芯盒排气针及芯盒结构的制作方法

1.本实用新型属于机械制造领域，更具体地，涉及一种芯盒排气针及芯盒结构。


背景技术：

2.批量生产铸件时，形成铸件内腔的砂芯一般采用机器制芯，机器制芯时需要用芯盒。由于砂芯材料中的粘结剂等有机物遇到高温金属液时燃烧产生气体，气体若不及时排出则会在铸件中形成气孔或因气形成其他的铸造缺陷，导致铸件报废。因此，在芯盒上设计制作出排气针是必要的，制芯时砂芯上就做出了排气孔，砂芯产生的气体从排气孔顺利排出，生产出合格的铸件。通常设计芯盒时，排气针设计制作成整体一根。而对于内腔复杂、孔又细长的高端铸件，其芯盒上的排气针也又细又长，这种整根排气针通常采用阶梯式、安装时在芯盒底座用螺母固定。这种细长的排气针(尤其是细长部分直径为3mm及以下，长径比超过40的)，如图1所示，存在一些缺点：1)整体式排气针1在制芯过程中需要起模拔出时，因排气针1周圈受很大的砂芯包覆力，且无缓冲余地，排气针容易在粗细相接处(应力集中)断裂，一般连续工作时寿命5000次左右；2)这种排气针1的结构使得其在安装时需要穿过芯盒底座顶板3用螺母2固定，其安装时费时费力，更换效率低；3)这种整体式的细长排气针加工难度大。
3.因此期待研发一种芯盒排气针及芯盒结构，提高排气针的稳定性，延长使用寿命，且便于安装和更换。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种芯盒排气针及芯盒结构，提高排气针的稳定性，延长使用寿命，且便于安装和更换。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种芯盒排气针，包括排气针座、顶针套及顶针；
6.所述顶针通过所述顶针套可拆卸的固定于所述排气针座的顶部，所述排气针座的底部设有连接结构，所述连接结构用于连接在芯盒底座上。
7.可选地，所述排气针座的顶面上设有第一螺纹孔，所述顶针包括相互连接的肩部和杆部；
8.所述顶针套上设有顶针孔，所述顶针套的外壁上设有螺纹；
9.所述顶针的杆部安装于所述顶针套上的顶针孔中，所述顶针套通过外壁上的螺纹固定于所述排气针座上的第一螺纹孔中，以使所述顶针的肩部位于所述第一螺纹孔的底部与所述顶针套之间。
10.可选地，所述顶针套的朝向所述第一螺纹孔的一端设有安装槽，所述顶针的肩部嵌入所述安装槽中。
11.可选地，所述连接结构包括螺柱，所述螺柱的端部固定于所述排气针座的底面上。
12.可选地，沿所述顶针的径向，在所述顶针与所述顶针套孔之间留有配合间隙，配合
间隙的大小优选0.1mm。
13.可选地，所述排气针座包括由上至下依次连接且同轴设置的小径段、过渡段及大径段，所述顶针通过所述顶针套固定于所述小径段的顶面上，所述连接结构设置于所述大径段的底面上。
14.本实用新型还提供一种芯盒结构，所述芯盒结构包括芯盒模体、芯盒底座以及至少一个上述的芯盒排气针；
15.所述芯盒排气针的排气针座通过所述连接结构固定于所述芯盒底座上，所述芯盒模体配合安装于所述芯盒底座上且将所述排气针包裹在内。
16.可选地，所述连接结构包括螺柱，所述螺柱的端部固定于所述排气针座的底面上；
17.所述芯盒底座上设有至少一个第二螺纹孔，每个所述芯盒排气针的排气针座通过所述螺柱固定于一个所述第二螺纹孔中。
18.本实用新型的有益效果在于：
19.1、本方案的排气针采用分体式结构，由于顶针是易损件，若顶针损坏时，拧下顶针套，重新在顶针套中装一根顶针即可，无需拆卸排气针座，实现顶针的快速更换，更换效率提高约10倍。
20.2、本方案采用的顶针是标准件，根据所需的直径和长度可在市场上购买，不用再专门加工细长的排气针，大大降低了模具的制作难度。
21.3、顶针套和顶针间在径向有配合间隙，可以避免顶针拔出时的摆动导致顶针断裂，避免了顶针上形成应力集中带来的不良影响，延长使用寿命。
22.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
23.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
24.图1示出了现有技术中排气针的结构示意图。
25.图2示出了根据本实用新型的一个实施例的排气针的示意性结构图。
26.图3示出了根据本实用新型的一个实施例的排气针座的示意性结构图。
27.图4示出了根据本实用新型的一个实施例的顶针套的示意性结构图。
28.图5示出了根据本实用新型的一个实施例的芯盒的示意性结构图。
29.附图标记说明
30.1、整体式排气针；2、螺母；3、芯盒底座顶板；4、排气针座；5、顶针套；6、顶针；7、芯盒底座；8、螺柱；9、第一螺纹孔；10、顶针孔；11、安装槽；12、螺纹；13、芯盒模体。
具体实施方式
31.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.本实用新型公开了一种芯盒排气针，包括排气针座、顶针套及顶针；
34.顶针通过顶针套可拆卸的固定于排气针座的顶部，排气针座的底部设有连接结构，连接结构用于连接在芯盒底座上。
35.具体地，本方案的排气针采用分体式结构，由于顶针是易损件，若顶针损坏时，拧下顶针套，重新在顶针套中装一根顶针即可，无需拆卸排气针座，实现顶针的快速更换，更换效率提高约10倍。
36.本方案的顶针通过排气针套和排气针座固定于芯盒底座上，使排气针稳固，延长使用寿命。
37.进一步地，本方案采用的顶针是标准件，根据所需的直径和长度可在市场上购买，不用再专门加工细长的排气针，大大降低了模具的制作难度。
38.作为可选方案，排气针座的顶面上设有第一螺纹孔，顶针包括相互连接的肩部和杆部；
39.顶针套上设有顶针孔，顶针套的外壁上设有螺纹；
40.顶针的杆部安装于顶针套上的顶针孔中，顶针套通过外壁上的螺纹固定于排气针座上的第一螺纹孔中，以使顶针的肩部位于第一螺纹孔的底部与顶针套之间。
41.具体地，顶针套通过螺纹将顶针固定于排气针座上，便于安装和拆卸顶针，而排气针座安装后不用再拆卸可一直使用。
42.作为可选方案，顶针套的朝向第一螺纹孔的一端设有安装槽，顶针的肩部嵌入安装槽中。
43.作为可选方案，连接结构包括螺柱，螺柱固定于排气针座的底面上。
44.具体地，本方案的排气针在安装时，直接通过排气针座底部的螺柱与芯盒底座固定连接，安装和拆卸方便。
45.作为可选方案，沿顶针的径向，在顶针与顶针套之间留有配合间隙，配合间隙的大小优选0.1mm。
46.具体地，顶针套和顶针间在径向有配合间隙，可以避免顶针拔出时的摆动导致顶针断裂，避免了顶针上形成应力集中带来的不良影响，延长使用寿命。
47.作为可选方案，排气针座包括由上至下依次连接且同轴设置的小径段、过渡段及大径段，顶针通过顶针套固定于小径段的顶面上，连接结构设置于大径段的底面上。
48.具体地，排气针座设计为阶梯形，底部直径粗大，稳定性好。
49.本实用新型还公开了一种芯盒结构，芯盒包括芯盒模体、芯盒底座以及至少一个上述的芯盒排气针；
50.芯盒排气针的排气针座通过连接结构固定于芯盒底座上，芯盒模体配合安装于芯盒底座上且将芯盒排气针包裹在内。
51.本方案的芯盒在使用时，若排气针的顶针损坏，只需要更换顶针即可，无需将排气针整体从芯盒底座上拆卸下来，方便使用和安装。
52.作为可选方案，连接结构包括螺柱，螺柱的端部固定于排气针座的底面上；
53.芯盒底座上设有至少一个第二螺纹孔，每个芯盒排气针的排气针座通过螺柱固定于一个第二螺纹孔中。
54.具体地，在芯盒底座上设置第二螺纹孔与排气针座底部的螺柱配合，既能够实现排气针的固定，又方便排气针的拆卸。
55.实施例
56.本实施例的芯盒排气针如图2所示，包括排气针座4、顶针套5及顶针6，顶针6通过顶针套5可拆卸的固定于排气针座4的顶部，沿顶针6的径向，在顶针6与顶针套5之间留有0.1mm的配合间隙。如图3所示，排气针座4的底部设有螺柱8，用于连接芯盒底座7，排气针座4包括由上至下依次连接且同轴设置的小径段、过渡段及大径段，小径段的顶面上设有第一螺纹孔9，螺柱8设置于大径段的底面上。如图4所示，顶针套5上设有顶针孔10，顶针孔10的底部设有安装槽11，顶针套5的外壁上设有螺纹12。顶针6包括相互连接的肩部和杆部，顶针6通过顶针孔10安装于顶针套5中，顶针套5通过螺纹12固定于排气针座4上的第一螺纹孔9中，顶针6的肩部位于第一螺纹孔9底部与顶针套5之间且嵌入安装槽11中。
57.如图5所示，芯盒包括芯盒模体13、芯盒底座7以及多个个上述的芯盒排气针，芯盒底座7上设有多个第二螺纹孔，每个排气针的排气针座4通过螺柱8固定于一个第二螺纹孔中，芯盒模体13设置于芯盒底座7上且将排气针包裹在内。
58.本实施例的顶针套是用来固定顶针，并与排气针座通过螺纹连接，若顶针损坏时，拧下顶针套，重新在顶针套中装一根顶针，实现顶针的快速更换。而且顶针套和顶针间在径向有0.1mm的间隙，此间隙可以避免顶针拔出时摆动导致的顶针断裂，避免了顶针上形成应力集中带来的不良影响。
59.本实施例采用的顶针为标准件，在市场上根据所需的直径和长度可购买，不用再专门加工细长的排气针，大大降低了模具的制作难度；
60.此结构中顶针是易损件，若需要更换时，只需拧下顶针套，顶针套中换一根新顶针，然后再将顶针套拧到排气针座上，这个过程中无需取下排气针座。顶针材质一般为高速钢，表面硬化及氮化处理，顶针套和排气针座可用铸铁或普通钢。
61.本实施例的排气针安装顺序如下：
62.1)顶针放到顶针套中；
63.2)顶针套通过螺纹拧到排气针座上；
64.3)排气针座用螺纹拧到芯盒底座上。
65.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。