CN219292673U - 一种顶芯杆带有排气结构的冷芯盒模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于铸造技术领域，公开了一种顶芯杆带有排气结构的冷芯盒模具，包括上芯盒、下芯盒、射砂板、吹气板、上顶芯板、下顶芯板及若干顶芯杆，所述顶芯杆包括第一种顶芯杆，第一种顶芯杆的杆体为外轮廓呈圆柱状的实心结构；所述顶芯杆还包括第二种顶芯杆，第二种顶芯杆为带有排气结构的顶芯杆，第二种顶芯杆的杆体外轮廓为圆柱状，杆体的头部设有沉孔，沉孔内安装有排气塞，杆体内部设有排气通道，排气通道的上端与沉孔连通，下端与芯腔外部连通。本实用新型在不易起模且空间狭小的芯腔部位，设置带排气结构的顶芯杆，制芯时，气体催化剂可以通过顶芯杆排气结构排出芯腔外部，保证气体催化剂在芯砂内流动的同时保证砂芯的质量。

Description

一种顶芯杆带有排气结构的冷芯盒模具

技术领域

本实用新型属于铸造技术领域，涉及冷芯盒模具，尤其涉及冷芯盒模具的排气技术，特别是将排气结构设计在顶芯杆上。

背景技术

铸件生产过程中，砂芯是必不可少的中间产品，砂芯成型的方法是：在室温的环境下，在一定时间内通过压缩空气，将射砂板上混制好的芯砂快速填充至冷芯盒模具芯腔的一种方法，芯腔填满之后，使用压缩空气将气体催化剂通过上芯盒射砂嘴腔吹至芯腔内部，气体催化剂在芯砂内部穿梭，以达到砂芯固化，多余的气体催化剂再通过模具上设置的排气塞、排气孔等排气结构排至芯腔外及下的一种制芯工艺。

在砂芯生产的过程中，需要使用冷芯盒模具进行制芯，冷芯盒模具是由上芯盒、下芯盒、组合形成模具的芯腔，以及射砂板、吹气板、上顶芯板、下顶芯板及顶芯杆组成，制作完成的砂芯在起模时，通过将分布于下顶芯板的所有顶芯杆在液压缸的作用下统一抬起，顶芯杆作用至砂芯，以满足砂芯起模的要求。一方面砂芯的形状结构多种多样，砂芯不易起模的位置一定要设计顶芯杆，另一方面，不易起模的砂芯位置空间有限，为了保障砂芯的正常起模，优先设计顶芯杆结构，但现有顶芯杆结构不利于气体催化剂的在芯腔内的流动，无法保证砂芯局部位置的制芯质量，由于排气的好坏直接影响砂芯质量的好坏，因此在无法增加排气结构的情况下，需要设计一种排气结构，增加砂芯制芯时的排气效果用来保证砂芯质量，但若能将顶芯与排气功能合二为一，在砂芯制芯过程中保证砂芯质量就显得十分必要。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：现有技术上由于空间局限无法同时设置排气孔和顶芯杆时，无法保证砂芯局部位置的制芯质量的问题，旨在提供一种顶芯杆带有排气结构的冷芯盒模具。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种顶芯杆带有排气结构的冷芯盒模具，包括上芯盒、下芯盒、射砂板、吹气板、上顶芯板、下顶芯板及若干顶芯杆，所述上芯盒和下芯盒组合形成模具的芯腔，所述顶芯杆包括第一种顶芯杆，第一种顶芯杆是常规顶芯杆，第一种顶芯杆的杆体为外轮廓呈圆柱状的实心结构；其特征在于，所述顶芯杆还包括第二种顶芯杆，第二种顶芯杆为带有排气结构的顶芯杆，第二种顶芯杆设置于比第一种顶芯杆设置位置空间更狭小的芯腔部位，第二种顶芯杆的杆体外轮廓为圆柱状，杆体的头部设有沉孔，沉孔内安装有排气塞，杆体内部设有排气通道，排气通道的上端与沉孔连通，下端与芯腔外部连通。

上述方案，除常规顶芯杆外，分别针对在不易起模且空间狭小的芯腔部位，对顶芯杆增加排气结构，冷芯盒模具制芯时，顶芯杆与芯腔面齐平以保证砂芯形状满足要求，砂芯固化过程中，气体催化剂可以通过顶芯杆排气结构排出芯腔外部，保证气体催化剂在芯砂内流动的同时保证砂芯的质量。

进一步地，所述顶芯杆还包括第三种顶芯杆，第三种顶芯杆为带有排气结构的顶芯杆，第三种顶芯杆设置于比第二种顶芯杆设置位置空间更狭小的芯腔部位，第三种顶芯杆的杆体分为上下两段，下段杆体为外轮廓呈圆柱状的实心结构，上段杆体为外轮廓呈多棱体状的实心结构，上段杆体的截面为多边形，多边形的外接圈直径与下段杆体直径相等。

进一步地，所述顶芯杆还包括第四种顶芯杆，第四种顶芯杆设置于比第二种顶芯杆设置位置起模深度更深的芯腔部位，第四种顶芯杆的杆体分为上下两段，下段杆体为外轮廓呈圆柱状的实心结构，上段杆体的外轮廓呈多棱体状，上段杆体的截面外轮廓为多边形，多边形的外接圈直径与下段杆体直径相等；上段杆体的头部设有沉孔，沉孔内安装有排气塞，杆体内部设有排气通道，排气通道的上端与沉孔连通，下端与芯腔外部连接连通。

本实用新型的冷芯盒模具通过设置带有排气结构的顶芯杆，有效的提高冷芯盒模具的制芯质量，该结构简便易操作，可以有效利用模具空间且显著提高砂芯质量。

三种带有排气结构的顶芯杆具有以下特点：

1、第二种顶芯杆的结构是一根带有法兰盘的圆柱杆，通过在顶芯杆头部位置增加直径≥5mm的排气通道至一定的深度，深度尺寸要保证大于下芯盒的厚度尺寸，同时头部增加一定直径的沉孔便于安装排气塞，以便于气体催化剂通过排气通道排出芯腔至下模框，此规格的顶芯杆满足砂芯起模的同时也满足了砂芯制芯时气体催化剂的流动，保证了砂芯的质量，同时减少模具顶芯杆孔和排气孔的数量，降低了模具制作复杂性。

2、第三种顶芯杆外侧为多边形结构，内部无排气通道的顶芯杆，适用于一定直径尺寸的顶芯杆，第一，直径尺寸过小，制作排气通道难度较大；第二，制作的排气通道受限于顶芯杆的尺寸，排气通道的尺寸十分有限，在制芯时，芯砂粒度的差异，部分芯砂会进入到排气通道，极易造成排气通道堵塞，降低制芯时气体催化剂的流动性。

3、第四种顶芯杆属于第二种顶芯杆和第三种顶芯杆的进一步改进，为了保证气体在芯腔内的流动性，针对带有排气通道的顶芯杆，在顶芯杆外侧增加多边形结构，多边形结构与顶杆孔之间的配合间隙小于芯砂的粒度尺寸，排气的同时也保证了砂芯的形状。

附图说明

图1是本实用新型冷芯盒模具的俯视结构示意图。

图2是图1中A-A向视图。

图3是本实用新型所述第一种顶芯杆（现有常规顶芯杆）结构示意图。

图4是本实用新型所述第二种顶芯杆结构示意图。

图5是本实用新型所述第三种顶芯杆结构示意图。

图6是本实用新型所述第四种顶芯杆结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的一种顶芯杆带有排气结构的冷芯盒模具。顶芯杆主要三种改进结构：一、在现有的顶芯杆中心位置增加排气通道，使用排气塞覆盖排气通道以弥补顶芯杆顶部形状，二、顶芯杆周边设计成多边形结构，三、带有排气塞结构的顶芯杆同时周边设计多边形结构。现在结合附图，对排气结构的顶芯杆具体实施方式进行详细阐述。

参照图1、2，本实用新型所述冷芯盒模具，包括下模框1、下顶芯板顶柱2、第一种常规顶芯杆3、第二种带排气塞的顶芯杆4、第三种多边形顶芯杆5、第四种带排气塞的多边形的顶芯杆6、下顶芯板7、排尾气管8、下芯盒9、上芯盒10、射砂板11，顶芯杆的下端通过螺钉紧固在下顶芯板7上。下顶芯板顶柱2通过螺纹紧固在下顶芯板7另一侧。

冷芯盒制芯时，芯砂在高压空气的作用下通过射砂板11进入由下芯盒9和上芯盒10组成的芯腔内，气体催化剂通过上芯盒10背面进入芯腔内，通过气体催化剂在芯砂内的流动过程中，达到固化砂芯的目的，砂芯固化后，下顶芯板顶柱2在液压缸的作用下，推动下顶芯板7带动顶芯杆抬起，顶起砂芯后以便取出砂芯。

为了提高砂芯的质量，砂芯局部对应的模具位置无法设置排气塞时，在此情况下，三种带有排气结构的顶芯杆分别应用场景如下：

1、砂芯局部位置凸起，模具相应位置有一定的深度凹槽结构，为了便于砂芯起模，凹槽位置必须优先排布顶芯杆，由于凹槽位置的尺寸有限，无法同时排布顶芯杆与排气塞，且可排布的顶芯杆直无法增加排气通道或排气通孔较小排气效果不理想的情况下，使用第三种多边形的顶芯杆5与下芯盒9配合使用，且保证两者配合间隙≤0.2mm，多边形结构的长度要保证可以通至下模框1的框架后再排出，既有效阻止跑砂现象同时利于气体催化剂的流动，保证砂芯质量；

2、当砂芯局部位置起模易破且搭接位置的强度比较低，砂芯要保证平稳起模，优先设计的顶芯杆，但难以排布排气塞，但顶芯杆尺寸足以制作排气通道，排气通道排气效果良好，此种情况下，使用第二种带有排气塞的顶芯杆4，也要保证设计的排气通道深度可以通至下模框1的框架后再排出，不影响顶芯的同时可以保证砂芯的制芯质量；

3、当砂芯局部位置凸起，模具相应的凹槽深度较深，为了便于砂芯起模，模具凹槽位置必须优先设计排布顶芯杆，且顶芯杆设计的排气通道排气效果不足以保证砂芯质量时，可以使用第四种带排气塞的多边形顶芯杆6，不影响砂芯起模的同时优化了气体催化剂在局部的流动性，有效的保证了砂芯质量。

应该理解到的是：上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的实用新型创造，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种顶芯杆带有排气结构的冷芯盒模具，包括上芯盒、下芯盒、射砂板、吹气板、上顶芯板、下顶芯板及若干顶芯杆，所述上芯盒和下芯盒组合形成模具的芯腔，所述顶芯杆包括第一种顶芯杆，第一种顶芯杆的杆体为外轮廓呈圆柱状的实心结构；其特征在于，所述顶芯杆还包括第二种顶芯杆，第二种顶芯杆设置于比第一种顶芯杆设置位置空间更狭小的芯腔部位，第二种顶芯杆的杆体外轮廓为圆柱状，杆体的头部设有沉孔，沉孔内安装有排气塞，杆体内部设有排气通道，排气通道的上端与沉孔连通，下端与芯腔外部连通。

2.根据权利要求1所述的冷芯盒模具，其特征在于，所述顶芯杆还包括第三种顶芯杆，第三种顶芯杆设置于比第二种顶芯杆设置位置空间更狭小的芯腔部位，第三种顶芯杆的杆体分为上下两段，下段杆体为外轮廓呈圆柱状的实心结构，上段杆体为外轮廓呈多棱体状的实心结构，上段杆体的截面为多边形，多边形的外接圈直径与下段杆体直径相等。

3.根据权利要求2所述的冷芯盒模具，其特征在于，所述顶芯杆还包括第四种顶芯杆，第四种顶芯杆设置于比第二种顶芯杆设置位置起模深度更深的芯腔部位，第四种顶芯杆的杆体分为上下两段，下段杆体为外轮廓呈圆柱状的实心结构，上段杆体的外轮廓呈多棱体状，上段杆体的截面外轮廓为多边形，多边形的外接圈直径与下段杆体直径相等；上段杆体的头部设有沉孔，沉孔内安装有排气塞，杆体内部设有排气通道，排气通道的上端与沉孔连通，下端与芯腔外部连接连通。

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