CN206435720U - 一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒。包括：外框架，设置于外框架内的内芯盒；其中，所述外框架与内芯盒的接触面为木质结构；所述内芯盒包括：开口内缩的腔体，所述腔体内部设置有一砂芯骨撑；所述砂芯骨撑为一倒V形结构，其两端分别通过侧板支撑于腔体内壁上；所述腔体底部中心处设置有向上凸起。该芯盒采用塑胶材质并采用3D打印技术制造，塑胶材质包括尼龙、光敏树脂或PLA，芯盒的外框架仍采用木质或金属制造，可简化工艺过程，缩短芯盒制造周期，提高试制效率，并且修模容易，修模工作量小，修模成本低，芯盒局部结构的更改或替换方便快捷，芯盒耐磨性能好，尺寸精度高，综合成本较低。

Description

一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒

技术领域

本实用新型涉及一种铸造芯盒，属于铁路设备领域，具体是涉及一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒。

背景技术

铁道车辆铸钢件试制及生产过程中，需首先设计制造用于制作砂芯的铸造芯盒。铸造芯盒一般由外框架和内芯盒通过装配组成，传统铸造芯盒多采用全金属制造（外框架和内芯盒均采用金属制造），少量采用全木质制造（外框架和内芯盒均采用木质制造）。传统铸造芯盒具有以下缺点：

（1）制造金属芯盒一般需经过铸坯、热处理、机加工等工艺过程，制造木质芯盒一般需采用数控加工，导致芯盒制造周期较长（一套铁路铸钢件金属芯盒一般需要7～15天左右时间），产品试制周期长，芯盒局部修复或替换困难，综合成本较高。

（2）全金属芯盒修模困难，若需反复修模，则修模工作量大，修模成本高。

（3）若产品结构只有少量变化，芯盒上局部结构的更改或替换不方便，因局部结构仍需繁琐的加工过程。

（4）木质芯盒耐磨性能不佳，尺寸精度不高，尤其内芯盒，因经常与芯砂接触，若采用木质，则磨损较快。

3D打印技术因其快速制造、无模成型、成型材料丰富、成型结构复杂等诸多优势，在工业界及科技界方兴未艾，将对传统制造业产生重大影响。目前，3D打印技术已经在铸造方面实现了一些应用，如打印铸造砂芯、打印塑胶材质的精密铸造原型零件等。

基于铁路铸钢件铸造生产的特点，考虑到其芯盒制作周期长、局部修复或替换困难等问题，提出将3D打印技术引入铁路铸钢件砂芯制造过程中，即在铁路铸钢件新产品试制过程中，采用3D打印技术并用塑胶材质制作铸造芯盒，用于铸钢件砂芯制造。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的全金属芯盒工艺过程繁琐、制造周期长、修模困难、局部结构更改或替换不方便以及全木质芯盒耐磨性差、尺寸精度不高等问题，提出了一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒。该芯盒采用塑胶材质并采用3D打印技术制造，塑胶材质包括尼龙、光敏树脂或PLA，芯盒的外框架仍采用木质或金属制造，可简化工艺过程，缩短芯盒制造周期，提高试制效率，并且修模容易，修模工作量小，修模成本低，芯盒局部结构的更改或替换方便快捷，芯盒耐磨性能好，尺寸精度高，综合成本较低。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，包括：外框架，设置于外框架内的内芯盒；其中，所述外框架与内芯盒的接触面为木质结构；

所述内芯盒包括：开口内缩的腔体，所述腔体内部设置有一砂芯骨撑；所述砂芯骨撑为一倒V形结构，其两端分别通过侧板支撑于腔体内壁上；

所述腔体底部中心处设置有向上凸起。

优化的，上述的一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，所述腔体的开口处设置有向内的变径段；所述凸起的顶部为一弧面形状，其底部的截面为矩形；并且所述凸起的底部与腔体底部水平设置的第一阶面相接，所述第一阶面的边缘向下纵向延伸后与底部的第一弧底的一端相接；所述第一弧底从与第一阶面相接的一侧向上延伸后与腔体侧壁相接。

优化的，上述的一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，所述第一弧底的圆心解为90度。

优化的，上述的一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，所述腔体内部设置有芯盖。

优化的，上述的一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，所述内芯盒包括尼龙层、光敏树脂层、PLA材质层中的一种或多种。

因此，本实用新型具有如下优点： 1. 采用了3D打印快速成型技术，可简化工艺过程，大大缩短芯盒制造周期（塑胶模块4天即可交货），提高试制效率；2. 由于采用了塑胶材质，修模容易，修模工作量小，修模成本低；芯盒局部结构的更改或替换方便快捷；3.芯盒耐磨性能好，尺寸精度高；芯盒制造的综合成本较低。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。图中，内芯盒1、外框架2、腔体101、砂芯骨撑102、侧板103、凸起104、变径段105、第一阶面106相、第一弧底107、芯盖108。

实施例：

一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，包括：外框架2，设置于外框架2内的内芯盒1；其中，外框架2与内芯盒1的接触面为木质结构；

内芯盒1包括：开口内缩的腔体101，腔体101内部设置有一砂芯骨撑102；砂芯骨撑102为一倒V形结构，其两端分别通过侧板103支撑于腔体101内壁上；

腔体101底部中心处设置有向上凸起104。

腔体101内部设置有芯盖108。腔体101的开口处设置有向内的变径段105；凸起104的顶部为一弧面形状，其底部的截面为矩形；并且凸起104的底部与腔体101底部水平设置的第一阶面106相接，第一阶面106的边缘向下纵向延伸后与底部的第一弧底107的一端相接；第一弧底107从与第一阶面106相接的一侧向上延伸后与腔体侧壁相接。第一弧底107的圆心解为90度。

内芯盒1包括尼龙层、光敏树脂层、PLA材质层中的一种或多种。

采用上述结构后，在铁路铸钢件芯盒设计的过程中，芯盒的外框架可采用木质或金属材料，而决定砂芯形状、尺寸及表面粗糙度的内芯盒采用塑胶材质，且采用3D打印技术制作。应考虑当前3D打印加工塑胶零件的最大尺寸等因素，确定内芯盒如何进行分块及每个模块的形状尺寸等。之后，整个芯盒分两部分制造，外框架采用木质制造，内芯盒采用3D打印的塑胶材质制造，塑胶材质包括尼龙、光敏树脂及PLA，这些材质的刚度、耐磨性、耐腐蚀性及3D打印件表面光洁度等满足铸造生产要求，其中，尼龙材质目前打印的最大尺寸为500×500×400mm，光敏树脂材质目前打印的最大尺寸为450×450×350mm，PLA材质目前打印的最大尺寸为1000×1000×1000mm。各塑胶材质打印的最大尺寸将随3D打印技术的不断发展而增大。

内芯盒1和外框架2分别加工好后，即可装配组成一套完整的侧架小导框芯盒。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了图中，内芯盒1、外框架2、腔体101、砂芯骨撑102、侧板103、凸起104、变径段105、第一阶面106相、第一弧底107、芯盖108等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，其特征在于，包括：外框架(2)，设置于外框架(2)内的内芯盒(1)；其中，所述外框架(2)与内芯盒(1)的接触面为木质结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，其特征在于，

所述内芯盒(1)包括：开口内缩的腔体(101)，所述腔体(101)内部设置有一砂芯骨撑(102)；所述砂芯骨撑(102)为一倒V形结构，其两端分别通过侧板(103)支撑于腔体(101)内壁上；

所述腔体(101)底部中心处设置有向上凸起(104)。

3.根据权利要求2所述的一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，其特征在于，所述腔体(101)的开口处设置有向内的变径段(105)；所述凸起(104)的顶部为一弧面形状，其底部的截面为矩形；并且所述凸起(104)的底部与腔体(101)底部水平设置的第一阶面(106)相接，所述第一阶面(106)的边缘向下纵向延伸后与底部的第一弧底(107)的一端相接；所述第一弧底(107)从与第一阶面(106)相接的一侧向上延伸后与腔体侧壁相接。

4.根据权利要求3所述的一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，其特征在于，所述第一弧底(107)的圆心解为90度。

5.根据权利要求3所述的一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，其特征在于，所述腔体(101)内部设置有芯盖(108)。

6.根据权利要求1所述的一种用于铁道车辆砂芯制造的铸造芯盒，其 特征在于，所述内芯盒(1)包括尼龙层、光敏树脂层、PLA材质层中的一种或多种。