CN103121083A - V型气缸体铸造分芯工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种V型气缸体铸造分芯工艺。该V型气缸体铸造分芯工艺，以整体包围式分芯，具体步骤包括：首先，将V型气缸体的缸顶方向朝下，机脚方向朝上摆放，设计砂芯底面和砂芯外侧；然后，通过分芯线从V型气缸体前端往后端将整个砂芯分割为前端插片芯和后端插片芯以及位于前端插片芯和后端插片芯之间的多个主体砂芯；最后，单独设计在各个主体砂芯上通用的挺杆室砂芯。采用整体包围式的分芯方式，辅以砂芯定位措施，减少了砂芯数量、简化了模具制作工艺、简化了外型结构、方便砂芯下芯、下芯定位精确，又能确保砂芯强度，避免在流转、浇注过程中变形量，以提高生产效率，节约生产成本。

Description

V型气缸体铸造分芯工艺

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种V型气缸体铸造分芯工艺。

背景技术

目前，国内的铸造行业，特别是船机铸铁零件的铸造领域，大部分都开发了或正在开发V型发动机。

现在，大部分国内铸造企业在生产大型V型发动机气缸体时采用的都是传统的方法：即按照砂芯功能分芯的铸造工艺。此种铸造工艺把砂芯分为：下外型、左右挺杆室砂芯、若干个水道砂芯、主油道砂芯、若干个主体砂芯、前端插片砂芯、后端插片砂芯、左右侧面砂芯和上外型，有时为了能布置下浇注系统，还需要多出来一个辅助砂芯。

传统的V型气缸体铸造工艺实施方法：首先在下外型放置中间水道砂芯、主油道砂芯，再放左侧水道砂芯、右侧水道砂芯；之后一个一个放置前端插片砂芯、中间主体砂芯(数量是V型机缸数的一半)、后端插片芯；有些因为产品结构的原因要先放主体芯再放左侧水道砂芯、右侧水道砂芯；再放置左侧挺杆室砂芯、右侧挺杆室砂芯，最后放置左侧面砂芯和右侧面砂芯(有时为了布置浇注系统需要在左右侧面砂芯上割出一个单独的砂芯)，最后合上上型即完成一箱砂型。以上砂芯除主油道砂芯外，都以下外型上的芯头座与砂芯芯头对应配合定位。

目前采用传统的按照砂芯功能分芯工艺的缺点是：

(1)砂芯数量多，流转管理成本增加，效率降低，各个砂芯组芯时，定位层次多导致定位精度下降；

(2)按照功能分芯，挺杆室砂芯和水道砂芯会很长，导致其流转过程中容易变形，如果将其分割成几段，则下芯定位精度下降，分开面容易形成厚大的批锋；

(3)上、下外型形成有铸件部分，导致上、下外型模具复杂，增加模具成本；

(4)按照此种分芯工艺，浇注铁水时挺杆室砂芯、水道砂芯等一些又长又薄强度低的砂芯会产生变形，严重的会断裂，导致铸件尺寸不合而报废；

(5)按照此种分芯工艺，水道砂芯、挺杆室砂芯模具工艺复杂、制芯困难。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种砂芯少、定位精度高、砂芯流转不易变形、模具制造成本低的V型气缸体铸造分芯工艺。

为达到上述目的，本发明提供了一种V型气缸体铸造分芯工艺，以整体包围式分芯，具体步骤包括：

首先，将V型气缸体的缸顶方向朝下，机脚方向朝上摆放，设计砂芯底面和砂芯外侧；

然后，通过分芯线从V型气缸体前端往后端将整个砂芯分割为前端插片芯和后端插片芯以及位于前端插片芯和后端插片芯之间的多个主体砂芯；

最后，单独设计在各个主体砂芯上通用的挺杆室砂芯。

进一步地，以缸顶最小吃砂量150mm设计砂芯底面，其余各面以最小吃砂量200mm设计砂芯外侧。

进一步地，分割第一个主体砂芯时以V型气缸体的左边第一缸与右边第二缸缸孔中心连线的中间点竖直画出分芯线，其余各分芯线按照V型气缸体的缸心距依次画分。

进一步地，每个主体砂芯上包括：挺杆室部分、主油道部分、水道部分和主体部分，还包括：铸件外壁部分。

进一步地，各个砂芯之间设置有砂芯定位结构，砂芯定位结构包括：相配合的预埋砂芯定位凹榫头金属镶块和砂芯定位凸榫头金属镶块。

进一步地，在砂芯下外型上还设置有与各个分芯线对齐的下型定位标线。

进一步地，各个分芯线都对应一对的下型定位标线。

进一步地，在V型气缸体的第五、第六缸处各开设直浇道，直浇道的下端连接横浇道和内浇口，气缸体机脚处开设有中间冒口和机脚冒口。

根据本发明的技术方案，由于采用整体包围式的分芯方式，辅以砂芯定位措施，工艺性完全超越了传统的按照砂芯功能分芯的工艺，减少了砂芯数量、简化了模具制作工艺、简化了外型结构、方便砂芯下芯、下芯定位精确，又能确保砂芯强度，避免在流转、浇注过程中变形量，保证铸件质量，以提高生产效率，节约生产成本。

附图说明

图1为V型气缸体的立体结构示意图；

图2为根据本发明的V型气缸体铸造分芯工艺简化工艺顶面示意图；

图3为根据本发明的V型气缸体铸造分芯工艺简化工艺后端示意图；

图4为图2的A-A剖视图；

图5为图2的B部放大图；

图6为图2的C部放大图；

图7为根据本发明的V型气缸体铸造分芯工艺的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

该V型气缸体铸造分芯工艺以整体包围式分芯，如图7所示，具体步骤包括：

将V型气缸体13(如图1和图2所示)的缸顶14方向朝下，机脚15方向朝上摆放(倒扣)，以缸顶最小吃砂量150mm设计砂芯底面，其余各面以最小吃砂量200mm设计砂芯外侧，通过分芯线8将各个砂芯分割开来以便符合制芯要求，并从V型气缸体13通过砂芯编号6将各砂芯区分开，前端往后端分别为前端插片芯1#、主体砂芯2#～9#、后端插片芯10#(图2中左端为前端，右端为后端)，中间各缸主体砂芯2#～9#上即包括有挺杆室部分、主油道部分、水道部分、主体部分，还包含有铸件外壁部分。分芯线8又称分芯面，铸造上常用的术语，表示各个砂芯的分割线；由于铸件结构的影响，不能直接脱模，需要分成多个砂芯，这时就需要按照分芯线将各个砂芯分割开来，单个制芯，然后再组装起来；由于V型气缸体两排缸孔存在的错缸量(即左右缸中心的偏差值)、水道砂芯结构和挺杆室轴瓦安装位置，分割第一个主体砂芯时以左边第一缸与右边第二缸缸孔中心连线的中间点竖直画出分芯线8，其余各分芯线按照缸心距(即相邻两缸中心距离)，依次画分，即分出了以上砂芯。采用此种分芯方式能保证砂芯的整体强度高，流转、浇注铁水过程中都不会产生变形；而且减少了砂芯数量。

铸件挺杆室位置(如图2的A-A剖视图处)还不能满足砂芯脱模要求，为此，单独做成一个小辅助砂芯，即挺杆室砂芯7，该挺杆室砂芯7在几个中间各缸主体砂芯上可通用(如图4所示)。挺杆室砂芯7设制出来后即可分别组装到2#～9#主体砂芯上。

下芯时，分别按照砂芯编号从小到大依次下芯。

为了提高砂芯定位精度，如图2和图5所示，设计了砂芯定位结构用于各个砂芯之间的定位。该砂芯定位结构采用了预埋砂芯定位凹榫头金属镶块11和砂芯定位凸榫头金属镶块12相配合，以确保组芯时高度、宽度方向的精度。

为了保证整组砂芯长向(图2中左右方向)的尺寸满足要求，在下型(图中未示出)上设计了下型定位标线3(如图2和图6所示)，下型定位标线3的尖顶线对准每个砂芯的分芯线8，每放置一个砂芯，砂芯分芯线8都对应左右一对的下型定位标线3，以保证每个砂芯下芯时厚度方向(图2中左右方向)满足要求，以保证铸件长向尺寸精度。

为了能满足浇注要求，从图2和图3所示，在V型气缸体13的第五、第六缸处各开设直浇道1，直浇道1的下端连接横浇道2和内浇口5(如图3所示)，气缸体机脚15方面设计中间冒口9和机脚冒口10(如图3所示)，完成整个浇注系统的要求。

该V型气缸体铸造分芯工艺的实施方法：

首先按照该V型气缸体铸造分芯工艺制芯出来后，在2#～9#主体砂芯上分别组装上两个挺杆室砂芯7，之后整体流转。下芯时，在下外型(图中未示出)前端放置前端插片芯1#；然后依次放置主体砂芯2#～9#和后端插片芯10#，每放置一个砂芯时，前一个砂芯与后一个砂芯通过砂芯定位结构定位，每个砂芯放置的厚度方向位置通过下型定位标线3检查精度，这样就能保证整组砂芯定位准确，最后合上上型即完成一箱砂型。此工艺方案实施过程非常简单明了。

该V型气缸体铸造分芯工艺采用整体包围式的分芯方式，辅以砂芯定位措施，工艺性完全超越了传统的按照砂芯功能分芯的工艺，减少了砂芯数量、简化了模具制作工艺、简化了外型结构、方便砂芯下芯、下芯定位精确，又能确保砂芯强度，避免在流转、浇注过程中变形量，保证铸件质量，以提高生产效率，节约生产成本。

以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种V型气缸体铸造分芯工艺，其特征在于，以整体包围式分芯，具体步骤包括：

首先，将V型气缸体的缸顶方向朝下，机脚方向朝上摆放，设计砂芯底面和砂芯外侧；

然后，通过分芯线从V型气缸体前端往后端将整个砂芯分割为前端插片芯和后端插片芯以及位于所述前端插片芯和后端插片芯之间的多个主体砂芯；

最后，单独设计在各个所述主体砂芯上通用的挺杆室砂芯。

2.根据权利要求1所述的V型气缸体铸造分芯工艺，其特征在于，以缸顶最小吃砂量150mm设计所述砂芯底面，其余各面以最小吃砂量200mm设计所述砂芯外侧。

3.根据权利要求1所述的V型气缸体铸造分芯工艺，其特征在于，分割第一个所述主体砂芯时以所述V型气缸体的左边第一缸与右边第二缸缸孔中心连线的中间点竖直画出分芯线，其余各分芯线按照所述V型气缸体的缸心距依次画分。

4.根据权利要求1所述的V型气缸体铸造分芯工艺，其特征在于，每个所述主体砂芯上包括：挺杆室部分、主油道部分、水道部分和主体部分，还包括：铸件外壁部分。

5.根据权利要求1所述的V型气缸体铸造分芯工艺，其特征在于，各个所述砂芯之间设置有砂芯定位结构，所述砂芯定位结构包括：相配合的预埋砂芯定位凹榫头金属镶块和砂芯定位凸榫头金属镶块。

6.根据权利要求1所述的V型气缸体铸造分芯工艺，其特征在于，在所述砂芯下外型上还设置有与各个所述分芯线对齐的下型定位标线。

7.根据权利要求6所述的V型气缸体铸造分芯工艺，其特征在于，各个所述分芯线都对应一对的所述下型定位标线。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的V型气缸体铸造分芯工艺，其特征在于，在所述V型气缸体的第五、第六缸处各开设直浇道，所述直浇道的下端连接横浇道和内浇口，所述气缸体机脚处开设有中间冒口和机脚冒口。

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