球頭關節連桿的制造方法技術

本發明專利技術提供一種球頭關節連桿的制造方法，它主要包括制作砂型，然后再澆注鋼水，待鋼水降溫后取掉砂型，用化學方法去除輔助金屬后，即得到所需要的球頭關節連桿；本發明專利技術將球頭關節連桿的球頭和球頭槽同時鑄造，鑄造完成后，球頭就已經到球頭槽內，不需要再組裝，這樣使得球頭關節連桿能承受多大的拉力完全取決于球頭和球頭槽本身的結構，大大提高球頭關節連桿的安全性能和抗拉力能力，并且還簡化了制造球頭關節連桿的生產步驟，提高了生產效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及設備鑄造
，具體地指一種球頭關節連桿的制造方法。
技術介紹
球頭關節連桿由于其擺動角度大，無擺動死角，可自由旋轉，結構簡單等優點成為了機械設備中不可缺少的組成部分。隨著科學技術的發展，這種結構越來越廣泛地被使用于各種大型或微型設備中。但是它也存在抗拉力不足的缺點，若拉力過大，會使關節部分球頭從球頭槽中脫離，造成安全性能下降。制造球頭關節連桿的困難之處在于球頭、球頭槽的組裝方法，現在的技術方法基本上都是把球頭和球頭槽分別鑄造完成后再組裝。這種方法要么存在安全隱患，要么無法保證球頭關節連桿能承受較大的拉力；原因是因為鑄造完成球頭、球頭槽的形狀后，如果需要較大的力把球頭壓進球頭槽，則必然會導致兩者發生變形，即使組裝成功也會存在安全隱患；如果只需要較小的力把球頭壓進球頭槽，那么使它們分開必然也不需要太大的力，則容易發生脫落，如此球頭關節連桿就無法承受較大的拉力，這也是造成球頭關節連桿抗拉力不足的主要原因。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述不足，提供一種球頭關節連桿的制造方法，提高鑄造后的球頭關節連桿的安全性能，增強其抗拉力能力。本專利技術為解決上述技術問題，所采用的技術方案是：一種球頭關節連桿的制造方法，它包括以下步驟：步驟1）：制作球頭關節連桿的球頭槽的實體模型；步驟2）：分別制作三個可以互相組合在一起的砂槽，組合時位于下層的為第一砂槽，位于中層的為第二砂槽，位于上層的為第三砂槽；步驟3）：將球頭槽實體模型的球體上半部分設于第二砂槽中，將球頭槽實體模型的剩余下部分設于第一砂槽中，均填埋型砂制作相應砂型，然后拆除球頭槽的實體模型后，分別形成第二型腔和第一型腔；步驟4）：拆除球頭槽的實體模型，然后采用鉬金屬制作與球頭關節連桿的球頭外形相同的空心球頭圓筒，球頭圓筒上部為空心圓柱形，下部為空心球形；步驟5）：將球頭圓筒的上部從第二型腔下方往上穿過，然后進入到第三砂槽內并卡設于其中，并在球頭圓筒頂部開口上設置柱狀模型桿；然后在第三砂槽內設置兩根與柱狀模型桿表面接觸的模型桿，并在第三砂槽內設置兩根直通第二型腔頂部開口的模型桿，然后填埋型砂制作相應砂型，拆除柱狀模型桿及四個模型桿，最后分別形成第三型腔、球頭澆注口通道、球頭冒氣口通道、球頭槽澆注口通道和球頭槽冒氣口通道；步驟6）：將第一砂槽、第二砂槽、和第三砂槽緊密結合在一起后，向球頭澆注口通道和球頭槽澆注口通道澆注鋼水，至空腔被填滿后停止澆注，然后冷卻至金屬定型后，先分別取掉第一砂槽和第三砂槽，然后取掉第二砂槽，去掉型砂，得到球頭槽、球頭圓筒和球頭的連接件；步驟7）：將得到的球頭槽、球頭圓筒和球頭的連接件侵入到濃硝酸中，使得鉬金屬制作而成的球頭圓筒溶于濃硝酸中，最終制成球頭槽和球頭連接而成的球頭關節連桿。優選地，所述步驟5）中，在球頭圓筒頂部開口上設置柱狀模型桿時，柱狀模型桿為圓柱形結構，其橫截面直徑等于球頭圓筒頂部開口內徑，柱狀模型桿可套裝于球頭圓筒的頂部開口內。優選地，所述步驟5）中，模型桿為上寬下窄的錐形結構。。本專利技術有益效果：本專利技術的方法可以將球頭關節連桿的球頭和球頭槽同時鑄造，鑄造完成后，球頭就已經到球頭槽內，不需要再組裝，這樣使得球頭關節連桿能承受多大的拉力完全取決于球頭和球頭槽本身的結構，大大提高球頭關節連桿的安全性能和抗拉力能力，并且還簡化了制造球頭關節連桿的生產步驟，提高了生產效率。附圖說明圖1為一種球頭關節連桿的球頭、球頭槽及其連接狀態結構示意圖；圖2為一種球頭關節連桿的制造過程裝配圖；圖3為圖2最終裝配狀態圖；圖4為圖3中去掉型砂后得到球頭槽、球頭圓筒和球頭的連接狀態結構示意圖；圖中，球頭槽1、第一砂槽2、第一型腔2a、第二砂槽3、第二型腔3a、第三砂槽4、第三型腔4a、球頭澆注口通道4b、球頭冒氣口通道4c、球頭槽澆注口通道4d、球頭槽冒氣口通道4e、球頭5、球頭圓筒6。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步的詳細描述。如圖1所示，傳統制造球頭關節連桿的方法，是直接將球頭5壓進球頭槽1中，這種方法的缺陷在
技術介紹
中已經闡述，在此不再贅述。如圖2至圖4所示，本專利技術實施例的球頭關節連桿的制造方法，包括以下步驟：步驟1）：制作球頭關節連桿的球頭槽1的實體模型；這種實體模型可以采用塑料或木頭制造；步驟2）：分別制作三個可以互相組合在一起的砂槽，組合時位于下層的為第一砂槽2，位于中層的為第二砂槽3，位于上層的為第三砂槽4；第一砂槽2、第二砂槽3和第三砂槽4均為型砂的盛裝裝置，在后續步驟中，砂型制作完成后可以拆除各砂槽，非常方便；另外本實施例采用的砂槽的形狀均為長方體結構，這種結構簡單，方便第一砂槽2、第二砂槽3和第三砂槽4之間上下組合時更為緊密；步驟3）：如圖1所示，可以球頭槽1的半球分界線為基準，將球頭槽1實體模型的球體上半部分設于第二砂槽3中，將球頭槽1實體模型的剩余下部分設于第一砂槽2中，均填埋型砂制作相應砂型，然后拆除球頭槽1的實體模型后，分別形成第二型腔3a和第一型腔2a；步驟4）：拆除球頭槽1的實體模型，然后采用鉬金屬制作與球頭關節連桿的球頭5外形相同的空心球頭圓筒6，球頭圓筒6上部為空心圓柱形，下部為空心球形；之所以選擇鉬金屬，是因為其熔點高，為2620℃左右，遠高于鋼本身的熔點，另外鉬金屬可以溶于濃硝酸中，這樣在后續步驟7）中，可以通過濃硝酸將其溶解，以完成球頭關節連桿的制作；步驟5）：將球頭圓筒6的上部從第二型腔3a下方往上穿過，然后進入到第三砂槽4內并卡設于其中，并在球頭圓筒6頂部開口上設置柱狀模型桿；然后在第三砂槽4內設置兩根與柱狀模型桿表面接觸的模型桿，并在第三砂槽4內設置兩根直通第二型腔3a頂部開口的模型桿，然后填埋型砂制作相應砂型，拆除柱狀模型桿及四個模型桿，最后分別形成第三型腔4a、球頭澆注口通道4b、球頭冒氣口通道4c、球頭槽澆注口通道4d和球頭槽冒氣口通道4e；步驟6）：將第一砂槽2、第二砂槽3、和第三砂槽4緊密結合在一起后，向球頭澆注口通道4b和球頭槽澆注口通道4d澆注鋼水，至空腔被填滿后停止澆注，然后冷卻至金屬定型后，先分別取掉第一砂槽2和第三砂槽4，然后取掉第二砂槽3，去掉型砂，得到球頭槽1、球頭圓筒6和球頭5的連接件；步驟7）：將得到的球頭槽1、球頭圓筒6和球頭5的連接件侵入到濃硝酸中，使得鉬金屬制作而成的球頭圓筒6溶于濃硝酸中，最終制成球頭槽1和球頭5連接而成的球頭關節連桿。由于在步驟6）鋼水澆注后，會將球頭圓筒6粘連在球頭槽1和球頭5之間，如何去掉球頭圓筒6為關鍵的技術點，選用濃硝酸這種化學試劑，可以將鉬金屬制作而成的球頭圓筒6進行溶解，同時濃硝酸與鋼質材料的球頭槽1和球頭5發生鈍化作用，因此不會對其產生腐蝕作用。所述步驟5）中，在球頭圓筒6頂部開口上設置柱狀模型桿時，柱狀模型桿為圓柱形結構，其橫截面直徑等于球頭圓筒6頂部開口內徑，柱狀模型桿可套裝于球頭圓筒6的頂部開口內。這種設計可以使得柱狀模型桿很簡單而且穩固地、可拆卸地安裝于球頭圓筒6內。所述步驟5）中，模型桿為上寬下窄的錐形結構。這種結構可以使得形成的球頭冒氣口通道4c和球頭槽冒氣口通道4e能夠更有利于澆注過程中熱氣的排出。在上述步驟中，球頭圓筒6也可以采用金屬鎢（熔點3410攝氏度）材料制造，由于鎢可以迅速溶本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種球頭關節連桿的制造方法，其特征在于：它包括以下步驟：步驟1）：制作球頭關節連桿的球頭槽（1）的實體模型；步驟2）：?分別制作三個可以互相組合在一起的砂槽，組合時位于下層的為第一砂槽（2），位于中層的為第二砂槽（3），位于上層的為第三砂槽（4）；步驟3）：將球頭槽（1）實體模型的球體上半部分設于第二砂槽（3）中，將球頭槽（1）實體模型的剩余下部分設于第一砂槽（2）中，均填埋型砂制作相應砂型，然后拆除球頭槽（1）的實體模型后，分別形成第二型腔（3a）和第一型腔（2a）；步驟4）：拆除球頭槽（1）的實體模型，然后采用鉬金屬制作與球頭關節連桿的球頭（5）外形相同的空心球頭圓筒（6），球頭圓筒（6）上部為空心圓柱形，下部為空心球形；步驟5）：將球頭圓筒（6）的上部從第二型腔（3a）下方往上穿過，然后進入到第三砂槽（4）內并卡設于其中，并在球頭圓筒（6）頂部開口上設置柱狀模型桿；然后在第三砂槽（4）內設置兩根與柱狀模型桿表面接觸的模型桿，并在第三砂槽（4）內設置兩根直通第二型腔（3a）頂部開口的模型桿，然后填埋型砂制作相應砂型，拆除柱狀模型桿及四個模型桿，最后分別形成第三型腔（4a）、球頭澆注口通道（4b）、球頭冒氣口通道（4c）、球頭槽澆注口通道（4d）和球頭槽冒氣口通道（4e）；步驟6）：將第一砂槽（2）、第二砂槽（3）、和第三砂槽（4）緊密結合在一起后，向球頭澆注口通道（4b）和球頭槽澆注口通道（4d）澆注鋼水，至空腔被填滿后停止澆注，然后冷卻至金屬定型后，先分別取掉第一砂槽（2）和第三砂槽（4），然后取掉第二砂槽（3），去掉型砂，得到球頭槽（1）、球頭圓筒（6）和球頭（5）的連接件；步驟7）：將得到的球頭槽（1）、球頭圓筒（6）和球頭（5）的連接件侵入到濃硝酸中，使得鉬金屬制作而成的球頭圓筒（6）溶于濃硝酸中，最終制成球頭槽（1）和球頭（5）連接而成的球頭關節連桿。...

【技術特征摘要】
1.一種球頭關節連桿的制造方法，其特征在于：它包括以下步驟：步驟1）：制作球頭關節連桿的球頭槽（1）的實體模型；步驟2）：分別制作三個可以互相組合在一起的砂槽，組合時位于下層的為第一砂槽（2），位于中層的為第二砂槽（3），位于上層的為第三砂槽（4）；步驟3）：將球頭槽（1）實體模型的球體上半部分設于第二砂槽（3）中，將球頭槽（1）實體模型的剩余下部分設于第一砂槽（2）中，均填埋型砂制作相應砂型，然后拆除球頭槽（1）的實體模型后，分別形成第二型腔（3a）和第一型腔（2a）；步驟4）：拆除球頭槽（1）的實體模型，然后采用鉬金屬制作與球頭關節連桿的球頭（5）外形相同的空心球頭圓筒（6），球頭圓筒（6）上部為空心圓柱形，下部為空心球形；步驟5）：將球頭圓筒（6）的上部從第二型腔（3a）下方往上穿過，然后進入到第三砂槽（4）內并卡設于其中，并在球頭圓筒（6）頂部開口上設置柱狀模型桿；然后在第三砂槽（4）內設置兩根與柱狀模型桿表面接觸的模型桿，并在第三砂槽（4）內設置兩根直通第二型腔（3a）頂部開口的模型桿，然后填埋型砂制作相應砂型，拆除柱狀模型桿及四個模型桿，最...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊開銘，
申請(專利權)人：三峽大學，
類型：發明
國別省市：湖北;42