菱形销用于砂箱模板定位的设计王艺

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第 2卷第 2 5期20 0 3年 4月

水利电力机械r T R C S R NC& EL I O A E ON E VA Y l C C P WER MA} E CⅢ RY

V0 . 5 No. 12 2

A r20 p .0 3

机械设计与制造

菱形销用于砂箱模板定位的设计工艺An l ss o h o a in d sg ft e r o u i n a p te lt ay i n te lc to e in o h h mb sp n i a tr p ae n

侯银海郭建华刘天平李玉民，,,(. 1河南职业技术学院机电 0 0班， 1 1河南郑州 41); 2郑州市中原化方机械厂， 5 4 X6 .河南郑州 4 67 ) 5 14 400; 50 1

3河南汤阴县华兴机械制造有限公司， .河南汤阴

摘

要：通过分析砂箱模板中的定位结构原理，阐述了我国大多数中小型企业在铸造加工中普遍采用的“一

面两孔”定位法的优缺点，着重介绍了采用一圆柱销、一菱形销 (箱全部采用圆套 )砂和平面支承实现砂箱与模板定位的原理和工艺计算，并列举了此种定位方法易于作到工艺过程中的基准统一、证砂箱(、及保上下)模板的位置精度和重复精度、避免砂箱在造型过程中被卡死等优点。 关键词：菱形销；圆销；长圆形销；长圆形套；定位销；导向销；向套；定定位套中图分类号：H 6 . T 12 1 文献标识码： B文章编号：06 46 2o )2/ 5—0 10—64 1o3 0一() 2 4

0引言在铸造业的砂箱模板设计制作工艺中，多数大中小型企业普遍采用两个圆柱销及平面支承和一圆柱销、一长圆形销及平面支承来实现砂箱模板的定

孔能装入的条件为d1 x= D1 i a m一 X1。 i

式中： d一——第一销的最大直径； 1 D1i ——第一孔的最小直径； i——

第一定位副的最小间隙。

位，这两种方法都存在有一定的缺陷。采用圆柱销和一菱形销及平面支承的定位方法最早应用于机床夹具设计当中，作者通过实验，该定位原理借鉴到把砂箱模板定位当中，现了砂箱套不采用长圆套而实1L一6

I6￡ -十一 d . ￡一 n

全部采用圆

套，同样可以保证在使用过程中的基准统一，保证砂箱模板的相互位置精度。

al . m n

l

J

q .I 、 1

1圆柱销和长圆形销用于砂箱模板定位的分析1 1两个圆柱销及平面支承实现定位 .砂箱在模板平面支承和两个圆柱销上定位时， 两销在连心线方向上限制的自由度重复，现过定出

2

I

轧。一

一 6￡ d

位。当砂箱上第一个定位孔装上定位销后，由于孔间距和销间距有误差，二个定位孔将装不到第二第个定位销上。解决的办法是增加连心线方向上的定

+6

图 1两个圆柱销定位示意图

位副间隙，施之一是减小第二个定位销的直径。措 图1所示为模板在一面两销上定位的示意图。第一收稿日期：0 1 1 0 20—1—2

第二销的直径必须保证：两孔径是最小极限在尺寸 ( , )两销径是最大极限尺寸 ( l, D1i D2、 d一

作者简介：侯银海 (90,, 17一)男河南汤阴人，河南职业技术学院工程师，从事机械制造工艺和铸造工艺及其装备的设计和研究工作。

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d一 )孔间距为最大 (+ )销间距为最小 (— 2、 、 一

可把碰到砂箱套孔的部分削去，留下一部分圆柱只面。这样，连心线方向上，在仍有减小第二销直径的作用。但在垂直于连心线的方向上，由于定位销直径并未减小，故砂箱的转角误差没有增大，有利于保证定位精度。

)或孔问距为最小 (￡)销间距为最大 ( 、 L一 、 L+4 / J 4

)的极端情况下，二孔仍能顺利地装到第二销第

上，虑到安装顺利，考还应在第二定位副中增加一最小安装间隙 2i故由图 1, 得d2I r= D2一 2一 2 r a i￡￡.

一

2 i。

式中： d一——第二销的最大直径； 2 D2i—第二孔的最小直径； I— I l ￡ .——分别为孔间距和销间距偏差； 2i—第二定位副的最小间隙。— 这种定位结构简单，易于制作。用于工件错箱图 3菱形销定位示意图

值要求不高的工件。但它在

造型过程中易使砂箱模板卡死，砂箱不当就会把定位销中心距错动，要取需经常维护并给造型带来麻烦。12圆柱销和长圆形销及平面支承实现定位 .

为保证削边销强度，一般多采用菱形结构，又故称菱形销。图 4为常用削边销结构， 4图 a用于小直径定位销； 4于直径为 3—5 l; 4图 b用 0In时图 c用 n

于定位销直径大于 5 l 0n In的场合。削边销宽度部分可以修圆(图 4如 d所示 )以进一步增大连心线方向，

在砂箱模板设计制作工艺中，虑到砂箱在使考用过程中受热或砂型胀力引起变形，造型过程中，在

为使砂箱不被卡死常将砂箱上的销套做成一个为圆孔形，另一个为长圆形，因而模板上的定位销也相应

的间隙，其中 b为削边销留下的宽度， b为修圆后留下的圆柱部分宽度。在安装削边销时，注意使其削边方向垂直于应连心线。I

审 b放大

做成一个圆的，个带有平行平面的。前者称定位一销、者称导向销，向销在安装时，行平面与模后导平

底板两销孔中心线平行。可以保证在使用过程中的基准统一，证砂箱模板的相互位置精度 (图 2。保见 )

d

图 4削边 (形 )菱销结构

22菱形销尺寸的确定 .如图 5所示，未削边部分的最大直径为 d一= 2图 2长圆销定位示意图D2 i mn— 2 i。 mn

采用以上定位结构，虽然增加了砂箱在定位时两销在连心线方向上的自由度，免出现过定位和避保证了工艺过程中的基准统一，证了砂箱模板的保相互位置精度和上下箱装卸方便，砂箱上安装的但长圆形定位套制造工艺复杂、周期长，费用高。

2菱形销定位设计工艺分析2 1菱形销定位简介 .以圆柱销和菱形销及平面支承实现定位，方可

便调节两孔连心线方向上的间隙并减小转角误差。 从图 3,使砂箱在极端情况下能装到定位销上，知为 图5菱形销尺寸计算 (下转第 4 8页)

一

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用开水冲洗酸液，后用火焰烘干待焊。最2 2熔焊 .

采用巴氏合金堆焊工艺堆焊的巴氏合金，效果较好

,已堆焊的十字头经探伤检查没有出现过裂纹， 气孔也较浇铸时大大减少。 为了提高巴氏合金堆焊质量，免堆焊中可能避出现的缺陷，我们对该工艺进行了建点管理，在生产中采取措施消除不利因素的影响，而使十字头超从声波探伤一次合格率≥9%,单件成本比浇铸法 8且减少了 2%。 5

()待焊面处于水平位置，待焊面四周装上 1使在夹具。

()待焊面用火焰加热至 20 20。 2将 0 5℃ ()待焊面上涂抹氯化锌溶液。 3在 ()焊面挂锡 ( 4待纯度 9 .9 ) 99%。() 5用小号焊嘴、中性火焰 ( 2 CH=1 1 0 ) o: 2 2: .5

熔焊巴氏合金，温度控制在 40 4￣熔焊时对熔 2 40C,

巴氏合金堆焊工艺特别适用于小氮肥厂十字头、轴瓦等零件的巴氏合金的磨损修复。

化的合金要不断搅拌，利于合金中的气体溢出。堆焊时分多层多焊道进行焊接。 23注意问题 .() 1避免氯化锌溶液涂抹或挂锡有遗漏。( )焊须不问断进行，得已中断时，件应 2堆不焊保温，新堆焊时，火焰将堆焊层末尾处 1 2 重用 5 0

3结论离心浇铸工艺适用于十字头圆滑道浇铸，而平滑道巴氏合金采用浇铸法则成品率太低，用火焰采堆焊则基本上解决了浇铸过程中存在的问题，品成率≥ 9%。火焰堆焊单件成本比浇铸法减少了 8

a熔 rn化后再焊。若中断时间很长，新堆焊前需 i重重新预热工件，焊中断时不能将火焰很快地从熔堆池表面离开。 ( )免堆焊过程中局部金属过热，嘴过于接 3避焊近堆焊金属。

2%。火焰堆焊巴氏合金工艺生产率比浇铸法稍 5低，一般适用于十字头、瓦等零件的巴氏合金的它轴磨损修复。 (编辑：书平 )王●‘,●:

()免焊枪晃动，当搅拌熔池。 4避适 (上接第 4 6页)A B和 C K应能补偿±和±, 得。

<>’ )●<)’<,●< )●<)●< ) , < )●< )●<>●<>●< ) <> <> <> <>● ● ●<> <> <> <>●<>●<>●< ) <> <>●<> <> <, <>●<> <>●<, <>●<>

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由于 2i和 4两项数值很小，忽略不计， 口可故得6 :——一 1 ( ~ )砌。

A=:: 口

等一。 或

式中口为补偿值，它对转角误差、卸砂箱是装否方便、削边销宽度及其使用寿命都有影响。上式是在连心线方向上给第二定位副留有最小安装间隙z i,

2b al=

(舢 )。

并考虑第一定位副最小间隙的补偿作用。X2 i mn。 o￡+D

当采用修圆菱形销时， b替换 b。尺寸 b,以。。b及可根据表 1取，形销的结构尺寸可参阅国选菱标《夹具零部件》 G 20中 B 22—8B G 20 0、 B23—8B和 0

当考虑砂箱安装方便时，可按下式计算补偿值+ 。

G 20— 0, B 24 8B菱形销定位计算参考图见图 6。

当加工精度较高时，可按下式计算补偿值口 o￡D

l n mi

+o一下

。

在实际工作中，按下式计算补偿值。必要时，可经过精度分析后，再行调整。8= 8+ 8d L LD。

在确定补偿值之后，削边销的尺寸可按下式计算O一A A H: O一曲 B . (,

(2D2———

(———一，

2i n— 2 i一 4口 ——

D1

图6菱形销定位计算参考图

(续)待

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