下模座、退料器、澆口側(cè)模、左右模定位導(dǎo)向 座、左模和右模，所述退料器設(shè)置在下模座下方，左模和右模上設(shè)有上抽芯定 位座，下模座上設(shè)有側(cè)抽芯定位座、左右模定位導(dǎo)向座、澆口側(cè)模和下抽芯， 上抽芯定位座和側(cè)抽芯定位座內(nèi)分別設(shè)有可抽動的上抽芯和側(cè)抽型芯；下模座 上設(shè)有可沿左右合模導(dǎo)向定位鍵滑動合模的左模和右模，左模和右模通過左右 模定位導(dǎo)向座與左右模導(dǎo)向定位鍵配合。所述左右模定位導(dǎo)向座上設(shè)有左右模導(dǎo)向定位鍵。所述下模座上設(shè)有左右模角向定位銷。下模座上設(shè)有左右模水平導(dǎo)向鍵。所述下模座和退料器之間設(shè)有下模座定位鍵。所述退料器下方設(shè)有退料器定位鍵。
所述側(cè)抽芯定位座上設(shè)有側(cè)抽芯定位導(dǎo)向鍵。
所述上抽芯定位座上設(shè)有上抽芯定位導(dǎo)向鍵。
所述上抽芯、下抽芯、左模、右模、側(cè)抽型芯和下模座內(nèi)分別設(shè)有電加熱 管、溫度傳感器和模具冷卻裝置。
本發(fā)明由于將鑄件由砂型鑄造改為金屬型重力鑄造，因而具有以下優(yōu)點
1、 本發(fā)明的模具的所有運動和固定的零部件均采用定位座與導(dǎo)向定位鍵 作全方位的方向和位置的定位，同時固定在下模座上的直澆口側(cè)模與左右模分 離，使左右模體受熱均勻，避免了在澆注過程中高溫金屬液瞬間溫升引起的模
具膨脹變形，保證了鑄件的高尺寸精確度等級，尺寸精確度達到了 ISO8062 CT6級。
2、 、本發(fā)明提高了產(chǎn)品的氣密性，動力腔、齒輪腔、電子腔等四個腔內(nèi)分 別通過3.0Mpa的水壓檢測合格率100%。
3、 本發(fā)明提高了產(chǎn)品質(zhì)量，鑄件內(nèi)部針孔度達到了ISO10049 2級以上要 求，避免了鑄件的內(nèi)部氣孔、氧化夾渣等鑄造缺陷，鑄件表面粗糙度達到了 Ra3.2。
4、 本發(fā)明提高了產(chǎn)品的機械性能，產(chǎn)品的抗拉強度和硬度分別提高了 20%-25%，伸長率增加了 30%-50%，取消了鑄件的T6熱處理。
5、 提高了鑄件的生產(chǎn)效率，采用金屬型重力鑄造后，生產(chǎn)效率比砂型鑄 造提高了3-5倍，完全滿足規(guī)?；a(chǎn)需要。


圖1為本發(fā)明的正視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說明1、左右合模導(dǎo)向銷，2、上抽芯定位座，3、上抽芯，4、側(cè)抽 芯定位座，5、左右模定位導(dǎo)向座，6、左右模導(dǎo)向定位鍵，7、左右模角向定 位銷，8、下模座，9、退料器，10、左右模水平導(dǎo)向鍵，11、下模座定位鍵， 12、退料器定位鍵，13、澆口側(cè)模，14、左模，15、右模，16、側(cè)抽型芯，17、 側(cè)抽芯定位導(dǎo)向鍵，18、上抽芯定位導(dǎo)向鍵。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。一種大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，包括上抽芯定位座2、上 抽芯3、側(cè)抽芯定位座4、側(cè)抽型芯16、下模座8、退料器9、澆口側(cè)模13、 左右模定位導(dǎo)向座5、左模14和右模15，所述退料器9設(shè)置在下模座8下方， 左模14和右模15上設(shè)有上抽芯定位座2，下模座8上設(shè)有側(cè)抽芯定位座4、 左右模定位導(dǎo)向座5、澆口側(cè)模13和下抽芯，上抽芯定位座2和側(cè)抽芯定位座 4內(nèi)分別設(shè)有可抽動的上抽芯3和側(cè)抽型芯16;下模座8上設(shè)有可沿左右合模 導(dǎo)向銷1滑動合模的左模14和右模15，左模14和右模15通過左右模導(dǎo)向定 位鍵6與左右模定位導(dǎo)向座5連接。下模座上設(shè)有可沿左右合模導(dǎo)向定位鍵滑 動合模的左模和右模，左模和右模通過左右模定位導(dǎo)向座與左右模導(dǎo)向定位鍵 配合。下模座8上設(shè)有左右模角向定位銷7。下模座8上設(shè)有左右模水平導(dǎo)向鍵 10。下模座8和退料器9之間設(shè)有下模座定位鍵11。 退料器9下方設(shè)有退料器定位鍵12。側(cè)抽芯定位座4上設(shè)有側(cè)抽芯定位導(dǎo)向鍵17。 上抽芯定位座2上設(shè)有上抽芯定位導(dǎo)向鍵18。
上抽芯3、下抽芯、左模14、右模15、側(cè)抽型芯16和下模座8內(nèi)分別設(shè) 有電加熱管、溫度傳感器和模具冷卻裝置。
通過退料器定位鍵12將裝置主體定位并用螺栓固定于鑄造機摸板之上， 以避免在五方向開合模過程中裝置產(chǎn)生位移。齒輪箱體零件的整體外形是由左 模14和右模15成型，由固定在下模座8上的左右模定位導(dǎo)向座5和固定在左 右模定位導(dǎo)向座5上的左右模定位導(dǎo)向鍵6對左模14和右模15在開合模過程 的水平方向和垂直方向的導(dǎo)向與定位，保證了左模14和右模15的開合運行平 穩(wěn)以及在水平方向和垂直方向的全方位精確定位。齒輪箱體零件的左右內(nèi)腔由 固定在左模14和右模15內(nèi)的型芯成型，在打開左模14和右模15的過程中連 同左右型芯一起抽出。齒輪箱體零件的側(cè)抽芯內(nèi)腔由側(cè)抽型芯16成型，固定 在下模座8上的側(cè)抽芯定位座4和側(cè)抽芯定位導(dǎo)向鍵17保證了側(cè)抽型芯16在 開合運行過程中和合模狀態(tài)的平行度及角向定位。齒輪箱體零件的上抽芯內(nèi)腔 由上抽型芯3成型，由固定在左模14和右模15頂部的上抽芯定位座2和上抽 芯定位導(dǎo)向鍵18保證了上抽芯3在開合運行過程中和合模狀態(tài)的垂直度及定 位。齒輪箱體零件的下抽芯內(nèi)腔由固定在下模座8上的型芯成型，在鑄件頂出 過程中抽出。齒輪箱體零件的直澆口由固定在下模座8上的澆口側(cè)模13成型， 其作用是隔離在澆注過程中高溫金屬液傳導(dǎo)給左模14和右模15的熱量，避免 瞬間高溫引起的模具膨脹變形，同時澆口側(cè)模13還起到固定和壓緊金屬液過 濾網(wǎng)的作用，防止鑄件產(chǎn)生氣孔、夾渣缺陷。在模具的各型芯，各側(cè)抽模，下 模座內(nèi)分別設(shè)置有電加熱管和溫度傳感器和模具冷卻裝置，完成對模具的預(yù)熱和溫度控制。本發(fā)明的操作程序1、 通過退料器定位鍵將模具定位并用螺栓固定于鑄造機摸板之上，用連 接器將模具頂料板與鑄造機頂料器相連。將各側(cè)模、各型芯用螺栓與模板連接 并緊固。2、 合金熔化合金牌號ZL101A，合金熔化溫度760-780°C3、 鑄件澆注澆注溫度690-700'C，模具溫度350'C,澆注時間20秒。4、 鑄件冷卻凝固后，打開模具，取出鑄件，得到大型齒輪箱體鑄造件。 本發(fā)明未涉及的硬件均可通過現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，其特征是包括上抽芯定位座(2)、上抽芯(3)、側(cè)抽芯定位座(4)、側(cè)抽型芯(16)、下模座(8)、退料器(9)、澆口側(cè)模(13)、左右模定位導(dǎo)向座(5)、左模(14)和右模(15)，所述退料器(9)設(shè)置在下模座(8)下方，左模(14)和右模(15)上設(shè)有上抽芯定位座(2)，下模座8上設(shè)有側(cè)抽芯定位座(4)、左右模定位導(dǎo)向座(5)、澆口側(cè)模(13)和下抽芯，上抽芯定位座(2)和側(cè)抽芯定位座(4)內(nèi)分別設(shè)有可抽動的上抽芯(3)和側(cè)抽型芯(16)；下模座(8)上設(shè)有可沿左右合模導(dǎo)向定位鍵(6)滑動合模的左模(14)和右模(15)，左模(14)和右模(15)通過左右模定位導(dǎo)向座(5)與左右模導(dǎo)向定位鍵(6)配合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，其特征 是所述下模座(8)上設(shè)有左右模角向定位銷(7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，其特征 是所述下模座(8)上設(shè)有左右模水平導(dǎo)向鍵(10)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，其特征 是所述下模座(8)和退料器(9)之間設(shè)有下模座定位鍵(11)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，其特征 是所述退料器(9)下方設(shè)有退料器定位鍵(12)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，其特征 是所述側(cè)抽芯定位座(4)上設(shè)有側(cè)抽芯定位導(dǎo)向鍵(17)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，其特征是所述上抽芯定位座(2)上設(shè)有上抽芯定位導(dǎo)向鍵(18)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，其特征 是所述左右模定位導(dǎo)向座(5)上設(shè)有左右模導(dǎo)向定位鍵(6)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，其特征 是所述上抽芯(3)、下抽芯、左模(14)、右模(15)、側(cè)抽型芯(16)和下模 座(8)內(nèi)分別設(shè)有電加熱管、溫度傳感器和模具冷卻裝置。
全文摘要
一種大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，包括上抽芯定位座、上抽芯、側(cè)抽芯定位座、側(cè)抽型芯、下模座、退料器、澆口側(cè)模、左右模定位導(dǎo)向座、左模和右模，所述退料器設(shè)置在下模座下方，左模和右模上設(shè)有上抽芯定位座，下模座上設(shè)有側(cè)抽芯定位座、左右模定位導(dǎo)向座、澆口側(cè)模和下抽芯，上抽芯定位座和側(cè)抽芯定位座內(nèi)分別設(shè)有可抽動的上抽芯和側(cè)抽型芯；下模座上設(shè)有可沿左右合模導(dǎo)向定位鍵滑動合模的左模和右模，左模和右模通過左右模定位導(dǎo)向座與左右模導(dǎo)向定位鍵配合。本發(fā)明由傳統(tǒng)砂型鑄造改為金屬型重力鑄造的大型齒輪箱體卡嵌式金屬型重力鑄造模具，從而獲得具有尺寸精度高，氣密性高，機械性能高，內(nèi)部組織無縮松、氣孔、夾雜的外形美觀的齒輪箱體零件。
文檔編號B22C9/06GK101574727SQ200910027760
公開日2009年11月11日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者俞民生, 周青松, 軍 徐, 趙金生, 鄒正良 申請人:江蘇江旭鑄造集團有限公司