空心筛分轴铸造模具的制作方法

本技术涉及一种空心筛分轴铸造模具，属于中空轴的铸造模具设计。

背景技术：

1、筛分机主要分为振动筛分机和滚轴筛分机，其中，振动筛分机具有筛分精度高和工作平稳的优点，广泛应用在食品、医药和化工等筛分精度要求较高的行业，滚轴筛分机具有无振动、处理量大和结构简单等特点，多用于大型冶金、化工、建材、煤炭系统和火力发电厂等工矿企业。

2、对于重型筛分设备来说，由于单个筛分轴的重量较大，通常在1吨以上，由此会造成工作时的震动较大，且筛分机运行工作能源消耗较高。因此，通常会考虑将筛分轴的主体结构设计为空心轴结构，可参阅公告号为cn217069532u的专利文献以及公告号为217069533u的专利文献。在上述两个专利文献中，均是在辊筒中部设置轴向延伸的圆形内孔，两端短轴与圆形内孔通过过盈配合形成圆周定位，通过圆柱销锁定短轴实现轴向定位，完成筛分轴的组合结构，该方案采用不同长度的辊筒和短轴，可以装配不同长度的筛分轴，能够根据筛分机的规格进行筛分轴的组配，具有一定的优势，但该方案在装配时，在过盈量大时存在销孔对中装配困难，难以装进圆柱销的问题，在过盈量小时，二者摩擦力不够造成，圆柱销剪切力较大，进而易造成定位失效问题，同时该结构在重载高速运行时，轴震动较大。

3、在中空轴的铸造模具领域，公布号为cn104226915a的专利文献公开了一种中空轴的铸造模及铸造方法；铸造模包括铸造外模、铸造内模、浇道系统和冒口模；铸造外模包括外模砂型，外模砂型内设有内模安装腔；外模砂型下部设有底垫冷模；外模砂型中部设有颈部冷模；铸造内模安设在铸造外模的内模安装腔中，铸造外模与铸造内模之间形成中空轴铸造腔；冒口模包括冒口砂型，冒口砂型上设有冒口，外模砂型的上端从冒口中伸出。通过其铸造的中空轴，不会出现颈缩孔、缩松、裂纹、晶粗、夹杂物等铸造缺陷，可提高性能。但是该方案仅适用于水泥磨的中空轴，且中空轴的轴向两端均为空心结构。

技术实现思路

1、本实用新型旨在提供一种空心筛分轴铸造模具，用于生产滚轴筛分机的筛分轴，可使得筛分轴易于装配实施，且工作稳定可靠。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：空心筛分轴铸造模具，所生产的筛分轴铸件毛坯包括具有空腔结构的芯轴主体，芯轴主体的轴向两端为与其同轴设置的端部锥形柱结构，芯轴主体的侧壁设置有与空腔结构相连通的铸造工艺孔；所述的铸造模具以过空腔结构中心轴线的水平面作为上模和下模之间的工艺分型面，芯轴主体的顶端和底端均设置有铸造工艺孔，所述的铸造模具包括铸造外模和砂芯；铸造外模包括外模砂型，外模砂型内设有内模安装腔，内模安装腔的周边形状与所生产的筛分轴铸件毛坯的外形相符合，砂芯的外形为与所生产的筛分轴铸件毛坯的空腔结构的形状相符合，砂芯安设在铸造外模的内模安装腔中，砂芯具有与铸造工艺孔一一相相对应的砂芯支撑柱，砂芯支撑柱与外模砂型连接固定，铸造外模与砂芯之间形成用于生产筛分轴铸件毛坯的中空轴铸造腔。

3、进一步的是，在芯轴主体的径向截面上，芯轴主体具有空腔结构的部位呈椭圆环形，且椭圆环的壁厚相同；椭圆环的长轴位于工艺分型面上，铸造工艺孔包括位于芯轴主体顶端的两个第一铸造工艺孔和位于芯轴主体底端的两个第二铸造工艺孔，第一铸造工艺孔位于靠近芯轴主体轴向两端的位置，第二铸造工艺孔位于靠近芯轴主体中部的位置。

4、进一步的是，铸造工艺孔为圆形孔。

5、进一步的是，所述的铸造模具包括浇道系统，浇道系统位于铸造外模中；浇道系统包括直浇道和横浇道，直浇道下端通过三通管连接两根横浇道，两根横浇道对称布置在直浇道的两侧，横浇道的出口通过内浇道设置在端部锥形柱结构所在区域的内模安装腔侧面；

6、所生产的筛分轴铸件毛坯两端在端部锥形柱结构的顶表面上分别设置有工艺大圆柱凸台，工艺大圆柱凸台的中心线与工艺分型面垂直，前后位置相对于芯轴主体的轴线呈几何对称，铸造外模在工艺大圆柱凸台的上平面所在的位置安放有发热明冒口。

7、进一步的是，横浇道内孔截面积和直浇道内孔截面积相同。

8、进一步的是，所生产的筛分轴铸件毛坯包括沿轴向间隔设于芯轴主体外表面的筛片，筛片为与芯轴主体同轴的环形件，筛片在芯轴主体径向方向上的壁厚相同；筛分轴铸件毛坯在芯轴主体顶部外表面上沿轴向间隔设置有多组工艺小圆柱凸台，工艺小圆柱凸台设置在两个筛片之间的间隔区域，两个筛片之间的工艺小圆柱凸台为一组，每组工艺小圆柱凸台为沿前后方向并排布置的两个，工艺小圆柱凸台的中心线均与工艺分型面垂直，同一组的两个工艺小圆柱凸台的前后位置相对于芯轴主体的轴线呈几何对称，铸造外模在工艺小圆柱凸台上平面所在的位置安放有暗冒口，且在暗冒口顶部设置有排气孔。

9、进一步的是，外模砂型在中空轴铸造腔的下方沿芯轴主体的轴向间隔设置有多组第一随形冷铁，第一随形冷铁设置在两个筛片之间的间隔区域，且该间隔区域未设置有铸造工艺孔，第一随形冷铁安放于靠近筛片的位置。

10、进一步的是，外模砂型在中空轴铸造腔的上方沿芯轴主体的轴向间隔设置有多组第二随形冷铁，第二随形冷铁设置在两个筛片之间的间隔区域，且该间隔区域未设置有铸造工艺孔和暗冒口；第二随形冷铁安放于靠近筛片的位置。

11、本实用新型的有益效果是：利用本实用新型提供的铸造模具生产得到筛分轴铸件毛坯后，端部锥形柱结构通过常规的机械加工工艺即可加工得到筛分轴两端的连接传动部，芯轴主体与连接传动部为铸造成型的一体结构，整体结构强度好，且易于实施。本实用新型设计的铸造工艺孔则用于铸造成型过程中的砂芯支撑定位，同时作为清砂通道，有效保证铸造成型质量。铸造工艺孔在最后可通过补焊板进行封闭，以保证筛分轴的整体性。补焊板与芯轴主体的封闭连接采用常规焊接工艺进行即可。本实用新型的铸造模具同时对浇道系统、冒口结构、随形冷铁等结构作了合理设计，进一步提升了铸造成型质量，最终可确保所生产的筛分轴成品整体结构强度好。

技术特征：

1.空心筛分轴铸造模具，其特征在于：所生产的筛分轴铸件毛坯(2)包括具有空腔结构(103)的芯轴主体(102)，芯轴主体(102)的轴向两端为与其同轴设置的端部锥形柱结构(202)，芯轴主体(102)的侧壁设置有与空腔结构(103)相连通的铸造工艺孔(201)；

2.如权利要求1所述的空心筛分轴铸造模具，其特征在于：在芯轴主体(102)的径向截面上，芯轴主体(102)具有空腔结构(103)的部位呈椭圆环形，且椭圆环的壁厚相同；椭圆环的长轴位于工艺分型面(204)上，铸造工艺孔(201)包括位于芯轴主体(102)顶端的两个第一铸造工艺孔和位于芯轴主体(102)底端的两个第二铸造工艺孔，第一铸造工艺孔位于靠近芯轴主体(102)轴向两端的位置，第二铸造工艺孔位于靠近芯轴主体(102)中部的位置。

3.如权利要求1所述的空心筛分轴铸造模具，其特征在于：铸造工艺孔(201)为圆形孔。

4.如权利要求1至3任意一项所述的空心筛分轴铸造模具，其特征在于：所述的铸造模具包括浇道系统，浇道系统位于铸造外模中；浇道系统包括直浇道(211)和横浇道(212)，直浇道(211)下端通过三通管连接两根横浇道(212)，两根横浇道(212)对称布置在直浇道(211)的两侧，横浇道(212)的出口通过内浇道(213)设置在端部锥形柱结构(202)所在区域的内模安装腔侧面；

5.如权利要求4所述的空心筛分轴铸造模具，其特征在于：横浇道(212)内孔截面积和直浇道(211)内孔截面积相同。

6.如权利要求4所述的空心筛分轴铸造模具，其特征在于：所生产的筛分轴铸件毛坯(2)包括沿轴向间隔设于芯轴主体(102)外表面的筛片(101)，筛片(101)为与芯轴主体(102)同轴的环形件，筛片(101)在芯轴主体(102)径向方向上的壁厚相同；筛分轴铸件毛坯(2)在芯轴主体(102)顶部外表面上沿轴向间隔设置有多组工艺小圆柱凸台(215)，工艺小圆柱凸台(215)设置在两个筛片(101)之间的间隔区域，两个筛片(101)之间的工艺小圆柱凸台(215)为一组，每组工艺小圆柱凸台(215)为沿前后方向并排布置的两个，工艺小圆柱凸台(215)的中心线均与工艺分型面(204)垂直，同一组的两个工艺小圆柱凸台(215)的前后位置相对于芯轴主体(102)的轴线呈几何对称，铸造外模在工艺小圆柱凸台(215)上平面所在的位置安放有暗冒口(206)，且在暗冒口(206)顶部设置有排气孔(209)。

7.如权利要求6所述的空心筛分轴铸造模具，其特征在于：外模砂型在中空轴铸造腔的下方沿芯轴主体(102)的轴向间隔设置有多组第一随形冷铁(207)，第一随形冷铁(207)设置在两个筛片(101)之间的间隔区域，且该间隔区域未设置有铸造工艺孔(201)，第一随形冷铁(207)安放于靠近筛片(101)的位置。

8.如权利要求6所述的空心筛分轴铸造模具，其特征在于：外模砂型在中空轴铸造腔的上方沿芯轴主体(102)的轴向间隔设置有多组第二随形冷铁(208)，第二随形冷铁(208)设置在两个筛片(101)之间的间隔区域，且该间隔区域未设置有铸造工艺孔(201)和暗冒口(206)；第二随形冷铁(208)安放于靠近筛片(101)的位置。

技术总结本技术涉及一种空心筛分轴铸造模具，属于中空轴的铸造模具设计技术领域。本技术所生产的筛分轴铸件毛坯包括具有空腔结构的芯轴主体，芯轴主体的轴向两端为与其同轴设置的端部锥形柱结构，芯轴主体的侧壁设置有与空腔结构相连通的铸造工艺孔；本技术所述的铸造模具以过空腔结构中心轴线的水平面作为上模和下模之间的工艺分型面，芯轴主体的顶端和底端均设置有铸造工艺孔，所述的铸造模具包括铸造外模和砂芯；铸造外模包括外模砂型，砂芯具有与铸造工艺孔一一相相对应的砂芯支撑柱，砂芯支撑柱与外模砂型连接固定，铸造外模与砂芯之间形成用于生产筛分轴铸件毛坯的中空轴铸造腔。本技术可使得滚轴筛分机的筛分轴易于生产装配。技术研发人员：周小明,刘刚,周远祥,贺永国受保护的技术使用者：四川优机实业股份有限公司技术研发日：20231030技术公布日：2024/6/5