一種具有自鎖功能的彎角形砂箱壓鐵機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鑄造加工用固定裝置，具體涉及一種具有自鎖功能的彎角形砂箱壓鐵機構。
【背景技術】
[0002]在鑄造作業時，砂殼和砂箱的使用是相當廣泛的，在砂殼裝配好之后需要將模具安裝在砂箱中裝填覆膜砂，并用固定裝置進行壓緊，砂殼易碎，因此在固定時很容易破裂致使金屬液泄露。目前鑄造行業覆膜砂與砂殼壓緊方法碰到的問題有:1、由于澆鑄中的鐵水浮力很大，壓鐵輕了會產生漂浮、漲箱，壓重了易壓壞砂殼或在澆注中提前潰散；2、用打膠粘合的方法，費工費時，成本高、易開裂、不可靠；3、用螺紋壓板法，松緊不好控制、費工、易粘鐵、不好清理；4、用斜鐵卡緊法:在埋箱填砂震動時會松動，易失效，夾具加工困難，投資大。此外，還有用其它各類夾緊、壓緊法均未取得較理想，較為快捷的效果。
【發明內容】
[0003]本發明為解決目前種種壓緊方法成本高、操作繁瑣、易對砂殼造成損壞、可靠性差的問題，提供一種操作簡便，固定可靠且能實現自鎖的彎角形砂箱壓鐵機構。
[0004]本發明采用以下技術方案實現，一種具有自鎖功能的彎角形砂箱壓鐵機構，包括砂箱以及位于砂箱內部的砂殼，砂殼的上方設有喇叭形的澆口杯，所述砂殼的兩側設有豎直的圓柱形導柱，澆口杯的下方設有壓板；所述導柱上分別間隙連接L彎角形的壓鐵，壓鐵的側邊分別橫向和縱向設置，橫向邊上的分別設有套裝在導柱上通孔，末端與壓板的上方接觸連接；縱向邊質量大于橫向邊的質量且向下設置。
[0005]進一步地，所述壓鐵的重心位于導柱軸線的外側，且重心與導柱軸線距離小于橫向邊與壓板接觸點到導柱軸線距離的一半。
[0006]更進一步地，所述壓板為矩形結構，所述橫向邊的寬度大于壓板的寬度。
[0007]本發明的有益之處在于利用自鎖的原理并夠通過簡單的結構實現對砂箱內的砂殼固定的目的，避免了傳統的固定方式人工加力固定對于砂殼的損壞，饒筑時金屬液的膨脹產生的作用力會使鎖緊更加牢固，結構極其簡單，成本低且實施容易，操作省時省力，加固效果好，適合在各類鑄造廠推廣使用。
【附圖說明】
[0008]圖1本發明主視結構示意圖；
[0009]圖2本發明俯視結構示意圖；
[0010]圖3本發明自鎖原理說明示意圖；
[0011]圖4本發明使用時受力示意圖。
[0012]圖中，1.砂箱底座，2.砂殼，3.導柱，4.壓鐵，5.澆口杯，6.壓板。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發明作進一步闡述。
[0014]如圖1和圖2所示，本發明提供的一種具有自鎖功能的彎角形砂箱壓鐵機構，砂殼2位于砂箱內部，砂殼2的兩側設有固定在砂箱底座1上的圓柱形導柱3，導柱3的高度高于砂殼2的上端。砂殼2的澆注口位于上方，澆注口上方設有向上開口的喇叭形澆口杯5，澆口杯5的下方設有矩形的壓板6。導柱3上分別套裝有L彎角形的壓鐵4，壓鐵4的兩側邊分別水平和向下設置，壓鐵4的兩側邊重量不等，位于導柱3外側的縱向邊質量大于橫向邊的質量。壓鐵4的上設有與導柱3間隙配合的通孔，橫向邊與壓板6接觸設置。
[0015]本發明實施時，將砂殼2裝配好之后放入砂箱底座1的兩個導柱3之間，調整好砂殼2與導柱3之間的距離，再將壓板6和澆口杯5依次設置在砂殼2的上方，最后將壓鐵4放置在導柱3上，使其橫向邊與壓板6的上方接觸，縱向邊向下設置。
[0016]如圖3和圖4所示，本發明自鎖的原理圖，當壓鐵在導柱上滑動時，總會有一定的間隙。套在撥動力P的作用下要發生傾斜，套的A、B兩點與軸接觸。建立坐標系并列出力學平衡方程式:
[0017]Σ χ=0 ΝΒ_ΝΑ=0
[0018]Σ y=0 P_FA+FB=0
[0019]Σ Mo=0 P*a+NB*b-FB*d/2_FA*d/2=0
[0020]由靜摩擦定律得:
[0021]FA=NA*f
[0022]FB=NB*f
[0023]其中f為物體的摩擦系數；
[0024]聯立以上五式解方程得:a=b/2f (該式為摩擦自鎖的臨界點)。
[0025]若保證壓鐵不被卡住a〈b/2f，
[0026]若保證壓鐵不動a>b/2f ；
[0027]由此可以將壓板設計成彎角形，橫向邊的重力為Q1，縱向邊的重力為Q2，合力在Q處。設計時使得Q靠近孔軸的中心線(軸線)，a值遠小于b/2f臨界點。
[0028]實施時，會出現三種情況:
[0029]情況一:沒有阻力時，壓板在合力Q的作用下，會一直下滑；
[0030]情況二:當壓板右邊受到阻力N時，壓板右側停止下滑，左側在重力Q2的作用下會繼續下滑，Q2的a值小于臨界點，并使孔在軸上發生傾斜，間隙消除，向下滑不動為止；
[0031]情況三:右側的N力(金屬液膨脹浮力)不管怎樣繼續加大，由于N力的a值遠大于臨界點，a>b/2f，所以壓板卡死不動，不會反方向滑動。
[0032]當實際使用時，砂箱在填砂過程中會不斷的震動，而使整個固定裝置趨于穩定，在后期澆注的過程中該平衡狀態會保持。
【主權項】
1.一種具有自鎖功能的彎角形砂箱壓鐵機構，包括砂箱以及位于砂箱內部的砂殼(2 )，砂殼(2 )的上方設有喇叭形的澆口杯(5 )，其特征在于，所述砂殼(2 )的兩側設有豎直的圓柱形導柱(3)，澆口杯(5)的下方設有壓板(6); 所述導柱(3)上分別間隙連接L彎角形的壓鐵(4)，壓鐵(4)的側邊分別橫向和縱向設置，橫向邊上的分別設有套裝在導柱(3)上通孔，末端與壓板(6)的上方接觸連接；縱向邊質量大于橫向邊的質量且向下設置。2.根據權利要求1所述的具有自鎖功能的彎角形砂箱壓鐵機構，其特征在于，所述壓鐵(4)的重心位于導柱(3)軸線的外側，且重心與導柱(3)軸線距離小于橫向邊與壓板(6)接觸點到導柱(3)軸線距離的一半。3.根據權利要求2所述的具有自鎖功能的彎角形砂箱壓鐵機構，其特征在于，所述壓板(6)為矩形結構，所述橫向邊的寬度大于壓板(6)的寬度。
【專利摘要】本實用新型涉及鑄造加工用固定裝置，一種具有自鎖功能的彎角形砂箱壓鐵機構，包括砂箱以及位于砂箱內部的砂殼，砂殼的上方設有喇叭形的澆口杯，砂殼的兩側設有豎直的圓柱形導柱，澆口杯的下方設有壓板，導柱上分別間隙連接L彎角形的壓鐵，壓鐵的側邊分別橫向和縱向設置，橫向邊上的分別設有套裝在導柱上通孔，末端與壓板的上方接觸連接；縱向邊質量大于橫向邊的質量且向下設置，壓鐵的重心位于導柱軸線的外側，且重心與導柱軸線距離小于橫向邊與壓板接觸點到導柱軸線距離的一半。本實用新型利用自鎖的原理并夠通過簡單的結構實現對砂箱內的砂殼固定的目的，澆筑時金屬液的膨脹產生的作用力會使鎖緊更加牢固，結構極其簡單，成本低且實施容易。
【IPC分類】B22C21/12
【公開號】CN205032651
【申請號】CN201520821620
【發明人】王銳
【申請人】臨沂大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月23日