本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种用于垂直分芯的组芯装卡系统及其砂芯的组芯方法，本发明的用于垂直分芯的组芯装卡系统，包括组芯平台，组芯平台上方用于排放若干垂直分芯的砂芯，所述组芯平台上设有用于分别从两侧夹持组芯后的砂芯的滑动卡板，滑动卡板可沿组芯平台往复滑动，滑动卡板夹持砂芯的外侧分别设有伸缩顶紧机构，相邻砂芯对接面的外周设有卡芯工装；组芯平台上表面设有两排固定导轨，所述滑动卡板与固定导轨配合的部位设有滑块机构，砂芯与固定导轨配合的部位设有定位槽，所述定位槽与固定导轨的配合面间隙配合。本发明的组芯装卡系统及其砂芯的组芯方法，保证了垂直分芯的各砂芯贴合面紧密贴合，有效防止浇注跑火。
1.一种用于垂直分芯的组芯装卡系统，包括组芯平台，所述组芯平台上方用于排放若干垂直分芯的砂芯，其特征在于，所述组芯平台上设有用于分别从两侧夹持组芯后的砂芯的滑动卡板，所述滑动卡板可沿组芯平台往复滑动，所述滑动卡板夹持砂芯的外侧分别设有伸缩顶紧机构，相邻砂芯对接面的外周设有卡芯工装；所述组芯平台上表面设有两排固定导轨，所述滑动卡板与固定导轨配合的部位设有滑块机构，所述砂芯与固定导轨配合的部位设有定位槽，所述定位槽与固定导轨的配合面间隙配合；所述卡芯工装包括相邻砂芯对接面两侧对应的砂芯外表设置的装卡槽，相邻砂芯对应部位的各装卡槽的槽边分别设有凸出砂芯表面的凸块，相邻砂芯同一装卡部位的各凸块与装卡槽之间的凹形空间内设有拉紧螺栓，所述拉紧螺栓两侧分别伸出对应的凸块外侧，并且各凸块的外侧对应设有垫片，所述拉紧螺栓贯穿各垫片和凸块间的凹形空间并通过螺母锁紧。
2.根据权利要求1所述的用于垂直分芯的组芯装卡系统，其特征在于，所述组芯平台包括底板，所述底板的边缘设有凸出底板上表面的围板，所述固定导轨沿底板的长度方向平行设置，所述滑动卡板和砂芯配合安装在围板内的组芯平台上。
3.根据权利要求2所述的用于垂直分芯的组芯装卡系统，其特征在于，所述滑动卡板外侧的围板上边缘的中部设有向上延伸的支撑挡板，所述支撑挡板与滑动卡板之间连接所述伸缩顶紧机构。
4.根据权利要求1所述的用于垂直分芯的组芯装卡系统，其特征在于，所述伸缩顶紧机构为剪式千斤顶。
5.根据权利要求1所述的用于垂直分芯的组芯装卡系统，其特征在于，所述卡芯工装沿相邻对接面的外周设有两组以上。
6.根据权利要求1所述的用于垂直分芯的组芯装卡系统，其特征在于，所述固定导轨的导向面上设有三条U形的滚珠凹槽一用于提供滚珠滚动的配合槽，所述滑动卡板的滑块机构的配合面上对应设有滚珠凹槽二，所述滚珠凹槽二内装卡有滚珠，各滚珠凹槽二与对应的滚珠凹槽一对应形成滚珠的滚动槽。
7.根据权利要求1所述的用于垂直分芯的组芯装卡系统，其特征在于，相邻所述砂芯的对接面上设有凸凹配合的防跑火槽。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述的组芯装卡系统进行砂芯组芯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A)砂芯的制作：按垂直分芯的各砂芯的制作、流涂和烘干，所述砂芯的底侧与组芯平台的固定轨导配合的部位设有定位槽，所述定位槽的槽面与导轨的导向面间隙配合，所述砂芯与相邻砂芯接触面的装卡部位设有装卡槽，各砂芯的装卡槽的平行槽上设有向外凸出的凸块，同一装卡槽上的两凸块间距与装卡槽的槽宽相同用于容纳拉紧螺栓，相邻砂芯的对接面上设有一对以上凸凹配合的防跑火槽；
B）按砂芯的组芯顺序依次在组芯平台上组芯，安装时，沿固定导轨的长度方向依次组装各砂芯，各砂芯底部的定位槽与固定导轨配合卡装；安装时第一块砂芯一侧抵靠在对应的滑动卡板内侧，第二块砂芯与第一块砂芯相应对接面贴紧安装并通过卡芯工装固定，然后依次按顺序分装其余的砂芯并通过卡芯工装将相邻的砂芯固定连接，直至完成最后一块砂芯的安装固定，再将最后组装的砂芯的外侧与另一滑动卡板抵靠，然后驱动两滑动卡板外侧的伸缩顶紧机构，将垂直组芯后的砂芯固定在组芯平台上完成砂芯的组芯，然后进行水口安装及浇注准备。
9.根据权利要求8所述的砂芯组芯的方法，其特征在于，所述伸缩顶紧机构为剪式千斤顶。
一种用于垂直分芯的组芯装卡系统及其组芯方法
技术领域
[0001] 本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种用于垂直分芯的组芯装卡系统及其砂芯的组芯方法，用于直接组芯铸造的砂芯中。
背景技术
[0002] 组芯铸造是指在不采用外模的情况下，直接使用若干砂芯组合成铸型的铸造方法。其铸造流程包括砂芯制造、流涂烘干、组芯及浇注，最终得到所需铸件。在组芯的各砂芯的分芯方法上，可分为水平分芯和垂直分芯，水平分芯是指分芯面与水平面平行，砂芯在垂直方向上进行组合，靠砂芯自重可使分芯面贴合紧凑；垂直分芯是指分芯面与水平面垂直，砂芯在水平方向上进行组合，如果装固结构不好其分芯面贴合松散，浇注时容易跑火，并影响铸件尺寸精度。
[0003] 通常情况下，由于垂直分芯面的贴合程度较差，砂芯组芯完成后，需要在外围套钢制砂箱，进行树脂砂填埋，以填补分芯间隙，获得足够的外围强度，防止铁水从分芯面溢出。但这种方法需要消耗大量的树脂砂用量，生产成本提高，所得铸件披缝大，浇注后的清理难度和清理工作量大。同时因难以找到匹配的砂箱，无法满足多品种产品的生产需要。
发明内容
[0004] 本发明针对现有技术中垂直分芯的组芯工艺存在的上述问题，提供一种用于垂直分芯的组芯装卡系统，以保证垂直分芯的各砂芯贴合面紧密贴合，保证组芯后的砂芯整体有足够的刚度防止浇注过程中的铁水溢出造成的跑火问题。
[0005] 本发明的目的是这样实现的，一种用于垂直分芯的组芯装卡系统，包括组芯平台，所述组芯平台上方用于排放若干垂直分芯的砂芯，其特征在于，所述组芯平台上设有用于分别从两侧夹持组芯后的砂芯的滑动卡板，所述滑动卡板可沿组芯平台往复滑动，所述滑动卡板夹持砂芯的外侧分别设有伸缩顶紧机构，相邻砂芯对接面的外周设有卡芯工装；所述组芯平台上表面设有两排固定导轨，所述滑动卡板与固定导轨配合的部位设有滑块机构，所述砂芯与固定导轨配合的部位设有定位槽，所述定位槽与固定导轨的配合面间隙配合。
[0006] 本发明的组芯装卡系统，将垂直分芯的各芯砂在组芯平台上组芯时，各相邻的砂芯之间通过卡芯工装固定连接，保证组芯过程中各砂芯的牢固连接，砂芯底部的定位槽提供了各砂芯组芯时的定位保证组芯的尺寸精度；通过弹性缩伸机构顶紧的滑动卡板用于从砂芯两侧整体夹持并固定组芯后的砂芯，保证组芯后砂芯整体的刚度，并且滑动卡板与固定导轨滑动连接，使本发明的组芯装卡系统适用于一定尺寸范围的不同规格的垂直分芯结构的组芯中。同时通过本发明的组芯装卡系统组装的砂芯，可以实现无箱浇注，减少了树脂砂用量，降低生产成本，并克服了浇注过程中沿砂芯贴合面跑火的问题。
[0007] 为便于相邻砂芯间的固定连接，所述卡芯工装包括相邻砂芯对接面两侧对应的砂芯外表设置的装卡槽，相邻砂芯对应部位的各装卡槽的槽边分别设有凸出砂芯表面的凸块，相邻砂芯同一装卡部位的各凸块与装卡槽之间的凹形空间内设有拉紧螺栓，所述拉紧螺栓两侧分别伸出对应的凸块外侧，并且各凸块的外侧对应设有垫片，所述拉紧螺栓贯穿各垫片和凸块间的凹形空间并通过螺母锁紧。
[0008] 作为本发明的改进，所述组芯平台包括底板，所述底板的边缘设有凸出底板上表面的围板，所述固定导轨沿底板的长度方向平行设置，所述滑动卡板和砂芯配合安装在围板内的组芯平台上。
[0009] 为便于伸缩顶紧机构的安装连接，所述滑动卡板外侧的围板上边缘的中部设有向上延伸的支撑挡板，所述支撑挡板与滑动卡板之间连接所述伸缩顶紧机构。
[0010] 作为本发明的优选所述伸缩顶紧机构为剪式千斤顶。
[0011] 为保证相邻砂芯间连接的牢固性，所述卡芯工装沿相邻对接面的外周设有两组或两组以上。
[0012] 为便于使滑动卡板沿固定导轨灵活滑动，所述固定导轨的导向面上设有三条U形的滚珠凹槽一用于提供滚珠滚动的配合槽，所述滑动卡板的滑块机构的配合面上对应设有滚珠凹槽二，所述滚珠凹槽二内装卡有滚珠，各滚珠凹槽二与对应的滚珠凹槽一对应形成滚珠的滚动槽。
[0013] 为进一步防止相邻砂芯的贴合面间跑火，相邻砂芯的对接面上设有凸凹配合的防跑火槽。
[0014] 本发明还提供一种采用上述组芯装卡系统进行砂芯组芯的方法，包括如下步骤：
[0015] A)砂芯的制作：按垂直分芯的各砂芯分别制作、流涂和烘干各砂芯，所述砂芯的底侧与组芯平台的固定轨导配合的部分设有定位槽，所述定位槽的槽面与导轨的导向面间隙配合，所述砂芯与相邻砂芯接触面的装卡部位设有装卡槽，各砂芯的装卡槽的平行槽上设有向外凸出的凸块，同一装卡槽上两槽边凸块间距与装卡槽的槽宽相同用于容纳拉紧螺栓，相邻砂芯的对接面上设有一对以上凸凹配合的防跑火槽；
[0016] B）按砂芯的组芯顺序依次在组芯平台上组芯，安装时，沿固定导轨的长度方向依次组装各砂芯，各砂芯底部的定位槽与固定导轨配合卡装；安装时第一块砂芯一侧抵靠在对应的滑动卡板内侧，第二块砂芯与第一块砂芯相应对接面贴紧安装并通过卡芯工装固定，然后依次按顺序分装其余的砂芯并通过卡芯工装将相邻的砂芯固定连接，直至完成最后一块砂芯的组装固定，最后组装的砂芯的外侧与另一滑动卡板抵靠，然后驱动两滑动卡板外侧的伸缩顶紧机构，将垂直组芯后的砂芯固定在组芯平台上完成砂芯的组芯，然后进行水口安装及浇注准备。
[0017] 进一步地，所述伸缩顶紧机构为剪式千斤顶。
[0018] 采用本发明的组芯方法组装的垂直分芯的砂芯整，各垂直方向的连接面贴合紧密，并且组芯后的砂芯整体与组芯平台形成牢固连接的整体，可以实现无箱浇注，减少树脂砂的用量，降低生产成本，并且可以有效防止砂芯浇注跑火。
附图说明
[0019] 图1为本发明的用于垂直分芯的组芯装卡系统的结构示意图。
[0020] 图2为组芯平台的结构示意图。
[0021] 图3为组芯平台上固定导轨的局部放大图。
[0022] 图4为滑动卡板的主视图。
[0023] 图5为图4的左视图。
[0024] 图6为图4的俯视图。
[0025] 图7为图6中H处的局部放大图。
[0026] 图8为砂芯的主视图。
[0027] 图9为图8沿J—J向的剖视图。
[0028] 其中，1 砂芯；101定位槽；102装卡槽；103凸块；104防跑火槽；2组芯平台；201固定导轨；201A滚珠凹槽一； 202围板；203支撑挡板；3滑动卡板；301滑块机构；301A滚珠凹槽二；301B滚珠；302剪式千斤顶；4卡芯工装；5水口。
具体实施方式
[0029] 实施例1
[0030] 如图1—图9所示为本实例的用于垂直分芯的组芯装卡系统，包括组芯平台2，组芯平台2上方用于排放若干垂直分芯的砂芯1，组芯平台2上设有用于分别从两侧夹持组芯后的砂芯1的滑动卡板3，滑动卡板3可沿组芯平台2往复滑动，滑动卡板3夹持砂芯1的外侧分别设有伸缩顶紧机构，相邻砂芯对接面的外周设有卡芯工装4；组芯平台2上表面设有两排固定导轨201，滑动卡板3与固定导轨201配合的部位设有滑块机构301，砂芯1与固定导轨201配合的部位设有定位槽101，定位槽101与固定导轨201的配合面间隙配合。
[0031] 如图8和图9所示，为便于相邻砂芯间的固定连接，本发明的卡芯工装4包括相邻砂芯对接面两侧对应的砂芯外表设置的装卡槽，相邻砂芯对应部位的各装卡槽102的槽边分别设有凸出砂芯表面的凸块103，相邻砂芯同一装卡部位的各凸块103与装卡槽102之间的凹形空间内设有拉紧螺栓，拉紧螺栓两侧分别伸出对应的凸块103外侧，并且各凸块的外侧对应设有垫片，拉紧螺栓贯穿各垫片和凸块间的凹形空间并通过螺母锁紧。为保证相邻砂芯间连接的牢固性；如图8所示，本实施中，卡芯工装4沿相邻对接面的外周设有两组或两组以上。为进一步防止相邻砂芯的贴合面间跑火，相邻砂芯的对接面上设有凸凹配合的防跑火槽104，如图9所示。
[0032] 如图2所示，为便于砂芯在组芯平台上的限位安装，本发明的组芯平台2包括底板，底板的边缘设有凸出底板上表面的围板202，固定导轨201沿底板的长度方向平行设置，滑动卡板3和砂芯配合安装在围板202内的组芯平台上。为便于伸缩顶紧机构的安装连接，滑动卡板3外侧的围板上边缘的中部设有向上延伸的支撑挡板203，支撑挡板203与滑动卡板3之间连接伸缩顶紧机构，用于从砂芯两侧通过滑动卡板夹固组芯后的砂芯整体；本实施例中的伸缩顶紧机构为剪式千斤顶302，但本发明中，伸缩顶紧机构不限本实施例中选用的剪式千斤顶， 还可以选用其它具有该功能的顶紧结构，如弹性顶紧件或压力顶紧件。
[0033] 为便于使滑动卡板沿固定导轨灵活滑动，固定导轨的导向面上设有三条U形的滚珠凹槽一201A用于提供滚珠滚动的配合槽，滑动卡板3的滑块机构301的配合面上对应设有滚珠凹槽二301A，滚珠凹槽二301A内装卡有滚珠301B，各滚珠凹槽二301A与对应的滚珠凹槽一201A对应形成滚珠301B的滚动槽，如图7所示。
[0034] 本实施例的组芯装卡系统，将垂直分芯的各芯砂在组芯平台2上组芯时，各相邻的砂芯1之间通过卡芯工装4固定连接，保证组芯过程中各砂芯1的牢固连接，砂芯底部的定位槽101提供了各砂芯组芯时的定位保证组芯的尺寸精度；通过弹性缩伸机构顶紧的滑动卡板3用于从砂芯1两侧整体夹持并固定组芯后的砂芯，保证组芯后砂芯整体的刚度，并且滑动卡板3与固定导轨201滑动连接，使本发明的组芯装卡系统适用于一定尺寸范围的不同规格的垂直分芯结构的组芯中。同时通过本发明的组芯装卡系统组装的砂芯，可以实现无箱浇注，减少了树脂砂用量，降低生产成本，并克服了浇注过程中沿砂芯贴合面跑火的问题。
[0035] 实施例2
[0036] 本实施例为采用上述组芯装卡系统进行砂芯组芯的方法，包括如下步骤：
[0037] A)砂芯的制作：按垂直分芯的各砂芯分别制作、流涂和烘干各砂芯，各砂芯的底侧与组芯平台的固定轨导201配合的部分设有定位槽101，定位槽101的槽面与导轨的导向面间隙配合，各砂芯与相邻砂芯接触面的装卡部位设有装卡槽102，各砂芯的装卡槽102的平行槽上设有向外凸出的凸块103，同一装卡槽上两槽边凸块103间距与装卡槽102的槽宽相同用于容纳拉紧螺栓，相邻砂芯的对接面上设有一对以上凸凹配合的防跑火槽104；B）在组芯平台2上按砂芯的组芯顺序依次组芯，安装时，沿固定导轨201的长度方向依次组装各砂芯，各砂芯底部的定位槽101与固定导轨201配合卡装；第一块砂芯一侧抵靠在对应的滑动卡板3内侧，第二块砂芯与第一块砂芯相应对接面贴紧安装，将拉紧螺栓安装于凸块内的装卡槽102内，螺栓两侧分别安装垫片，并通过锁紧螺母锁紧螺栓以固定连接两砂芯；然后依次按顺序组装其余的砂芯并通过拉紧螺栓、垫片和锁紧螺母将相邻的砂芯固定连接，直至完成最后一块砂芯的组装固定，最后组装的砂芯的外侧与另一滑动卡板3抵靠，然后驱动两滑动卡板3外侧的剪式千斤顶302，将垂直组芯后的砂芯固定在组芯平台2上完成砂芯的组芯，然后进行水口5安装及浇注准备。
[0038] 采用本发明的组芯方法组装的垂直分芯的砂芯整体，各垂直方向的连接面贴合紧密，并且组芯后的砂芯整体与组芯平台2形成牢固连接的整体，可以实现无箱浇注，减少树脂砂的用量，降低生产成本，并且可以有效防止砂芯浇注跑火。
