CN103801657B - 四气门缸盖砂芯模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四气门缸盖砂芯模具。该四气门缸盖砂芯模具包括：模具本体，以及安装在模具本体上并配合形成弧形鼻梁区水道砂芯型腔的排气槽镶块和定位镶块；排气槽镶块上开设有排气槽，模具本体底部开设有与排气槽连通的模具本体排气孔。该四气门缸盖砂芯模具结构简单合理，通过将模具狭窄部位拆分为多个镶块，并在镶块上开设排气槽，使得该模具成形与排气功能一体化，既能保证模具排气顺畅，提高制芯成品率和缸盖质量，又能避免排气塞的清理和更换，以及更换排气塞后形状的修整影响生产效率。

Description

四气门缸盖砂芯模具
技术领域
本发明涉及气门缸盖砂芯模具领域，特别涉及一种四气门缸盖砂芯模具。
背景技术
四气门缸盖水腔内结构紧凑，四个气门气道之间的鼻梁区水道尤其狭窄，使得形成该鼻梁区水道的砂芯壁厚很小，如图1和图2所示，该鼻梁区水道砂芯通过缸盖砂芯模具1的弧形鼻梁区水道砂芯型腔11射砂而成，四个气门气道之间的鼻梁区水道局部只有4-5mm宽，即弧形鼻梁区水道砂芯型腔11的局部只有4-5mm宽，这样，模具需要充分考虑该部位砂芯的射砂过程的砂流性能及固化紧实问题，使得该狭窄部位的排气尤为关键。若排气不畅、窝气，砂芯会出现射制不满、疏松、残缺、崩型缺陷，造致砂芯强度低、容易断裂，制芯成品率低，浇注时容易形成砂眼或烧结。
目前，该四气门缸盖模具狭窄部位的排气方法通常有两种，一种是在模具型腔内打排气塞，另一种是在模具型腔背面打排气塞。
如图3和图4所示，第一种排气方法采用在缸盖砂芯模具2的弧形鼻梁区水道砂芯型腔21内打多个排气塞22，该方法缺点在于：在模具型腔狭窄部位打小排气塞，其排气面积过小，不能满足排气量需要，且要在排气塞顶端随型腔形状修出窄槽底部的圆角。顶部厚度不足的排气塞，修出圆角后容易薄穿；且顶部厚度足够的排气塞，价格高，成本高。因所处部位狭窄，排气塞堵塞后不易更换和清理，且每次更换后都需要重新修出随形圆角，操作困难。
如图5和图6所示，第二种排气方法采用在缸盖砂芯模具3的弧形鼻梁区水道砂芯型腔31的背面打多个排气塞32，该方法缺点在于：在模具型腔背面钻排气塞孔时，需要严格控制孔的深度——孔过浅则达不到排气目的，孔过深则改变型腔的形状，破坏底部圆角形状，增加修芯工作。尖角会使缸盖产生应力集中易出现裂纹。
可见，以上两种排气方法，都不能很好地满足四气门缸盖水腔砂芯的优质高效制作要求。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种结构简单合理，便于加工，排气顺畅，成本低，生产效率高的四气门缸盖砂芯模具。
为达到上述目的，根据本发明提供了一种四气门缸盖砂芯模具，包括：模具本体，以及安装在模具本体上并配合形成弧形鼻梁区水道砂芯型腔的排气槽镶块和定位镶块；排气槽镶块上开设有排气槽，模具本体底部开设有与排气槽连通的模具本体排气孔。
上述技术方案中，排气槽镶块包括：弧形底座和由弧形底座顶部外侧向上延伸的鼻梁区水道砂芯型腔外侧壁，弧形底座具有弧形侧面、以及顶部弧形鼻梁区水道砂芯型腔底部圆角和顶部弧形定位镶块座台，排气槽依次经顶部弧形鼻梁区水道砂芯型腔底部圆角、顶部弧形定位镶块座台和弧形侧面自上而下延伸。
上述技术方案中，排气槽宽度为0.2-0.3mm，并由线切割沿弧形鼻梁区水道砂芯型腔横向双倾角等距线型式割出。
上述技术方案中，弧形底座底面对应弧形鼻梁区水道砂芯型腔部位还开设有镶块排气孔，镶块排气孔连通排气槽和模具本体排气孔。
上述技术方案中，排气槽镶块采用钢质材料。
上述技术方案中，定位镶块上开设有贯穿上下端面的定位销孔和螺钉孔。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该四气门缸盖砂芯模具结构简单合理，通过将模具狭窄部位拆分为多个镶块，并在镶块上开设排气槽，使得该模具成形与排气功能一体化，既能保证模具排气顺畅，提高制芯成品率和缸盖质量，又能避免排气塞的清理和更换，以及更换排气塞后形状的修整影响生产效率。
附图说明
图1是现有四气门缸盖砂芯模具的结构示意图；
图2是图1的A-A方向的剖视结构图；
图3是现有四气门缸盖砂芯模具的第一种排气结构示意图；
图4是图3的B-B方向的剖视结构图；
图5是现有四气门缸盖砂芯模具的第二种排气结构示意图；
图6是图5的C-C方向的剖视结构图；
图7是本发明的四气门缸盖砂芯模具的模具本体的结构示意图；
图8是本发明的四气门缸盖砂芯模具的排气槽镶块的结构示意图；
图9是本发明的四气门缸盖砂芯模具的定位镶块的结构示意图；
附图标记说明：
1-缸盖砂芯模具，11-弧形鼻梁区水道砂芯型腔，2-缸盖砂芯模具，21-弧形鼻梁区水道砂芯型腔，22-排气塞，3-缸盖砂芯模具，31-弧形鼻梁区水道砂芯型腔，32-排气塞，4-模具本体，41-排气槽镶块安装槽，42-定位镶块安装凸台，43-模具本体排气孔，5-排气槽镶块，51-弧形底座，511-弧形侧面，512-弧形鼻梁区水道砂芯型腔底部圆角，513-弧形定位镶块座台，514-排气槽，52-鼻梁区水道砂芯型腔外侧壁，6-定位镶块，61-弧形右侧面，62-定位销孔，63-螺钉孔。
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。需要理解的是，本发明的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“正面”和“反面”均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本发明具体技术方案的限制。
本发明的四气门缸盖砂芯模具采用多镶块式钢质多功能植入技术，将模具狭窄部位（弧形鼻梁区水道砂芯型腔）拆分为多个镶块，通过在一个镶块上开设排气槽，并通过与另一镶块配合形成弧形鼻梁区水道砂芯型腔，使得该模具兼备了成形和加强排气的双功能作用，达到提高制芯成品率、减少修芯工序、提高工作效率和砂芯质量等效果。
如图7至图9所示，该四气门缸盖砂芯模具的具体结构包括：模具本体4，以及安装在模具本体4上并配合形成弧形鼻梁区水道砂芯型腔的排气槽镶块5和定位镶块6。
如图7所示，模具本体4用于射砂形成四气门缸盖水腔砂芯（除弧形鼻梁区水道砂芯部分），其中部右侧开设有排气槽镶块5适配安装的排气槽镶块安装槽41，排气槽镶块安装槽41的左侧开设有定位镶块6适配安装的定位镶块安装凸台42；另外，排气槽镶块安装槽41的底部开设有两个模具本体排气孔43，两个模具本体排气孔43分别位于靠近定位镶块安装凸台42的右侧弧形侧面的两侧，用于与排气槽镶块上的排气孔连通排气。
如图8所示，排气槽镶块5包括：弧形底座51和鼻梁区水道砂芯型腔外侧壁52，其中，弧形底座51的具有弧形侧面511，弧形侧面511安装时与模具本体4的定位镶块安装凸台42的右侧弧形侧面贴紧；鼻梁区水道砂芯型腔外侧壁52分别从弧形底座51的顶部两外侧向上延伸，弧形底座51的顶部内侧具有弧形鼻梁区水道砂芯型腔底部圆角512和与该弧形鼻梁区水道砂芯型腔底部圆角512紧邻的弧形定位镶块座台513。弧形底座51的顶部内侧还间隔开设有多条向下排气槽514，排气槽514依次经弧形鼻梁区水道砂芯型腔底部圆角512、弧形定位镶块座台513和弧形侧面511自上而下延伸。排气槽514宽度为0.2-0.3mm，由线切割沿弧形鼻梁区水道砂芯型腔横向双倾角等距线型式割出。多条排气槽514的设置增大了排气面积，加强了该模具的排气功能，最大程度保证砂芯的射砂过程的砂流性能和紧实性，提高制芯成品率，提高缸盖质量。
排气槽镶块5的弧形底座51底面对应弧形鼻梁区水道砂芯型腔部位还开设有镶块排气孔，镶块排气孔用于连通上部排气槽514和下部模具本体排气孔43，同时用于减短排气方向排气槽514的长度，使得排气槽514保留长度为5-8mm，这样有利于排气槽的清理。
该排气槽镶块5采用钢质材料，这样能保证其排气槽后的工件强度。
如图9所示，定位镶块6具有弧形右侧面61，该弧形右侧面61与弧形侧面511、弧形鼻梁区水道砂芯型腔底部圆角512共同围成弧形鼻梁区水道砂芯型腔，即弧形右侧面61即为弧形鼻梁区水道砂芯型腔的内侧壁。定位镶块6中部开设有贯穿上下端面的定位销孔62和螺钉孔63。
组装时，先将排气槽镶块5置于模具本体4的排气槽镶块安装槽41内，使得排气槽镶块5的镶块排气孔连通上部排气槽514和下部模具本体排气孔43，弧形侧面511贴紧定位镶块安装凸台42的右侧弧形侧面。然后，将定位镶块6置于定位镶块安装凸台42上，并使得定位镶块6右侧弧形底面搭设在弧形定位镶块座台513上，以形成弧形鼻梁区水道砂芯型腔。最后，定位镶块6通过销定位后，再通过螺钉穿过螺钉孔63锁紧，并压紧排气槽镶块5，从而完成该模具的组装。
该四气门缸盖砂芯模具结构简单合理，通过将模具狭窄部位拆分为多个镶块，并在镶块上开设排气槽，使得该模具成形与排气功能一体化，既能保证模具排气顺畅，提高制芯成品率和缸盖质量，又能避免排气塞的清理和更换，以及更换排气塞后形状的修整影响生产效率。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，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 (5)

1.一种四气门缸盖砂芯模具，其特征在于，包括：模具本体，以及安装在所述模具本体上并配合形成弧形鼻梁区水道砂芯型腔的排气槽镶块和定位镶块；所述排气槽镶块上开设有排气槽，所述模具本体底部开设有与所述排气槽连通的模具本体排气孔。
2.根据权利要求1所述的四气门缸盖砂芯模具，其特征在于：所述排气槽镶块包括：弧形底座和由所述弧形底座顶部外侧向上延伸的鼻梁区水道砂芯型腔外侧壁，所述弧形底座具有弧形侧面、以及顶部弧形鼻梁区水道砂芯型腔底部圆角和顶部弧形定位镶块座台，所述排气槽依次经所述顶部弧形鼻梁区水道砂芯型腔底部圆角、顶部弧形定位镶块座台和弧形侧面自上而下延伸。
3.根据权利要求2所述的四气门缸盖砂芯模具，其特征在于：所述弧形底座底面对应弧形鼻梁区水道砂芯型腔部位还开设有镶块排气孔，所述镶块排气孔连通所述排气槽和模具本体排气孔。
4.根据权利要求1所述的四气门缸盖砂芯模具，其特征在于：所述排气槽镶块采用钢质材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的四气门缸盖砂芯模具，其特征在于：所述定位镶块上开设有贯穿上下端面的定位销孔和螺钉孔。
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