《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》是來安縣科來興實業有限責任公司於2015年8月25日申請的專利，該專利申請號：2015105362910，專利公布號：CN105108105A，專利公布日：2015年12月2日，發明人是：周永清、渠曉冬、鄒軍。
《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出了一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，包括下模、上模、第一滑塊、第二滑塊，下模、上模、第一滑塊、第二滑塊之間圍成鑄件型腔，下模包括下模座、砂芯，下模座遠離升液澆口盆一側設有砂芯定位槽、對稱設定在砂芯定位槽兩側的第一滑塊限位槽和第二滑塊限位槽，砂芯定位槽兩端沿延伸方向對稱設有兩個上模限位塊，砂芯卡接在砂芯定位槽內；第一滑塊卡接在第一滑塊限位槽內；第二滑塊卡接在第二滑塊限位槽內；上模包括上模座；上模座遠離第三成型槽一側設有頂出連線機構。《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》生產出的鑄件組織緻密、輪廓清晰、內外表面光潔，機械性能穩定，內腔、回油槽成型更加清晰，尺寸穩定一致性好，鑄造出品率高。
2021年8月16日，《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具
- 公布號：CN105108105A
- 公布日：2015年12月2日
- 申請號：2015105362910
- 申請日：2015年8月25日
- 申請人：來安縣科來興實業有限責任公司
- 地址：安徽省滁州市來安縣南大街307號
- 發明人：周永清、渠曉冬、鄒軍
- Int.Cl.：B22D18/04(2006.01)I
- 專利代理機構：合肥市長遠專利代理事務所
- 代理人：程篤慶、黃樂瑜
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著全球能源問題以及人類生存環境不斷惡化，面對公路日益嚴重的交通擁堵，航空對高油價的擔憂，高速鐵路速度快、運載量大、能耗低、成本低、大眾化綠色環保的出行交通工具得到飛速發展。速度的提升就意味著技術的提高，為達到減輕車輛自重的目的，全球已成功地將高速列車齒輪箱箱體採用高強度鑄鋁合金來代替傳統的鑄鐵合金。鑄造鋁合金齒輪箱和傳統鑄造鐵合金齒輪箱箱體相比具有重量輕、體積小、成本低、外觀表面質量好、耐腐蝕性能好等特點，但是這一變革勢必對齒輪箱箱體的鑄造工藝方法和鑄造模具提出特別高的要求。高速列車齒輪箱箱體是保證高速列車持續運行的關鍵核心部件，產品結構複雜、外觀質量尺寸精度要求高、內腔存在很多迷宮油槽、鑄造工藝難度大、機械性能要求高、承載載荷大、工作環境惡劣以及列車高速運行時承受非常複雜的交變應力存在隨時開裂等危險。所以齒輪箱箱體的好壞是高速列車高品質運行的關鍵。
截至2015年8月，全球鑄鋁齒輪箱箱體都是採用砂型鑄造工藝方法，但是在實際生產中發現，採用砂芯鑄造存在生產率低、生產環境惡劣、勞動強度大、廢品率高以及資源浪費嚴重， 最主要是合金機械性能不穩定、產品外觀質量差、尺寸一致性不好、迷宮油槽掉砂嚴重成型不完整等鑄造缺陷，砂芯鑄造工藝很難滿足高速列車齒輪箱箱體的特殊性能，所以研究出一種能滿足高速列車齒輪箱箱體要求的鑄造模具顯得非常重要。
發明內容
專利目的
《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出了一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，能夠減輕毛坯重量、提高產品機械性能，滿足高速列車高速行駛的性能技術要求。
技術方案
《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，包括下模、上模、第一滑塊、第二滑塊，下模、上模、第一滑塊、第二滑塊之間圍成鑄件型腔，其中： 下模包括下模座、砂芯，下模座一側設有升液澆口盆，升液澆口盆內設有分流板；下模座遠離升液澆口盆一側設有砂芯定位槽、對稱設定在砂芯定位槽兩側的第一滑塊限位槽和第二滑塊限位槽，砂芯定位槽兩端沿延伸方向對稱設有兩個上模限位塊，砂芯卡接在砂芯定位槽內，砂芯定位槽與砂芯接觸面上分布有與外界相通的第一通氣孔；下模座上設有多個與分流板的分流口相通的澆口，澆口均與鑄件型腔相通，澆口內均設有過濾網； 第一滑塊卡接在第一滑塊限位槽內，第一滑塊靠近砂芯一側設有與砂芯相適配的第一成型槽，第一滑塊上設有多個第一排氣孔，第一排氣孔內設有第一排氣塞；第二滑塊卡接在第二滑塊限位槽內，第二滑塊靠近砂芯一側設有與砂芯相適配的第二成型槽，第二滑塊上設有多個第二排氣孔，第二排氣孔內設有第二排氣塞；上模包括上模座，上模座上設有與砂芯相適配的第三成型槽，上模座上設有多個第三排氣孔，第三排氣孔內設有第三排氣塞，上模座位於第三成型槽開口兩端設有與上模限位塊相適配的上模限位塊卡槽，上模通過上模限位塊卡槽與上模限位塊卡接；上模座遠離第三成型槽一側設有頂出連線機構。
優選的，砂芯包括內腔砂芯、第一回油槽砂芯、第二回油槽砂芯，內腔砂芯卡接在砂芯定位槽內，第一回油槽砂芯、第二回油槽砂芯對稱設定在內腔砂芯上，第一回油槽砂芯、第二回油槽砂芯一端固定在內腔砂芯上，另一端固定在下模座上。優選的，砂芯定位槽兩側設有砂芯定位塊，砂芯定位塊與砂芯接觸面上分布有與外界相通的第二通氣孔。優選的，第一通氣孔、第二通氣孔內均設有石棉。優選的，第一滑塊遠離砂芯一側設有第一溫場調節腔，第二滑塊遠離砂芯一側設有第二溫場調節腔。優選的，第一溫場調節腔、第二溫場調節腔的深度沿著下模到上模的方向逐漸增大。優選的，頂出連線機構包括頂桿、復位桿和脫料板，上模座上設有多個導向孔，頂桿位於導向孔內，頂桿與脫料板連線，復位桿安裝在上模座上，復位桿與脫料板連線。優選的，上模座遠離第三成型槽一側設有第三溫場調節腔。優選的，下模座、上模座、第一滑塊、第二滑塊上均設有壓板槽。優選的，上模座遠離第三成型槽一側設有模腳。
在《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》中，下模、上模、第一滑塊、第二滑塊之間圍成鑄件型腔，下模包括下模座、砂芯，下模座遠離升液澆口盆一側設有砂芯定位槽、對稱設定在砂芯定位槽兩側的第一滑塊限位槽和第二滑塊限位槽，砂芯定位槽兩端沿延伸方向對稱設有兩個上模限位塊，砂芯卡接在砂芯定位槽內；第一滑塊卡接在第一滑塊限位槽內；第二滑塊卡接在第二滑塊限位槽內；上模包括上模座；上模座遠離第三成型槽一側設有頂出連線機構。《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》使用時，將第一滑塊、第二滑塊、上模依次安裝在下模上，下模、上模、第一滑塊、第二滑塊之間圍成鑄件型腔，按照低壓鑄造設計好的工藝參數，澆注產品，從升液澆口盆處向鑄件型腔內加入鑄造溶液，鑄造完成之後，通過頂出連線機構頂出產品即可；模具澆注前，先將模具噴砂清理、預熱、噴塗料，噴塗料厚度和保溫性按照從下到上順序從厚到薄和從強到弱，模具預熱溫度按照從下到上順序從高到低。
改善效果
《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》結構簡單、安裝快捷方便，採用金屬型低壓鑄造模具工人勞動強度低，減少了砂芯的用量，節約能源，減少了環境污染，生產出的鑄件組織緻密、輪廓清晰、內外表面光潔，機械性能穩定，內腔、回油槽成型更加清晰，尺寸穩定一致性好，毛坯重量輕加工餘量少，鑄造出品率高。在澆注過程中為了營造順序凝固的溫度場，上模採用人工風冷，第一滑塊、第二滑塊採用自熱風。
附圖說明
圖1為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具結構示意圖；
圖2為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具的下模結構示意圖；
圖3為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具的下模座結構示意圖；
圖4為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具的第一滑塊右側軸視圖；
圖5為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具的第一滑塊左側軸視圖；
圖6為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具的第二滑塊左側軸視圖；
圖7為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具的第二滑塊右側軸視圖；
圖8為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具的下模、第一滑塊、第二滑塊安裝之後結構示意圖；
圖9為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具的上模結構示意圖；
圖10為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具的上模仰視圖；
圖11為《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具的分流板結構示意圖。
技術領域
《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》涉及鑄鋁齒輪箱鑄造技術領域，尤其涉及一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具。
權利要求
1.《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》其特徵在於，包括下模、上模、第一滑塊（2）、第二滑塊（3），下模、上模、第一滑塊（2）、第二滑塊（3）之間圍成鑄件型腔，其中：下模包括下模座（11）、砂芯，下模座（11）一側設有升液澆口盆（12），升液澆口盆（12）內設有分流板（16）；下模座（11）遠離升液澆口盆（12）一側設有砂芯定位槽（112）、對稱設定在砂芯定位槽（112）兩側的第一滑塊限位槽（113）和第二滑塊限位槽（114），砂芯定位槽（112）兩端沿延伸方向對稱設有兩個上模限位塊（111），砂芯卡接在砂芯定位槽（112）內，砂芯定位槽（112）與砂芯接觸面上分布有與外界相通的第一通氣孔（118）；下模座（11）上設有多個與分流板（16）的分流口（161）相通的澆口（116），澆口（116）均與鑄件型腔相通，澆口（116）內均設有過濾網（117）；第一滑塊（2）卡接在第一滑塊限位槽（113）內，第一滑塊（2）靠近砂芯一側設有與砂芯相適配的第一成型槽（21），第一滑塊（2）上設有多個第一排氣孔，第一排氣孔內設有第一排氣塞（22）；第二滑塊（3）卡接在第二滑塊限位槽（114）內，第二滑塊（3）靠近砂芯一側設有與砂芯相適配的第二成型槽（31），第二滑塊（3）上設有多個第二排氣孔，第二排氣孔內設有第二排氣塞（32）；第一滑塊（2）遠離砂芯一側設有第一溫場調節腔（23），第二滑塊（3）遠離砂芯一側設有第二溫場調節腔（33），第一溫場調節腔（23）、第二溫場調節腔（33）的深度沿著下模到上模的方向逐漸增大；上模包括上模座（41），上模座（41）上設有與砂芯相適配的第三成型槽（45），上模座（41）上設有多個第三排氣孔，第三排氣孔內設有第三排氣塞（42），上模座（41）位於第三成型槽（45）開口兩端設有與上模限位塊（111）相適配的上模限位塊卡槽（46），上模通過上模限位塊卡槽（46）與上模限位塊（111）卡接；上模座（41）遠離第三成型槽（45）一側設有頂出 連線機構（43）。
2.根據權利要求1所述的高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，其特徵在於，砂芯包括內腔砂芯（13）、第一回油槽砂芯（14）、第二回油槽砂芯（15），內腔砂芯（13）卡接在砂芯定位槽（112）內，第一回油槽砂芯（14）、第二回油槽砂芯（15）對稱設定在內腔砂芯 （13）上，第一回油槽砂芯（14）、第二回油槽砂芯（15）一端固定在內腔砂芯（13）上，另一端固定在下模座（11）上。
3.根據權利要求2所述的高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，其特徵在於，砂芯定位槽（112）處設有砂芯定位塊（115），砂芯定位塊（115）與砂芯接觸面上分布有與外界相通的第二通氣孔（119）。
4.根據權利要求3所述的高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，其特徵在於，第一通氣孔（118）、第二通氣孔（119）內均設有石棉。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，其特徵在於，頂出連線機構（43）包括頂桿（431）、復位桿（432）和脫料板（433），上模座 （41）上設有多個導向孔，頂桿（431）位於導向孔內，頂桿（431）與脫料板（433）連線，復位桿（432）安裝在上模座（41）上，復位桿（432）與脫料板（433）連線。
6.根據權利要求1-4中任一項所述的高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，其特徵在於，上模座（41）遠離第三成型槽（45）一側設有第三溫場調節腔（47）。
7.根據權利要求1-4中任一項所述的高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，其特徵在於，下模座（11）、上模座（41）、第一滑塊（2）、第二滑塊（3）上均設有壓板槽（5）。 8.根據權利要求1-4中任一項所述的高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，其特徵在於，上模座（41）遠離第三成型槽（45）一側設有模腳（44）。
實施方式
參照圖1，《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，包括下模、上模、第一滑塊2、第二滑塊3，下模、上模、第一滑塊2、第二滑塊3之間圍成鑄件型腔。 如圖2、圖3、圖11、圖8所示，本實施例中下模包括下模座11、砂芯，下模座11一側設有升液澆口盆12，升液澆口盆12內設有分流板16；下模座11遠離升液澆口盆12一側設有砂芯定位槽112、對稱設定在砂芯定位槽112兩側的第一滑塊限位槽113和第二滑塊限位槽114，砂芯定位槽112兩端沿延伸方向對稱設有兩個上模限位塊111，砂芯卡接在砂芯定位槽112內，砂芯定位槽112與砂芯接觸面上分布有與外界相通的第一通氣孔118；下模座11上設有多個與分流板16的分流口161相通的澆口116，澆口116均與鑄件型腔相通，澆口116內均設有過濾網117。
如圖2所示，砂芯包括內腔砂芯13、第一回油槽砂芯14、第二回油槽砂芯15，內腔砂芯13卡接在砂芯定位槽112內，第一回油槽砂芯14、第二回油槽砂芯15對稱設定在內腔砂芯 13上，第一回油槽砂芯14、第二回油槽砂芯15一端固定在內腔砂芯13上，另一端固定在下模座11上。砂芯定位槽112處設有砂芯定位塊115，砂芯定位塊115與砂芯接觸面上分布有與外界相通的第二通氣孔119。第一通氣孔118、第二通氣孔119內均設有石棉，保證排氣順暢同 時防止在鑄造時鑄造溶液漏出，影響產品質量。
如圖4、圖8所示，第一滑塊2卡接在第一滑塊限位槽113內，第一滑塊2靠近砂芯一側設有與砂芯相適配的第一成型槽21，第一滑塊2上在成型面第一成型槽21處和排氣死角處設有多個第一排氣孔，第一排氣孔內設有第一排氣塞22。
如圖6、圖8所示，第二滑塊3卡接在第二滑塊限位槽114內，第二滑塊3靠近砂芯一側設有與砂芯相適配的第二成型槽31，第二滑塊3底部在成型面第二成型槽31處和排氣死角處設有多個第二排氣孔，第二排氣孔內設有第二排氣塞32。
如圖5、圖7、圖8所示，本實施例中第一滑塊2遠離砂芯一側根據成型部位形狀並遵循金屬型低壓鑄造沿著下模到上模的方向從厚到薄工藝方法挖掉金屬形成自然風冷的第一溫場調節腔23；第二滑塊3遠離砂芯一側根據成型部位形狀並遵循金屬型低壓鑄造沿著下模到上模的方向從厚到薄工藝方法挖掉金屬形成自然風冷的第二溫場調節腔33，保證順序凝固的溫度場。
如圖9、圖10所示，本實施例中上模包括上模座41，上模座41上設有與砂芯相適配的第三成型槽45，上模座41上在最後填充部位和排氣死角處設有多個第三排氣孔，第三排氣孔內設有第三排氣塞42，上模座41位於第三成型槽45開口兩端設有與上模限位塊111相適配的上模限位塊卡槽46，上模通過上模限位塊卡槽46與上模限位塊111卡接；上模座41遠離第三成型槽45一側設有頂出連線機構43。上模座41遠離第三成型槽45一側根據成型部位 形狀均勻壁厚挖掉金屬形成人工風冷第三溫場調節腔47。上模座41遠離第三成型槽45一側 設有模腳44。如圖9所示，本實施例中頂出連線機構43包括頂桿431、復位桿432和脫料板433，上模座41上設有多個導向孔，頂桿431位於導向孔內，頂桿431與脫料板433連線，復位桿432安 裝在上模座41上，復位桿432與脫料板433連線。下模座11、上模座41、第一滑塊2、第二滑塊3上均設有壓板槽5。下模、上模、第一滑塊2、第二滑塊3預留的壓板槽5通過T形螺栓分別固定在低壓鑄造機台上，便於安裝。 《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》提出的一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具，使用時，將第一滑塊2、第二滑塊3、上模依次安裝在下模上，下模、上模、第一滑塊2、第二滑塊3之間圍 成鑄件型腔，按照低壓鑄造設計好的工藝參數，澆注產品，從升液澆口盆12處向鑄件型腔內加入鑄造溶液，鑄造完成之後，通過頂出連線機構頂出產品即可；模具澆注前，先將模具噴砂清理、預熱、噴塗料，噴塗料厚度和保溫性按照從下到上順序從厚到薄和從強到弱，模具預熱溫度按照從下到上順序從高到低；《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》結構簡單、安裝快捷方便，採用金屬型低壓鑄造模具工人勞動強度低，減少了砂芯的用量，節約能源，減少了環境污染，生產出的鑄件組織緻密、輪廓清晰、內外表面光潔，機械性能穩定，內腔、回油槽成型更加清晰，尺寸穩定一致性好，毛坯重量輕加工餘量少，鑄造出品率高。在澆注過程中為了營造順序凝固的溫度場，上模採用人工風冷，第一滑塊2、第二滑塊3採用自熱風。
榮譽表彰
2021年8月16日，《一種高速列車鑄鋁齒輪箱上箱體金屬型低壓鑄造模具》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。
