13B車鉤冷芯盒垂直分盒改水平分盒工藝

石炳華（寧波全力機(jī)械模具有限公司，浙江寧波象山 315700）

13B車鉤冷芯盒垂直分盒改水平分盒工藝

石炳華（寧波全力機(jī)械模具有限公司，浙江寧波象山 315700）

對13B車鉤冷芯盒射芯垂直分盒和水平分盒兩種工藝進(jìn)行了分析比較，改用水平分盒工藝后射砂效果及模具結(jié)構(gòu)更加合理，其工藝結(jié)構(gòu)完全滿足生產(chǎn)需要和鑄件的各項(xiàng)技術(shù)要求，提高了整體砂芯的質(zhì)量。

車鉤；冷芯盒制芯；模具設(shè)計(jì)

13B車鉤是齊軌道裝備公司為滿足我國鐵路運(yùn)輸發(fā)展的需要，在13A車鉤基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的新型車鉤，是近幾年鐵道部鐵路貨車批量生產(chǎn)的車鉤。寧波全力機(jī)械模具有限公司是鐵道部車鉤模具生產(chǎn)定點(diǎn)單位，因此承擔(dān)了大部分13B車鉤模具的生產(chǎn)。經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)砂芯的某些部位明顯存在缺陷，因此需對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。整體砂芯如圖1。

1 芯盒結(jié)構(gòu)分析

1.1 垂直分盒工藝特點(diǎn)

采用整體砂芯冷芯盒射制，芯盒左右二開模，左右無頂芯，底部設(shè)計(jì)芯盒定位板及下頂芯，射砂孔開設(shè)在砂芯尾部，活塊氣缸固定在芯盒上。制芯流程：左右芯盒合模—進(jìn)活塊—射砂—吹氣硬化—抽活塊—左右芯盒開?！马斝尽∈止せ顗K—取芯。結(jié)構(gòu)如圖2。

1.2 水平分盒工藝特點(diǎn)

采用整體砂芯冷芯盒射制，芯盒上下二開模，設(shè)計(jì)上下頂芯板、射砂板、吹氣板及左右、后抽芯，活塊氣缸射芯設(shè)備自帶。制芯流程：首先上下芯盒合模及左右、后抽塊推進(jìn)，處于鎖緊狀態(tài)；第二射砂，將芯盒型腔填滿砂子，射板移開；第三吹氣板移入吹氣硬化；第四吹氣板移開并移入上頂板；第五左右、后抽芯打開；第六上下芯盒打開，同時(shí)上頂工作；第七將下芯盒和砂芯移出；第八下頂芯工作將砂芯頂出下芯盒，抬走砂芯；最后下芯盒推進(jìn)到射砂工位，下芯盒上移至射砂位置，左右、后抽芯復(fù)位夾緊，射板復(fù)位，上下合模夾緊，恢復(fù)到射砂狀態(tài)。完成一個(gè)循環(huán)。結(jié)構(gòu)如圖3。

2 射砂工藝分析

13B車鉤冷芯盒射芯如果采用垂直分盒工藝，射砂孔的開設(shè)有以下3種方案，但各自都存在缺陷。

（1）開設(shè)在砂芯尾部的中間位置，由于尾銷孔寬度方向較窄，限制了射砂孔的口徑，影響了射砂效率及砂芯質(zhì)量,而且尾銷孔尺寸要求很高，屬配合部位，射砂孔開設(shè)的位置尺寸很難保證，砂芯成品率降低。右芯盒上防跳筋板厚度薄，工藝尺寸要求高，筋板高度已接近分盒面,射砂過程中砂對筋板沖擊接觸面大，而且是正面沖擊，筋板極易變形，模具使用壽命降低，甚至鑄件由于達(dá)不到尺寸要求而報(bào)廢，影響鑄件出品率。唯一解決的辦法是將上防跳筋板整體分割，然后做成活動(dòng)塊，再用緊固件固定。但這種方法需要預(yù)先準(zhǔn)備活動(dòng)塊多件，而且操作工人每隔一段時(shí)間就需要拆卸與安裝活動(dòng)塊，給制芯帶來不便。

（2）在砂芯尾部的側(cè)面位置單側(cè)開設(shè)，射砂孔雖然避開了尾銷孔的圓弧關(guān)鍵部位，但由于不是正面直接射砂，靠砂子碰撞芯盒側(cè)壁再進(jìn)入型腔頭部，而且是單邊射砂，射砂效率降低，砂芯整體強(qiáng)度不好。

（3）在砂芯尾部的側(cè)面位置雙側(cè)開設(shè)，就是圖2示意結(jié)構(gòu)。由于增加了一個(gè)射砂孔，射砂流量不是問題，但由于左右同時(shí)射砂，砂子正面對沖形成氣流，導(dǎo)致砂芯局部縮孔、氣泡，整體砂芯緊實(shí)度降低。

而采用水平分盒工藝，射砂孔的開設(shè)非常便利，沒有過多的限制要求，完全可以開設(shè)在砂芯較平整的部位，而且間距比較均勻。由于射砂孔數(shù)量多，射砂效率大大提高，幾秒鐘便可完成，芯盒型腔的各個(gè)部位都是正面接觸砂子，砂子流動(dòng)性好，射砂時(shí)芯盒型腔內(nèi)的氣體容易從排氣塞排出，經(jīng)吹氣硬化成型后，砂芯沒有出現(xiàn)縮孔、氣泡等缺陷，砂芯整體緊實(shí)度良好，提高了砂芯質(zhì)量。由于射砂方向的改變，上防跳筋板受到砂子的沖擊力很小，無需再做活動(dòng)塊，在上芯盒里直接做出，工作簡便而且尺寸精度提高。

3 抽芯設(shè)計(jì)分析

13B車鉤冷射芯如果采用垂直分盒工藝，由于射芯設(shè)備自身功能的局限性，活塊氣缸只能固定在芯盒上，在左右芯盒的側(cè)面及背面必須預(yù)留出氣缸固定位置。尤其是設(shè)備左右無頂芯裝置，無法設(shè)計(jì)左右頂芯板，由于尾銷孔部位尺寸深，尺寸精度要求高，起模斜度設(shè)計(jì)小，芯盒左右開模時(shí)，在沒有頂桿工作的情況下，尾銷孔部位砂芯與芯盒體不容易分開，強(qiáng)制分開則砂芯斷裂，所以只能在尾銷孔部位左右芯盒各自設(shè)計(jì)一個(gè)大抽塊，如圖2，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，增加了成本及勞動(dòng)強(qiáng)度，制芯效率降低。

而采用水平分盒工藝，射芯設(shè)備自身的功能具有優(yōu)越性，活塊抽芯裝置射芯設(shè)備自帶，抽芯設(shè)計(jì)靈活性更強(qiáng)，自動(dòng)化程度更高，在芯盒本體兩側(cè)就不需要再做氣缸固定位置，模具結(jié)構(gòu)更加合理，勞動(dòng)效率提高。在芯盒頭部設(shè)計(jì)減輕塊，采用設(shè)備氣缸抽拉，結(jié)構(gòu)緊湊可行，減輕整體砂芯重量，給搬運(yùn)工作帶來方便，而且降低了芯砂的使用量；砂芯頭部通氣性也好，砂芯質(zhì)量提高。

4 芯盒體設(shè)計(jì)分析

13B車鉤冷射芯如果采用垂直分盒工藝，在芯盒底部設(shè)計(jì)芯盒定位板、芯盒底板，底板上安裝兩根耐磨條，如圖2所示，芯盒左右合?；蜷_模時(shí)，完全靠兩根耐磨條頂壓，芯盒本體就像兩個(gè)特大型抽塊，長時(shí)間處于高度摩擦當(dāng)中，耐磨條會發(fā)熱變形而需要定期更換，芯盒本體滑槽也容易磨損。芯盒左右開模后，整體砂芯留在下頂板，由于砂芯是立著的且高度較高，下頂芯工作時(shí)，砂芯不太平穩(wěn)，需要人工扶助。左右鉤耳孔與推鐵孔三處由于工藝上的特殊性，芯盒左右無頂芯裝置，造成起模困難，所以只能做成手工活塊，并各自分成兩半。但芯盒由于是左右開模，而且活塊沿周有斜度，合模時(shí)活塊會往芯盒型腔滑動(dòng)，射砂成型后，造成鉤耳孔與推鐵孔處尺寸不到位，砂芯緊實(shí)度降低。

而采用水平分盒工藝，在模具上、下芯盒分別設(shè)計(jì)上、下頂芯板，給砂芯的起模帶來便利，芯盒結(jié)構(gòu)簡化：①尾銷孔部位可以直接與上、下芯盒做成一體，只需在尾銷孔圓弧關(guān)鍵部位做一個(gè)手工小活塊。雖然尾銷孔高度方向尺寸較深，但在頂桿的作用下，砂芯完全可以脫模。在下芯盒手工小活塊處設(shè)計(jì)頂芯孔，這樣在頂芯工作時(shí)，確保砂芯與小活塊的同步性，避免了小活塊對砂芯尾銷孔圓弧關(guān)鍵部位的擠壓，保證了砂芯的尺寸精度。②在鉤耳孔與推鐵孔處設(shè)計(jì)起模斜度，砂芯完全可以頂出，無需再設(shè)計(jì)活塊，減少了活塊數(shù)量，芯盒結(jié)構(gòu)更具合理性，互通性強(qiáng)，操作簡便，自動(dòng)化程度高，制芯效率更高。

5 結(jié)語

近幾年隨著冷芯盒射芯技術(shù)的快速發(fā)展，其模具開發(fā)水平不斷提高，改變了13B車鉤整體芯過去一直使用垂直分盒工藝結(jié)構(gòu)的狀況。通過工藝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，制芯工藝完全可用水平分盒工藝取代，使得整體砂芯的生產(chǎn)工藝更加合理，砂芯的尺寸精度和質(zhì)量得以提高。

Model 13B Vehicle Hook Cold Box Core Making Altered from Vertical Parting to Horizontal Parting

SHI BingHua
（Ningbo Full Power Machine Die&Molds Co.Ltd.，Xiangshan Ningbo 315700，Zhejiang China）

Both vertical and horizontal cold-box core making technologies have been analysed.The core shooting effect and die structure of adopted horizontal core have been more reasonable for meeting variety of requirements for Model 13B vehicle hook castings production with higher quality of sand cores.

Vehicle hook；Cold-box core making；Die design

TG232.3;

A；

1006－9658（2010）02－3

2009－09－04

2009－110

石炳華（1976－），男，寧波全力機(jī)械模具有限公司技術(shù)開發(fā)中心設(shè)計(jì)員