专利名称：钩舌铸造用整体砂芯、模具、生产方法及钩舌的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铸造技术，特别是涉及一种钩舌铸造用整体砂芯，钩舌 铸造用模具、钩舌铸造方法及一种钩舌。
背景技术：
轮轨交通工具的铁路货车一般包括车体、转向架、制动装置、车钩緩沖 装置等部分组成。其中，车钩緩冲装置的作用是将列车连接起来，传导机车 牵引力使车辆沿轨道行驶，并承受来自机车、车体、线路所引起的牵引、冲击等各种载荷。车钩緩冲装置主要由緩沖器、车钩体、车钩尾框、车钩丛 板、钩舌组成。其中，相邻的列车通过两个钩舌的配合直接相连。图1示出了相邻列车的钩舌1和钩舌2配合关系示意图，为了清楚显示 相应二者的配合面，图中用虚线将钩舌1和钩舌2的轮廓示出，用实线示出 了钩舌1与钩舌2的配合面；由于该配合面为S形，本领域将此面称为S面 (下述的S面，如无特别说明，仅指形状与配合面相同的曲面)。由于钩舌 1和钩舌2直接将相邻列车连接在一起，其承受的载荷非常大，载荷的变化 幅度和频率也很大；而且，钩舌与钩舌配合面也容易因为两个钩舌的相对滑 动而磨损；因此，钩舌的使用环境对钩舌的强度、硬度及耐疲劳度提出了比 较高的要求。为了满足钩舌的使用要求，又由于钩舌的结构非常复杂，钩舌普遍采用 铸造的方法生产。当前，钩舌铸造生产工艺的一般流程为准备砂箱、模板和型砂；将砂 箱放置于上、下模板上；加砂、气冲紧实；翻转起^t,获得上砂型和下砂型； 将钩舌型芯放置在下砂型的铸造型腔内，然后将上砂型和下砂型合箱；浇注， 落砂获得钩舌铸件。由于造型、起模的需要，钩舌铸造的模具至少要分成上模和下模，且上 才莫和下模要有相应拨模斜度。由于分型面的存在，钩舌铸件的S面中间会有 飞剌；上模和下模的拨模斜度会使钩舌铸件的S面存在相应的倾斜度，即拨 模斜度。如图2所示，钩舌1和钩舌2配合时，由于拨模斜度的影响，二者配合时，仅有分型面处一小部分相接触，接触面积较小容易导致钩舌S面部 分应力过大，使钩舌的S面过早受损，产生麻坑，加快接触面的磨损，甚至 会导致裂紋的产生。为了保证钩舌配合面之间接触面的均匀性，当前，通常对钩舌的S面进行磨修，以使S面比较平整；但是，经过磨修的钩舌也难以 保证钩舌配合面接触的均匀性，同时，由于钩舌的S面为曲面，磨修难度非 常大，也增加钩舌生产的劳动强度和生产周期。如何保证钩舌S面的平整，保证钩舌与钩舌配合面的均勻性，是当前本 技术领域的一个难题。 发明内容针对上述技术问题，本发明的第一个目的是提供一种钩舌铸造用整体砂芯，以取消铸造模具s面部分的拨模斜度，使钩舌铸件的s面保持平整，保 证钩舌与钩舌配合面接触的均匀性。本发明的第二个目的是提供一种钩舌铸造用模具，该模板能够形成整体芯空腔，以容纳钩舌铸造用整体砂芯，同时使钩舌铸造用整体砂芯的s面构 成铸型型腔的s面。在提供钩舌铸造用整体砂芯和钩舌铸造用模具的基础上，还提供一种钩舌铸造的生产方法，和用该方法生产的s面无拨模斜度的一种钩舌。本发明提供的钩舌铸造用整体砂芯包括S面，顶面、底面和侧面；所述 的S面包括两个相接的圆柱曲面，所述的两个圆柱曲面的中心线相互平行， 且分别位于S面的两侧；所述的S面形状和两个钩舌的配合面形状相同。优选地，所述整体砂芯侧面与参照平面的交线将侧面分成上侧面和下侧 面，所述的上侧面与下侧面设有拨模斜度，所述的参照平面与圆柱形曲面的 中心线垂直。优选地，所述的上侧面与下侧面相互对称。优选地，所述底面上设有定位凸台。优选地，所述的整体砂芯用型砂造型获得。优选地，所述型砂为气体硬化型砂或自硬化型砂。优选地，所述的型砂为聚丙烯酸钠树脂砂。优选地，所述整体砂芯S面上涂刷有铸型涂料。优选地，所述的铸型涂料为醇基锆英涂料。本发明提供的钩舌铸造用模具包括上模和下模，所述的上模能够在上砂 型中形成上S面砂芯型腔，所述的下模能够在下砂型中形成下S面砂芯型腔， 所述的上S面砂芯型腔和下S面砂芯型腔能够形成整体芯空腔，所述的整体 芯空腔能够与上述的钩舌铸造用整体砂芯相配合，且所述钩舌铸造用整体砂芯的s面能够成为钩舌铸型型腔的s面。本发明提供的钩舌铸造方法包括造型，制备上砂型与下砂型；合箱，将 上砂型与下;少型组合；所述制备上砂型与下砂型是上述的模具制备上砂型和下砂型； 所述的造型还包括制备钩舌铸造用整体砂芯；所述的钩舌铸造用整体 砂芯包括S面，所述的S面包4舌两个相接的圓柱曲面，所述的两个圆柱曲面 的中心线相互平行，且分别位于S面的两侧；所述的S面形状和两个钩舌的 配合面形状相同；所述的钩舌铸造用整体砂芯能够与所述的整体芯空腔相配 合，且所述钩舌铸造用整体砂芯的S面能够成为钩舌铸型型腔的S面；所述合箱之前还包括将钩舌铸造用整体砂芯放入下砂型的铸型型腔内。 优选地，该方法还包括在所述钩舌铸造用整体砂芯的S面上涂刷铸型 涂料。本发明4是供的钩舌的S面包括两个相接的圆柱形曲面，所述的两个圆柱 形曲面的中心线平行，且分别位于S面的两侧。与现有技术相比，本发明提供的钩舌铸造用整体砂芯，包括S面，该S 面与钩舌的S面形状相同。在合箱后，所述的钩舌铸造用整体砂芯S面能够 替代上模和下模形成的S面，可以使铸型型腔的S面部分无分型面和拨模斜 度，保证钩舌铸件S面上无飞剌，也无拨模斜度，保证钩舌与钩舌配合面接 触的均匀性。在进一步的技术方案中，钩舌铸造用整体砂芯的上侧面和下侧面设有相 应的拨模斜度，可以与上模和下模形成的整体型芯空腔的拨模斜度相配合， 保证钩舌铸造用整体砂芯定位的准确性和可靠性。在进一步的技术方案中，在整体砂芯的底面设有凸台，并在上模和下模 上设相应的结构，以在整体石少芯空腔的相应部位形成与凸台相配合的凹槽，可以保证整体砂芯的水平方向与下砂型的准确定位，进而保证钩舌铸件的尺 寸和质量。在进一步的技术方案中，用聚丙烯酸钠树脂砂作为气体硬化砂制备钩舌 铸造用整体砂芯，由于聚丙烯酸钠树脂砂性能稳定，能够为钩舌铸造用整体砂芯的制备提供了便利；而且，聚丙烯酸钠树脂砂硬化后具备足够的强度， 能够确保钩舌铸造用整体妙、芯在合箱、浇注过程中不变形，保证钩舌铸件的 质量。另外，由于聚丙烯酸钠树脂砂综合性能较好，钩舌铸件裂紋倾向性小， 能够保证提高钩舌的使用性能。在进一步的技术方案中，在整体砂芯的S面上涂复醇基锆英涂料，能够 改善铸型型腔S面的表面质量，从而能够提高钩舌铸件S面的光洁度，提高 钩舌S面的耐磨损、耐疲劳度。与现有技术相比，本发明提供的钩舌铸造用模具的上模和下模，分别能 够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面砂芯型腔能够形成与钩舌铸造用整体砂芯相配合的整体 型芯空腔；在将钩舌铸造用整体砂芯放置到整体型芯空腔内后，整体砂芯的 S面能够和上模、下模形成的空腔形成完整钩舌的铸型型腔，该铸型型腔的S 面为一个整体，不存在分型面和拨模斜度；能够铸造出S面无拨模斜度和飞 剌的钩舌铸件，保证钩舌的使用性能。在提供上述钩舌铸造用整体砂芯和钩舌铸造用模具的基础上，本发明还 提供了一种钩舌铸造方法和用该方法生产的钩舌，由于都采用了与钩舌铸造 用整体砂芯相对应的技术特征，因此也具备相对应的技术特征，生产的钩舌 铸件S面无飞剌，也无拨模斜度。本发明提供的钩舌铸造用整体砂芯，钩舌铸造用模具，钩舌铸造方法适 用于对轨道车辆车钩緩冲装置的钩舌铸造生产。提供的钩舌适用于轨道车辆 车钩緩冲装置。
图l是钩舌与钩舌配合结构示意图；图2是图1中A—一A剖视结构示意图；图3是实施例一提供的钩舌铸造用整体砂芯结构示意图；图4是图3中B向结构示意图； 图5是实施例一下模结构示意图； 图6是图5中C向结构示意图； 图7是实施例一上模结构示意图； 图8是上砂型剖视结构示意图； 图8-1是下砂型剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行描述，以详细地描述本发明提供 的技术方案；本部分描述仅是示范性和解释性，具体的描述语言或顺序不应 对本发明的保护范围有任何的限制作用。实施例一提供了一种钩舌铸造用工装设备，该工装设备包括砂箱、模板、 钩舌铸造用整体砂芯和钩舌铸造用模具，由于砂箱及模板与现有技术相同， 在此不再详细描述，下面仅对钩舌铸造用整体砂芯和钩舌铸造用模具进行详 细描述。结合图3和图4,实施例一提供的钩舌铸造用整体砂芯3为一个多面体， 包括S面31，顶面32、底面33和侧面34,所述的侧面34分别与顶面32和 底面33相交，所述的S面31包括两个相接的圆柱形曲面，所述的两个圆柱 形曲面的中心线平行，且分别位于S面31的两侧；所述的S面31的形状与 两个钩舌之间的配合面形状相同，也就是与钩舌的S面相同。本例中，所述 侧面34与参照平面200的交线将侧面34分成上侧面34-2和下侧面34-1，且 上侧面34-2与下侧面34-1相对称，所述的参照平面200与两个圓柱形曲面 的中心线垂直；所述的上侧面34-2与下侧面34-1从与参照平面200的交线 向两端有一定的倾斜度，即具有相应的拨模斜度。实施例一提供的钩舌铸造模具包括上模和下模。图5和图6示出了下模 4的结构，下模4包括下模本体40和下S面砂芯型模41，本例中，下模本 体40的S面为圆柱形曲面，无拨模斜度，下S面砂芯型模41上也设有S 面，该S面与下模本体40的S面相配合。上模5与下模4结构对称，包括 上模本体50和上S面砂芯型模51,所述下模本体40与上模本体50对称， 下S面砂芯型模41与上S面砂芯型模51对称。为了便于上模4和下模5的起模，上模4和下模5周边设有相应的拨模斜度。其中，上S面砂芯型模51外侧的拨模斜度与钩舌铸造用整体砂芯3的上侧面34-2的拨模斜度相同； 下S面砂芯型模41外侧的拨模斜度与钩舌铸造用整体砂芯3的下侧面34-1 的拨模斜度相同，由于上S面砂芯型模51外侧和下S面砂芯型模41外侧 的拨模斜度不会影响钩舌铸件S面形状，因此可以选用较大的拨模斜度，以 便于起模。参考图8和8-1，下S面砂芯型模41能够下砂型6中形成下S 面砂芯型腔61,上S面砂芯型模51能够上砂型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能够形成整体型芯空腔，该 整体型芯空腔能够与钩舌铸造用整体砂芯相配合。在下芯后，钩舌铸造用整 体砂芯3的下侧面34-1能够和下砂型6中下S面砂芯型腔61相配合；在合 箱后，钩舌铸造用整体砂芯3的上侧面34-2能够和上砂型7中上S面砂芯 型腔71相配合，从而保证钩舌铸造用整体砂芯3的准确定位。本领域技术人员可以理解，上模4的上模本体40与上S面砂芯型模41 可以是一体结构，也可以是其他配合，不限于上述结构；同样，下模5的下 模本体50与下S面砂芯型模41，也可以有多种结构，上S面砂芯型模41 和下S面砂芯型模51可以对换也可以不对称，只要合箱后能够形成一个能 够容纳，且能够与钩舌铸造用整体砂芯配合的整体型芯空腔，在钩舌铸造用 整体砂芯置入整体型芯空腔体后，能够形成一个完整的钩舌铸型型腔，且钩 舌铸型型腔的S面为钩舌铸造用整体砂芯的S面，就能使铸造的钩舌S面 为圆柱形曲面，不再存在分型面和拨模斜度，就可以省去或节省磨修钩舌铸 件S面的工序，保证钩舌S面的平整性。在保证上模5和下模4尺寸的情 况下，也可以用无拨^^莫斜度的钩舌铸造用整体砂、芯与形成的整体型芯空腔进 行配合，同样也可以使钩舌铸件的S面无拨模斜度。为了保证下芯后，钩舌铸造用整体砂芯3定位准确，还可以在钩舌铸造 用整体砂芯3上设相应的定位结构。参考图3和图4，在钩舌铸造用整体砂 芯3的底面上设有凸台32-1。参考图5和图6,在所述下模的下S面砂芯型 模41的外端面设有凸台41-1，与凸台41-1相对应，在造型后形成的下砂型 6的铸型型腔内会形成一个与凸台32-1相配合的凹坑；通过凸台32-1与凹坑 的配合就可以实现钩舌铸造用整体砂芯3的准确定位。在底面上的凸台32-1，可以保证钩舌铸造用整体砂芯3在水平方向上的准确定位，本领域技术人员可以理解，实现定位还可以有更多的具体结构，比如i兌，可以在钩舌4寿造用 整体砂芯3下侧面设相应的凸起，在上模相应部位也设相应的凸起，从而能 够在下砂型的铸造型腔内形成相应的凹槽，也可以通过凸起与凹槽的配合实 现对钩舌铸造用整体砂芯的准确定位。本领域技术人员可以理解，为了实现 对钩舌铸造用整体芯的定位，也可以将钩舌铸造用整体芯的侧面做成阶梯状， 与此相适应，上砂型和下砂型形成的整体型芯空腔也应该做成相配合的阶梯 状，以实现二者的准确配合定位。本领域技术人员可以理解，上述钩舌铸造用整体砂芯可以用金属材料做 成，也可以用其他耐高温材料制作，也可以用型砂造型获取，比如说可以用 气体硬化砂造型获得。根据钩舌铸造的需要，用型砂造型获得钩舌铸造用整 体砂芯时，所选用的型砂应当具备稳定的性能，以便于钩舌铸造用整体砂芯 的造型；在成型后，应当具备相应的硬度。为了满足上述的要求，本例中用 聚丙烯酸钠树脂型砂造型获得钩舌铸造用整体砂芯，在造型中可以通过吹二 氧化碳气体使型砂硬化；当然，本领域技术人员还可以选用其他的自硬砂或 其他型砂获取钩舌铸造用整体砂芯。为了保证钩舌铸造用整体砂芯尺寸、形 状的准确性，可以用射芯机造型，以使形成钩舌铸造用整体砂芯型砂密度更 均匀。在用聚丙烯酸钠树脂型砂制芯，获得钩舌铸造用整体砂芯后，为了使钩 舌铸件的S面具有较高的表面质量，还可以在钩舌铸造用整体砂芯的S面上 涂刷铸型涂料，以增加S面部分光洁度，有效减少钩舌铸件表面渗透缺陷， 优选的铸型涂料为醇基锆英涂料；在用该涂料时，可以通过点燃该涂料层的 方式去除涂料中的水分。本领域技术人员可以理解，还可以选用其他醇基涂 料或者选用水基涂料。都可以达到增加钩舌铸件S面表面质量的目的。实施例一用上述钩舌铸造用整体砂芯和钩舌铸造用模具的铸造生产钩舌 的方法包括以下步骤造型，获取上砂型与下砂型。除了所用的上模和下模不同外，获取上砂 型和下砂型的具体方法与现有技术相同，在此对其过程不再详细描述。另夕卜，所述的造型还包括制备钩舌铸造用整体砂芯的过程，关于钩舌铸造用整体砂芯制备请参考对钩舌铸造用整体砂芯的描述，在此不再赘述。下芯。包括将整体砂芯放置在下砂型的相应位置；本领域技术人员可以理解，下芯还可以包括将其他的型芯放置在相应位置。将上砂型与下砂型组合。下芯后，将上砂型与下砂型进行组合，形成一组砂型。上砂型、下砂型、整体砂芯和其他铸造型芯共同形成钩舌的铸型型腔。浇注。将金属熔液通过浇注系统倒入铸型型型腔内，冷却后，就形成钩 舌铸件。经过落砂、加工就形成的钩舌部件。本领域技术人员可以理解，上述方法还可以包括在所述钩舌铸造用整体砂芯的s面上涂涮铸造涂料的步骤，以保证钩舌铸件s面的光洁度和表面质量。根据以上生产方法获得的钩舌的S面为圆柱形曲面，不存在拨模斜度， 能够保证钩舌S面的平整性，进而能够保证钩舌与钩舌之间配合面的受力均 匀；另外，由于铸型型腔的S面部分无分型面，使钩舌铸件的S面部分也无 飞剌，也可以减轻对钩舌铸件的加工的工作量。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种钩舌铸造用整体砂芯，其特征在于，所述整体砂芯包括S面，顶面、底面和侧面；所述的S面包括两个相接的圆柱曲面，所述的两个圆柱曲面的中心线相互平行，且分别位于S面的两侧；所述的S面形状和两个钩舌的配合面形状相同。
2、 根据权利要求1所述的钩舌铸造用整体砂芯，其特征在于，所述整体 砂芯侧面与参照平面的交线将侧面分成上侧面和下侧面，所述的上侧面与下侧 面设有拨模斜度，所述的参照平面与圆柱形曲面的中心线垂直。
3、 根据权利要求2所述的钩舌铸造用整体砂芯，其特征在于，所述的上 侧面与下侧面相互对称。
4、 根据权利要求1-3任一项所述的钩舌铸造用整体砂芯，其特征在于， 所述底面上设有定位凸台。
5、 根据权利要求1-3任一项所述的钩舌铸造用整体砂芯，其特征在于， 所述的整体砂芯用型砂造型获得。
6、 根据权利要求5所述的钩舌铸造用整体砂芯，其特征在于，所述型砂 为气体硬化型砂或自硬化型砂。
7、 根据权利要求5所述的钩舌铸造用整体砂芯，其特征在于，所述的型 砂为聚丙烯酸钠树脂砂。
8、 根据权利要求7所述的钩舌铸造用整体砂芯，其特征在于，所述整体 砂芯S面上涂刷有铸型涂料。
9、 根据权利要求8所述的钩舌铸造用整体砂芯，其特征在于，所述的铸 型涂料为醇基锆英涂料。
10、 一种钩舌铸造用模具，包括上模和下模，其特征在于，所述的上模能 够在上砂型中形成上S面砂芯型腔，所述的下模能够在下砂型中形成下S面砂 芯型腔，所述的上S面砂芯型腔和下S面砂芯型腔能够形成整体芯空腔，所述 的整体芯空腔能够与权利要求1-9任一项所述的钩舌铸造用整体砂芯相配合， 且所述钩舌铸造用整体砂芯的S面能够成为钩舌铸型型腔的S面。
11、 一种钩舌铸造方法，包括造型，制备上砂型与下砂型；合箱，将上砂 型与下砂型组合，其特征在于，所述制备上砂型与下砂型是用权利要求10所述的模具制备上砂型和下砂型；所述的造型还包括制备钩舌铸造用整体砂芯；所述的钩舌铸造用整体砂 芯包括S面，所述的S面包括两个相接的圓柱曲面，所述的两个圆柱曲面的中 心线相互平行，且分别位于S面的两侧；所述的S面形状和两个钩舌的配合面 形状相同；所述的钩舌铸造用整体砂芯能够与所述的整体芯空腔相配合，且所 述钩舌铸造用整体砂芯的S面能够成为钩舌铸型型腔的S面；所述合箱之前还包括将钩舌铸造用整体砂芯放入下砂型的铸型型腔内。
12、 根据权利要求11所述的钩舌铸造方法，其特征在于，还包括 在所述钩舌铸造用整体砂芯的S面上涂刷铸型涂料。
13、 一种钩舌，其特征在于，所述钩舌的S面包括两个相接的圆柱形曲面， 所述的两个圓柱形曲面的中心线平行，且分别位于S面的两侧。
全文摘要
本发明公开了一种钩舌铸造用整体芯、模具和钩舌铸造方法。公开的钩舌铸造用整体芯带有与钩舌配合面相同的S面，在铸造时，可以将该钩舌铸造用整体芯放入钩舌铸型型腔内，其S面作为铸型型腔的S面，由于钩舌铸造用整体芯的S面为一个整体，没有分型面，也没有拨模斜度，因此，能够使钩舌铸件的S面不再有拨模斜度和飞剌；公开的钩舌铸造用模具与钩舌铸造用整体芯相配合，能够铸造出S面无拨模斜度的钩舌铸件；公开的钩舌S面部分包括两个相接的圆柱形曲面，无拨模斜度，能够保证钩舌的配合面接触更均匀，提高钩舌的使用性能。
文档编号B61G1/00GK101402131SQ20081017187
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者堃 徐, 方志平, 王克明 申请人:齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司