CN111451453A - 一种机体金木结构复杂模具制作方法的应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于铸造模具技术领域，公开了一种机体金木结构复杂模具的制作方法及应用，采用脱框式和拆卸式、轨道对开、金属整体镶嵌、燕尾金属活装相结合结构的方法将机体曲轴腔、缸孔、底脚板多个不同功能部位整合制芯，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位,实现模具尺寸准确。本发明提供的制作方法有效的将机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位来实现尺寸准确。实现了机体不同部位关键尺寸要素的整体定位。解决了大型复杂机体配箱过程尺寸控制难度大，加工后出现凸轮轴、曲轴观察窗口壁薄、搭子钻穿，钻孔偏离中心等尺寸问题。

Description

一种机体金木结构复杂模具制作方法的应用

技术领域

本发明属于铸造模具技术领域，尤其涉及一种机体金木结构复杂模具的制作方法及应用。具体涉及一种大型柴油机机体金木结构复杂模具的制作方法及应用。

背景技术

目前，MAN32/40机体属于大型复杂铸铁件，机体最大轮廓尺寸：5730×1590×1761，要求铸造偏差按GTB18 DIN1685和1686执行，机体结构紧凑，尺寸精度要求高。机体的缸盖螺栓孔搭子和主轴承螺栓孔搭子、主轴承润滑油道从缸孔顶面至轴承座，从燃油侧到进排气侧集成化联通设计，在机体内部形成“＃字形”稳定结构，尺寸相对厚大（105×40），而缸孔、曲轴腔室之间的壁厚最小12，相对较小。过去因为模具强度和刚度低，不能将机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯，坭芯侧面在外模上定位，配箱过程尺寸控制难度大，加工后长出现凸轮轴、曲轴观察窗口壁薄、搭子钻穿，钻孔偏离中心等尺寸问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

（1）现有技术中，没有将机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯，造成坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位尺寸不准确。

（2）现有技术没有通过综合采用脱框式和拆卸式，轨道对开、金属整体镶嵌、燕尾式金属活装结构相结合的方法提高机体要求尺寸精度。

（3）现有技术中，没有充分利用脱框（固定）和拆卸（移动）结构的特点，造成模具尺寸的精确效果低。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种机体金木结构复杂模具的制作方法及应用。

本发明是这样实现的，一种机体金木结构复杂模具的制作方法采用脱框式和拆卸式、轨道对开、金属整体镶嵌、燕尾金属活装相结合的方法将机体曲轴腔、缸孔、底脚板多个不同功能部位整合制芯，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位；实现模具尺寸确定。

进一步，所述机体金木结构复杂模具的制作方法进一步包括：

步骤一，整体结构分析与模具设计，将MAN32/40机体曲轴腔、缸孔、底脚板多个不同功能部位整合制芯；坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位，实现机体不同部位关键尺寸要素的整体定位。采用轨道对开脱框式和拆卸式相结合的结构进行模具设计；在一块底板上将脱框（固定）和拆卸（移动）结构用多角度、大斜面进行贴合定位，充分利用了脱框（固定）和拆卸（移动）结构的特点，实现了模具尺寸的精确。

步骤二，整个模具底部焊接底板，并在模具两侧安装滚轮；

步骤三，采用下沉式脱框结构设计缸孔，部分模具沉入底板平面几何中心以下进行固定制作；

步骤四，缸孔与曲轴腔的交接、分割，在底板上将脱框和拆卸结构用多角度、大斜面进行贴合定位，实现模具尺寸的确定；

步骤五，曲轴腔设计，缸孔以上曲轴腔部位采用以曲轴观察窗口为中心对开分模带开模轨道的拆卸结构；

步骤六，底脚板设计，曲轴腔与底脚板相连部位形状进行曲面过渡，底脚板部位形状平直采用整体制作，回油槽细小采用大角度长尺寸燕尾金属活装；

步骤七，与外模型的定位，通过将机体曲轴腔、缸孔、底脚板多个不同功能部位整合制芯，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位，实现机体不同部位关键尺寸要素的整体定位。

进一步，所述步骤一中，机体曲轴腔、缸孔、底脚板多个不同功能部位整合制芯具体包括：

1）、机体模型尺寸的确定：〈〔零件尺寸+（加工余量）〕〉×（1+缩尺）+芯头尺寸；

2）模具轮廓尺寸的确定：模型+填料+外框。

进一步，所述步骤二中，采用钢管制作架构，所述架构顶面两侧焊接钢板，所述钢板上部敷设轨道，模具两侧安装滚轮，沿着轨道自由开合。

进一步，所述步骤三中，缸孔部分采用下沉式脱框结构，模具高度300沉入底板平面几何中心以下进行固定制作，缸孔剩余部分在底板平面以上高出340，缸孔外框两侧与曲轴腔模型间余留出350；

缸孔内部形状以填料最薄处35向外，沿缸孔中心横向、纵向将缸孔填料分隔为四部分活块，交接部分R50圆角过渡，侧面与外框以5度贴合，当两侧曲轴腔模型沿轨道打开，坭芯整体起吊后活块脱离外框后分别脱出。

进一步，所述步骤四中，曲轴腔部分与缸孔部分以距缸孔顶面以下45以夹角10度、宽度188.54、长度2061.55的斜面，两侧面以夹角10度、宽度377.45、高度801.44的斜面进行两部分的模具贴合定位，用于缸孔与曲轴之间形状准确对接；

距缸孔顶面高度45部分采用金属活块带曲轴腔结合部位圆角形状对开做出；用于保证多次使用后的尺寸稳定；在底板上将脱框和拆卸结构用多角度、大斜面进行贴合定位，实现模具尺寸的确定；

按照保证强度、厚口贴合的原则对缸孔顶面与曲轴腔的形状进行分割；长度方向两侧面沿曲轴腔隔板铸筋与缸孔顶面过渡圆角处向下45分割；宽度方向沿曲轴观察窗口侧壁与曲轴腔底部侧壁过渡圆角向上45，再向上斜10度与长度方向分割线相交进行分割；高度方向曲轴观察窗口为中心向下，燃油侧沿曲轴观察窗口中心与宽度方向分割线相交进行分割；进排气侧上缘沿曲轴观察窗口中心分割，下缘两侧沿曲轴观察窗口圆角向下斜10度，避开内腔侧面的铸筋与搭子分割与宽度方向分割线相交进行分割。

进一步，所述步骤五包括：曲轴腔两侧曲轴观察窗口部位上下内腔侧面均带有长条形搭子，与底脚板相连部位形状进行曲面过渡，并采用金属镶嵌的方法进行镶嵌。

进一步，所述步骤六包括：底脚板顶面与曲轴观察窗口外壁交接部位带有与机体油液回流槽，选用大角度长尺寸燕尾结构进行金属活块制作：

高度方向从底脚板底部向上，宽度方向从金属镶块侧面向内、向下斜20度至回流槽内部位进行分割，从金属镶块侧面向外、向下斜20度至底脚板底平面部位进行分割，长度方向与两端形状平齐，以缸孔中心向两侧斜进行分割，用于底脚板部位尺寸确定。

进一步，所述步骤七包括：缸孔与模型底部采用随型制作定位芯头，芯头在燃油侧向内制作出芯头定位缺角；曲轴观察窗口外部芯头部位与外模通过制作出的定位芯头与外模进行定位；所述外模配合制作做出的芯座，按照芯座边沿制作出集砂槽。

本发明的另一目的在于提供一种利用所述机体金木结构复杂模具的制作方法制作的大型柴油机机体金木结构模具。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过综合采用脱框式和拆卸式、轨道对开、金属整体镶嵌、燕尾金属活装相结合结构的方法来实现。

本发明遵循机体设计集成化原理，将机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位来实现尺寸准确。受限于不同部位结构、形状差异大，搭子、筋条数量多的情况，通过综合采用脱框式和拆卸式，轨道对开、金属整体镶嵌、燕尾式金属活装结构相结合的方法提高机体要求尺寸精度。

整个模具采用坚固稳定的底板，上部敷设高精度的轨道，两侧模具安装相应滚珠轴承，整体结构采用轨道对开，开合对接顺畅、尺寸控制准确，缸孔部分采用下沉式脱框结构，向上开启，曲轴腔部分采用厚口对开、金属整体镶嵌，底脚板部分采用整体制作、大角度长尺寸燕尾金属活装，在一块底板上将脱框（固定）和拆卸（移动）结构用多角度、大斜面进行贴合定位，充分利用了脱框（固定）和拆卸（移动）结构的特点，实现了模具尺寸的精确。

相比于现有技术，本发明的优点进一步包括：使用本发明方法有效的将机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位来实现尺寸准确。实现了机体不同部位关键尺寸要素的整体定位。解决了大型复杂机体配箱过程尺寸控制难度大，加工后出现凸轮轴、曲轴观察窗口壁薄、搭子钻穿，钻孔偏离中心等尺寸问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的机体金木结构复杂模具的制作方法流程图。

图2是本发明实施例提供的模具内部结构示意图。

图3是本发明实施例提供的曲轴腔观察窗口镶块结构示意图。

图4是本发明实施例提供的缸孔与曲轴腔对接部位结构示意图。

图5是本发明实施例提供的缸孔下沉式脱框结构示意图。

图6是本发明实施例提供的轨道对开式开模结构示意图。

图7是本发明实施例提供的缸孔与曲轴腔定位结构示意图。

图8是本发明实施例提供的模具外形结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有技术中，没有将机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯，造成坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位尺寸不准确。

现有技术没有通过综合采用脱框式和拆卸式，轨道对开、金属整体镶嵌、燕尾式金属活装结构相结合的方法提高机体要求尺寸精度。

现有技术中，没有充分利用脱框（固定）和拆卸（移动）结构的特点，造成模具尺寸的精确低。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种机体金木结构复杂模具的制作方法及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的机体金木结构复杂模具的制作方法包括：

S101，整体结构分析与模具设计，将MAN32/40机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯；坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位，实现机体不同部位关键尺寸要素的整体定位。采用轨道对开脱框式和拆卸式相结合的结构进行模具设计；在一块底板上将脱框（固定）和拆卸（移动）结构用多角度、大斜面进行贴合定位，充分利用了脱框（固定）和拆卸（移动）结构的特点，实现了模具尺寸的精确。

S102，整个模具底部焊接底板，并在模具两侧安装滚轮。

S103，采用下沉式脱框结构设计缸孔，部分模具沉入底板平面几何中心以下进行固定制作；

S104，缸孔与曲轴腔的交接、分割，在底板上将脱框和拆卸结构用多角度、大斜面进行贴合定位，实现模具尺寸的确定；

S105，曲轴腔设计，缸孔以上曲轴腔部位采用以曲轴观察窗口为中心对开分模带开模轨道的拆卸结构。

S106，底脚板设计，曲轴腔与底脚板相连部位形状进行曲面过渡，底脚板部位形状平直采用整体制作，回油槽细小采用大角度长尺寸燕尾金属活装；

S107，与外模型的定位，通过将机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位，实现了机体不同部位关键尺寸要素的整体定位。

在本发明中，制作要求包括：模具按DIN1511-H1a（JB/T7699-95Ⅰ）级要求制作， 模具型面为符合DIN1511-H1a标准制作要求的多层胶合板；模型所有型面用高强度致密胶合板制作且用数控机床加工而成，起模方向的阻力表面必须以多层板顺纹理贴覆。厚度小于30mm的板（模型上筋板、芯盒中的隔板等）、搭子和薄口部位采用铸铝制作，芯盒刮砂面镶胶木板。模具所有工作面必须用原子灰处理，打磨后刷聚氨酯油漆，最终表面粗糙度达到Ra1.6。芯盒外框和底板用矩形方管焊接。模具带开模轨道并设置开启机构，所有活块连接应可靠，安装定位和起模装置。

在本发明中，辅具包括：

1）、芯盒外框：

长度方向：采用200×70矩形方管，以645×395间距进行焊接面积2580×1580的框架，数量2个。

宽度方向：采用120×120矩形方管为骨架，120×60矩形方管两道焊接面积1580×750的框架，数量4个。

2）、锁紧装置：芯盒宽度方向外框高度均分布置，配φ20锁紧螺栓，一端固定在锁紧装置上，可所轴可转动，一端带锁紧手轮，方便锁紧。

3）、起模装置：

模具起模：芯盒宽度方向外框两侧面不同高度做出100×100，高度10的起模板。

活块起模：使用螺孔作为起模孔且材质为铸铝时，需在螺孔中安装钢丝螺套。

4）、移动装置：芯盒宽度方向外框底部每侧安装相应2个直径φ50的带防护高精度滚轮，底板上部配合敷设高精度的轨道。

5）、起吊装置：在底板长度方向侧面做出荷载重量≥10吨，重量大于10Kg活块做出起吊和翻转装置的吊耳2个，数量4个。

6）、爬梯：随芯盒外框做出爬梯，方便人员操作。

在本发明中，步骤S101中，将MAN32/40机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯具体包括：

1）、机体〈〔铸件〕〉模型尺寸：〈〔零件尺寸+（加工余量）〕〉×（1+缩尺）+芯头尺寸。

高度：〈〔1761+（10+15）〕〉×（1+0.06）+80=〔1786〕×1.006+80=1876.72

宽度：〈〔1590+（10+10）〕〉×（1+0.06）+140+140=〔1610〕×1.006+280=1899.66

长度：〈530〉×（1+0.09）=534.77。

模型尺寸：534.77×2442.9×1876.72。

2）、模具轮廓尺寸：模型+填料+外框

高度：1876.72+100+120=2096.72。

宽度：1899.66+350×2+120×2=2789.66。

长度：534.77+300×2+120×2=1074.77。

模具尺寸：1074.77×2789.66×2096.72。

在本发明中，整个模具轮廓较大，加之缸孔、曲轴腔、底脚板部位形状各异，且均为机体重要部位，尺寸控制要求精度高，要求在模具结构上保证强度、刚度和外观质量的同时，模具结构形式应先进、可靠、合理。模具的使用性能、安全性、维修性和一定的生产效率。总体采用轨道对开脱框式和拆卸式相结合的结构方案。

在本发明中，步骤S102中，为实现模具整体平移平稳、开合对接顺畅、尺寸控制准确，整个模具需要一块坚固稳定的底板。

采用高强度280×65的方形钢管做架构。底板尺寸：3275×2400×280，方形钢管间距以800×655进行焊制，顶面两侧焊接厚度20，2400×400的钢板，保证上部敷设高精度的轨道，两侧模具安装相应高精度滚轮后，可沿着轨道自由开合。

在本发明中，步骤S103中，为降低整个轨道开合模具的高度，方便制芯过程操作。缸孔部分采用下沉式脱框结构，模具高度300沉入底板平面几何中心以下进行固定制作，缸孔剩余部分在底板平面以上高出340，缸孔外框两侧与曲轴腔模型间余留出350。

缸孔内部形状以填料最薄处35向外，沿缸孔中心横向、纵向将缸孔填料分隔为四部分活块，交接部分R50圆角过渡，侧面与外框以5度贴合，当两侧曲轴腔模型沿轨道打开，坭芯整体起吊后活块脱离外框后分别脱出。

在本发明中，步骤S104中，缸孔部分与曲轴腔部位分割制作，缸孔以上部分采用轨道对开拆卸结构。

曲轴腔部分与缸孔部分以距缸孔顶面以下45以夹角10度、宽度188.54、长度2061.55的斜面，两侧面以夹角10度、宽度377.45、高度801.44的斜面进行两部分的模具贴合定位，保证缸孔与曲轴之间形状准确对接。距缸孔顶面高度45部分采用金属活块带曲轴腔结合部位圆角形状对开做出。保证多次使用后的尺寸稳定准确。在一块底板上将脱框（固定）和拆卸（移动）结构用多角度、大斜面进行贴合定位，充分利用了脱框（固定）和拆卸（移动）结构的特点，实现了模具尺寸的精确。

按照保证强度、厚口贴合的原则对缸孔顶面与曲轴腔的形状进行分割。长度方向两侧面沿曲轴腔隔板铸筋与缸孔顶面过渡圆角处向下45分割；宽度方向沿曲轴观察窗口侧壁与曲轴腔底部侧壁过渡圆角向上45，再向上斜10度与长度方向分割线相交进行分割；高度方向曲轴观察窗口为中心向下，其中，燃油侧沿曲轴观察窗口中心与宽度方向分割线相交进行分割。进排气侧上缘沿曲轴观察窗口中心分割，下缘两侧沿曲轴观察窗口圆角向下斜10度，避开内腔侧面的铸筋与搭子分割与宽度方向分割线相交进行分割。

在本发明中，步骤S105中，缸孔以上曲轴腔部位采用以曲轴观察窗口为中心对开分模带开模轨道的拆卸结构。

曲轴腔两侧曲轴观察窗口部位壁厚25，窗口上下内腔侧面均带有高度17，长度110的长条形搭子，与底脚板相连部位形状以曲面过渡为主，反复脱模易损坏，选用金属镶嵌的方法。宽度方向：型腔内沿侧壁铸筋与隔板圆角处分割，曲轴腔外壁向外延伸25；高度方向：由底脚板内侧R32圆角处向外30至芯头底部，长度方向：沿曲轴观察窗口至曲轴腔隔板均采用整体金属制作，并随形做出深度60的芯头与模具进行的进行定位，与外框进行采用φ10螺栓多点连接固定，保证整体金属镶嵌部分在模具上的固定牢固准确。

曲轴腔底部随形状固定在缸孔顶面两侧，进排气曲轴观察窗口部分与内腔侧面的铸筋选用金属镶嵌的方法进行固定。

整体金属镶嵌在大型模具中的使用，即利用了木质模具的透气性，又利用了金属模具的高强度，使得模具细小部位搭子、筋条带拔模斜度都能沿模具长度方向顺利起模，提高了大型木质模具的整体使用寿命。

在本发明中，步骤S106中，曲轴腔与底脚板相连部位形状以曲面过渡为主，底脚板部位形状较为平直，为保证模具强度，将底脚板与曲轴腔整体做出。

底脚板顶面与曲轴观察窗口外壁交接部位带有与机体等长深度15、宽度20的油液回流槽，形状细小，不便于起模。选用大角度长尺寸燕尾结构的金属活块制作：高度方向从底脚板底部向上45，宽度方向从金属镶块侧面向内35、向下斜20度至回流槽内R10部位进行分割，从金属镶块侧面向外25、向下斜20度至底脚板底平面部位进行分割，长度方向与两端形状平齐，以缸孔中心向两侧斜15进行分割，保证底脚板部位尺寸准确。

在本发明中，步骤S107中，实现铸造配箱基准与加工划线基准、设计基准的统一，是大型复杂机体模具制作成功的关键要素。通过将机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位，实现了机体不同部位关键尺寸要素的整体定位。

缸孔与模型底部采用随型出高度80、斜5度、间隙1的定位芯头，芯头在燃油侧向内40做出芯头定位缺角。曲轴观察窗口外部芯头部位与外模做出高度200、长度380、宽度50、斜3度、间隙2的定位芯头与外模进行定位。外模配合做出芯座，芯座边沿做出集砂槽。

下面结合实验对本发明的技术效果作进一步的描述。

本发明遵循机体设计集成化原理，将机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位来实现尺寸准确。实现了机体不同部位关键尺寸要素的整体定位。

整个模具采用坚固稳定的底板，上部敷设高精度的轨道，两侧模具安装相应高精度滚轮，整体结构采用轨道对开，开合对接顺畅、尺寸控制准确，缸孔部分采用下沉式脱框结构，向上开启，曲轴腔部分采用厚口对开、金属整体镶嵌，底脚板部分采用整体制作、大角度长尺寸燕尾金属活装，在一块底板上将脱框（固定）和拆卸（移动）结构用多角度、大斜面进行贴合定位，充分利用了脱框（固定）和拆卸（移动）结构的特点，实现了大型复杂模具尺寸的精确。

如图2所示，遵循机体设计集成化原理，将机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯，缸孔部分采用下沉式脱框结构，向上开启，曲轴腔部分采用厚口对开、金属整体镶嵌，底脚板部分采用整体制作、大角度长尺寸燕尾金属活装，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位来实现尺寸准确，实现了机体不同部位关键尺寸要素的整体定位。在一块底板上将脱框（固定）和拆卸（移动）结构用多角度、大斜面进行贴合定位，充分利用了脱框（固定）和拆卸（移动）结构的特点，实现了大型复杂模具尺寸的精确。

如图3所示，曲轴腔观察窗口部分采用厚口对开、金属整体镶嵌结构，曲轴腔两侧曲轴观察窗口部位壁厚25，窗口上下内腔侧面均带有高度17，长度110的长条形搭子，与底脚板相连部位形状以曲面过渡为主，反复脱模易损坏，选用金属镶嵌的方法。曲轴腔底部随形状固定在缸孔顶面两侧，进排气曲轴观察窗口部分与内腔侧面的铸筋选用金属镶嵌的方法进行固定。整体金属镶嵌在大型模具中的使用，即利用了木质模具的透气性，又利用了金属模具的高强度，使得模具细小部位搭子、筋条带拔模斜度都能沿模具长度方向顺利起模，提高了大型木质模具的整体使用寿命。

如图4所示，曲轴腔底部随形状固定在缸孔顶面两侧，进排气曲轴观察窗口部分与内腔侧面的铸筋选用金属镶嵌的方法进行固定，保证缸孔与曲轴之间形状准确对接。距缸孔顶面高度45部分采用金属活块带曲轴腔结合部位圆角形状对开做出。保证多次使用后的尺寸稳定准确。整体金属镶嵌和大型金属活块在大型模具中的使用，即利用了木质模具的透气性，又利用了金属模具的高强度，使得模具细小部位搭子、筋条带拔模斜度都能沿模具长度方向顺利起模，提高了大型木质模具的整体使用寿命。

如图5所示，缸孔部分采用下沉式脱框结构，模具高度300沉入底板平面几何中心以下进行固定制作，缸孔剩余部分在底板平面以上高出340，缸孔外框两侧与曲轴腔模型间余留出350。降低了整体模具的高度，提高了现场操作的便利性，降低了模具成本。

如图6所示，整个模具采用坚固稳定的底板，上部敷设高精度的轨道，两侧模具安装相应高精度滚轮，整体结构采用轨道对开，模具启闭灵活， 开合对接顺畅，尺寸控制准确，大大提高了模具的可操作性。

如图7所示，将机体曲轴腔、缸孔、底脚板等多个不同功能部位整合制芯，缸孔部分采用下沉式脱框结构，向上开启，曲轴腔部分采用厚口对开、金属整体镶嵌，底脚板部分采用整体制作、大角度长尺寸燕尾金属活装，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位来实现尺寸准确，实现了机体不同部位关键尺寸要素的整体定位。在一块底板上将脱框（固定）和拆卸（移动）结构用多角度、大斜面进行贴合定位，充分利用了脱框（固定）和拆卸（移动）结构的特点，实现了大型复杂模具尺寸的精确。

如图8所示，整个模具芯盒外框和底板用矩形方管焊接，采用坚固稳定的底板，上部敷设高精度的轨道，两侧模具安装相应高精度滚轮，整体结构采用轨道对开，开合对接顺畅、尺寸控制准确。为方便操作，提高模具整体功用设置了手轮锁紧装置、起模板、爬梯、起吊装置等辅助结构。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机体金木结构复杂模具的制作方法，其特征在于，所述机体金木结构复杂模具的制作方法采用脱框式和拆卸式、轨道对开、金属整体镶嵌、燕尾金属活装相结合的方法将机体曲轴腔、缸孔、底脚板多个不同功能部位整合制芯，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位，实现模具尺寸准确。

2.如权利要求1所述的机体金木结构复杂模具的制作方法，其特征在于，所述机体金木结构复杂模具的制作方法包括：

步骤一，整体结构分析与模具设计，将MAN32/40机体曲轴腔、缸孔、底脚板多个不同功能部位整合制芯；坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位，实现机体不同部位关键尺寸要素的整体定位；采用轨道对开脱框式和拆卸式相结合的结构进行模具设计；在一块底板上将脱框和拆卸结构用多角度、大斜面进行贴合定位，实现模具尺寸的精确；

步骤二，整个模具底部焊接底板，并在模具两侧安装滚轮；

步骤三，采用下沉式脱框结构设计缸孔，部分模具沉入底板平面几何中心以下进行固定制作；

步骤四，缸孔与曲轴腔的交接、分割，在底板上将脱框和拆卸结构用多角度、大斜面进行贴合定位，实现模具尺寸的确定；

步骤五，曲轴腔设计，缸孔以上曲轴腔部位采用以曲轴观察窗口为中心对开分模带开模轨道的拆卸结构；在一块底板上将脱框和拆卸结构用多角度、大斜面进行贴合定位，实现了模具尺寸的精确；

步骤六，底脚板设计，曲轴腔与底脚板相连部位形状进行曲面过渡，底脚板部位形状平直，回流槽形状细小，不便于起模，选用大角度长尺寸燕尾结构的金属活块制作；

步骤七，与外模型的定位，通过将机体曲轴腔、缸孔、底脚板多个不同功能部位整合制芯，坭芯缸孔和曲轴观察窗口两侧面出芯头在外模上定位，实现机体不同部位关键尺寸要素的整体定位。

3.如权利要求1所述的机体金木结构复杂模具的制作方法，其特征在于，所述步骤一中，机体曲轴腔、缸孔、底脚板多个不同功能部位整合制芯具体包括：

1）、机体模型尺寸的确定：〈〔零件尺寸+（加工余量）〕〉×（1+缩尺）+芯头尺寸；

2）模具轮廓尺寸的确定：模型、填料和外。

4.如权利要求1所述的机体金木结构复杂模具的制作方法，其特征在于，所述步骤二中，采用钢管制作架构，所述架构顶面焊接钢板，所述钢板上部敷设轨道，模具两侧安装滚轮，沿着轨道自由开合。

5.如权利要求1所述的机体金木结构复杂模具的制作方法，其特征在于，所述步骤三中，缸孔部分采用下沉式脱框结构，模具一部分沉入底板平面几何中心以下进行固定制作，缸孔剩余部分在底板平面以上高出一部分，缸孔外框两侧与曲轴腔模型间余留出一部分；

缸孔内部形状以填料最薄处向外，沿缸孔中心横向、纵向将缸孔填料分隔为四部分活块，交接部分圆角过渡，侧面与外框以5度贴合，当两侧曲轴腔模型沿轨道打开，坭芯整体起吊后活块脱离外框后分别脱出。

6.如权利要求1所述的机体金木结构复杂模具的制作方法，其特征在于，所述步骤四中，曲轴腔部分与缸孔部分以距缸孔顶面以下以夹角10度的斜面，两侧面以夹角10度的斜面进行两部分的模具贴合定位，用于缸孔与曲轴之间形状准确对接；

距缸孔顶面部分采用金属活块带曲轴腔结合部位圆角形状对开做出；用于保证多次使用后的尺寸稳定；在底板上将脱框和拆卸结构用多角度、大斜面进行贴合定位，实现模具尺寸的确定；

按照保证强度、厚口贴合的原则对缸孔顶面与曲轴腔的形状进行分割；长度方向两侧面沿曲轴腔隔板铸筋与缸孔顶面过渡圆角处向下分割；宽度方向沿曲轴观察窗口侧壁与曲轴腔底部侧壁过渡圆角向上一部分，再向上斜10度与长度方向分割线相交进行分割；高度方向曲轴观察窗口为中心向下，燃油侧沿曲轴观察窗口中心与宽度方向分割线相交进行分割；进排气侧上缘沿曲轴观察窗口中心分割，下缘两侧沿曲轴观察窗口圆角向下斜10度，避开内腔侧面的铸筋与搭子分割与宽度方向分割线相交进行分割。

7.如权利要求1所述的机体金木结构复杂模具的制作方法，其特征在于，所述步骤五进一步包括：

曲轴腔两侧曲轴观察窗口部位上下内腔侧面均带有长条形搭子，与底脚板相连部位形状进行曲面过渡，并采用金属镶嵌的方法进行镶嵌。

8.如权利要求1所述的机体金木结构复杂模具的制作方法，其特征在于，所述步骤六进一步包括：

底脚板顶面与曲轴观察窗口外壁交接部位带有与机体油液回流槽，选用大角度长尺寸燕尾结构进行金属活块制作；

高度方向从底脚板底部向上，宽度方向从金属镶块侧面向内、向下斜20度至回流槽内部位进行分割，从金属镶块侧面向外、向下斜20度至底脚板底平面部位进行分割，长度方向与两端形状平齐，以缸孔中心向两侧斜进行分割，用于底脚板部位尺寸确定。

9.如权利要求1所述的机体金木结构复杂模具的制作方法，其特征在于，所述步骤七进一步包括：

缸孔与模型底部采用随型制作定位芯头，芯头在燃油侧向内制作出芯头定位缺角；曲轴观察窗口外部芯头部位与外模通过制作出的定位芯头与外模进行定位；所述外模配合制作做出的芯座，按照芯座边沿制作出集砂槽。

10.一种利用权利要求1~9任意一项所述机体金木结构复杂模具的制作方法制作的大型柴油机机体金木结构模具。

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