CN105880480A - 一种干式缸套气缸体主体芯及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机制造技术领域，尤其涉及一种干式缸套气缸体主体芯及其组装方法。干式缸套气缸体主体芯包括前端芯、后端芯、大缸芯、水套芯、挺杆芯和枕头芯，水套芯和枕头芯设置的通孔的个数均与大缸芯的个数相同，水套芯的两端设有滑块，前端芯和后端芯靠近大缸芯的一侧均设有与滑块相配合的滑槽，枕头芯的两端分别对应与前端芯和后端芯的顶部采用榫接，大缸芯上设有用于插接挺杆芯的插槽，挺杆芯竖直插接于大缸芯和枕头芯之间。本发明提供的主体芯组装不需要专用胎具，操作简单。

Description

一种干式缸套气缸体主体芯及其组装方法

技术领域

本发明涉及发动机制造技术领域，尤其涉及一种干式缸套气缸体主体芯及其组装方法。

背景技术

随着汽车产品的日新月异，汽车生产企业在不断的竞争中，对整车产品的开发不断加快。尽管从车体的外观形状，材质及配套件对机动车的性能都将产生影响，但是汽车的心脏——发动机，对于性能是最至关重要的，无论从供货应量、价格、以及性能匹配等方面，都会直接影响新开发车型的性能指标。根据发动机缸套是否与发送机冷却也接触，将气缸体结构分为干式缸套气缸体和湿式缸套气缸体，干式缸套气缸体铸件结构复杂，铸件本身需要有一层水腔，因此，用于形成气缸体内腔的砂芯结构较为复杂，为了保证铸件尺寸精度，需要先将气缸体内腔的多个砂芯组装在一起，形成主体芯，将主体芯整体下入砂型，来保证铸件的尺寸精度。

现有技术中干式缸套气缸体铸件生产一般选择卧组工艺，即在一个专用胎具中将气缸体大缸芯、前端芯、后端芯、水套芯、挺杆芯、枕头芯等砂芯组装在一起，形成气缸体主体芯。主体芯卧组方法需要使用专用胎具，操作复杂，生产的铸件尺寸精度低。专用胎具结构复杂，设计制作累计误差大，挺杆芯、水套芯与其他砂芯的配合间隙大，铸件尺寸精度低。另外专用胎具制作成本高、工装维护费保养用高。组芯最后一步过程中，需要保证水套芯、枕头芯芯头同时插入前端芯和后端芯，要求水套芯、枕头芯与前端芯、后端芯的配合间隙大。生产的铸件尺寸低。组芯过程复杂，操作困难。组装操作时都需要小心缓慢，对操作者要求高。主体芯组芯过程时间长，效率低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有技术中干式缸套气缸体主体芯尺寸精度低，组装需要的专用胎具复杂且操作困难，并且难以高效生产的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种干式缸套气缸体主体芯，包括前端芯、后端芯、大缸芯、水套芯、挺杆芯和枕头芯，所述水套芯和枕头芯设置的通孔的个数均与所述大缸芯的个数相同，所述水套芯的两端设有滑块，所述前端芯和后端芯靠近所述大缸芯的一侧均设有与所述滑块相配合的滑槽，所述枕头芯的两端分别对应与所述前端芯和后端芯的顶部采用榫接，所述大缸芯上设有用于插接所述挺杆芯的插槽，所述挺杆芯竖直插接于所述大缸芯和所述枕头芯之间。

根据本发明，所述前端芯、大缸芯和后端芯的下部相对应的位置处均设有通孔，所述通孔内设有贯穿所述前端芯、大缸芯和后端芯的连接杆，所述连接杆的两端设有用于紧固所述前端芯、大缸芯和后端芯的紧固件。

根据本发明，所述前端芯和后端芯的通孔均为阶梯孔，所述阶梯孔远离所述大缸芯的一侧直径大于其靠近所述大缸芯的一侧，所述螺母设于远离所述大缸芯一侧的所述阶梯孔内。

根据本发明，所述枕头芯的两端设有榫眼，所述前端芯和后端芯的顶部分别设有与所述榫眼相配合的榫头。

根据本发明，相邻的所述大缸芯之间、所述前端芯与大缸芯之间以及所述后端芯与大缸芯之间均设有定位组件。

根据本发明，所述水套芯两端的滑块上端宽度大于其下端宽度。

根据本发明，所述前端芯、后端芯、大缸芯、挺杆芯、水套芯和枕头芯均采用树脂砂制成。

本发明还提供了一种上述的干式缸套气缸体主体芯的组装方法，包括如下步骤：

S1，将所述前端芯、大缸芯和后端芯依次紧贴竖直排放在组装平台上；

S2，将螺栓穿过所述前端芯、大缸芯和后端芯，并采用螺母紧固在所述螺栓两端；

S3，将所述水套芯两端的滑块插入所述前端芯和后端芯的滑槽内；

S4，将所述挺杆芯竖直插入所述大缸芯上对应的插槽内；

S5，将所述枕头芯由上向下安装，使得所述枕头芯的两端分别与所述前端芯和后端芯固定。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明实施例提供的气缸体主体芯水套芯两端设有滑块，前端芯和后端芯设有滑槽并且枕头芯和前端芯、后端芯的顶部均采用榫接的方式连接，在组装时可以直接将前端芯、大缸芯和后端芯按照顺序竖直地依次排放于组装平台上，水套芯两端的滑块顺着滑槽从上到下组装到大缸芯、前端芯和后端芯上，水套芯的通孔分别对应的穿过各个大缸芯的芯头，挺杆芯直接插接于大缸芯的插槽内，最后将枕头芯安装到前端芯、大缸芯和后端芯上，枕头芯的两端与前端芯和后端芯均是榫接，同时实现了枕头芯的定位和固定。本发明提供的气缸体主体芯组装时不需要专用的胎具，在任意平台上均可以完成组装，主体芯的组装状态即为发动机工作时的状态，主体芯的各个部分之间的配合间隙小，水套芯和挺杆芯直接按照设有的组装结构插装即可，与现有的卧组方法相比，各个砂芯均可以一次组装到位，不需要二次移动，组装操作简单，费用投入低，生产效率高。进一步地，采用螺栓螺母将排列好的前端芯、大缸芯和后端芯紧固在一起使得前端芯、大缸芯和后端芯之间的间隙为零，下一步安装水套芯和挺杆芯时水套芯和挺杆芯与前端芯、大缸芯和后端芯的配合更加紧密，也即减小了配合间隙，提高了整体的主体芯尺寸精度。

附图说明

图1是本发明实施例干式缸套气缸体主体芯的结构示意图；

图2是本发明实施例前端芯的结构示意图；

图3是本发明实施例大缸芯的结构示意图；

图4是本发明实施例后端芯一个角度的结构示意图；

图5是本发明实施例后端芯另一个角度的结构示意图；

图6是本发明实施例水套芯的结构示意图；

图7是本发明实施例枕头芯的结构示意图。

图中：1：前端芯；2：大缸芯；2.1：插槽；3：后端芯；4：水套芯；5：挺杆芯；6：枕头芯；7：滑块；8：滑槽；9：榫眼；10：榫头；11：螺栓；12：组装平台；13：定位凸起；14：定位凹槽；15：阶梯孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图7所示，本发明实施例提供的一种干式缸套气缸体主体芯，包括前端芯1、后端芯3、大缸芯2、水套芯4、挺杆芯5和枕头芯6，水套芯4和枕头芯6设置的通孔的个数均与大缸芯2的个数相同，本实施例中为6缸气缸体的主体芯，需要说明的是，本发明实施例的主体芯可以根据需要改变大缸芯的个数来适应多种类型的干式缸套气缸体的生产。水套芯4的两端设有滑块7，前端芯1和后端芯3靠近大缸芯2的一侧均设有与滑块7相配合的滑槽8，枕头芯6的两端分别对应与前端1芯和后端芯3的顶部采用榫接，大缸芯2上设有用于插接挺杆芯5的插槽2.1，挺杆芯5竖直插接于大缸芯2和枕头芯6之间。本发明实施例提供的气缸体主体芯水套芯4两端设有滑块7，前端芯1和后端芯3设有对应的滑槽8并且枕头芯6和前端芯1、后端芯3的顶部均采用榫接的方式连接，在组装时可以直接将前端芯1、大缸芯2和后端芯3按照顺序竖直地依次排放于组装平台12上，水套芯4两端的滑块7顺着滑槽8从上到下组装到大缸芯2、前端芯1和后端芯3上，水套芯4的通孔分别对应的穿过各个大缸芯2的芯头，挺杆芯5直接插接于大缸芯2的插槽2.1内，最后将枕头芯6安装到前端芯1、大缸芯2和后端芯3上，枕头芯6的两端与前端芯1和后端芯3均是榫接，同时实现了枕头芯6的定位和固定。本发明提供的气缸体主体芯组装时不需要专用的胎具，在任意平台上均可以完成组装，主体芯的组装状态即为发动机工作时的状态，主体芯的各个部分之间的配合间隙小，水套芯4和挺杆芯5直接按照设有的组装结构插装即可，与现有的卧组方法相比，各个砂芯均可以一次组装到位，不需要二次移动，组装操作简单，费用投入低，生产效率高。

进一步地，本实施例中前端芯1、大缸芯2和后端芯3的下部相对应的位置处均设有通孔，通孔内设有贯穿前端芯1、大缸芯2和后端芯3的连接杆，本实施例中连接杆优选为螺栓11，螺栓11的两端设有用于紧固前端芯1、大缸芯2和后端芯3的紧固件，本实施例中紧固件优选为螺母。采用螺栓螺母将排列好的前端芯1、大缸芯2和后端芯3紧固在一起使得前端芯1、大缸芯3和后端芯3之间的间隙为零，下一步安装水套芯4和挺杆芯5时水套芯4和挺杆芯5与前端芯1、大缸芯2和后端芯3的配合更加紧密，也即减小了配合间隙，提高了整体的主体芯尺寸精度。具体地，如图4所示，本实施例中前端芯1和后端芯的3通孔均优选为阶梯孔15，阶梯孔15远离大缸芯2的一侧直径大于其靠近大缸芯2的一侧，螺母设于远离大缸芯2一侧的阶梯孔15内。螺母设置在阶梯孔15内避免了其对主体芯整体结构的影响。

进一步地，本实施例中枕头芯6的两端设有榫眼9，前端芯1和后端芯3的顶部分别设有与榫眼9相配合的榫头10。枕头芯6两端与前端芯1和后端芯3的两端的榫接也可以是在前端芯1和后端芯3的顶部设置榫眼9，枕头芯6的两端设置与榫眼9配合的榫头10。

进一步地，本实施例中相邻的大缸芯2之间、前端芯1与大缸芯2之间以及后端芯3与大缸芯2之间均设有定位组件。具体地，定位组件可以为定位凸起13和定位凹槽14的组合，本实施例中，大缸芯2相对的两侧分别设有定位凸起13和定位凹槽14，前端芯1靠近大缸芯2的一侧设有定位凸起13，大缸芯2设有定位凹槽14的一侧与前端芯1进行组装，后端芯3设置定位凹槽14，与大缸芯2设有定位凸起13的一侧进行组装。

进一步地，本实施例中水套芯4两端的滑块7上端宽度大于其下端宽度。相应地，前端芯1和后端芯3的侧面上设置的滑槽8也是上端宽度大于下端宽度，水套芯4是由上向下插入前端芯1和后端芯3，上端宽度大于下端宽度便于水套芯4的插入，操作更加方便。

进一步地，前端芯1、后端芯3、大缸芯2、挺杆芯5、水套芯4和枕头芯6均采用树脂砂制成。树脂砂所采用的原砂价格低，可以节省生产成本。

本发明还提供了一种上述的干式缸套气缸体主体芯的组装方法，包括如下步骤：

S1，将前端芯1、大缸芯2和后端芯3依次紧贴竖直排放在组装平台上；

S2，将螺栓11穿过前端芯1、大缸芯2和后端芯3，并采用螺母紧固在螺栓11两端；

S3，将水套芯4两端的滑块插入前端芯1和后端芯3的滑槽8内；

S4，将挺杆芯5竖直插入大缸芯2上对应的插槽2.1内；

S5，将枕头芯6由上向下安装，使得枕头芯6的两端分别与前端芯1和后端芯3固定。

本发明实施例提供的气缸体主体芯水套芯4两端设有滑块7，前端芯1和后端芯3设有对应的滑槽8并且枕头芯6和前端芯1、后端芯3的顶部均采用榫接的方式连接，在组装时可以直接将前端芯1、大缸芯2和后端芯3按照顺序竖直地依次排放于组装平台12上，水套芯4两端的滑块7顺着滑槽8从上到下组装到大缸芯2、前端芯1和后端芯3上，水套芯4的通孔分别对应的穿过各个大缸芯2的芯头，挺杆芯5直接插接于大缸芯2的插槽2.1内，最后将枕头芯6安装到前端芯1、大缸芯2和后端芯3上，枕头芯6的两端与前端芯1和后端芯3均是榫接，同时实现了枕头芯6的定位和固定。本发明提供的气缸体主体芯组装时不需要专用的胎具，在任意平台上均可以完成组装，主体芯的组装状态即为发动机工作时的状态，主体芯的各个部分之间的配合间隙小，水套芯4和挺杆芯5直接按照设有的组装结构插装即可，与现有的卧组方法相比，各个砂芯均可以一次组装到位，不需要二次移动，组装操作简单，费用投入低，生产效率高。进一步地，采用螺栓螺母将排列好的前端芯1、大缸芯2和后端芯3紧固在一起使得前端芯1、大缸芯3和后端芯3之间的间隙为零，下一步安装水套芯4和挺杆芯5时水套芯4和挺杆芯5与前端芯1、大缸芯2和后端芯3的配合更加紧密，也即减小了配合间隙，提高了整体的主体芯尺寸精度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种干式缸套气缸体主体芯，包括前端芯、后端芯、大缸芯、水套芯、挺杆芯和枕头芯，所述水套芯和枕头芯设置的通孔的个数均与所述大缸芯的个数相同，其特征在于：所述水套芯的两端设有滑块，所述前端芯和后端芯靠近所述大缸芯的一侧均设有与所述滑块相配合的滑槽，所述枕头芯的两端分别对应与所述前端芯和后端芯的顶部采用榫接，所述大缸芯上设有用于插接所述挺杆芯的插槽，所述挺杆芯竖直插接于所述大缸芯和所述枕头芯之间。

2.根据权利要求1所述的干式缸套气缸体主体芯，其特征在于：所述前端芯、大缸芯和后端芯的下部相对应的位置处均设有通孔，所述通孔内设有贯穿所述前端芯、大缸芯和后端芯的连接杆，所述连接杆的两端设有用于紧固所述前端芯、大缸芯和后端芯的紧固件。

3.根据权利要求2所述的干式缸套气缸体主体芯，其特征在于：所述前端芯和后端芯的通孔均为阶梯孔，所述阶梯孔远离所述大缸芯的一侧直径大于其靠近所述大缸芯的一侧，所述螺母设于远离所述大缸芯一侧的所述阶梯孔内。

4.根据权利要求1所述的干式缸套气缸体主体芯，其特征在于：所述枕头芯的两端设有榫眼，所述前端芯和后端芯的顶部分别设有与所述榫眼相配合的榫头。

5.根据权利要求1所述的干式缸套气缸体主体芯，其特征在于：相邻的所述大缸芯之间、所述前端芯与大缸芯之间以及所述后端芯与大缸芯之间均设有定位组件。

6.根据权利要求1所述的干式缸套气缸体主体芯，其特征在于：所述水套芯两端的滑块上端宽度大于其下端宽度。

7.根据权利要求1所述的干式缸套气缸体主体芯，其特征在于：所述前端芯、后端芯、大缸芯、挺杆芯、水套芯和枕头芯均采用树脂砂制成。

8.一种如权利要求2所述的干式缸套气缸体主体芯的组装方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将所述前端芯、大缸芯和后端芯依次紧贴竖直排放在组装平台上；

S2，将螺栓穿过所述前端芯、大缸芯和后端芯，并采用螺母紧固在所述螺栓两端；

S3，将所述水套芯两端的滑块插入所述前端芯和后端芯的滑槽内；

S4，将所述挺杆芯竖直插入所述大缸芯上对应的插槽内；

S5，将所述枕头芯由上向下安装，使得所述枕头芯的两端分别与所述前端芯和后端芯固定。