CN1096320C - 铸造芯组造型的改进措施 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造芯组造型的改进措施，这种改进在于在造型中所用的型芯适当的地方设置槽或孔，以便在堆垜型芯组成芯组时，在型芯各接合面之间不使用粘结剂，所述的槽或孔一个接一个地排列，从而在整个芯组上形成一个纵向槽，因而该槽可用吹芯机模制型砂和凝结材料的混合物，这种混合物硬化后在组成芯组的各型芯之间起连接和加强装置作用。

Description

铸造芯组造型的改进措施

本发明涉及铸造芯组造型的改进措施，例如涉及那些用于制取发动机或其它机器芯组造型的改进措施。这种改进措施可在组成芯组的几个型芯之间的实现最佳的连接，并且在快速、简单、完全有效的操作过程中尺寸不会出现偏差。

人们知道：为了得到铸件必需使用型砂和凝结材料混合制作的型芯。在许多情况下，为了实际应用，根据要制取的型芯的形状，型芯必须被分成若干个分别或单独制取的部件，并将它们依次连接组成具有要制取的造型件最终外形的单一芯组。

美国专利2,841,838公开了一种组装型芯的装置，型芯按圆周放置，需人工进行定位、绑扎，工作效率低。另外，按着当前的技术，在得到所述的单个的型芯之后，这些型芯要用粘合剂涂敷在它们相应的接合面上使其互相连接。这可以参照同一申请人的8701720号描述一种制作发动机缸体芯组的自动线的专利申请。该自动线除了其它一些元件之外，它包括将单个型芯从机床移至堆放台上的装卸装置。堆放台上有一个由转向架组成的粘结剂涂敷机，转向架伸入堆放台的工作区并备有一串喷咀用于连接型芯，以便组成最终芯组。

这种解决办法带来了各种各样的问题：

一  使用粘结剂产生的某些问题；

一  要求精确地控制涂敷和用量。

另外，部分粘结剂会扩散到外面，并且当粘结剂与金属熔液接触时会分解，结果使用的是带有气孔的芯组。

粘结剂必须快速充分涂敷，以使堆放过程足够快。

涂敷层过厚可能影响整个芯组的尺寸，会使整个芯组不满足公差要求。

也使用其它一些方式连接或堆砌型芯，其中最普通的方式是螺纹撑条和金属带。显然，这些连接或推砌方式相当费时，即复杂又难于操作。

本发明的目的在于提供一种非常满意地解决造型所遇到的各种问题的办法，因为采用定位绑扎型芯的方法工作效率低，使用粘结剂也会出现各种问题，所以本发明所描述的改进措施不使用定位绑扎法也不用粘结剂，也未使用任何其它替换方法涂敷于组成芯块的各型芯接合面上。

更准确地说，为了实现上述目的，本发明重点集中于各型芯某一适当区域上的孔或槽的结构上，以致于在所述的型芯预组合中，按照要制取的芯组，实际上会遇到各种象这样的孔或槽组成的单一的孔或槽。这个单一的孔或槽后来要用型砂和凝结材料的混合物进行充填，这种混合物类似于用于制取型芯本身所使用的材料，并且也要借助吹芯机。在所述的孔或槽中的填料硬化后，所使用的这种材料起连接全部组成芯组的型芯的装置的作用并为这个芯组提供最佳的性能、强度和刚度，进而使芯组变得易于处型。

显然，为了在最佳状态下达到这一目的，在充填组成芯组的各型芯的孔或槽之前，各型芯要用夹具或类似的元件牢固地固定或连接在一起，以防止出现模缝，因为一旦出现模缝，随后就必须清除，同时又使芯组成本增加。

作为对上述方案的补充和本发明的另一特征，已知：各型芯的孔或槽可以有不同的截面。更确切地说，例如孔或槽的进出口截面比中间区域的大，以便芯组本身起填充芯组孔的模具的作用，并且，所述的填料硬化后使各型芯之间构成槽一榫连接，因此，加强了作为各型芯连接件的所述填料的效能，并保证了整个芯组具有较大的刚度且容易处理。

根据上文的阐述可知：制取组成装配组合件的型芯要使用两种不同的机器进行两次吹芯操作，在第一台吹芯机上制取型芯的一部分——明显大的一部分，在每个型芯上留下沟、槽或孔，以便在组装成芯组时所述的槽或孔能连续排列。

在组装芯组时，在第二台吹芯机上最后制取精整的型芯。显然，第二台吹芯机比第一台吹芯机简单。

在第二台吹芯机上，型砂直接吹入由各型芯组装形成的连续的槽或孔内，于是，型砂和凝结材料的混合物会填满上述的槽或孔，借此精整型芯并将所有型芯连接起来组成芯组。

应当记住：用第一台吹芯机制作型芯使用的型砂和凝结材料的成分应与要制取的型芯的性能相符。但是，在第二台吹芯机上使用的用于整型芯并获得接合芯组的型砂和凝结剂的成分可以(但不必须)与第一台机器上使用的材料相同，这是因为连接是在型芯的某一位置上完成的，这一位置通常只用于支承而不与熔融材料接触。

此外，按照本发明的改进措施可知：在第二台吹芯机上使用的模具有精确的组合芯组。因此，在第二台机器上没有芯盒或类似的东西，因为连接芯组本身能直接容纳型砂——凝结剂混合物。

为了完整说明和更好地理解本发明的特点，本发明说明书带有一套附图。下列附图只是以说明和不受限制的方式加以表示的。

图1是型芯的透视图。该型芯以通用的方法制成并构成制取一个发动机芯组的一部分，也就是该型芯要用粘结材料将其连接到该芯组的其余型芯上；

图2是按照本发明的改进措施制作的上图型芯的透视图；

图3是图2所示型芯的组装图，按照将要制作的芯组，将各型芯进行适当地连接；

图4是图3的用填料充填各个型芯槽之后的芯组，装填材料硬化后构成各型芯之间的连接装置；

图5与图4相似，表示一个有六个直列的圆柱体的发动机芯组与图4所示的具有八个V型排列圆柱体的发动机芯组的比较图；

图6表示相当于每块有2个对置圆柱体的4个发动机芯组的类似透视图，图中本发明的改进措施重点不象上述实施例那样集中在用填料充填一个槽，而是用相同的填料作为各型芯之间的连接装置来充填一个孔；

图7是本发明改进措施的另一种用途，特别是在这个实施例中，组合型芯将用于制作发动机汽缸及相应的冷却套；

图8是附属型芯发射装置的侧视图，根据要制取的芯组通过输送装置将填料送入用上述操作步骤制取的各型芯内的槽或孔中。

首先应当指出：各附图所示部件的基本结构仅仅是表示一个示例，可根据与要制取的铸造芯组一致的芯组采用的最终结构进行多方面的变化。

如上所述，图1表示用于制取某种型式发动机的型芯，其中坯体1基本是棱柱形的，它包括型芯，其中有两个V形排列的圆柱体2-2′。

按照由型芯具体实际应用确定的型芯的这一基本构形，本发明重点集中于所述棱柱形坯体1的构造上，按照图2所示，大沟槽3的结构显然对所有组成芯组的型芯都实用。

以带有所述槽3的型芯1为基础，可以得到图3所示的常用组件，其中，各个型芯槽组成一个连续的槽，即组成了一个类似于用常规方法制取的具有型芯1的芯组，但其连接面4彼此直接接触，即用粘结材料层和辅助构形用几个单个槽3组成，具有所述纵槽的芯组。如图4所示，显然，在不同型芯1之间连接尽可能完美的条件下，所制取的芯组可用作用水和凝结材料5充填芯组的槽3的模具，这种充填材料类似于制取型芯1所用的材料并用吹芯机撤到槽3中。

充填材料5硬化后，除槽3消失以外，芯组的外形与普通芯组的形状相同。所述的充填材料要为芯组提供最佳的强度、刚度、坚实度，要使芯组易于处理。

作为对上述方案的补充和本发明的另一个特点，每个型芯1的槽3在其中间部分设有略微收缩的部分6或者其它任何不规则形状，避免芯组槽截面恒定不变。所述槽3的底7同样具有比口8大的截面，以使在充填材料5和组成芯组的各单个型芯之间在纵向和横向产生槽一榫作用，从而确保芯组具有较大的强度和刚度。如上文所述，连接方式各进行较大的变化。

图5表示与图3形状不同的芯组，但同样具有充填材料的槽，这种材料构成型芯之间的连接手段。

图6表示另一种芯组，该芯组除型芯形状不同外也制有孔9作为型芯之间的连接手段。在这一实施例中，型芯采用星形构形，显然也可采用其它任何构形，以使充填材料5除象上述情况一样作为连接手段完成它的功用之外，还构成组成该芯组的各单个型芯中的“棒带”。

型芯1-1′-1″的连接面4仍然可以包含有普通的凸块10和辅助孔，在型芯用填料5-5″最后连接在一起之前，在组装构成芯组时，通过接合型芯来保证它们之间正确的相对位置。

最后，图7的例子再一次使用了用于连接型芯11和12的槽13，该槽容纳有型芯12的突块14，在突块14穿过型芯11的孔之后，和上述实施例一样，同样要用砂子和凝结材料的混合物5″进行充填。

很明显，附图所示的各实施例仅仅作为一种示例，同样也适用于实践中可能出现的某些其它情况，它们都包括本发明改进措施的实质特征——即型芯的构形，在型芯最适当的地方开有槽或孔，在装配所述的型芯组成相应的芯组时，要使槽或孔相对放置，然后用材料5充填，材料硬化后构成型芯之间的连接装置，由于工作十分有效，所以全部消除了通常使用粘结剂连接型芯所遇到的固有的全部问题。

如上所述，在已经获得的备有相应的槽3(或者根据具体情况也可以是孔)的型芯1-2的情况下，所述的型芯1-2可有装卸装置14适当地连接在一起，构成与最后要制取的芯组相应的芯组，将所述的芯组向非常简单的吹芯机15的工作区移动，如图8所示。该吹芯机用于把填料5充填到各芯组共有的槽3(视情况也可以是孔)以获得“辅助型芯”，该“辅助型芯”在所有主型芯之间起连接装置的作用，以便把各初始的单个型芯组成的芯组转变成强度足够的单一的芯组组件。

Claims (7)

1.铸造芯组的制造方法，包括在第一台吹芯机上用模具形成单个的型芯，并将单个的型芯组装成芯组的步骤，其改进包括在所述的组装之前在各单个的型芯上形成一个有开口的槽，或在型芯两个侧表面之间形成延伸的通孔，使所述单个的型芯的相对的侧表面相连接，使所有单个的型芯和其上的所有的槽或孔相互轴向对齐，并用装卸装置的夹具将芯组固定，形成一在连接的型芯纵向延伸的共同的开口细长槽或细长通孔，将所述连接的单个型芯送到第二吹芯机，在第二吹芯机用与所述型芯相同的充填材料充填所述的细长槽，通过所述充填材料的硬化使所述型芯相互连接，形成最终形状的铸造芯组。

2.按照权利要求1所述的铸造芯组的制造方法，其特征在于要把用第一台吹芯机制取的备有槽或孔的若干个型芯临时连接在一起，组成芯组，用该装卸装置将芯组放置在第二台吹芯机吹砂头的下面，并使槽或孔面向所述的吹砂头，喷射由型砂和凝结材料组成的、性能与制作型芯本身所使用的材料相似的混合物，这种混合物硬化后，从几何形状上使每个型芯完全与该型芯最终外形完全一致，将各个型芯连接后组成芯组。

3.按照上述权利要求之一所述的铸造芯组的制造方法，其特征在于用第一台吹芯机制取的、临时连接起来的芯组组成能直接容纳第二台吹芯机的型砂和凝结材料混合物的箱或模具。

4.按照上述权利要求之一所述的铸造芯组的制造方法，其特征在于在充填芯组的槽或孔的型砂硬化后，拆除所述芯组的临时连接装置。

5.按照上述权利要求之一所述的铸造芯组的制造方法，其特征在于最好在型芯不起作用的地方制作槽或孔。

6.按照上述权利要求之一所述的铸造芯组的制造方法，其特征在于每个型芯的槽或孔具有不同的截面，最好型芯底部的宽度大于中间区域的宽度，在槽的情况下，底部的宽度大于型芯口的宽度，以便在硬化的充填材料和组成芯组的各型芯之间纵向和横向形成槽-榫连接，从而为芯组提供较大的强度和刚度。

7.按照上述权利要求之一所述的铸造芯组的制造方法，其特征在于用于充填各型芯槽或孔的型砂-凝结材料的混合物可以具有与型芯造型阶段所使用的材料成分相同，或者用于充填芯组在铸造过程中不起作用的区域的材料性能是低质的。

Images