一种压壳内腔芯模具及压壳内腔芯的制作方法

1.本实用新型涉及压壳砂芯技术领域，具体涉及一种压壳内腔芯模具及压壳内腔芯。


背景技术：

2.由于涡轮增压压壳的结构原因，传统的压壳内腔成型时需要通过流道芯1’和圆盘芯2’两种砂芯才能制出，然后将流道芯1’与圆盘芯2’使用铸造用胶水胶合在一起，如图1～图3所示。在将流道芯1’与圆盘芯2’胶合在一起时，流道芯1’和圆盘芯2’之间留有一定的组芯间隙，如图4和图5所示，胶合时不可避免会产生披缝和错位，导致生产出来的产品200’在砂芯胶合位置会产生披锋和错位，如图6所示。需要通过人工打磨的方式去除披锋及台阶，这极大的增加了打磨工作量。而且，由于披锋位置空间小，人工打磨很难保证此处的打磨质量。另外流道内的披锋对压壳的性能影响也较大，所以流道内的质量问题是压壳产品比较常见的问题，而且砂芯胶合不严还会影响产品的尺寸，所以传统的压壳内腔一直存在废品高，质量差的问题。另外，由于砂芯数量的增加，往往需要更多的模具，由于绝大部分压壳产量都不高，高额的模具成本使铸件单价大大增加。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术中的问题提供一种能够使压壳内腔芯一体制成的压壳内腔芯模具。
4.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种压壳内腔芯模具，包括动模和定模，所述动模和所述定模均具有与压壳内腔芯相匹配的型腔，所述压壳内腔芯具有向其内部凹的凹腔，所述模具还包括可脱离地设置在所述动模或所述定模上用于形成所述凹腔的活块，所述活块至少设置有三个，多个所述活块沿所述凹腔的长度延伸方向顺序设置，所述模具还包括用于将所述活块定位在所述动模或所述定模上的定位结构，所述定位结构包括设置在所述动模或所述定模、所述活块两个部件中的一个部件上的定位部和设置在另一个部件上与所述定位部相配合的定位槽，所述定位部插设在所述定位槽中。
6.优选地，所述动模或所述定模和每个所述活块之间至少设置有两组所述定位结构，以将活块更好地定位在定模上，避免在射砂过程中活块移位。
7.优选地，所述模具还包括用于使所述动模或所述定模与所述活块之间的接合面紧密贴合的磁铁，所述磁铁设置在所述活块上，或者所述磁铁设置在所述动模和所述定模中设置所述活块的部件上。磁铁要求耐高温，磁铁的设置使得射砂过程中活块与定模之间的接合面能够紧密贴合，以保证活块的安装位置满足设计要求，从而保证压壳内腔芯的成型质量。
8.进一步地，所述活块的底面和内侧面分别与所述定模相贴合，所述磁铁分别固定设置在所述活块的底部和内侧部。
9.进一步地，所述动模或所述定模与所述活块的每组接合面之间至少设置有两组所述磁铁，使得射砂过程中活块与定模之间的接合面能够更紧密贴合。
10.优选地，当所述压壳内腔芯从所述模具中脱模后，所述活块被包覆在所述压壳内腔芯中，所述活块从所述压壳内腔芯中脱出时的脱模斜度不小于1
°
。便于活块从压壳内腔芯中脱出，且不损伤压壳内腔芯。
11.优选地，所述动模或所述定模上设置有用于放置所述活块的卡槽，所述卡槽包括主体部和分别设置在所述主体部的两端并向所述动模或所述定模的中心方向凹的凹部，所述活块包括与所述主体部卡设配合的本体和设置在所述本体的两端并与所述凹部相配合的凸部，所述凸部卡设在对应位置处的所述凹部中。通过凸部和凹部的配合可对活块的位置进一步进行定位，防止活块移动。
12.优选地，所述活块采用h13钢制成。使得活块能够耐高温，且具有较高的强度，以保证活块结构的完整性，使得活块可多次重复使用。
13.优选地，所述模具还包括分别设置在所述动模和所述定模上用于将所述压壳内腔芯顶出所述动模或所述定模的多个顶杆，所述顶杆朝向所述模具内腔设置的一端部顶设在所述压壳内腔芯的加工面或芯头上。顶杆的设置方便压壳内腔芯完整地从压壳内腔芯中脱出，顶杆顶设在压壳内腔芯的加工面和芯头上时，顶杆作用在压壳内腔芯上的印痕无需进行修补，在对压壳内腔芯进行加工时即可去除。
14.本实用新型还提供一种压壳内腔芯，该压壳内腔芯通过上述任一项所述的模具一体制成。
15.由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的压壳内腔芯模具通过在定模上设置活块，可改进分模方式，使压壳内腔芯能够一体成型，从而在生产上可以取消胶合工序，缩短压壳内腔芯成型的时间，可提高生产效率，还彻底解决了传统生产过程中胶合位置的披锋问题及后期的打磨问题。同时还可减少模具数量，从而降低模具成本。
附图说明
16.图1为现有技术中压壳内腔芯中流道芯的结构意图；
17.图2为现有技术中压壳内腔芯中圆盘芯的结构意图；
18.图3为现有技术中压壳内腔芯中流道芯与圆盘芯胶合时的立体示意图；
19.图4为现有技术中压壳内腔芯中流道芯与圆盘芯胶合时的剖视示意图之一；
20.图5为现有技术中压壳内腔芯中流道芯与圆盘芯胶合时的剖视示意图之二；
21.图6为现有技术中压壳产品示意图；
22.图7为本实施例的压壳内腔芯模具中定模的结构示意图(定模上未放置活块)；
23.图8为本实施例的压壳内腔芯模具中定模的结构示意图(定模上放置活块)；
24.图9为本实施例的压壳内腔芯模具中压壳内腔芯未从定模中脱出时的结构示意图；
25.图10为本实施例的压壳内腔芯从模具中脱出后的结构示意图(活块未脱出压壳内腔芯)；
26.图11为本实施例的压壳内腔芯的结构示意图；
27.图12为本实施例的压壳内腔芯模具中活块的结构示意图；
28.图13为本实施例的压壳产品的结构示意图。
29.其中：1、定模；11、卡槽；111、主体部；112、凹部；12、定位槽；2、活块；21、定位部；22、本体；23、凸部；3、磁铁；4、顶杆；100、压壳内腔芯；101、芯头；102、加工面；200、压壳产品。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，更清楚地了解本实用新型的目的、技术方案及其优点，以下结合具体实施例并参照附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。除此，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.如图7～图9所示，本实用新型的压壳内腔芯模具包括定模1和动模(图中未示出)，定模1和动模均具有与压壳内腔芯100相匹配的型腔。当定模1和动模相扣接时，模具处于合模状态。当定模1和动模之间的扣接脱开，且二者相互远离时，模具处于开模状态。
32.形成压壳产品200时，压壳内腔芯100上需设置有凹腔，为使得压壳内腔芯100上形成凹腔，且压壳内腔芯100还可以一体制成，模具还包括活块2，活块2可脱离地设置在定模1或动模上。当压壳内腔芯100成型从模具中脱模后，活块2被包覆在压壳内腔芯100中一起从模具中脱出，将活块2从压壳内腔芯100中取出后，压壳内腔芯100上即可形成与压壳产品200相匹配的凹腔，如图10和图11所示。
33.活块2至少设置有三个，多个活块2沿压壳内腔芯100的凹腔的长度延伸方向顺序设置。这样，在保证压壳内腔芯100完整性的同时，可使活块2顺利从压壳内腔芯100中脱出。
34.本实施例中以活块2设置在定模1上为例，如图7～图9所示，定模1上设置有与活块2的结构尺寸相匹配的卡槽11，活块2可脱离地设置在卡槽11中。
35.活块2采用h13钢制成，h13钢具有传热快及强度高的特点，使得活块2多次取出及放回后，仍能保持形状的完整性，从而保证了压壳内腔芯100的成型质量。
36.模具还包括定位结构，通过定位结构可将活块2定位在定模1上，以在射砂过程中防止活块2移动，从而影响形成的压壳内腔芯100的结构。
37.定位结构包括定位部21和与定位部21相配合的定位槽12，定位部21设置在活块2和定模1两个部件中的一个部件上，定位槽12设置在活块2和定模1两个部件中的另一个部件上，定位部21插设在定位槽12中，从而对活块2的位置进行限定。本实施例中，定位部21设置在活块2上，定位部21为自活块2的下端面向下凸的凸部，定位槽12自卡槽11的底部向下
延伸。
38.每个活块2和定模1之间至少设置有两组定位结构，从而可对活块2的位置进行更好地限定。
39.该模具还包括磁铁3，磁铁3设置在活块2或定模1上，通过磁铁3可使活块2与定模1之间的接合面能够紧密贴合，从而保证压壳内腔芯100的成型质量。磁铁3为高温磁铁，要求其能够承受压壳内腔芯100成型的温度而不发生变形。
40.本实施例中，活块2的底面与定模1上卡槽11的槽底相贴合，活块2的内侧面与定模1上卡槽11的侧壁相贴合，磁铁3分别固定设置在活块2的底部和内侧部，如图12所示。
41.活块2和定模1的每组接合面之间至少设置有两组磁铁3，从而使得活块2和定模1之间的接合面能够更紧密地贴设在一起。
42.活块2在其沿从压壳内腔芯100中脱出方向上的脱模斜度不小于1
°
，从而便于活块2从压壳内腔芯100中脱出而不会影响压壳内腔芯100的质量。
43.卡槽11包括主体部111和分别设置在主体部111的两端并向定模1的中心方向凹的凹部112，如图7所示。活块2包括与主体部111卡设配合的本体22和设置在本体22的两端并与凹部112相配合的凸部23，如图12所示。当活块2放置在定模1上时，活块2的本体22位于卡槽11的主体部111中，活块2的凸部23卡设在对应位置处的卡槽11的凹部112中，如图8所示。通过凸部23和凹部112的卡设配合，可对活块2进一步进行定位，从而避免射砂过程中活块2移动，影响形成的压壳内腔芯100的质量。
44.当活块2设置在动模上时，其在动模上的安装方式、定位方式及固定方式均与其在定模1上的设置方式相同，在此不再赘述。
45.模具还包括顶杆4，顶杆4分别活动设置在动模和定模1上，顶杆4在动模和定模1上均设置有多个。当压壳内腔芯100成型、定模1和动模之间的扣接脱开使模具开模后，压壳内腔芯100位于动模或定模1中，通过使对应动模或定模1上的顶杆4相对动模和定模1移动，可将压壳内腔芯100顶出动模或定模1，从而可使压壳内腔芯100完整地从动模或定模1中脱出。
46.一部分顶杆4朝向模具内腔设置的一端部顶设在压壳内腔芯100的加工面102上，另一部分顶杆4朝向模具内腔设置的一端部顶设在压壳内腔芯100的芯头101上。这样，顶杆4顶设在压壳内腔芯100上的印痕无需修补，在压壳内腔芯100后期加工过程中即可去除，省时省力。
47.该压壳内腔芯模具的工作原理如下：
48.模具处于开模状态，将活块2安装在定模1上，安装时，使活块2的本体22位于卡槽11的主体部111中，活块2的凸部23卡设在对应位置处的卡槽11的凹部112中，并使定位部21插设在对应位置的定位槽12中，通过磁铁3使活块2与定模1之间的接合面紧密贴合，如图8所示。将定模1和动模相扣合使模具处于合模状态。当压壳内腔芯100成型后，使模具处于开模状态，压壳内腔芯100即位于动模或定模1中，如图9所示，通过使对应动模或定模1上的顶杆4相对动模或定模1移动，将压壳内腔芯100顶出动模或定模1，将压壳内腔芯100从动模或定模1取出时，活块2被包覆在压壳内腔芯100中一起从模具中脱出，如图10所示。将各活块2依次沿其脱模方向从压壳内腔芯100中取出，如图11所示，如此便完成压壳内腔芯100的一体成型。
49.通过该压壳内腔芯100制成压壳产品200后，在压壳产品200的内腔不会产生披锋，如图13所示。
50.综上所述，该压壳内腔芯模具具有如下优点：
51.(1)该模具通过在无法直接分型的位置使用活块2，使压壳内腔芯100能够一体成型。
52.(2)由于压壳内腔芯100一体成型，可减少砂芯数量，进而可减少模具数量。
53.(3)由于压壳内腔芯100一体成型，从而可以取消胶合工序，简化生产流程，并且消除胶合带来的披锋问题及台阶问题，并消除由于胶合工序造成的等待。
54.(4)由于压壳内腔芯100一体成型，可减少胶合位置的打磨工作量。
55.(5)顶杆4可以顶在压壳内腔芯100的芯头101及加工面102上，避免了之前流道砂芯上必须放顶杆4造成的印痕、需要修补的问题。
56.(6)每个砂芯都需要射砂口，节省砂芯后可以去除射砂口造成的质量问题。
57.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种压壳内腔芯模具，其特征在于：包括动模和定模，所述动模和所述定模均具有与压壳内腔芯相匹配的型腔，所述压壳内腔芯具有向其内部凹的凹腔，所述模具还包括可脱离地设置在所述动模或所述定模上用于形成所述凹腔的活块，所述活块至少设置有三个，多个所述活块沿所述凹腔的长度延伸方向顺序设置，所述模具还包括用于将所述活块定位在所述动模或所述定模上的定位结构，所述定位结构包括设置在所述动模或所述定模、所述活块两个部件中的一个部件上的定位部和设置在另一个部件上与所述定位部相配合的定位槽，所述定位部插设在所述定位槽中。2.根据权利要求1所述的压壳内腔芯模具，其特征在于：所述动模或所述定模和每个所述活块之间至少设置有两组所述定位结构。3.根据权利要求1所述的压壳内腔芯模具，其特征在于：所述模具还包括用于使所述动模或所述定模与所述活块之间的接合面紧密贴合的磁铁，所述磁铁设置在所述活块上，或者所述磁铁设置在所述动模和所述定模中设置所述活块的部件上。4.根据权利要求3所述的压壳内腔芯模具，其特征在于：所述活块的底面和内侧面分别与所述定模相贴合，所述磁铁分别固定设置在所述活块的底部和内侧部。5.根据权利要求3所述的压壳内腔芯模具，其特征在于：所述动模或所述定模与所述活块的每组接合面之间至少设置有两组所述磁铁。6.根据权利要求1所述的压壳内腔芯模具，其特征在于：当所述压壳内腔芯从所述模具中脱模后，所述活块被包覆在所述压壳内腔芯中，所述活块从所述压壳内腔芯中脱出时的脱模斜度不小于1
°
。7.根据权利要求1所述的压壳内腔芯模具，其特征在于：所述动模或所述定模上设置有用于放置所述活块的卡槽，所述卡槽包括主体部和分别设置在所述主体部的两端并向所述动模或所述定模的中心方向凹的凹部，所述活块包括与所述主体部卡设配合的本体和设置在所述本体的两端并与所述凹部相配合的凸部，所述凸部卡设在对应位置处的所述凹部中。8.根据权利要求1所述的压壳内腔芯模具，其特征在于：所述活块采用h13钢制成。9.根据权利要求1所述的压壳内腔芯模具，其特征在于：所述模具还包括分别设置在所述动模和所述定模上用于将所述压壳内腔芯顶出所述动模或所述定模的多个顶杆，所述顶杆朝向所述模具内腔设置的一端部顶设在所述压壳内腔芯的加工面或芯头上。10.一种压壳内腔芯，其特征在于：通过权利要求1～9中任一项所述的模具一体制成。

技术总结
本实用新型公开了一种压壳内腔芯模具及压壳内腔芯，模具包括动模和定模，压壳内腔芯具有向其内部凹的凹腔，模具还包括可脱离地设在动模或定模上用于形成凹腔的活块，活块至少设有三个，多个活块沿凹腔的长度延伸方向顺序设置，模具还包括用于将活块定位在动模或定模上的定位结构，定位结构包括设在动模或定模、活块二者中的一者上的定位部和设在另一者上与定位部相配合的定位槽，定位部插设在定位槽中。该模具可改进分模方式，使压壳内腔芯能够一体成型，从而在生产上可以取消胶合工序，缩短压壳内腔芯成型的时间，可提高生产效率，还彻底解决了传统生产过程中胶合位置的披锋问题及后期的打磨问题。同时可减少模具数量，从而降低模具成本。而降低模具成本。而降低模具成本。


技术研发人员：赵恩亮 蔡正国 徐刚
受保护的技术使用者：江阴机械制造有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/7/21