製作減速機殼形消失模的模具及使鑄件成形方法

2024-02-04 17:21:15

專利名稱：製作減速機殼形消失模的模具及使鑄件成形方法
技術領域：
本發明涉及一種利用可燃型泡沫塑料製作減速機殼形消失模的模具及用該消失模使鑄件成形的方法。
背景技術：
減速機是一種用於調整電機轉速和轉矩的裝置，通常直接或通過傳動部件與電機的輸出軸相連接。在通常情況下，減速機外殼與電機相連接端的內表面是較大的圓柱形體，在與該圓柱形體相鄰的另一端依次是縮小或逐漸縮小的圓柱形體或圓臺形體(如擺線針輪減速機殼)，並且在殼體中部區域的內表面設置有相對其它部位徑向延伸的並且是較深的環形槽，由此可見，減速機外殼是由多種幾何形體組合而成，具有相對複雜的結構，在通常情況下通過鑄造的方式成型。
利用消失模鑄造鑄件的方法現已被普遍採用。如CN1044097號公告的名稱為「聚苯乙烯發泡型消失模鑄造工藝及所用的砂箱」就是利用消失模鑄造鑄件的一個例子。該方法中採用了一個帶有蓋的砂箱，在鑄造時，首先向砂箱底部注入幹砂後再放入消失模，並通過模板和泥芯，以及振動的方式將消失模定位，然後一邊用澆口杯向砂箱澆注鐵水一邊將融化的消失模氣體抽出，待高溫鐵水使消失模完全融化並佔據其所在的位置且凝固後，即可使鑄件成形。雖然該種鑄造方法相對金屬型鑄造和壓力鑄造的方法簡單，但，由於該方法採用模板和泥芯及振動定位消失模，而這種定位方式很難使型砂穩定，特別是在抽氣時箱體內會產生較大的負壓，在負壓的作用下極易使消失模在融化過程中變形，進而影響鑄件的質量。而中國專利1208151號公告的名稱為「消失模鑄造裝載機大型變速箱的方法」中雖然給出利用真空產生負壓使型砂定型的技術方案，但其在制模的過程中，採用30個模塊並通過粘結的方式將其組合成模型，而該種制模技術僅適用於鑄造裝載機大型變速箱領域，如採用該方法鑄造減速機外殼等鑄件，其工藝過程相對複雜，且具有較高的製作成本。
此外，中國專利2715963號公告的名稱為「消失模成型發泡機用整體模具」中給出了一種製作消失模模具的一個例子，其採用的是上、下兩個半模的結構，雖然利用該模具可以生產出凸凹結構的消失模模型，但，採用該種模具不能加工出如減速機外殼等帶有較深環形槽的消失模模型，用該種模具至少不能使其一次成型。
由於減速機外殼的內表面具有至少一個較深的環形槽，如果採用消失模鑄造鑄件的方式製作該種外殼，製作消失模的模具必須有一個獨立的並與環形槽的形狀相對應的模芯，且該模芯的直徑必須大於減速機外殼軸向通孔的直徑，而大於減速機外殼軸向通孔直徑的模芯無法從消失模的模型中直接取出，所以，在現有技術中，鑄造減速機外殼或類似的鑄件通常採用砂和粘土鑄型，而用砂和粘土鑄型後，其模型內，特別是所述環形槽內的砂和粘土通常用手工摳出，不僅浪費木材和型砂，而且給操作帶來許多困難，且不能保證消失模的質量。

發明內容
本發明的任務是提供一種利用組合式內模型以方便拆卸的方式解決鑄件一次成形問題的用於製作減速機殼形消失模的模具。
本發明的另一個任務是提供一種利用上述消失模使鑄件成形的方法。
本發明所提出的用於製作減速機殼形消失模的模具包括合模後內表面能形成與減速機殼外表面相同形狀的外模型和安裝在外模型型腔內的由模塊組合而成的且外表面與減速機殼相對應位置的內表面相同的圓狀內模型。內模型由模塊組合而成，只要使每一個模塊的最長邊小於制好的消失模軸向通孔的直徑或開放空腔，就能將每一個模塊從通孔或開放空腔部位分別取出。
所述外模型包括一個底座和活動地安裝在底座兩側且對稱的側模型，以及用於封閉側模型合模後所形成空腔的後模型和前蓋，在所述後模型和前蓋，以及內模型的中部區域設置有一通軸。
所述後模型的中部區域並朝型腔方向延伸有圓形的第一凸臺和直徑小於且延伸出第一凸臺的第二凸臺。
所述內模型包括一個穿過所述通軸的芯塊，在該芯塊的周邊安裝有按照圓周方向排列的模塊，且使每一模塊在直徑方向的長度小於芯塊的長度。所述內模型中至少有一個模塊的內弧長度大於或等於外弧長度。
利用上述模具製作的消失模使鑄件成形的方法，包括以下步驟首先將所述消失模的表面塗層並按預定順序與石英砂一起擺放到型箱內，在相鄰兩個消失模之間用與消失模相同材質的杆連接以作澆道，然後再向型箱上開口覆蓋塑料膜，並通過對型箱內石英砂振動和抽吸真空兩種方式將其壓實，最後向覆蓋有塑料膜的澆口澆鑄熔融態金屬液，待金屬液凝固後將其取出即形成該鑄件。
由於本發明所提出的製作減速機殼形消失模的模具採用一個組合式內模型和四個分立的外模具，所以，該種模具可以一次性製作減速機殼形的消失模，它不僅可提高鑄模效率，而且還大大降低鑄模成本和木材，以及型砂等原材料。


附圖1是本發明所提出的製作減速機殼形消失模的模具合模後的一個實施例外觀結構示意圖；附圖2是圖1的分解圖。
具體實施例方式參見圖1和圖2，這兩個附圖給出本發明所提出的模具一個實施例的外觀整體結構。該模具的外模型包括安裝在該底座1上的側模型2和後模型3，以及前蓋4；而內模型5是由芯塊51和沿著芯塊51周邊並按照圓周方向排列的模塊52構成。
其中，底座1具有一塊矩形的板件，在該板件的四個頂角部位分別安裝有可沿著軸11轉動的用於固定外模型的螺栓12；沿著底座1的長度方向設置有兩個對稱的側模型2，每一個側模型2的外邊沿均設置有與螺栓12相連接的凹槽21，且在其下部區域設置有與減速機殼的底座形狀相對應的且近似於板形的凹部22，在其上部區域設置有圓弧形凹部23，而在凹部22和圓弧形凹部23之間還設置有豎直的過渡部24，即在兩個側模型2合模後能形成帶有底座的圓形腔。
後模型3安裝在與兩個側模型2相垂直的底座1上，其中部區域並朝側模型2合模後所形成的型腔方向延伸有圓形的第一凸臺31和直徑小於且延伸出第一凸臺31的第二凸臺32，其中，第一凸臺31可使消失模形成一個凹環，而第二凸臺32可使消失模形成一個軸向通孔。前蓋4安裝在與兩個側模型2相垂直的底座1並與後模型3相反的位置上，前蓋4的中部區域設置有一通孔41。
內模型5扁圓柱形，其直徑大於後模型3的第二凸臺32的直徑。內模具5的中部具有一個基本上是方形(或者矩形)的芯塊51，在芯塊51的周邊設置有由八塊模塊52構成的圓柱形，且每一個模塊52在直徑方向的長度小於芯塊51的長度，以使模塊52能從芯塊51的位置取出，同時使模塊521的內弧長度大於或等於外弧長度。
在合模時，首先將內模型5按照圖2所示的方式組裝上，並用可環繞其周邊的夾具將其固定，然後再將側模型2和後模型3，以及前蓋4通過螺栓12將其固定在底座1上，最後再通過通軸將後模型3和前蓋4，以及內模型5連接在一起，使模具內形成減速機殼的腔型。
在利用上述模具製作的消失模使鑄件成形時，首先將所述消失模的表面塗刷有耐高溫的塗層，待塗層乾燥後與石英砂一起擺放到型箱內，其擺放方法是兩層石英砂一層消失模，且在相鄰兩個消失模之間用與消失模相同材質的杆連接以作澆道，然後再向型箱上開口覆蓋塑料膜，並通過對型箱內石英砂振動的方式將其壓實，最後再通過澆口向型箱內澆鑄熔融態金屬液，且在澆鑄的同時利用真空泵將型箱抽吸真空，在使石英砂進一步壓實的同時將熔化的消失模氣體抽出，以使熔融態金屬液能順利地佔據消失模的整個空間，當所澆鑄的待金屬液凝固後將其取出即形成該鑄件。
權利要求
1.用於製作減速機殼形消失模的模具，其特徵在於該模具包括合模後內表面能形成與減速機殼外表面相同形狀的外模型和安裝在外模型型腔內的由模塊組合而成的且外表面與減速機殼相對應位置的內表面相同的圓狀內模型。
2.根據權利要求1所述的模具，其特徵在於所述外模型包括一個底座和活動地安裝在底座兩側且對稱的側模型，以及用於封閉側模型合模後所形成空腔的後模型和前蓋。
3.根據權利要求1或2所述的模具，其特徵在於所述後模型的中部區域並朝型腔方向延伸有圓形的第一凸臺和直徑小於且延伸出第一凸臺的第二凸臺。
4.根據權利要求2所述的模具，其特徵在於所述後模型和前蓋，以及內模型的中部區域設置有一通軸。
5.根據權利要求1或4所述的模具，其特徵在於所述內模型包括一個穿過所述通軸的芯塊，在該芯塊的周邊安裝有按照圓周方向排列的模塊，且使每一模塊在直徑方向的長度小於芯塊的長度。
6.根據權利要求5所述的模具，其特徵在於所述內模型中至少有一個模塊的內弧長度大於或等於外弧長度。
7.利用權利要求1或2所述模具製作的消失模使鑄件成形的方法，其特徵在於包括以下步驟首先將所述消失模的表面塗層並按預定順序與石英砂一起擺放到型箱內，在相鄰兩個消失模之間用與消失模相同材質的杆連接以作澆道，然後再向型箱上開口覆蓋塑料膜，並通過對型箱內石英砂振動和抽吸真空兩種方式將其壓實，最後向覆蓋有塑料膜的澆口澆鑄熔融態金屬液，待金屬液凝固後將其取出即形成該鑄件。
全文摘要
本發明涉及一種用於製作減速機殼形消失模的模具及使鑄件成形方法，該模具包括合模後內表面能形成與減速機殼外表面相同形狀的外模型和安裝在外模型型腔內的由模塊組合而成的且外表面與減速機殼相對應位置的內表面相同的圓狀內模型，用該模具製作的消失模在鑄造時，採用塗層、按預定順序擺放，以及抽吸真空等工序使鑄件成形。該種模具可以一次性製作減速機殼形的消失模，它不僅可提高鑄模效率，而且還大大降低鑄模成本和木材，以及型砂等原材料。
文檔編號B22C9/04GK1817505SQ20061004606
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月17日 優先權日2006年3月17日
發明者王鐵傑 申請人:王鐵傑