CN106694826A - 一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，属铸件质量控制领域；所述砂芯支撑装置包括紧固环、左芯撑、右芯撑和下芯撑。所述紧固环设有断开的缺口，并且紧固环正左方、正右方、正下方各设有一个螺纹孔；所述左芯撑、右芯撑和下芯撑前端各设有螺纹柱，所设螺纹柱与紧固环上的螺纹孔相匹配，所述左芯撑、右芯撑和下芯撑后端还设有支撑板，所述支撑板分别与螺纹柱连接；所述左芯撑、右芯撑和下芯撑上的螺纹柱分别连接到所述紧固环的螺纹孔。本发明具有微调功能，其结构简单，操作灵活，能够提高砂芯装配精度，定位精度，提高铸件的质量。

Description

一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置

技术领域

本发明涉及铸件质量控制领域，具体涉及一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置。

背景技术

现在为了得到足够的动力，发动机越做越大，而随着发动机体积的变大，一些零部件也在跟着变大，其中发动机主油道也在变大，现在很多大型发动机的主油道长度长达几米，直径超过100mm，而在铸造的过程中，为了得到更大的主油道，主油道砂芯也在变长、变大，但是由于主油道砂芯太长、太大，自身重力会导致主油道砂芯变形，且吊装砂芯装配时容易造成装配精度误差大等问题，从而导致铸件报废。

本发明一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，主要通过分散主油道砂芯重力来减小主油道砂芯变形量，并通过可调节的定位芯撑来定位主油道砂芯，解决了上述出现的问题，提高了主油道铸件的精度，提高了质量，降低了成本。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，其能够提高砂芯装配精度，减少主油道砂芯变形量，从而提高铸件的质量。

本发明方案如下：一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，所述砂芯支撑装置沿主油道砂芯均匀套设在主油道砂芯上，并置于侧面砂芯和顶杆室砂芯之间；所述砂芯支撑装置包括紧固环、左芯撑、右芯撑和下芯撑；所述紧固环的正上方设有断开的缺口，并且紧固环上正左方设有紧固环左螺纹孔，正右方设有紧固环右螺纹孔，正下方设有紧固环下螺纹孔；所述左芯撑前端设有左芯撑螺纹柱，所设左芯撑螺纹柱与紧固环左螺纹孔匹配，所述左芯撑后端还设有左芯撑支撑板，所述左芯撑支撑板与左芯撑螺纹柱活动连接，且左芯撑支撑板板面相对左芯撑螺纹柱中心轴线垂直；所述右芯撑前端设有右芯撑螺纹柱，所设右芯撑螺纹柱与紧固环右螺纹孔匹配，所述右芯撑后端还设有右芯撑支撑板，所述右芯撑支撑板与右芯撑螺纹柱活动连接，且右芯撑支撑板板面相对右芯撑螺纹柱中心轴线垂直；所述下芯撑前端设有下芯撑螺纹柱，所设下芯撑螺纹柱与紧固环下螺纹孔匹配，所述下芯撑后端还设有下芯撑支撑板，所述下芯撑支撑板与下芯撑螺纹柱活动连接，且下芯撑支撑板板面相对下芯撑螺纹柱中心轴线垂直；所述左芯撑螺纹柱连接到所述紧固环的紧固环左螺纹孔；所述右芯撑螺纹柱连接到所述紧固环的紧固环右螺纹孔；所述下芯撑螺纹柱连接到所述紧固环的紧固环下螺纹孔；所述左芯撑支撑板支撑在侧面砂芯上，所述右芯撑支撑板和下芯撑支撑板支撑在顶杆室砂芯上。

所述紧固环与砂芯的连接是过盈配合，紧固环设有断开的缺口，安装时可往缺口两侧撑开，然后套进砂芯中，由于是过盈配合，所以紧固环会紧紧地套在砂芯上，安装简单方便，缺口位于紧固环的正上方，便于安装观察，判断紧固环的位置状态，更好更快捷的将紧固环安装到位，并且缺口位于正上方，防止砂芯因重力下压而将紧固环撑开，造成精度下降；所述芯撑设在左、右、下三个方向，牢牢地将砂芯固定在设计的位置上，并且芯撑是螺纹连接的，只需轻轻旋转即可调节芯撑的旋入深度，进而调节主油道砂芯的位置，装配精度高。

进一步地，所述紧固环左螺纹孔、紧固环右螺纹孔与紧固环下螺纹孔均为通孔，增加所述左芯撑、右芯撑和下芯撑的调整余量。

进一步地，所述紧固环左螺纹孔、紧固环右螺纹孔与紧固环下螺纹孔的中心线均处于同一平面内，处于同一平面内可防止对主油道砂芯产生扭转力而造成误差。

进一步地，所述左芯撑、右芯撑和下芯撑的结构完全相同，相同的结构能防止错装而达不到要求，并且生产所述左芯撑、右芯撑和下芯撑能更省成本。

进一步地，所述左芯撑上还设有用于调节旋入深度的左芯撑调节手柄，右芯撑上还设有用于调节旋入深度的右芯撑调节手柄，下芯撑上还设有用于调节旋入深度的下芯撑调节手柄，方便调节螺纹柱旋入深度的操作。

进一步地，所述左芯撑调节手柄固定于左芯撑螺纹柱上，靠近左芯撑支撑板一侧，右芯撑调节手柄固定于右芯撑螺纹柱上，靠近右芯撑支撑板一侧，下芯撑调节手柄固定于下芯撑螺纹柱上，靠近下芯撑支撑板一侧。

进一步地，所述左芯撑螺纹柱、右芯撑螺纹柱和下芯撑螺纹柱上设有用于观察螺纹旋入深度的标刻，可快速方便的调整螺纹深度达到预设深度。

由于采取上述技术方案，本发明的有益效果为：

1、主油道砂芯有了支撑，自身重力被几个支撑点分散，变形量减小；

2、只需调节芯撑的旋入深度即可进行调节砂芯位置，并设有调节手柄和标刻，结构简单，操作方便；

3、本发明采用的是三点定位，并且三个芯撑的中心线在同一个平面内，分别支撑三个面，稳定牢固，定位精准，提高了砂芯装配精度；

4、主油道砂芯的变形量减小，并且装配的精度提高，最终提高了整个铸件的精度和质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的紧固环示意图。

图3是本发明的左芯撑的剖视图。

图4是本发明的左芯撑的右视图。

图5是本发明与主油道砂芯安装示意图。

图6是本发明与主油道砂芯，侧面砂芯，缸体砂芯安装使用投影示意图。

图7是本发明与主油道砂芯，侧面砂芯，顶杆室砂芯安装使用立体示意图。

其中：1-紧固环，11-缺口，12-紧固环左螺纹孔，13-紧固环右螺纹孔，14-紧固环下螺纹孔，2-左芯撑，21-左芯撑螺纹柱，22-左芯撑支撑板，23-左芯撑调节手柄，5-主油道砂芯，6-侧面砂芯，7-顶杆室砂芯。

需要说明的是：左芯撑、右芯撑和下芯撑的结构是完全一样的，所以右芯撑和下芯撑结构请参照左芯撑图示，其中，3-右芯撑，31-右芯撑螺纹柱，32-右芯撑支撑板，33-右芯撑调节手柄，4-下芯撑，41-下芯撑螺纹柱，42-下芯撑支撑板，43-下芯撑调节手柄。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

请参照图1、图2、图3和图4，一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，所述砂芯支撑装置沿主油道砂芯5均匀套设在主油道砂芯5上，并置于侧面砂芯6和顶杆室砂芯7之间，所述砂芯支撑装置包括一个紧固环1、一个左芯撑2、一个右芯撑3和一个下芯撑4。所述紧固环1的正上方设有断开的缺口11，并且紧固环1正左方设有一个紧固环左螺纹孔12，正右方设有一个紧固环右螺纹孔13，正下方设有一个紧固环下螺纹孔14。所述左芯撑2前端设有一个左芯撑螺纹柱21，所述左芯撑螺纹柱21与紧固环左螺纹孔12匹配，所述左芯撑2后端还设有一个左芯撑支撑板22，所述左芯撑支撑板22与左芯撑螺纹柱21活动连接，且左芯撑支撑板22板面相对左芯撑螺纹柱21中心轴线垂直。所述右芯撑3前端设有一个右芯撑螺纹柱31，所述右芯撑螺纹柱31与紧固环右螺纹孔13匹配，所述右芯撑3后端还设有一个右芯撑支撑板32，所述右芯撑支撑板32与右芯撑螺纹柱31活动连接，且右芯撑支撑板32板面相对右芯撑螺纹柱31中心轴线垂直。所述下芯撑4前端设有一个下芯撑螺纹柱41，所述下芯撑螺纹柱41与紧固环下螺纹孔14匹配，所述下芯撑4后端还设有一个下芯撑支撑板42，所述下芯撑支撑板42与下芯撑螺纹柱41活动连接，且下芯撑支撑板42板面相对下芯撑螺纹柱41中心轴线垂直。所述左芯撑螺纹柱21连接到所述紧固环左螺纹孔12，所述右芯撑螺纹柱41连接到所述紧固环右螺纹孔13，所述下芯撑螺纹柱41连接到所述紧固环下螺纹孔14。所述左芯撑支撑板22支撑在侧面砂芯6上，所述右芯撑支撑板32和下芯撑支撑板42支撑在顶杆室砂芯7上。

请参照图5，本发明紧固环1设有缺口11，缺口11两边受力会有不大于3mm的弹性变形量，缺口11受力往两边撑开后，紧固环1的圆环空间变大，可以很方便的套入主油道砂芯5中；当紧固环1套到主油道砂芯5对应位置后，释放缺口11两边的力，缺口弹性收缩，紧紧地套住主油道砂芯5，由于紧固环1跟主油道砂芯5的配合是过盈配合，紧固环1套住主油道砂芯5后固定在固定位置，不会再滑动。紧固环1套好之后，将左芯撑2、右芯撑3和下芯撑4分别装配到紧固环左螺纹孔12、紧固环右螺纹孔13和紧固环下螺纹孔14中。一根主油道砂芯5上至少需要安装三套砂芯支撑装置，两端各一套，中间一套，其他地方需根据主油道砂芯5的实际长度、重量增加砂芯支撑装置，即完成砂芯支撑装置的安装。

请参照图6、图7，将已装配好砂芯支撑装置的砂芯放侧面砂芯6和顶杆室砂芯7之间，调整左芯撑2、右芯撑3和下芯撑4，使得每一个左芯撑2、右芯撑3和下芯撑4均能刚好与侧面砂芯6和顶杆室砂芯7紧密配合，即完成主油道砂芯5的安装。

需要说明的是，在安装主油道砂芯5之前，应根据设计的理论值调整好左芯撑2、右芯撑3和下芯撑4的旋入量，在安装砂芯之后只需根据实际偏差调整个别支撑不到位的左芯撑2、右芯撑3和下芯撑4即可，操作简单，快捷。

还需要说明的是，左芯撑2、右芯撑3和下芯撑4旋入时，不能穿过紧固环左螺纹孔12、紧固环右螺纹孔13、紧固环下螺纹孔14，否则会顶住主油道砂芯5，并且会将紧固环1顶出，造成主油道砂芯5松动，无法达到精确定位主油道砂芯5的目的。

作为一种优选，所述紧固环左螺纹孔12、紧固环右螺纹孔13与紧固环下螺纹孔14均为通孔，通孔能预留足够的调整空间而又不需要增加紧固环1的厚度，降低成本。

作为一种优选，所述紧固环左螺纹孔12、紧固环右螺纹孔13与紧固环下螺纹孔14的中心线均处于同一平面内，防止对主油道砂芯5产生扭转力而造成误差，影响铸件质量。

作为一种优选，所述左芯撑2、右芯撑3和下芯撑4的结构完全相同，方便制造，并且能防止使用错误，使用方便。

作为一种优选，所述左芯撑2上还设有用于调节旋入深度的左芯撑调节手柄23，右芯撑3上还设有用于调节旋入深度的右芯撑调节手柄33，下芯撑4上还设有用于调节旋入深度的下芯撑调节手柄43，方便操作。

作为一种优选，所述左芯撑调节手柄固定于左芯撑螺纹柱上，靠近左芯撑支撑板一侧，右芯撑调节手柄固定于右芯撑螺纹柱上，靠近右芯撑支撑板一侧，下芯撑调节手柄固定于下芯撑螺纹柱上，靠近下芯撑支撑板一侧。

作为一种优选，所述左芯撑螺纹柱21、右芯撑螺纹柱31和下芯撑螺纹柱41上还设有用于观察螺纹旋入深度的标刻，可快速方便的调整螺纹深度达到预设深度。

本发明的一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置使用方法，包括如下步骤：

(1)参照图5，将所述紧固环1分别套到主油道砂芯5两端和中间位置，点2cm-20cm处；

(2)将所述左芯撑2、右芯撑3和下芯撑4分别装配到紧固环左螺纹孔12、紧固环右螺纹孔13和紧固环下螺纹孔14中，并旋入到预设刻度位置；

(3)参照图6和图7，将所述主油道砂芯5放到侧面砂芯6和顶杆室砂芯7之间的凹槽中，凹槽左侧为侧面砂芯6，右侧和下侧均为顶杆室砂芯7，左芯撑2支撑在侧面砂芯6上，右芯撑3和下芯撑4均支撑在顶杆室砂芯7上，检查主油道砂芯5位置偏差；

(4)通过旋转所述左芯撑调节手柄23、右芯撑调节手柄33和下芯撑调节手柄43调整所述左芯撑2、右芯撑3和下芯撑4的旋入深度，使主油道砂芯5回到设计的位置，继续检查调整使所有左芯撑2、右芯撑3和下芯撑4都支撑到位，直至主油道砂芯5无松动、无偏差。

本发明的一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，其结构简单，操作方便，用于大型发动机主油道的铸造中，其采用左、右、下三个方向支撑方式，很好的限制了主油道砂芯5在这三个方向的移动，而由于主油道砂芯5重量较大，受重力影响，主油道砂芯5上方向也被限制，即主油道砂芯5四个方向都被完全限制，所以能实现精确定位，并且主油道砂芯5的重量被几个下芯撑分散，减小了主油道砂芯5的变形量；通过减小变形量和实现精确定位，提高了主油道铸孔的质量。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (7)

1.一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，所述砂芯支撑装置沿主油道砂芯均匀套设在主油道砂芯上，并置于侧面砂芯和顶杆室砂芯之间；其特征在于：所述砂芯支撑装置包括紧固环、左芯撑、右芯撑和下芯撑；所述紧固环的正上方设有断开的缺口，并且紧固环上正左方设有紧固环左螺纹孔，正右方设有紧固环右螺纹孔，正下方设有紧固环下螺纹孔；所述左芯撑前端设有左芯撑螺纹柱，所设左芯撑螺纹柱与紧固环左螺纹孔匹配，所述左芯撑后端还设有左芯撑支撑板，所述左芯撑支撑板与左芯撑螺纹柱活动连接，且左芯撑支撑板板面相对左芯撑螺纹柱中心轴线垂直；所述右芯撑前端设有右芯撑螺纹柱，所设右芯撑螺纹柱与紧固环右螺纹孔匹配，所述右芯撑后端还设有右芯撑支撑板，所述右芯撑支撑板与右芯撑螺纹柱活动连接，且右芯撑支撑板板面相对右芯撑螺纹柱中心轴线垂直；所述下芯撑前端设有下芯撑螺纹柱，所设下芯撑螺纹柱与紧固环下螺纹孔匹配，所述下芯撑后端还设有下芯撑支撑板，所述下芯撑支撑板与下芯撑螺纹柱活动连接，且下芯撑支撑板板面相对下芯撑螺纹柱中心轴线垂直；所述左芯撑螺纹柱连接到所述紧固环的紧固环左螺纹孔；所述右芯撑螺纹柱连接到所述紧固环的紧固环右螺纹孔；所述下芯撑螺纹柱连接到所述紧固环的紧固环下螺纹孔；所述左芯撑支撑板支撑在侧面砂芯上，所述右芯撑支撑板和下芯撑支撑板支撑在顶杆室砂芯上。

2.根据权利要求1所述的一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，其特征在于：所述紧固环左螺纹孔、紧固环右螺纹孔与紧固环下螺纹孔均为通孔。

3.根据权利要求1所述的一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，其特征在于：所述紧固环左螺纹孔、紧固环右螺纹孔与紧固环下螺纹孔的中心线均处于同一平面内。

4.根据权利要求1所述的一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，其特征在于：所述左芯撑、右芯撑和下芯撑的结构完全相同。

5.根据权利要求1所述的一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，其特征在于：所述左芯撑上还设有用于调节旋入深度的左芯撑调节手柄，右芯撑上还设有用于调节旋入深度的右芯撑调节手柄，下芯撑上还设有用于调节旋入深度的下芯撑调节手柄。

6.根据权利要求5所述的一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，其特征在于：所述左芯撑调节手柄固定于左芯撑螺纹柱上，靠近左芯撑支撑板一侧，右芯撑调节手柄固定于右芯撑螺纹柱上，靠近右芯撑支撑板一侧，下芯撑调节手柄固定于下芯撑螺纹柱上，靠近下芯撑支撑板一侧。

7.根据权利要求1所述的一种提高大型主油道铸孔质量的砂芯支撑装置，其特征在于：所述左芯撑螺纹柱、右芯撑螺纹柱和下芯撑螺纹柱上沿螺纹柱轴线方向还分别设有用于观察螺纹旋入深度的标刻。