[实用新型]一种具有均匀强度的加强筋结构

说明书

本实用新型公开了一种具有均匀强度的加强筋结构，包括依据型芯外轮廓设计的加强筋外框与设置于外框内部的网状加强筋结构，所述网状加强筋结构由若干个多边形加强筋结构组合形成，所述多边形加强筋结构至少有一条边与加强筋外框的任一条边不呈直角且不平行。本实用新型的加强筋结构采用多边形加强筋结构，在未增加加强筋条数的情况下，使整个砂型不存在刚度薄弱区域，在平面内的各个位置和各个方向上整体刚度均匀一致，保证铸件的生产，并且还能节约材料。

技术领域

本实用新型涉及砂型铸造领域，具体涉及一种具有均匀强度的加强筋结构。

背景技术

加强筋结构通常运用于砂型中，砂型是以型砂为材料制造的具备特定形状的几何体，构成浇铸型腔以盛放金属液冷却。在进行铸件浇注时，金属液从砂型腔上方的外浇口浇入，经直浇口、横浇口、内浇口流入型腔，进而形成铸件。目前加强筋结构多运用于砂型非型腔面，在组芯过程中，构成型腔支撑结构，在浇注过程中，需要承载砂型自身以及金属液铸件的压力以及金属液的高温作用，同时加强筋之间的空间可以形成排气通道，避免高温条件下砂型和型芯中产生的气体影响铸件的成型，因此对加强筋结构的承载强度以及透气性能要求非常高。砂型和砂芯作为盛放金属液的一次性模具，在生产过程中属于消耗品，因而合理的设计加强筋是保证砂芯和砂型品质、降低型砂消耗量的重要技术手段，直接影响铸件的品质和铸造生产成本。

现有的加强筋结构通常设置成纵横交错的矩形网状结构，并在加强筋结构上开设跨度较大的排气槽来排出砂型和型芯中产生的气体，该种结构的加强筋能够基本满足承载及透气的要求，然而，在平时使用时仍会存在一些问题。首先，纵横交错的加强筋结构刚度的强点在矩形之间的交点处，弱点在矩形边上，导致底部刚度强弱点分布不均匀，在没有交点的方向上存在一定刚度较弱的区域，特别是矩形的四条边的中点皆为刚度弱点，且矩形的四条边与矩形外框的边均平行或垂直，从而底部刚度弱点处极易变形甚至断裂而报废，不利于铸件生产；且传统做法是通过增加加强筋条数密度或者增加加强筋几何尺寸或者材料用更高强度的材料来解决，但是会大大增加生产成本。

其次，现有的加强筋开设的排气槽跨度较大，排气槽底部与砂型直接接触，来让更多的气体排出，但是排气槽的结构是加强筋中薄弱部位，较大的跨度使得加强筋的强度被急剧削弱，工作中出现变形甚至“断裂”现象，同时，跨度较大的排气槽开设的个数有限，实际上通气效果有限，并不能充分的进行排气。这些问题以下会详细说明，显然，现有的加强筋结构存在的问题限制了其发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种具有均匀强度的加强筋结构，该加强筋结构采用多边形加强筋结构，形成不包含矩形结构的多边形组成的网状加强筋结构，在未增加材料消耗、采用现有材料的情况下，使整个砂型不存在刚度薄弱区域，在平面内的各个位置和各个方向上整体刚度均匀一致，保证铸件的生产，并且还能节约材料。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的具有均匀强度的加强筋结构，包括依据型芯外轮廓设计的加强筋外框与设置于外框内部的网状加强筋结构，所述网状加强筋结构由若干个多边形加强筋结构组合形成，所述多边形加强筋结构至少有一条边与加强筋外框的任一条边不呈直角且不平行。

上述结构中，加强筋结构一改传统的纵横交错矩形网状结构，而是采用多边形加强筋结构，同时多边形加强筋结构至少有一条边与加强筋外框的任一条边不呈直角且不平行，从而形成不包含矩形结构在内的多边形组成的网状加强筋结构。型芯外轮廓大多为矩形，矩形外框内部的多边形结构的多数边存在与矩形加强筋外框相交的趋势，少数边与加强筋外框的边平行或垂直，刚度薄弱点大大减少，且刚度的强点仍然在多边形结构之间的交点处，弱点减少，强点增加，大量刚度强点能够很好的弥补少量刚度弱点带来的不足，同时底部整体刚度强弱点分布均匀，整体不存在刚度较弱的区域，从而保证加强筋结构整体不易变形和断裂，保证铸件生产。

进一步地，所述多边形加强筋结构和外框上均开设有若干个排气槽，所述加强筋外框的排气槽连通外界空气，形成通气结构。