砂芯及其芯頭的製作方法

2023-05-04 02:13:36

專利名稱：砂芯及其芯頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鑄造技術領域，尤其涉2及一種芯頭，本實用新型還涉及一種具有上述芯頭的砂芯。
背景技術：
在鑄造的過程中，砂芯主要是用於形成鑄件的內腔或者孔的部件，如圖I所示，其中砂芯包括芯頭01和芯體02，芯頭01主要起到定位、支撐和固定砂芯的作用，芯頭01要能夠承受砂芯的重力及澆注時液體金屬對芯體的浮力。在現有技術中，砂芯的芯頭01的截面一般為圓形或橢圓形，但是截面為圓形或者橢圓形的芯頭的強度較低，容易出現斷芯的情況，增加了砂芯的報廢率。 綜上所述，有效地解決砂芯的芯頭容易出現斷芯的情況，導致砂芯的報廢率較高的問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

實用新型內容有鑑於此，本實用新型的第一個目的在於提供一種芯頭，該芯頭的結構設計可以有效地解決芯頭容易出現斷芯的情況，導致砂芯的報廢率較高的問題。本實用新型的第二個目的是提供了一種具有上述芯頭的砂芯。為了達到上述第一個目的，本實用新型提供如下技術方案—種芯頭，所述芯頭的橫截面為倒T形。優選地，所述芯頭包括豎直部和與所述豎直部垂直布置的水平部，且所述豎直部和所述水平部的連接處設置有過渡部。優選地，所述芯頭的橫截面的邊角為圓角。一種砂芯，包括芯體和芯頭，所述芯頭為上述中任一項所述的芯頭。優選地，所述芯體和芯頭為一體式結構。本實用新型提供的砂芯，包括芯體和芯頭，其中芯頭的橫截面為倒T形。由於砂芯的芯頭的橫截面為倒T形，與橫截面為圓形或橢圓形的芯頭相比，其局部橫截面上的受力邊緣至形心軸的最大距離增加了，慣性矩即抵抗扭轉的能力也增加了，所以橫截面為T形的芯頭比橫截面為圓形或橢圓形的芯頭的強度較大，不易出現斷芯的情況，降低了砂芯的報廢率。為了達到上述第二個目的，本實用新型還提供了一種砂芯，該砂芯包括上述任一種芯頭。由於上述的芯頭具有上述技術效果，具有該芯頭的砂芯也應具有相應的技術效果。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現有技術中的砂芯結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的砂芯的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例中提供的芯頭的橫截面為T形的橫截面示意圖；圖4為本實用新型實施例中提供的芯頭的橫截面為圓形的橫截面示意圖。其中，圖I-圖2中01-芯頭、02-芯體、I-芯頭、2-芯體、11-豎直部、12-過渡部、13-水平部。
具體實施方式
本實用新型的第一個目的在於提供一種芯頭，該芯頭的結構設計可以有效地解決芯頭容易出現斷芯的情況，導致砂芯的報廢率較高的問題。本實用新型的第二個目的是提供了一種具有上述芯頭的砂芯。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。如圖2所示，本實用新型實施例中提供的芯頭I的橫截面為倒T形。由於砂芯的芯頭I的橫截面為倒T形，與橫截面為圓形或橢圓形的芯頭相比，其局部橫截面上的受力邊緣至形心軸的最大距離增加了，慣性矩即抵抗扭轉的能力也增加了，所以橫截面為倒T形的芯頭I比橫截面為圓形或橢圓形的芯頭的強度較大，不易出現斷芯的情況，降低了砂芯的報廢率。以下將橫截面積相同的橫截面為倒T形的芯頭和橫截面為圓形的芯頭的強度進行計算比較
橫截面積慣性矩
橫截面為T形的芯頭 36cm2314. 22m. kg. s
橫截面為圓形的芯頭 36cm2103. 18m. kg. s
橫截面為圓形的芯頭 62. 74cm2314. 22m. kg. s由上表可知橫截面為倒T形的芯頭與橫截面為圓形的芯頭的橫截面積相同時，橫截面為倒T形的芯頭的慣性矩大於橫截面為圓形的芯頭的慣性矩，且慣性矩相同的橫截面為T形的芯頭的橫截面積小於橫截面為圓形的芯頭的橫截面積，慣性矩越大則芯頭的彎曲度越小，所以橫截面為倒T形的芯頭比橫截面為圓形的芯頭強度更大。其中，橫截面積為36cm2的橫截面為倒T形的芯頭的強度計算如下如圖3所示，水平部的寬度B1=IOcm,高度^=2 !!，豎直部的寬度B2=2cm，高度為H2=8cm,其中，水平部的橫截面積A1=ZOcm2,豎直部的橫截面積A2=IOcm2,水平部邊緣距形心的最大距離為Y1=Icm,豎直部邊緣距形心的最大距離Y2=6cm，水平部和豎直部距形心的平均距離為 Yc=(A1YAA2Y2)Z(AdA2)=S. 22cm,水平部的慣性矩則為 I1=B1 XY13/12+A: X (Y1-Yc)2=10 X 2/12+20 X (l3-3. 22) 2=105. 24m. kg. s,豎直部的慣性矩則為 I2=B2XH23/12+A2X(Y2-Yc)2=2X83/12+16X (6-3. 22)2=85. 33+123. 65=208. 98m. kg. s，則水平部和豎直部總的慣性矩為 1=11+12=314. 22m. kg. S。橫截面積為36cm2的橫截面為圓形的芯頭的強度計算如下如圖4所示，圓形的芯頭的半徑為R=3. 386cm，I』 =Ji (2R)4/64=3. 14 X 6 . 7 7 24/64=103. 18m. kg. s。優選地，上述實施例中，橫截面為倒T型的芯頭I包括豎直部11和與豎直部11垂直布置的水平部13，並且豎直部11和水平部13之間設置有過渡部12。設置過渡部12將豎直部11與水平部13進行連接使兩者的連接較圓滑，且其連接處的強度較大。其中，還可以將芯頭I的橫截面的邊角設置為圓角，如此設置，使得芯頭的橫截面的邊角更加圓滑。 基於上述實施例中提供的芯頭，本實用新型還提供了一種砂芯，該砂芯包括芯頭和芯體，其中芯頭為上述實施例中任意一種芯頭。由於該砂芯採用了上述實施例中的芯頭，所以該砂芯的有益效果請參考上述實施例。其中，為了簡化加工工藝，還可以將芯體2和芯頭I設置為一體式結構。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.一種芯頭，其特徵在於，所述芯頭(I)的橫截面為倒T形。
2.根據權利要求I所述的芯頭，其特徵在於，所述芯頭包括豎直部(11)和與所述豎直部(11)垂直布置的水平部(13)，且所述豎直部(11)和所述水平部(13)的連接處設置有過渡部(12)。
3.根據權利要求I所述的芯頭，其特徵在於，所述芯頭(I)的橫截面的邊角為圓角。
4.一種砂芯，包括芯體(2)和芯頭，其特徵在於，所述芯頭(I)為權利要求1-3中任一項所述的芯頭。
5.根據權利要求4所述的砂芯，其特徵在於，所述芯體(2)和芯頭(I)為一體式結構。
專利摘要本實用新型公開了一種芯頭，該芯頭的橫截面為倒T型。由於砂芯的芯頭的橫截面為倒T型，與橫截面為圓形或橢圓形的芯頭相比，其局部橫截面上的受力邊緣至形心軸的最大距離增加了，慣性矩即抵抗扭轉的能力也增加了，所以橫截面為T型的芯頭比橫截面為圓形或橢圓形的芯頭的強度較大，不易出現斷芯的情況，降低了砂芯的報廢率。本實用新型還提供了一種具有上述芯頭的砂芯。
文檔編號B22C9/10GK202752543SQ201220383488
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月3日 優先權日2012年8月3日
發明者劉漢如, 王標, 汪祥支, 呂林, 蘇超, 龐進軍, 梁加剛, 車欣 申請人:安徽華菱汽車有限公司