CN104399899A - V型柴油机机体铸造装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种V型柴油机机体铸造装置及工艺,属于柴油机机体铸造领域。铸造装置包括箱体及浇注系统,箱体由上箱、下箱组成,砂芯组成为:一号砂芯;二号砂芯;三号砂芯;四号砂芯;五号砂芯;六号砂芯;七号砂芯;八号砂芯;九号砂芯;十号砂芯。铸造工艺包括:1)制作上箱、下箱及相应数量的一号砂芯到十号砂芯;2)将水平下芯;3)将合上箱后的箱体翻转90°,进行直立浇注,完成铸造过程。本发明提高V型柴油机机体尺寸精度,降低劳动强度,占用场地小,缩短生产周期。
Description
技术领域
本发明涉及一种V型柴油机机体铸造装置及工艺,属于柴油机机体铸造领域。
背景技术
现有的V型柴油机、汽油机根据其性能的优良性在市场中的占有率逐渐增大,而V型柴油机机体的铸造非常复杂,国内外现在V型柴油机机体均采用劈箱造型(上、下、四侧6件砂箱组成)和组芯(将砂芯分解成多件组成砂芯簇,外用砂箱固定)两种造型方式,这两种方式砂芯种类多,达十几种,并且由于缸套腔、曲轴腔、水道腔、进气道腔等砂芯均为单独制作,砂芯的数量非常多,在组装的过程中,累积的误差达10mm以上,尺寸精度低。同时,该两种方式还存在工艺繁琐、劳动强度大、占用场地大、生产周期长等缺点。
发明内容
根据以上现有技术的不足,本发明的目的在于:提供一种V型柴油机机体铸造装置,提高V型柴油机机体尺寸精度,降低劳动强度,占用场地小,缩短生产周期。
本发明的另一目的在于:提供一种V型柴油机机体铸造工艺,采用上述V型柴油机机体铸造装置,完成铸造过程。
本V型柴油机机体铸造装置,包括箱体及浇注系统,箱体由上箱、下箱组成,砂芯组成为:
一号砂芯,飞轮端第一缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头;
二号砂芯,飞轮端第二缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头;
三号砂芯,飞轮端第三缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头;
四号砂芯,自由端第一缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头;
五号砂芯,飞轮端和自由端串水通道砂芯,固定在一号砂芯和四号砂芯上;
六号砂芯,凸轮轴腔砂芯;
七号砂芯,飞轮端端面砂芯,与机体端面形状相应;
八号砂芯,自由端端面砂芯,与机体自由端端面形状相应;
九号砂芯,与两端面减轻孔形状相应,固定在七号砂芯及八号砂芯相应位置;
十号砂芯,与一号砂芯、四号砂芯出水口形状相应,固定在一号砂芯、四号砂芯对应位置。
所述的一号砂芯包括一号砂芯芯头,其上部设有内浇道,外侧设有与内浇道相通的横浇道I,其底部设置冒口及出气棒。
所述的七号砂芯内设有横浇道II、直浇道。
所述的二号砂芯为飞轮端第四缸和第五缸砂芯;三号砂芯为飞轮端第七缸砂芯。
所述的五号砂芯包括水道上芯头、水道下芯头,其中间设有榫部,五号砂芯通过榫部及水道下芯头与一号砂芯或四号砂芯连接。
还包括主油道下冷铁、水道腔冷铁、缸套腔冷铁、侧油道上冷铁、侧油道下冷铁、瓦口侧冷铁、侧油道端头冷铁、端头壁厚冷铁、主油道端头内冷铁、油阀内冷铁。
V型柴油机机体铸造工艺,其特征在于包括以下步骤:
1)制作上箱、下箱及相应数量的一号砂芯到十号砂芯;
2)将下箱水平放置,将六号砂芯分别固定在上箱、下箱中,并紧固,将十号砂芯分别固定在一号砂芯及四号砂芯上,按一号砂芯、二号砂芯、三号砂芯的顺序由飞轮端依次放置各砂芯;将四号砂芯放置在自由端;然后将九号砂芯分别固定在七号砂芯及八号砂芯上,将七号砂芯及八号砂芯分别从两端放置在对应位置,外侧固定;然后四周灌树脂砂,合上箱,上箱四周灌树脂砂;
3)将合箱紧固后的砂箱翻转90°,使直浇道向上,进行直立浇注,完成铸造过程。
8、根据权利要求7所述的V型柴油机机体铸造工艺,其特征在于:所述的步骤1)中,各砂芯及上箱、下箱表面刷醇基石墨涂料,用柴油喷灯烘干。
9、根据权利要求7所述的V型柴油机机体铸造工艺,其特征在于:所述的步骤2)中,按一号砂芯、二号砂芯、三号砂芯、二号砂芯、三号砂芯、二号砂芯、三号砂芯、四号砂芯的顺序由飞轮端依次放置各砂芯。
与现有技术相比,本发明具有的有益效果是:
1)本V型柴油机机体铸造装置使用上箱和下箱两件砂箱,将缸套腔、曲轴腔、水道腔、进气道腔砂芯一体制作,减少各砂芯单独制作尺寸的偏差,组装后的累积误差由原来的10mm以上降低到2mm以内,大大了提高尺寸精度,提高铸件的质量及合格率。
2)由于采用缸套腔、曲轴腔、水道腔、进气道腔砂芯一体制作,砂芯的种类及数量大大降低,简化了组装工艺,减少了场地的占用面积及人员的使用,缩短制作周期。
3)采用水平下芯方式,实现各个砂芯下芯要求。
4)下芯后翻转90°,进行直立浇注,浇注过程稳定,浇注质量高。
附图说明
图1是上箱、下箱分型示意图;
图2是砂芯组装主视图;
图3是砂芯组装俯视图;
图4是一号砂芯结构示意图;
图5是五号砂芯、六号砂芯、九号砂芯、十号砂芯组装示意图;
图6a是五号砂芯主视图;
图6b是五号砂芯俯视图;
图7a是主油道下冷铁、水道腔冷铁、缸套腔冷铁、侧油道上冷铁、侧油道下冷铁组装示意图;
图7b是缸套腔冷铁组装示意图;
图8是瓦口侧冷铁、侧油道端头冷铁、端头壁厚冷铁、主油道端头内冷铁、油阀内冷铁组装示意图;
图9是整体结构示意图;
图10是支架结构示意图。
图中:1、一号砂芯;2、二号砂芯;3、三号砂芯;4、四号砂芯;5、五号砂芯;6、六号砂芯;7、七号砂芯;8、八号砂芯;9、九号砂芯;10、十号砂芯;11、主油道下冷铁;12、水道腔冷铁;13、缸套腔冷铁;14、侧油道上冷铁;15、侧油道下冷铁;16、瓦口侧冷铁;17、侧油道端头冷铁;18、端头壁厚冷铁;19、主油道端头内冷铁;20、油阀内冷铁;21、翻转支撑柱;22、吊环;23、支架本体;24、安装座;30、上箱;40、下箱;101、一号砂芯芯头;102、进气道腔;103、内浇道;104、横浇道I;105、水道腔;106、曲轴腔;107、缸套腔;108、凸轮轴腔;109、冒口;110、出气棒;501、水道上芯头;502、榫部;503、水道下芯头;601、六号砂芯芯头;701、横浇道II;702、直浇道;901、九号砂芯芯头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述。
如图1~6所示,以十六缸V型柴油机机体为例,本V型柴油机机体铸造装置包括箱体、砂芯、浇注系统及冷铁,箱体由上箱30、下箱40组成,箱体可翻转,砂芯组成为:
一号砂芯1,1颗,飞轮端第一缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔106、缸套腔107、水道腔105、进气道腔102及前后芯头,还包括一号砂芯芯头101,一号砂芯1上部设有内浇道103,外侧设有与内浇道103相通的横浇道I 104,其底部设置冒口109及出气棒110;
二号砂芯2,3颗,飞轮端第二缸砂芯、第四缸和第五缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔、 缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头;
三号砂芯3,3颗,飞轮端第三缸、第七缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头;
四号砂芯4,1颗,自由端第一缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头;
五号砂芯5,2颗,飞轮端和自由端串水通道砂芯,固定在一号砂芯1和四号砂芯4上,五号砂芯5包括水道上芯头501、水道下芯头503,其中间设有榫部502,五号砂芯5通过榫部502及水道下芯头503与一号砂芯1或四号砂芯4连接;
六号砂芯6,16颗,凸轮轴腔砂芯;
七号砂芯7,1颗,飞轮端端面砂芯,与机体端面形状相应,七号砂芯7内设有横浇道II701、直浇道702,横浇道II 701、直浇道702与横浇道I 104、内浇道103相通;
八号砂芯8,1颗,自由端端面砂芯,与机体自由端端面形状相应;
九号砂芯9,2颗,与两端面减轻孔形状相应,固定在七号砂芯及八号砂芯相应位置;
十号砂芯10,2颗,与一号砂芯1、四号砂芯4出水口形状相应,固定在一号砂芯1、四号砂芯4对应位置。
浇注系统,遵循底注、均衡凝固原则,从一号砂芯1到四号砂芯4的披缝处设置内浇道103,横浇道I 104设置在一号至四号砂芯的两侧。
如图7~8所示,冷铁,包括主油道下冷铁11、水道腔冷铁12、缸套腔冷铁13、侧油道上冷铁14、侧油道下冷铁15、瓦口侧冷铁16、侧油道端头冷铁17、端头壁厚冷铁18、主油道端头内冷铁19、油阀内冷铁20,水道腔冷铁12长度等于砂芯宽度。
如图9~10所示,翻转支撑柱21,偏心,靠重力在支架本体23上翻转90度,砂箱吊环22,安装在支架本体23上的安装座24上。
V型柴油机机体铸造装置的V型柴油机机体铸造工艺,包括以下步骤:
1)制作上箱30、下箱40及相应数量的一号砂芯到十号砂芯;各砂芯及上箱30、下箱40表面刷醇基石墨涂料,用柴油喷灯烘干;
2)将下箱40水平放置,将六号砂芯6分别固定在上箱30、下箱40中,用铁丝紧固;将十号砂芯10分别固定在一号砂芯1及四号砂芯4上,按一号砂芯1、二号砂芯2、三号砂芯3、二号砂芯2、三号砂芯3、二号砂芯2、三号砂芯3、四号砂芯4的顺序由飞轮端依次放置各砂芯;将四号砂芯4放置在自由端;然后将九号砂芯9分别固定在七号砂芯7及八号砂芯8上,将七号砂芯7及八号砂芯8分别从两端放置在对应位置,外侧用木塞固定,防止移动;然后四周灌树脂砂,合上箱30,上箱30四周灌树脂砂;
3)通过支架将合箱紧固后的砂箱翻转90°,使直浇道702向上,放置浇口杯,进行直立浇注;清理、检验、入库。
Claims (9)
1.一种V型柴油机机体铸造装置,包括箱体及浇注系统,其特征在于:箱体由上箱(30)、下箱(40)组成,砂芯组成为:
一号砂芯(1),飞轮端第一缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔(106)、缸套腔(107)、水道腔(105)、进气道腔(102)及前后芯头;
二号砂芯(2),飞轮端第二缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头;
三号砂芯(3),飞轮端第三缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头;
四号砂芯(4),自由端第一缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头;
五号砂芯(5),飞轮端和自由端串水通道砂芯,固定在一号砂芯(1)和四号砂芯(4)上;
六号砂芯(6),凸轮轴腔砂芯;
七号砂芯(7),飞轮端端面砂芯,与机体端面形状相应;
八号砂芯(8),自由端端面砂芯,与机体自由端端面形状相应;
九号砂芯(9),与两端面减轻孔形状相应,固定在七号砂芯及八号砂芯相应位置;
十号砂芯(10),与一号砂芯(1)、四号砂芯(4)出水口形状相应,固定在一号砂芯(1)、四号砂芯(4)对应位置。
2.根据权利要求1所述的V型柴油机机体铸造装置,其特征在于:所述的一号砂芯(1)包括一号砂芯芯头(101),其上部设有内浇道(103),外侧设有与内浇道(103)相通的横浇道I(104),其底部设置冒口(109)及出气棒(110)。
3.根据权利要求2所述的V型柴油机机体铸造装置,其特征在于:所述的七号砂芯(7)内设有横浇道II(701)、直浇道(702)。
4.根据权利要求1所述的V型柴油机机体铸造装置,其特征在于:所述的二号砂芯(2)为飞轮端第四缸和第五缸砂芯;三号砂芯(3)为飞轮端第七缸砂芯。
5.根据权利要求1所述的V型柴油机机体铸造装置,其特征在于:所述的五号砂芯(5)包括水道上芯头(501)、水道下芯头(503),其中间设有榫部(502),五号砂芯(5)通过榫部(502)及水道下芯头(503)与一号砂芯(1)或四号砂芯(4)连接。
6.根据权利要求1所述的V型柴油机机体铸造装置,其特征在于:还包括主油道下冷铁(11)、水道腔冷铁(12)、缸套腔冷铁(13)、侧油道上冷铁(14)、侧油道下冷铁(15)、瓦口侧冷铁(16)、侧油道端头冷铁(17)、端头壁厚冷铁(18)、主油道端头内冷铁(19)、油阀内冷铁(20)。
7.一种采用如权利要求1所述V型柴油机机体铸造装置的V型柴油机机体铸造工艺,其特征在于包括以下步骤:
1)制作上箱(30)、下箱(40)及相应数量的一号砂芯到十号砂芯;
2)将下箱(40)水平放置,将六号砂芯(6)分别固定在上箱(30)、下箱(40)中,用铁丝紧固,将十号砂芯(10)分别固定在一号砂芯(1)及四号砂芯(4)上,按一号砂芯(1)、二号砂芯(2)、三号砂芯(3)的顺序由飞轮端依次放置各砂芯;将四号砂芯(4)放置在自由端;然后将九号砂芯(9)分别固定在七号砂芯(7)及八号砂芯(8)上,将七号砂芯(7)及八号砂芯(8)分别从两端放置在对应位置,外侧固定;然后四周灌树脂砂,合上箱(30),上箱(30)四周灌树脂砂;
3)将合箱紧固后的砂箱翻转90°,使直浇道(702)向上,进行直立浇注,完成铸造过程。
8.根据权利要求7所述的V型柴油机机体铸造工艺,其特征在于:所述的步骤1)中,各砂芯及上箱(30)、下箱(40)表面刷醇基石墨涂料,用柴油喷灯烘干。
9.根据权利要求7所述的V型柴油机机体铸造工艺,其特征在于:所述的步骤2)中,按一号砂芯(1)、二号砂芯(2)、三号砂芯(3)、二号砂芯(2)、三号砂芯(3)、二号砂芯(2)、三号砂芯(3)、四号砂芯(4)的顺序由飞轮端依次放置各砂芯。
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GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 118, Yumin Road, Zibo high tech Zone, Shandong Province Patentee after: Zichai Power Co., Ltd. Address before: 255000 28 Huguang Road, Hutian Town, Zhangdian District, Zibo, Shandong Patentee before: Zibo Diesel Engine Parent Company |