[發明專利]砂芯及其冷芯盒射芯通用模具以及制造方法

有效

• 申請號: 201711210213.7
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107745087B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 李小靜
• 申請（專利權）人: 四川共享鑄造有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B22C15/23;B33Y80/00;B33Y10/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王學強;羅滿

本發明公開了一種砂芯包括砂芯本體以及固定在砂芯本體上的冷鐵，所述砂芯本體包括母體砂芯和子砂芯，所述子砂芯鑲嵌在母體砂芯上；所述冷鐵固定在子砂芯上。還提供了一種制作該砂芯的模具和方法。

技術領域

本發明涉及一種鑄造用砂芯及制作砂芯的冷芯盒射芯模具，以及利用該模具來制造砂芯的方法。

背景技術

砂芯是一種固定在砂模內部用于成型鑄件中腔體的模具。砂芯本身也需要利用模具來制作。砂芯的制作包括傳統冷芯盒射芯制芯和3D打印制作砂芯。

傳統冷芯盒射芯制芯的過程中，冷鐵運用通常是設置擺放在下模，上模無法或不易設置安放冷鐵，即使要使用也只能在砂芯在設計時預留冷鐵放置空間，待砂型射芯完后再安放粘貼上去，但往往由于射芯制作的砂芯存在拔模斜度，鑄造冷鐵的拔模斜度、尺寸偏差和飛邊等問題，導致冷鐵與砂芯預留空間不吻合，在安放過程中需要打磨砂型或填塞間隙填充物，影響砂芯質量和生產效率。并且在傳統的冷芯盒射芯模具制造中，每種砂芯均單獨制作模具，甚至每個不同的砂芯均需要單獨制作或組合制作一套模具；冷芯盒模具結構復雜，包括上冷芯盒、下冷芯盒、射砂板、射砂咀、上頂模板、下頂模板，上冷芯盒開設有多個射砂孔、設定位孔，下冷芯盒設有與上冷芯盒定位孔對接的定位銷。冷芯盒射芯金屬模具比手工造型用模具(木模、塑料模、金屬模)結構復雜，生產制造成本高1-3倍，模具設計、制作周期長2-3倍；模具成本占整個鑄件生產成本的比例較高，隨著鑄件種類的增多，鑄件模具也相應增多，大幅增加了模具庫存成本。嚴重制約冷芯盒射芯技術的發展，造成鑄造制芯生產效率的瓶頸問題；阻礙冷芯盒射芯生產產業化的發展。

采用3D打印制作砂芯過程中，無法安放冷鐵，需要冷鐵時，砂芯在設計時需預留冷鐵放置空間，待砂型打印完后再粘貼上去，鑄造冷鐵的拔模斜度、尺寸偏差和飛邊等問題，導致冷鐵與砂芯預留空間不吻合，在安放過程中同樣需要打磨砂型或填塞間隙填充物，影響砂芯質量和生產效率。

同時，對于整個冷鐵的粘置過程，由于冷鐵質量的浮動，拔模斜度原因，冷鐵規格的多樣，而且在粘置過程中由于間隙較大，間隙內的型砂強度難以保證，增加了鑄件夾砂風險；如過多使用粘結劑，增加了砂型的發氣量，極易造成氣孔等鑄造缺陷。

綜上所述，現有的制芯方法具有以下問題：1)冷芯盒射芯生產的機體砂芯的上模冷鐵粘貼后，冷鐵周邊的間隙2-5mm，需要手工填砂或填充大量的粘結劑，極大地影響砂芯的質量；2)3D打印的砂芯需要使用冷鐵的，同樣由于鑄造冷鐵的拔模斜度、尺寸偏差和飛邊等問題，導致冷鐵與砂芯預留空間不吻合，在安放過程中同樣需要打磨砂型或填塞間隙填充物，影響砂芯質量和生產效率；甚至使用加工冷鐵的方式來保證冷鐵的質量，增加了冷鐵成本。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種砂芯及其模具以及制造方法，解決了3D 打印或射芯等快速成型砂芯冷鐵設計使用的操作問題和高尺寸精度限制問題。

為解決以上技術問題，本發明的技術方案為：一種砂芯，包括砂芯本體以及固定在砂芯本體上的冷鐵，所述砂芯本體包括母體砂芯和子砂芯，所述子砂芯鑲嵌在母體砂芯上；所述冷鐵固定在子砂芯上。

作為一種改進，所述子砂芯與母體砂芯之間的間隙為0.5-1mm。

作為一種優選，所述子砂芯為砂芯本體上與冷鐵周圍接觸的厚度為 5-30mm的砂體。

作為一種優選，所述子砂芯為砂芯本體上與冷鐵周圍接觸的厚度為 5-40mm的砂體。

本發明還提供一種用于制作上述子砂芯的冷芯盒射芯通用模具，包括母模和子模；所述母模包括上母模和下母模，所述子模包括上子模和下子模；母模上有用于容納子模的空腔以及用于與子模匹配連接的連接孔；所述子模上射嘴和排氣孔與母模對應，并設置有與連接孔配合連接的法蘭；冷鐵放置在下子模上。

作為一種改進，所述上子模和下子模沿砂芯的使用面隨型分模而成。