CN103480800B - 缸盖砂芯组及组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缸盖砂芯组及组装方法，其中缸盖砂芯组包括：底盘砂芯、下主体砂芯、气道砂芯及上主体砂芯，所述下主体砂芯与所述底盘砂芯通过第一螺钉锁紧；在所述下主体砂芯边框上设有粘接凸台，在所述上主体砂芯边框上设有粘接凹槽，所述粘接凹槽与所述粘接凸台扣合且形式腔室，所述腔室通过注入孔与所述上主体砂芯外侧贯通，热熔胶通过所述注入孔进入所述腔室并凝固，使所述上主体砂芯与所述下主体砂芯粘接在一起。本发明还公开了一种组装缸盖砂芯的方法。该缸盖砂芯组制取速度快，结构牢固，且成本低。

Description

缸盖砂芯组及组装方法

技术领域

本发明涉及发动机铸造领域，特别涉及一种缸盖砂芯组及组装方法。

背景技术

在铸造工艺中，有时生产的产品中有腔体结构，在铸造这种空腔结构时，往往采用与腔体形状一致的砂芯作为模型，该砂芯模型被金属液包裹在其中，待金属冷却成型后，震击铸件，使铸件内腔砂芯破碎，倒出碎砂后即得到所需腔体结构。所以，在铸造这种产品之前，首先要制取砂芯，砂芯一般通过芯盒制取。在制取形状复杂的砂芯时，比如发动机气缸盖，无法在一个芯盒内制取，现在一般的制取方法是将砂芯分成若干部分，每部分砂芯在其单个芯盒中制取，然后再把若干砂芯拼装组合到一起，即砂芯组装。

在上述技术方案中，由于组合砂芯是要被金属液包裹在其中，其要经受金属液浇注过程中的冲击、高温烘烤及较大的浮力，而且组合处不能有移动、脱落及较大的缝隙，否则不能保证获得与所需腔体一致的形状，轻则影响产品性能，重则产品将报废。为解决上述技术问题，一般采用粘胶把各个砂芯粘连在一起，即在组装时，在多个砂芯的组合接触部位放置粘胶，待粘胶凝固使各个砂芯粘连在一起。

但是，这种方法存在粘胶凝固时间长，有时出现粘接不牢固，在砂芯流转过程中，容易出现错位或移动。为确保凝固，往往要配套烘烤炉将粘胶烤干，延长生产周期。此外，粘胶使用量大且粘接部位多，粘胶成本高，操作频繁，不适应机械化流水线快速生产的节奏。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供一种缸盖砂芯组及组装方法，通过螺钉与热熔胶配合使用，可以快速组装砂芯，组装牢固，且组装成本低。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种缸盖砂芯组，包括：底盘砂芯，所述底盘砂芯边框处设有若干第一螺钉孔；下主体砂芯，其设在所述底盘砂芯上方，在所述下主体砂芯边框上设有第二螺钉孔、第三螺钉孔、下安装槽及粘接凸台，所述第二螺钉孔与所述第一螺钉孔上下对应，所述下主体砂芯通过第一螺钉打入所述第二螺钉孔及所述第一螺钉孔与所述底盘砂芯锁紧；气道砂芯，所述气道砂芯通过方芯头连接在一起，所述方芯头安装在所述下安装槽内且其上设有第四螺钉孔，所述第四螺钉孔与所述第三螺钉孔上下对应，所述气道砂芯通过第二螺钉打入所述第四螺钉孔及所述第三螺钉孔与所述下主体砂芯锁紧；上主体砂芯，其设在所述下主体砂芯上，在所述上主体砂芯边框上设有粘接凹槽及上安装槽，所述粘接凹槽与所述粘接凸台扣合且形式腔室，所述上安装槽扣合在所述方芯头上，所述腔室通过注入孔与所述上主体砂芯外侧贯通，热熔胶通过所述注入孔进入所述腔室并凝固，使所述上主体砂芯与所述下主体砂芯粘接在一起。

上述技术方案中，在所述气道砂芯圆芯头处设有第五螺钉孔，在所述下主体砂芯内部水道砂芯部分设有第六螺钉孔，在所述底盘砂芯内部设有第七螺钉孔，所述第五螺钉孔、所述第六螺钉孔及所述第七螺钉孔上下对应，所述气道砂芯通过第三螺钉打入所述第五螺钉孔、所述第六螺钉孔及所述第七螺钉孔与所述下主体砂芯及所述底盘砂芯锁紧。

上述技术方案中，在所述底盘砂芯边框上还设有第八螺钉孔，其与所述第三螺钉孔上下对应，所述第二螺钉延伸至所述第八螺钉孔，使所述气道砂芯与所述下主体砂芯及所述底盘砂芯锁紧。

本发明还提供了一种组装上述缸盖砂芯组组装方法，具体步骤在生产线上完成，包括如下步骤：（1）把所述下主体砂芯置于所述底盘砂芯上方，利用第一螺钉打入所述第二螺钉孔及所述第一螺钉孔，使所述下主体砂芯与所述底盘砂芯锁紧；（2）把所述气道砂芯置于所述步骤（1）完成的芯组中的所述下主体砂芯上方，利用第二螺钉打入所述第四螺钉孔、所述第三螺钉孔及所述第八螺钉孔，且利用第三螺钉打入所述第五螺钉孔、所述第六螺钉孔及所述第七螺钉孔，使所述气道砂芯与所述下主体砂芯及所述底盘砂芯锁紧；（3）把所述上主体砂芯置于所述步骤（2）完成的芯组中的所述下主体砂芯上方，使所述粘接凹槽与所述粘接凸台扣合，然后，把热熔胶颗粒通过所述注入孔注入所述腔室；（4）对所述步骤（3）中的热熔胶颗粒进行加热融化及冷却凝固处理，使所述上主体砂芯与所述下主体砂芯粘接在一起。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.通过螺钉与热熔胶的配合使用，使砂芯组的制取适合机械化生产的需要，实现快速组装，组装牢固，且组装成本低；

2.通过粘接凸台与粘接凹槽的配合形成腔室，在腔室里注入热熔胶进行粘接，可以省略掉下主体砂芯与上主体砂芯的组装缝隙的设计，保证铸件的精确尺寸，粘接牢固，节约热熔胶。

附图说明

图1是本发明中下主体砂芯结构示意图；

图2是本发明中下主体砂芯组装在底盘砂芯上的组合示意图；

图3是本发明中气道砂芯组装到下主体砂芯上的组合示意图；

图4是本发明中上主体砂芯结构示意图；

图5是本发明中注入孔、粘接凹槽及粘接凸台位置关系放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的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。

本发明的缸盖砂芯组主要包括底盘砂芯10、下主体砂芯20、气道砂芯30及上主体砂芯40，由于发动机气缸盖内部的复杂结构，无法在一个芯盒内制取，在铸造缸盖时，必须将砂芯分成若干部分，每部分砂芯在其单个芯盒中制取，然后再把若干砂芯拼装组合到一起，即缸盖砂芯组。另外，由于组合砂芯是要被金属液包裹在其中，其要经受金属液浇注过程中的冲击、高温烘烤及较大的浮力，而且组合处不能有移动、脱落及较大的缝隙，否则不能保证获得与所需腔体一致的形状，轻则影响产品性能，重则产品将报废。所以，缸盖砂芯组的制取是缸盖铸造领域重要的环节，而且，制取砂芯组的速度也影响着整个机械化生产的效率，本发明提供的缸盖砂芯组也主要是在流水生产线上完成，提高组装效率，降低组装成本，同时保证组装质量。

以下本实施例以六缸缸盖为例进行详细说明：

如图1所示，本实施例提供的缸盖砂芯组中，下主体砂芯20设在底盘砂芯10上方（参见图2），具体地，在底盘砂芯10边框处设有若干第一螺钉孔（图中未示出），下主体砂芯20边框上设有第二螺钉孔（1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6），第二螺钉孔（1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6）与第一螺钉孔上下一一对应，第二螺钉孔的个数根据下主体砂芯20的长度及芯砂材质确定，一般为砂芯边框间隔设置，而且这些螺钉孔是通过射芯时一次成型，具体在砂芯盒对应位置设置螺钉即可（需要说明的是，本实施例中提到的所有砂芯上起固定作用的螺钉孔都是通过这种方式制成）。在锁紧下主体砂芯20与底盘砂芯10时，直接利用第一螺钉（图中未示出）打入第二螺钉孔（1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6）及第一螺钉孔。下主体砂芯20还设有第三螺钉孔（2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8）、下安装槽（3-1、3-2、3-3、3-4）及粘接凸台（4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6）。

如图3所示，气道砂芯30通过方芯头301连接在一起，方芯头301安装在下安装槽（3-1、3-2、3-3、3-4）内，且其上设有第四螺钉孔（5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6、5-7、5-8），第四螺钉孔（5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6、5-7、5-8）与第三螺钉孔（2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8）上下一一对应，在气道砂芯30圆芯头301处设有第五螺钉孔（6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6、6-7、6-8）。

为了把气道砂芯30与底盘砂芯10锁紧，相应地，在下主体砂芯内部水道砂芯部分设有第六螺钉孔（图中未标记），在底盘砂芯内部设有第七螺钉孔（图中未示出），在底盘砂芯边框上设有第八螺钉孔（图中未示出），第五螺钉孔（6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6、6-7、6-8）、第六螺钉孔及第七螺钉孔上下一一对应，第四螺钉孔（5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6、5-7、5-8）、第三螺钉孔（2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8）与第八螺钉孔上下一一对应，在固定气道砂芯30时，分别利用第二螺钉（图中未示出）打入第四螺钉孔、第三螺钉孔及第八螺钉孔，利用第三螺钉（图中未示出）打入第五螺钉孔、第六螺钉孔及第七螺钉孔，这样，气道砂芯30与下主体砂芯20及底盘砂芯10锁紧。

如图4及图5所示，上主体砂芯40设在下主体砂芯20上，在上主体砂芯40边框上设有粘接凹槽（参见图5）及上安装槽（图中未示出），粘接凹槽与粘接凸台（4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6）是上下一一对应的，上安装槽与下安装槽（3-1、3-2、3-3、3-4）是上下一一对应的，当上主体砂芯40置于下主体砂芯20上时，粘接凹槽与粘接凸台（4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6）扣合且形式腔室8（参见图5），上安装槽扣合在方芯头301上，上安装槽与下安装槽（3-1、3-2、3-3、3-4）恰好把气道砂芯30的方芯头301包在里面，腔室8通过注入孔7（参见图5）与上主体砂芯40外侧贯通，热熔胶颗粒通过注入孔7进入腔室8，加热融化并凝固，使上主体砂芯40与下主体砂芯20粘接在一起。

在上述缸盖砂芯组的制取过程中，下主体砂芯20与底盘砂芯10通过螺钉锁紧，气道砂芯30也通过螺钉与下主体砂芯20及底盘砂芯10锁紧，这种通过螺钉加固的方式，可以提高加工速度，而且适合机械化流水线生产的节拍，成本低廉，固定牢固。

特别的是，下主体砂芯20与上主体砂芯40通过热熔胶粘接，更加牢固，因为在整个缸盖砂芯组中，下主体砂芯20与上主体砂芯40的结构是最为复杂的，而且，气道砂芯30通过方芯头301连接在一起，而方芯头301又通过下主体砂芯20与上主体砂芯40上的上下安装槽卡在里面，固定更加一层保障，同时，说明下主体砂芯20与上主体砂芯40的固定更为关键，为了降低加固成本，所以，对下主体砂芯20与上主体砂芯40改进设计，利用粘接凸台与粘接凹槽的配合形成腔室，通过在腔室里注入热熔胶颗粒，进行融化冷却处理即可，操作简单、时间短，适合机械化流水线生产的需要，而且可以节约热熔胶的用量。

另外，通过粘接凸台与粘接凹槽的配合形成腔室，在腔室里注入热熔胶进行粘接，可以省略掉下主体砂芯20与上主体砂芯40的组装缝隙的设计，保证铸件的精确尺寸。

本实施例还提供一种组装上述缸盖砂芯组组装的方法，说明的是，该方法的关键步骤主要是针对上述缸盖砂芯组的结构特征进行改进，详细理由上文进行分析，关键点是通过螺钉与热熔胶的配合使用，使砂芯组的制取适合机械化生产的需要，本实施例主要说明关键步骤，其它不再赘述。

具体包括如下步骤：

第一步，把下主体砂芯置于底盘砂芯上方，利用第一螺钉直接打入第二螺钉孔及第一螺钉孔，使下主体砂芯与底盘砂芯锁紧；

第二步，把气道砂芯置于第一步完成的芯组中的下主体砂芯上方，利用第二螺钉直接打入第四螺钉孔、第三螺钉孔及第八螺钉孔，且利用第三螺钉直接打入第五螺钉孔、第六螺钉孔及第七螺钉孔，使气道砂芯与下主体砂芯及底盘砂芯锁紧；

第三步，把上主体砂芯置于第二步完成的芯组中的下主体砂芯上方，使粘接凹槽与粘接凸台扣合，然后，把热熔胶颗粒通过注入孔注入腔室；

第四步，对第三步中的热熔胶颗粒进行加热融化及冷却凝固处理，使上主体砂芯与下主体砂芯粘接在一起。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，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 (4)

1.一种缸盖砂芯组，其特征在于，包括：

底盘砂芯，所述底盘砂芯边框处设有若干第一螺钉孔；

下主体砂芯，其设在所述底盘砂芯上方，在所述下主体砂芯边框上设有第二螺钉孔、第三螺钉孔、下安装槽及粘接凸台，所述第二螺钉孔与所述第一螺钉孔上下对应，所述下主体砂芯通过第一螺钉打入所述第二螺钉孔及所述第一螺钉孔与所述底盘砂芯锁紧；

气道砂芯，所述气道砂芯通过方芯头连接在一起，所述方芯头安装在所述下安装槽内且其上设有第四螺钉孔，所述第四螺钉孔与所述第三螺钉孔上下对应，所述气道砂芯通过第二螺钉打入所述第四螺钉孔及所述第三螺钉孔与所述下主体砂芯锁紧；

上主体砂芯，其设在所述下主体砂芯上，在所述上主体砂芯边框上设有粘接凹槽及上安装槽，所述粘接凹槽与所述粘接凸台扣合且形成腔室，所述上安装槽扣合在所述方芯头上，所述腔室通过注入孔与所述上主体砂芯外侧贯通，热熔胶通过所述注入孔进入所述腔室并凝固，使所述上主体砂芯与所述下主体砂芯粘接在一起。

2.根据权利要求1所述的缸盖砂芯组，其特征在于，在所述气道砂芯圆芯头处设有第五螺钉孔，在所述下主体砂芯内部水道砂芯部分设有第六螺钉孔，在所述底盘砂芯内部设有第七螺钉孔，所述第五螺钉孔、所述第六螺钉孔及所述第七螺钉孔上下对应，所述气道砂芯通过第三螺钉打入所述第五螺钉孔、所述第六螺钉孔及所述第七螺钉孔与所述下主体砂芯及所述底盘砂芯锁紧。

3.根据权利要求2所述的缸盖砂芯组，其特征在于，在所述底盘砂芯边框上还设有第八螺钉孔，其与所述第三螺钉孔上下对应，所述第二螺钉延伸至所述第八螺钉孔，使所述气道砂芯与所述下主体砂芯及所述底盘砂芯锁紧。

4.一种组装权利要求3的缸盖砂芯组的组装方法，具体步骤在生产线上完成，其特征在于，包括如下步骤：

(1)把所述下主体砂芯置于所述底盘砂芯上方，利用第一螺钉打入所述第二螺钉孔及所述第一螺钉孔，使所述下主体砂芯与所述底盘砂芯锁紧；

(2)把所述气道砂芯置于所述步骤(1)完成的芯组中的所述下主体砂芯上方，利用第二螺钉打入所述第四螺钉孔、所述第三螺钉孔及所述第八螺钉孔，且利用第三螺钉打入所述第五螺钉孔、所述第六螺钉孔及所述第七螺钉孔，使所述气道砂芯与所述下主体砂芯及所述底盘砂芯锁紧；

(3)把所述上主体砂芯置于所述步骤(2)完成的芯组中的所述下主体砂芯上方，使所述粘接凹槽与所述粘接凸台扣合，然后，把热熔胶颗粒通过所述注入孔注入所述腔室；

(4)对所述步骤(3)中的热熔胶颗粒进行加热融化及冷却凝固处理，使所述上主体砂芯与所述下主体砂芯粘接在一起。