專利名稱：鉤舌鑄造用整體砂芯、模具、生產方法及鉤舌的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑄造技術，特別是涉及一種鉤舌鑄造用整體砂芯，鉤舌 鑄造用模具、鉤舌鑄造方法及一種鉤舌。
背景技術：
輪軌交通工具的鐵路貨車一般包括車體、轉向架、制動裝置、車鉤緩沖 裝置等部分組成。其中，車鉤緩沖裝置的作用是將列車連接起來，傳導機車 牽引力使車輛沿軌道行駛，并承受來自機車、車體、線路所引起的牽引、沖擊等各種載荷。車鉤緩沖裝置主要由緩沖器、車鉤體、車鉤尾框、車鉤叢 板、鉤舌組成。其中，相鄰的列車通過兩個鉤舌的配合直接相連。圖1示出了相鄰列車的鉤舌1和鉤舌2配合關系示意圖，為了清楚顯示 相應二者的配合面，圖中用虛線將鉤舌1和鉤舌2的輪廓示出，用實線示出 了鉤舌1與鉤舌2的配合面；由于該配合面為S形，本領域將此面稱為S面 (下述的S面，如無特別說明，僅指形狀與配合面相同的曲面)。由于鉤舌 1和鉤舌2直接將相鄰列車連接在一起，其承受的載荷非常大，載荷的變化 幅度和頻率也很大；而且，鉤舌與鉤舌配合面也容易因為兩個鉤舌的相對滑 動而磨損；因此，鉤舌的使用環境對鉤舌的強度、硬度及耐疲勞度提出了比 較高的要求。為了滿足鉤舌的使用要求，又由于鉤舌的結構非常復雜，鉤舌普遍采用 鑄造的方法生產。當前，鉤舌鑄造生產工藝的一般流程為準備砂箱、模板和型砂；將砂 箱放置于上、下模板上；加砂、氣沖緊實；翻轉起^t,獲得上砂型和下砂型； 將鉤舌型芯放置在下砂型的鑄造型腔內，然后將上砂型和下砂型合箱；澆注， 落砂獲得鉤舌鑄件。由于造型、起模的需要，鉤舌鑄造的模具至少要分成上模和下模，且上 才莫和下模要有相應撥模斜度。由于分型面的存在，鉤舌鑄件的S面中間會有 飛剌；上模和下模的撥模斜度會使鉤舌鑄件的S面存在相應的傾斜度，即撥 模斜度。如圖2所示，鉤舌1和鉤舌2配合時，由于撥模斜度的影響，二者配合時，僅有分型面處一小部分相接觸，接觸面積較小容易導致鉤舌S面部 分應力過大，使鉤舌的S面過早受損，產生麻坑，加快接觸面的磨損，甚至 會導致裂紋的產生。為了保證鉤舌配合面之間接觸面的均勻性，當前，通常對鉤舌的S面進行磨修，以使S面比較平整；但是，經過磨修的鉤舌也難以 保證鉤舌配合面接觸的均勻性，同時，由于鉤舌的S面為曲面，磨修難度非 常大，也增加鉤舌生產的勞動強度和生產周期。如何保證鉤舌S面的平整，保證鉤舌與鉤舌配合面的均勻性，是當前本 技術領域的一個難題。 發明內容針對上述技術問題，本發明的第一個目的是提供一種鉤舌鑄造用整體砂芯，以取消鑄造模具s面部分的撥模斜度，使鉤舌鑄件的s面保持平整，保 證鉤舌與鉤舌配合面接觸的均勻性。本發明的第二個目的是提供一種鉤舌鑄造用模具，該模板能夠形成整體芯空腔，以容納鉤舌鑄造用整體砂芯，同時使鉤舌鑄造用整體砂芯的s面構 成鑄型型腔的s面。在提供鉤舌鑄造用整體砂芯和鉤舌鑄造用模具的基礎上，還提供一種鉤舌鑄造的生產方法，和用該方法生產的s面無撥模斜度的一種鉤舌。本發明提供的鉤舌鑄造用整體砂芯包括S面，頂面、底面和側面；所述 的S面包括兩個相接的圓柱曲面，所述的兩個圓柱曲面的中心線相互平行， 且分別位于S面的兩側；所述的S面形狀和兩個鉤舌的配合面形狀相同。優選地，所述整體砂芯側面與參照平面的交線將側面分成上側面和下側 面，所述的上側面與下側面設有撥模斜度，所述的參照平面與圓柱形曲面的 中心線垂直。優選地，所述的上側面與下側面相互對稱。優選地，所述底面上設有定位凸臺。優選地，所述的整體砂芯用型砂造型獲得。優選地，所述型砂為氣體硬化型砂或自硬化型砂。優選地，所述的型砂為聚丙烯酸鈉樹脂砂。優選地，所述整體砂芯S面上涂刷有鑄型涂料。優選地，所述的鑄型涂料為醇基鋯英涂料。本發明提供的鉤舌鑄造用模具包括上模和下模，所述的上模能夠在上砂 型中形成上S面砂芯型腔，所述的下模能夠在下砂型中形成下S面砂芯型腔， 所述的上S面砂芯型腔和下S面砂芯型腔能夠形成整體芯空腔，所述的整體 芯空腔能夠與上述的鉤舌鑄造用整體砂芯相配合，且所述鉤舌鑄造用整體砂芯的s面能夠成為鉤舌鑄型型腔的s面。本發明提供的鉤舌鑄造方法包括造型，制備上砂型與下砂型；合箱，將 上砂型與下;少型組合；所述制備上砂型與下砂型是上述的模具制備上砂型和下砂型； 所述的造型還包括制備鉤舌鑄造用整體砂芯；所述的鉤舌鑄造用整體 砂芯包括S面，所述的S面包4舌兩個相接的圓柱曲面，所述的兩個圓柱曲面 的中心線相互平行，且分別位于S面的兩側；所述的S面形狀和兩個鉤舌的 配合面形狀相同；所述的鉤舌鑄造用整體砂芯能夠與所述的整體芯空腔相配 合，且所述鉤舌鑄造用整體砂芯的S面能夠成為鉤舌鑄型型腔的S面；所述合箱之前還包括將鉤舌鑄造用整體砂芯放入下砂型的鑄型型腔內。 優選地，該方法還包括在所述鉤舌鑄造用整體砂芯的S面上涂刷鑄型 涂料。本發明4是供的鉤舌的S面包括兩個相接的圓柱形曲面，所述的兩個圓柱 形曲面的中心線平行，且分別位于S面的兩側。與現有技術相比，本發明提供的鉤舌鑄造用整體砂芯，包括S面，該S 面與鉤舌的S面形狀相同。在合箱后，所述的鉤舌鑄造用整體砂芯S面能夠 替代上模和下模形成的S面，可以使鑄型型腔的S面部分無分型面和撥模斜 度，保證鉤舌鑄件S面上無飛剌，也無撥模斜度，保證鉤舌與鉤舌配合面接 觸的均勻性。在進一步的技術方案中，鉤舌鑄造用整體砂芯的上側面和下側面設有相 應的撥模斜度，可以與上模和下模形成的整體型芯空腔的撥模斜度相配合， 保證鉤舌鑄造用整體砂芯定位的準確性和可靠性。在進一步的技術方案中，在整體砂芯的底面設有凸臺，并在上模和下模 上設相應的結構，以在整體石少芯空腔的相應部位形成與凸臺相配合的凹槽，可以保證整體砂芯的水平方向與下砂型的準確定位，進而保證鉤舌鑄件的尺 寸和質量。在進一步的技術方案中，用聚丙烯酸鈉樹脂砂作為氣體硬化砂制備鉤舌 鑄造用整體砂芯，由于聚丙烯酸鈉樹脂砂性能穩定，能夠為鉤舌鑄造用整體砂芯的制備提供了便利；而且，聚丙烯酸鈉樹脂砂硬化后具備足夠的強度， 能夠確保鉤舌鑄造用整體妙、芯在合箱、澆注過程中不變形，保證鉤舌鑄件的 質量。另外，由于聚丙烯酸鈉樹脂砂綜合性能較好，鉤舌鑄件裂紋傾向性小， 能夠保證提高鉤舌的使用性能。在進一步的技術方案中，在整體砂芯的S面上涂復醇基鋯英涂料，能夠 改善鑄型型腔S面的表面質量，從而能夠提高鉤舌鑄件S面的光潔度，提高 鉤舌S面的耐磨損、耐疲勞度。與現有技術相比，本發明提供的鉤舌鑄造用模具的上模和下模，分別能 夠在上砂型和下砂型中形成上S面砂芯型腔和下S面砂芯型腔，所述的上S 面砂芯型腔和下S面砂芯型腔能夠形成與鉤舌鑄造用整體砂芯相配合的整體 型芯空腔；在將鉤舌鑄造用整體砂芯放置到整體型芯空腔內后，整體砂芯的 S面能夠和上模、下模形成的空腔形成完整鉤舌的鑄型型腔，該鑄型型腔的S 面為一個整體，不存在分型面和撥模斜度；能夠鑄造出S面無撥模斜度和飛 剌的鉤舌鑄件，保證鉤舌的使用性能。在提供上述鉤舌鑄造用整體砂芯和鉤舌鑄造用模具的基礎上，本發明還 提供了一種鉤舌鑄造方法和用該方法生產的鉤舌，由于都采用了與鉤舌鑄造 用整體砂芯相對應的技術特征，因此也具備相對應的技術特征，生產的鉤舌 鑄件S面無飛剌，也無撥模斜度。本發明提供的鉤舌鑄造用整體砂芯，鉤舌鑄造用模具，鉤舌鑄造方法適 用于對軌道車輛車鉤緩沖裝置的鉤舌鑄造生產。提供的鉤舌適用于軌道車輛 車鉤緩沖裝置。
圖l是鉤舌與鉤舌配合結構示意圖；圖2是圖1中A—一A剖視結構示意圖；圖3是實施例一提供的鉤舌鑄造用整體砂芯結構示意圖；圖4是圖3中B向結構示意圖； 圖5是實施例一下模結構示意圖； 圖6是圖5中C向結構示意圖； 圖7是實施例一上模結構示意圖； 圖8是上砂型剖視結構示意圖； 圖8-1是下砂型剖視結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施方式進行描述，以詳細地描述本發明提供 的技術方案；本部分描述僅是示范性和解釋性，具體的描述語言或順序不應 對本發明的保護范圍有任何的限制作用。實施例一提供了一種鉤舌鑄造用工裝設備，該工裝設備包括砂箱、模板、 鉤舌鑄造用整體砂芯和鉤舌鑄造用模具，由于砂箱及模板與現有技術相同， 在此不再詳細描述，下面僅對鉤舌鑄造用整體砂芯和鉤舌鑄造用模具進行詳 細描述。結合圖3和圖4,實施例一提供的鉤舌鑄造用整體砂芯3為一個多面體， 包括S面31，頂面32、底面33和側面34,所述的側面34分別與頂面32和 底面33相交，所述的S面31包括兩個相接的圓柱形曲面，所述的兩個圓柱 形曲面的中心線平行，且分別位于S面31的兩側；所述的S面31的形狀與 兩個鉤舌之間的配合面形狀相同，也就是與鉤舌的S面相同。本例中，所述 側面34與參照平面200的交線將側面34分成上側面34-2和下側面34-1，且 上側面34-2與下側面34-1相對稱，所述的參照平面200與兩個圓柱形曲面 的中心線垂直；所述的上側面34-2與下側面34-1從與參照平面200的交線 向兩端有一定的傾斜度，即具有相應的撥模斜度。實施例一提供的鉤舌鑄造模具包括上模和下模。圖5和圖6示出了下模 4的結構，下模4包括下模本體40和下S面砂芯型模41，本例中，下模本 體40的S面為圓柱形曲面，無撥模斜度，下S面砂芯型模41上也設有S 面，該S面與下模本體40的S面相配合。上模5與下模4結構對稱，包括 上模本體50和上S面砂芯型模51,所述下模本體40與上模本體50對稱， 下S面砂芯型模41與上S面砂芯型模51對稱。為了便于上模4和下模5的起模，上模4和下模5周邊設有相應的撥模斜度。其中，上S面砂芯型模51外側的撥模斜度與鉤舌鑄造用整體砂芯3的上側面34-2的撥模斜度相同； 下S面砂芯型模41外側的撥模斜度與鉤舌鑄造用整體砂芯3的下側面34-1 的撥模斜度相同，由于上S面砂芯型模51外側和下S面砂芯型模41外側 的撥模斜度不會影響鉤舌鑄件S面形狀，因此可以選用較大的撥模斜度，以 便于起模。參考圖8和8-1，下S面砂芯型模41能夠下砂型6中形成下S 面砂芯型腔61,上S面砂芯型模51能夠上砂型7中形成上S面砂芯型腔 71,上S面砂芯型腔71和下S面砂芯型腔61能夠形成整體型芯空腔，該 整體型芯空腔能夠與鉤舌鑄造用整體砂芯相配合。在下芯后，鉤舌鑄造用整 體砂芯3的下側面34-1能夠和下砂型6中下S面砂芯型腔61相配合；在合 箱后，鉤舌鑄造用整體砂芯3的上側面34-2能夠和上砂型7中上S面砂芯 型腔71相配合，從而保證鉤舌鑄造用整體砂芯3的準確定位。本領域技術人員可以理解，上模4的上模本體40與上S面砂芯型模41 可以是一體結構，也可以是其他配合，不限于上述結構；同樣，下模5的下 模本體50與下S面砂芯型模41，也可以有多種結構，上S面砂芯型模41 和下S面砂芯型模51可以對換也可以不對稱，只要合箱后能夠形成一個能 夠容納，且能夠與鉤舌鑄造用整體砂芯配合的整體型芯空腔，在鉤舌鑄造用 整體砂芯置入整體型芯空腔體后，能夠形成一個完整的鉤舌鑄型型腔，且鉤 舌鑄型型腔的S面為鉤舌鑄造用整體砂芯的S面，就能使鑄造的鉤舌S面 為圓柱形曲面，不再存在分型面和撥模斜度，就可以省去或節省磨修鉤舌鑄 件S面的工序，保證鉤舌S面的平整性。在保證上模5和下模4尺寸的情 況下，也可以用無撥^^莫斜度的鉤舌鑄造用整體砂、芯與形成的整體型芯空腔進 行配合，同樣也可以使鉤舌鑄件的S面無撥模斜度。為了保證下芯后，鉤舌鑄造用整體砂芯3定位準確，還可以在鉤舌鑄造 用整體砂芯3上設相應的定位結構。參考圖3和圖4，在鉤舌鑄造用整體砂 芯3的底面上設有凸臺32-1。參考圖5和圖6,在所述下模的下S面砂芯型 模41的外端面設有凸臺41-1，與凸臺41-1相對應，在造型后形成的下砂型 6的鑄型型腔內會形成一個與凸臺32-1相配合的凹坑；通過凸臺32-1與凹坑 的配合就可以實現鉤舌鑄造用整體砂芯3的準確定位。在底面上的凸臺32-1，可以保證鉤舌鑄造用整體砂芯3在水平方向上的準確定位，本領域技術人員可以理解，實現定位還可以有更多的具體結構，比如i兌，可以在鉤舌4壽造用 整體砂芯3下側面設相應的凸起，在上模相應部位也設相應的凸起，從而能 夠在下砂型的鑄造型腔內形成相應的凹槽，也可以通過凸起與凹槽的配合實 現對鉤舌鑄造用整體砂芯的準確定位。本領域技術人員可以理解，為了實現 對鉤舌鑄造用整體芯的定位，也可以將鉤舌鑄造用整體芯的側面做成階梯狀， 與此相適應，上砂型和下砂型形成的整體型芯空腔也應該做成相配合的階梯 狀，以實現二者的準確配合定位。本領域技術人員可以理解，上述鉤舌鑄造用整體砂芯可以用金屬材料做 成，也可以用其他耐高溫材料制作，也可以用型砂造型獲取，比如說可以用 氣體硬化砂造型獲得。根據鉤舌鑄造的需要，用型砂造型獲得鉤舌鑄造用整 體砂芯時，所選用的型砂應當具備穩定的性能，以便于鉤舌鑄造用整體砂芯 的造型；在成型后，應當具備相應的硬度。為了滿足上述的要求，本例中用 聚丙烯酸鈉樹脂型砂造型獲得鉤舌鑄造用整體砂芯，在造型中可以通過吹二 氧化碳氣體使型砂硬化；當然，本領域技術人員還可以選用其他的自硬砂或 其他型砂獲取鉤舌鑄造用整體砂芯。為了保證鉤舌鑄造用整體砂芯尺寸、形 狀的準確性，可以用射芯機造型，以使形成鉤舌鑄造用整體砂芯型砂密度更 均勻。在用聚丙烯酸鈉樹脂型砂制芯，獲得鉤舌鑄造用整體砂芯后，為了使鉤 舌鑄件的S面具有較高的表面質量，還可以在鉤舌鑄造用整體砂芯的S面上 涂刷鑄型涂料，以增加S面部分光潔度，有效減少鉤舌鑄件表面滲透缺陷， 優選的鑄型涂料為醇基鋯英涂料；在用該涂料時，可以通過點燃該涂料層的 方式去除涂料中的水分。本領域技術人員可以理解，還可以選用其他醇基涂 料或者選用水基涂料。都可以達到增加鉤舌鑄件S面表面質量的目的。實施例一用上述鉤舌鑄造用整體砂芯和鉤舌鑄造用模具的鑄造生產鉤舌 的方法包括以下步驟造型，獲取上砂型與下砂型。除了所用的上模和下模不同外，獲取上砂 型和下砂型的具體方法與現有技術相同，在此對其過程不再詳細描述。另夕卜，所述的造型還包括制備鉤舌鑄造用整體砂芯的過程，關于鉤舌鑄造用整體砂芯制備請參考對鉤舌鑄造用整體砂芯的描述，在此不再贅述。下芯。包括將整體砂芯放置在下砂型的相應位置；本領域技術人員可以理解，下芯還可以包括將其他的型芯放置在相應位置。將上砂型與下砂型組合。下芯后，將上砂型與下砂型進行組合，形成一組砂型。上砂型、下砂型、整體砂芯和其他鑄造型芯共同形成鉤舌的鑄型型腔。澆注。將金屬熔液通過澆注系統倒入鑄型型型腔內，冷卻后，就形成鉤 舌鑄件。經過落砂、加工就形成的鉤舌部件。本領域技術人員可以理解，上述方法還可以包括在所述鉤舌鑄造用整體砂芯的s面上涂涮鑄造涂料的步驟，以保證鉤舌鑄件s面的光潔度和表面質量。根據以上生產方法獲得的鉤舌的S面為圓柱形曲面，不存在撥模斜度， 能夠保證鉤舌S面的平整性，進而能夠保證鉤舌與鉤舌之間配合面的受力均 勻；另外，由于鑄型型腔的S面部分無分型面，使鉤舌鑄件的S面部分也無 飛剌，也可以減輕對鉤舌鑄件的加工的工作量。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普 通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤 飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1、一種鉤舌鑄造用整體砂芯，其特征在于，所述整體砂芯包括S面，頂面、底面和側面；所述的S面包括兩個相接的圓柱曲面，所述的兩個圓柱曲面的中心線相互平行，且分別位于S面的兩側；所述的S面形狀和兩個鉤舌的配合面形狀相同。
2、 根據權利要求1所述的鉤舌鑄造用整體砂芯，其特征在于，所述整體 砂芯側面與參照平面的交線將側面分成上側面和下側面，所述的上側面與下側 面設有撥模斜度，所述的參照平面與圓柱形曲面的中心線垂直。
3、 根據權利要求2所述的鉤舌鑄造用整體砂芯，其特征在于，所述的上 側面與下側面相互對稱。
4、 根據權利要求1-3任一項所述的鉤舌鑄造用整體砂芯，其特征在于， 所述底面上設有定位凸臺。
5、 根據權利要求1-3任一項所述的鉤舌鑄造用整體砂芯，其特征在于， 所述的整體砂芯用型砂造型獲得。
6、 根據權利要求5所述的鉤舌鑄造用整體砂芯，其特征在于，所述型砂 為氣體硬化型砂或自硬化型砂。
7、 根據權利要求5所述的鉤舌鑄造用整體砂芯，其特征在于，所述的型 砂為聚丙烯酸鈉樹脂砂。
8、 根據權利要求7所述的鉤舌鑄造用整體砂芯，其特征在于，所述整體 砂芯S面上涂刷有鑄型涂料。
9、 根據權利要求8所述的鉤舌鑄造用整體砂芯，其特征在于，所述的鑄 型涂料為醇基鋯英涂料。
10、 一種鉤舌鑄造用模具，包括上模和下模，其特征在于，所述的上模能 夠在上砂型中形成上S面砂芯型腔，所述的下模能夠在下砂型中形成下S面砂 芯型腔，所述的上S面砂芯型腔和下S面砂芯型腔能夠形成整體芯空腔，所述 的整體芯空腔能夠與權利要求1-9任一項所述的鉤舌鑄造用整體砂芯相配合， 且所述鉤舌鑄造用整體砂芯的S面能夠成為鉤舌鑄型型腔的S面。
11、 一種鉤舌鑄造方法，包括造型，制備上砂型與下砂型；合箱，將上砂 型與下砂型組合，其特征在于，所述制備上砂型與下砂型是用權利要求10所述的模具制備上砂型和下砂型；所述的造型還包括制備鉤舌鑄造用整體砂芯；所述的鉤舌鑄造用整體砂 芯包括S面，所述的S面包括兩個相接的圓柱曲面，所述的兩個圓柱曲面的中 心線相互平行，且分別位于S面的兩側；所述的S面形狀和兩個鉤舌的配合面 形狀相同；所述的鉤舌鑄造用整體砂芯能夠與所述的整體芯空腔相配合，且所 述鉤舌鑄造用整體砂芯的S面能夠成為鉤舌鑄型型腔的S面；所述合箱之前還包括將鉤舌鑄造用整體砂芯放入下砂型的鑄型型腔內。
12、 根據權利要求11所述的鉤舌鑄造方法，其特征在于，還包括 在所述鉤舌鑄造用整體砂芯的S面上涂刷鑄型涂料。
13、 一種鉤舌，其特征在于，所述鉤舌的S面包括兩個相接的圓柱形曲面， 所述的兩個圓柱形曲面的中心線平行，且分別位于S面的兩側。
全文摘要
本發明公開了一種鉤舌鑄造用整體芯、模具和鉤舌鑄造方法。公開的鉤舌鑄造用整體芯帶有與鉤舌配合面相同的S面，在鑄造時，可以將該鉤舌鑄造用整體芯放入鉤舌鑄型型腔內，其S面作為鑄型型腔的S面，由于鉤舌鑄造用整體芯的S面為一個整體，沒有分型面，也沒有撥模斜度，因此，能夠使鉤舌鑄件的S面不再有撥模斜度和飛剌；公開的鉤舌鑄造用模具與鉤舌鑄造用整體芯相配合，能夠鑄造出S面無撥模斜度的鉤舌鑄件；公開的鉤舌S面部分包括兩個相接的圓柱形曲面，無撥模斜度，能夠保證鉤舌的配合面接觸更均勻，提高鉤舌的使用性能。
文檔編號B61G1/00GK101402131SQ20081017187
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月12日 優先權日2008年11月12日
發明者堃 徐, 方志平, 王克明 申請人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司