本發(fā)明屬于鑄造用冷射芯模領(lǐng)域，尤其是涉及一種鑄造用冷射芯模模塊化制作的設(shè)計。

背景技術(shù)：

冷射砂快速成型作為一種砂型的制作方法，不僅提升了砂型生產(chǎn)效率，同時也提升了鑄件表面質(zhì)量。在人力成本日益增長的趨勢下，射芯模投入將大大降低人工勞動強度，改善了惡劣的造型環(huán)境，并且能夠在一定程度上緩解中小批量鑄件造型過度依賴人工局面。然而，冷射芯模需要根據(jù)不同的砂型進行更換，費用較高，一般只在大批量鑄件模具中投入使用，其費用是木模的5.7倍、手工金屬模的2.4倍，中小批量產(chǎn)品因價格因素不能普遍推廣，嚴重影響了其應(yīng)用范圍。因此，如何制作設(shè)計出一種成本低、并能夠適用于不同砂型的通用冷射芯模，成為目前急需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種冷射芯模模塊化制作設(shè)計方法，通過優(yōu)化、改變射芯模設(shè)計與制作形式，導(dǎo)致其模具制作材料使用量下降50%，從而，節(jié)約了材料，降低了冷射芯模的制作費用60%以上，拓寬了射芯模應(yīng)用范圍，尤其是中小批量產(chǎn)品可以使用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種模塊化冷射芯模，其特征在于，包括：主體構(gòu)件、板類結(jié)構(gòu)和附件類結(jié)構(gòu)，其中，主體構(gòu)件包括上模、下模和底架，上模和下模分別由外梆和內(nèi)芯兩個部分組成，板類結(jié)構(gòu)包括射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板，所述射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板上都均勻分布有安裝孔，附件類結(jié)構(gòu)包括上頂芯桿、下頂芯桿和射砂嘴；外梆、底架、射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板為尺寸固定的標準構(gòu)件，上頂芯桿、下頂芯桿、射砂嘴、內(nèi)芯為根據(jù)不同產(chǎn)品可調(diào)節(jié)的互換構(gòu)件；下頂芯板固定安裝在底架的下板上；下頂芯桿的一端固定在下頂芯板的安裝孔內(nèi)，另一端穿過底架的上板并穿入下模；下模固定安裝在底架的上板上，上模和下模的四周整齊密封，中部形成一個中空的型腔；在射砂過程中，射砂板設(shè)置在上模上面，射砂嘴為上寬下窄的結(jié)構(gòu)，寬的一端安裝在射砂板上，窄的部分安裝到上模的內(nèi)芯里面；在砂子固化成型和卸成型砂過程中，吹氣板設(shè)置在上模上面，上頂芯桿的一端穿過射砂板的安裝孔并穿入射砂嘴中，另一端固定安裝在上頂芯板的安裝孔。

進一步的，安裝孔為在板類結(jié)構(gòu)上呈正六邊形設(shè)置的標準孔。

進一步的，安裝孔的大小和分布密度是可調(diào)節(jié)的。

進一步的，上頂芯桿、下頂芯桿和射砂嘴根據(jù)不同產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)其安裝數(shù)量和插入安裝孔的具體位置，所述內(nèi)芯的尺寸和形狀根據(jù)不同冷射砂芯的形狀和結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)。

進一步的，還包括限位頂桿，限位頂桿包括上桿和下桿，上桿一端固定安裝在上芯頂板上，另一端安裝在吹氣板上，下桿安裝在上模內(nèi)芯。

同時，本發(fā)明還提供了一種模塊化冷射芯模的制作設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）設(shè)計：將上模和下模分成標準外梆與互換內(nèi)芯分開設(shè)計制作，按照標準設(shè)計上模外梆、下模外梆、底架、射砂板、吹氣板、上頂芯板、下頂芯板、上頂芯桿、下頂芯桿、限位頂桿和射砂嘴的尺寸與結(jié)構(gòu)；將射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板上設(shè)計安裝孔，根據(jù)不同產(chǎn)品設(shè)計射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板的安裝孔的大小和分布密度，使安裝孔以正六邊形的方式均勻分布在整個板材結(jié)構(gòu)上；根據(jù)不同產(chǎn)品設(shè)計上模內(nèi)芯和下模內(nèi)芯的尺寸和形狀；

（2）制作：首先，將下模外梆和下模內(nèi)芯組合成下模，將下頂芯板固定在底架的上板上，根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量的下頂芯桿，并根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同的分布密度固定安裝在下頂芯板的安裝孔上，下頂芯桿穿過底架的下板并穿入下模內(nèi)芯直至于下模內(nèi)芯的上表面保持齊平的位置；然后，將上模外梆和上模內(nèi)芯組合成上模，根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量和不同分布密度的射砂嘴安裝在射砂板上，待上模和下模整體密封后，將設(shè)有射砂嘴的射砂板放置到上模上，同時將射砂嘴插入上模內(nèi)芯中，用于完成射砂過程；最后，根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量的上頂芯桿，并根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同的分布密度固定安裝在上頂芯板的安裝孔上，上頂芯桿穿過吹氣板上相應(yīng)的安裝孔，限位頂桿的上桿一端固定安裝在上芯頂板上，另一端安裝在吹氣板上，限位頂桿的下桿安裝在上模內(nèi)芯，待射砂板和射砂嘴完成射砂過程移出上模后，將吹氣板放置到射砂板移出上模的相應(yīng)位置上，上頂芯桿插入射砂嘴移出上模的相應(yīng)位置，用于完成砂子固化成型和卸成型砂過程。

本發(fā)明的有益效果如下：

（1）本發(fā)明通過將冷射芯模進行模塊化設(shè)計，降低射芯模費用60%以上。

（2）本發(fā)明通過將冷射芯模進行模塊化設(shè)計，拓寬射芯模應(yīng)用范圍（中小批量產(chǎn)品可以使用）。

（3）本發(fā)明通過將冷射芯模進行模塊化設(shè)計，節(jié)約材料，模具制作材料使用量下降50%。

（4）本發(fā)明通過將冷射芯模進行模塊化設(shè)計，成功地通過桿件互換，避免了每件模具都新制4個板類部件的情況，優(yōu)化、改變射芯模設(shè)計與制作形式。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的板類結(jié)構(gòu)的示意圖。

其中，1、標準上頂芯板，2、標準射砂板/吹氣板，3、標準上模外梆，4、互換上模內(nèi)芯，5、互換下模內(nèi)芯，6、標準下模外梆，7、標準下頂芯板，8、標準底架，9、互換上頂芯桿，10、互換下頂芯桿，11、射砂嘴，12、安裝孔。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。下面描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明提供了一種模塊化冷射芯模，如圖1所示，該模塊化冷射芯模包括：主體構(gòu)件、板類結(jié)構(gòu)和附件類結(jié)構(gòu)，其中，主體構(gòu)件包括上模、下模和底架8，上模和下模分別由外梆和內(nèi)芯兩個部分組成，板類結(jié)構(gòu)包括射砂板、吹氣板、上頂芯板1和下頂芯板7，射砂板2、吹氣板2、上頂芯板和下頂芯板都均勻分布有安裝孔12，附件類結(jié)構(gòu)包括上頂芯桿9、下頂芯桿10和射砂嘴11；外梆、底架、射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板為尺寸固定的標準構(gòu)件，上頂芯桿、下頂芯桿、射砂嘴、內(nèi)芯為根據(jù)不同產(chǎn)品可調(diào)節(jié)的互換構(gòu)件。下頂芯板固定安裝在底架的下板上；下頂芯桿的一端固定在下頂芯板的安裝孔內(nèi)，另一端穿過底架的上板并穿入下模；下模固定安裝在底架的上板上，上模和下模的四周整齊密封，中部形成一個中空的型腔；在射砂過程中，射砂板設(shè)置在上模上面，射砂嘴為上寬下窄的結(jié)構(gòu)，寬的一端安裝在射砂板上，窄的部分安裝到上模的內(nèi)芯里面；在砂子固化成型和卸成型砂過程中，吹氣板設(shè)置在上模上面，上頂芯桿的一端穿過射砂板的安裝孔并穿入射砂嘴中，另一端固定安裝在上頂芯板的安裝孔。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，本發(fā)明提供的模塊化冷射芯模包括主體構(gòu)件，如圖1所示，其具體由上模、下模和底架組成。上模和下模分別由外梆和內(nèi)芯兩個部分組成，外梆為尺寸固定的標準外梆，內(nèi)芯為可互換的專用內(nèi)芯；也就是說上模是由標準上模外梆3和互換上模內(nèi)芯4兩部分組成，下模是由互換下模內(nèi)芯5和標準下模外梆6兩部分組成。根據(jù)本發(fā)明具體的一些實施例，互換上模內(nèi)芯和互換下模內(nèi)芯的尺寸和形狀可以根據(jù)不同冷射砂芯的形狀和結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)。從而，優(yōu)化、改變射芯模設(shè)計與制作形式，節(jié)約材料，模具制作材料使用量下降50%。進一步的，外梆分別在側(cè)表面圍繞著內(nèi)芯對內(nèi)芯進行固定。底架8為尺寸固定的標準底架8，標準底架包括上板和下板，其中，上板用于固定下模，下板用于固定下頂芯板。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，本發(fā)明提供的模塊化冷射芯模包括板類結(jié)構(gòu)，如圖1所示，該板類結(jié)構(gòu)包括射砂板2、吹氣板2、上頂芯板1和下頂芯板7。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板為尺寸固定的標準構(gòu)件，即分別為標準射砂板2、標準吹氣板2、標準上頂芯板1、標準下頂芯板7。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，如圖2所示，射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板上都均勻分布有安裝孔12，上述四種板類結(jié)構(gòu)的安裝孔的設(shè)置位置均上下相互對應(yīng)，即射砂板為均布有安裝孔的標準射砂板，吹氣板為均布有安裝孔的標準吹氣板，上頂芯板為均布有安裝孔的標準上頂芯板，下頂芯板為均布有安裝孔的標準下頂芯板；優(yōu)選的，安裝孔的大小和分布密度是可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)的，即隨著安裝孔的直徑變大時，安裝孔的數(shù)量逐漸減少，導(dǎo)致安裝孔的分布密度降低。根據(jù)本發(fā)明具體的一些實施例，安裝孔為在板類結(jié)構(gòu)上呈正六邊形設(shè)置的標準孔，以便于使得數(shù)量相同的該標準孔在板件結(jié)構(gòu)上的間距最短；進一步的，安裝孔的分布密度越大，即安裝孔之間的間距越小，越有利于互換構(gòu)件的布置，從而，有利于射砂嘴、上頂芯桿和下頂芯桿在不同砂型中能很好通用與選取，使得射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板保準固化，從而不再每件模具都新制4個板類部件，優(yōu)化、改變射芯模設(shè)計與制作形式，節(jié)約材料，模具制作材料使用量下降50%，降低射芯模費用60%以上。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，本發(fā)明提供的模塊化冷射芯模包括附件類結(jié)構(gòu)包括上頂芯桿9、下頂芯桿10和射砂嘴11，上頂芯桿9為可互換的專用上頂芯桿9（即為互換上頂芯桿9），下頂芯桿10為可互換的專用下頂芯桿10（即為互換下頂芯桿10），射砂嘴11可互換的專用射砂嘴11。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，上頂芯桿9為尺寸固定的標準件，只要保證上頂芯桿的一端能夠固定安裝在上頂芯板的安裝孔內(nèi)，上頂芯桿的另一端能夠穿過射砂板的安裝孔并穿入射砂嘴中即可；下頂芯桿10為尺寸固定的標準件，只要保證下頂芯桿的一端能夠固定安裝在下頂芯板的安裝孔內(nèi)，下頂芯桿的另一端能夠穿過底架的上板并穿入下模即可；射砂嘴11為尺寸固定的標準件，只要保證射砂嘴的一端能夠安裝在射砂板上，另一端的部分結(jié)構(gòu)能夠插入上模即可。進一步的，射砂板和吹氣板不在同一時間內(nèi)設(shè)置在上模的上面；也就是說，在射砂過程中，射砂板設(shè)置在上模上面，射砂嘴為上寬下窄的結(jié)構(gòu)，寬的一端安裝在射砂板上，窄的部分安裝到上模的內(nèi)芯里面；在砂子固化成型和卸成型砂過程中，吹氣板設(shè)置在上模上面，上頂芯桿的一端穿過射砂板的安裝孔并穿入射砂嘴中，另一端固定安裝在上頂芯板的安裝孔。優(yōu)選的，根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量的下頂芯桿，并根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同的分布密度固定安裝在下頂芯板的安裝孔上；根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量和不同分布密度的射砂嘴安裝在射砂板上；根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量的上頂芯桿，并根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同的分布密度固定安裝在上頂芯板的安裝孔上。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，該附件類結(jié)構(gòu)還包括限位頂桿，用于對上頂芯桿進行限位，限位頂桿包括上桿和下桿，上桿一端固定安裝在上芯頂板上，另一端安裝在吹氣板上，下桿安裝在上模內(nèi)芯。

同時，本發(fā)明還提供了一種模塊化冷射芯模的制作設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）設(shè)計：將上模和下模分成標準外梆與互換內(nèi)芯分開設(shè)計制作，按照標準設(shè)計上模外梆、下模外梆、底架、射砂板、吹氣板、上頂芯板、下頂芯板、上頂芯桿、下頂芯桿、限位頂桿和射砂嘴的尺寸與結(jié)構(gòu)；將射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板上設(shè)計安裝孔，根據(jù)不同產(chǎn)品設(shè)計射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板的安裝孔的大小和分布密度，使安裝孔以正六邊形的方式均勻分布在整個板材結(jié)構(gòu)上；根據(jù)不同產(chǎn)品設(shè)計上模內(nèi)芯和下模內(nèi)芯的尺寸和形狀。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，如表1所示，上模和下模分別由外梆和內(nèi)芯兩個部分組成，外梆為尺寸固定的標準外梆，內(nèi)芯為可互換的專用內(nèi)芯；下頂芯由下頂芯板和下頂芯桿組成，下頂芯板為尺寸固定、并且均布有安裝孔的標準下頂芯板，下頂芯桿10為可互換的專用下頂芯桿10（即為互換下頂芯桿10）；上頂芯由上頂芯板和上頂芯桿組成，上頂芯板為尺寸固定、并且均布有安裝孔的標準上頂芯板，上頂芯桿9為可互換的專用上頂芯桿9（即為互換上頂芯桿9）；吹氣總成由吹氣板、上頂芯桿、上頂芯板和限位頂桿構(gòu)成，吹氣板為尺寸固定、并且均布有安裝孔的標準吹氣板，限位頂桿為尺寸固定的標準限位頂桿；射砂總成由射砂嘴和射砂板構(gòu)成，射砂板為尺寸固定、并且均布有安裝孔的標準射砂板，射砂嘴可互換的專用射砂嘴；底架為尺寸固定的標準底架。也就是說，外梆、底架、限位頂桿、射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板為尺寸固定的標準構(gòu)件，上頂芯桿、下頂芯桿、射砂嘴、內(nèi)芯為根據(jù)不同產(chǎn)品可調(diào)節(jié)的互換構(gòu)件，同時，射砂板、吹氣板、上頂芯板和下頂芯板均布有安裝孔。根據(jù)本發(fā)明具體的一些實施例，上模和下模的外梆模塊化，通過內(nèi)芯結(jié)構(gòu)的互換來滿足不同產(chǎn)品的使用要求，也就是說，互換上模內(nèi)芯和互換下模內(nèi)芯的尺寸和形狀可以根據(jù)不同冷射砂芯的形狀和結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)；上述四種板類結(jié)構(gòu)都設(shè)置有均勻分布的、位置呈上下相互對應(yīng)的安裝孔，安裝孔的大小和分布密度是可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)的，即隨著安裝孔的直徑變大時，安裝孔的數(shù)量逐漸減少，導(dǎo)致安裝孔的分布密度降低；優(yōu)選的，安裝孔為在板類結(jié)構(gòu)上呈正六邊形設(shè)置的標準孔，以便于使得數(shù)量相同的該標準孔在板件結(jié)構(gòu)上的間距最短，并且隨著安裝孔的分布密度越大，即安裝孔之間的間距越小，從而越有利于互換構(gòu)件的布置。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，上頂芯桿9為尺寸固定的標準件，只要保證上頂芯桿的一端能夠固定安裝在上頂芯板的安裝孔內(nèi)，上頂芯桿的另一端能夠穿過射砂板的安裝孔并穿入射砂嘴中即可；下頂芯桿10為尺寸固定的標準件，只要保證下頂芯桿的一端能夠固定安裝在下頂芯板的安裝孔內(nèi)，下頂芯桿的另一端能夠穿過底架的上板并穿入下模即可；射砂嘴11為尺寸固定的標準件，只要保證射砂嘴的一端能夠安裝在射砂板上，另一端的部分結(jié)構(gòu)能夠插入上模即可；限位頂桿，限位頂桿包括上桿和下桿，上桿一端固定安裝在上芯頂板上，另一端安裝在吹氣板上，下桿安裝在上模內(nèi)芯，只要能夠用于對上頂芯桿進行限位即可。從而，不再每件模具都新制4個板類部件，優(yōu)化、改變射芯模設(shè)計與制作形式，節(jié)約材料，模具制作材料使用量下降50%，降低射芯模費用60%以上。

表1模塊化冷射芯模的標準設(shè)計的大體方案

（2）制作：首先，將下模外梆和下模內(nèi)芯組合成下模，將下頂芯板固定在底架的上板上，根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量的下頂芯桿，并根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同的分布密度固定安裝在下頂芯板的安裝孔上，下頂芯桿穿過底架的下板并穿入下模內(nèi)芯直至于下模內(nèi)芯的上表面保持齊平的位置；然后，將上模外梆和上模內(nèi)芯組合成上模，根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量和不同分布密度的射砂嘴安裝在射砂板上，待上模和下模整體密封后，將設(shè)有射砂嘴的射砂板放置到上模上，同時將射砂嘴插入上模內(nèi)芯中，用于完成射砂過程；最后，根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量的上頂芯桿，并根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同的分布密度固定安裝在上頂芯板的安裝孔上，上頂芯桿穿過吹氣板上相應(yīng)的安裝孔，限位頂桿的上桿一端固定安裝在上芯頂板上，另一端安裝在吹氣板上，限位頂桿的下桿安裝在上模內(nèi)芯，待射砂板和射砂嘴完成射砂過程移出上模后，將吹氣板放置到射砂板移出上模的相應(yīng)位置上，上頂芯桿插入射砂嘴移出上模的相應(yīng)位置，用于完成砂子固化成型和卸成型砂過程。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，如圖1所示，下頂芯板固定安裝在底架的下板上；下頂芯桿的一端固定在下頂芯板的安裝孔內(nèi)，另一端穿過底架的上板并穿入下模；下模固定安裝在底架的上板上，上模和下模的四周整齊密封，中部形成一個中空的型腔；射砂板和吹氣板不在同一時間內(nèi)設(shè)置在上模的上面。進一步的，在射砂過程中，射砂板設(shè)置在上模上面，射砂嘴為上寬下窄的結(jié)構(gòu)，寬的一端安裝在射砂板上，窄的部分安裝到上模的內(nèi)芯里面；在砂子固化成型和卸成型砂過程中，吹氣板設(shè)置在上模上面，上頂芯桿的一端穿過射砂板的安裝孔并穿入射砂嘴中，另一端固定安裝在上頂芯板的安裝孔，同時，還包括限位頂桿，限位頂桿包括上桿和下桿，上桿一端固定安裝在上芯頂板上，另一端安裝在吹氣板上，下桿安裝在上模內(nèi)芯。如表1所示，根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量的下頂芯桿，并根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同的分布密度固定安裝在下頂芯板的安裝孔上；根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量和不同分布密度的射砂嘴安裝在射砂板上；根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同數(shù)量的上頂芯桿，并根據(jù)不同產(chǎn)品的需要選擇不同的分布密度固定安裝在上頂芯板的安裝孔上。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，該附件類結(jié)構(gòu)還包括限位頂桿，用于對上頂芯桿進行限位，限位頂桿包括上桿和下桿，上桿一端固定安裝在上芯頂板上，另一端安裝在吹氣板上，下桿安裝在上模內(nèi)芯。從而，通過桿件互換，避免了每件模具都新制4個板類部件的情況，實現(xiàn)了優(yōu)化、改變射芯模設(shè)計與制作形式，節(jié)約材料，模具制作材料使用量下降50%，降低射芯模費用60%以上。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。