CN112317696A - 一种大型砂芯的锁芯结构及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大型砂芯的锁芯结构及制作方法，包括砂型底座和砂芯，芯头座包括设置在其上表面上的砂槽，芯头设置在砂槽内，芯头的底部一端贴合砂槽的底部，芯头侧面向内设置有钉孔，钉孔上安装有固定螺钉。通过在芯头侧面装入螺钉，通过螺钉固定住芯头，增加芯头与底座结合力，防止在浇注过程中容易产生浮芯，断芯的风险，减少气孔，疏松等铸造缺陷的产生，提升铸件成品率。

Description

一种大型砂芯的锁芯结构及制作方法

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别涉及一种大型砂芯的锁芯结构及制作方法。

背景技术

随着市场竞争的日趋激烈，船用的大功率柴油机品种多、小批量、个性化、短周期的发展趋势变得日益明显，质量要求也越来越高。其核心部件气缸体重量大，质量要求高，技术要求严格，制造难度大，传统的铸造工艺方法无法保证铸件的质量。气缸体的主油道、挺杆室等细长扁状砂芯由于长度尺寸大，尺寸可达到约3～4米，在浇注过程中易受热变形，造成了砂芯形状变形、弯曲，引起砂芯断裂，浮芯，导致铸件壁厚不均匀、穿壁、砂眼、夹砂、气孔等缺陷，使铸件报废。

如图6～图8所示，目前的砂芯锁芯方法是在砂型底座上加工出芯头座，在芯头座内打上砂芯专用粘胶，放入与之配合的砂芯芯头；如图7和图8所示，待粘胶固化后使砂芯粘结牢固，安装完成后整体如图8所示。这种传统的砂芯组装方法缺点如下：

一、底座与砂芯的芯头接触面少，仅靠粘胶的粘结不足以固定砂芯，在浇注过程中因为铁水浮力造成砂芯浮芯的风险。

二、粘胶涂抹不均匀，涂少了接触面积小，粘结力不足；涂多了粘胶容易溢出，浇注过程与铁水接触会造成铸件产生气孔等铸造缺陷。

发明内容

本发明提供一种大型砂芯的锁芯结构及制作方法，通过在芯头侧面装入螺钉，通过螺钉固定住芯头，增加芯头与底座结合力，防止在浇注过程中容易产生浮芯，断芯的风险，减少气孔，疏松等铸造缺陷的产生，提升铸件成品率。

一种大型砂芯的锁芯结构，用于铸造发动机气缸体，包括砂型底座和砂芯，砂型底座上设置有芯头座，所述砂芯底部设置有芯头，所述芯头和所述芯头座配合安装，所述芯头座包括设置在其上表面上的砂槽，所述芯头设置在所述砂槽内，所述芯头的底部一端贴合所述砂槽的底部，所述芯头侧面向内设置有钉孔，所述钉孔上安装有固定螺钉，所述固定螺钉和所述砂槽之间留有间隙，所述固定螺钉和所述砂槽之间的间隙填充有自硬砂。

本发明通过在芯头侧面装入螺钉，通过螺钉固定住芯头，然后再由自硬砂把螺钉固定在砂型底座上，增加了芯头与砂型底座结合力，砂芯的安装更加牢固。可以有效地解决传统锁芯芯头面接触少，粘结力小，在浇注过程中容易产生浮芯，断芯的风险，避免了疏松等铸造缺陷的产生，提升铸件成品率。

优选的，所述砂槽包括芯头安装槽和钉槽，所述钉槽构造为条形槽，所述芯头安装槽和芯头形状匹配，所述钉槽用于容纳所述固定螺钉，结构的匹配性更好，安装效果更好，便于安装固定螺钉和芯头。

优选的，所述固定螺钉的轴向方向和在所述钉槽的长度方向一致，便于安装固定螺钉，提高安装效率。

优选的，所述芯头安装槽深度大于所述钉槽的深度，有利于芯头更加稳固的安装在芯头安装槽内。

优选的，所述钉槽的长度方向定义为垂直于所述砂芯的长度方向，所述钉槽的横截面构造为矩形，所述钉槽尺寸为100mm×25mm×25mm。该尺寸保证了芯头和固定螺钉能够方便的安装，也保证了固定螺钉能和砂槽的下表面和两个竖直侧面有足够的间隙，并保证条形槽的结构紧凑。

优选的，所述砂槽对称设置在所述砂芯两侧对应的芯头座上，砂芯两侧成对设置安装更加稳固。

优选的，所述砂槽的数量沿着砂芯的长度方向设置有2个以上，长度方向上设置多个砂槽，砂芯安装更加牢固可靠。

优选的，所述自硬砂上表面和所述砂型底座上表面齐平。结构紧凑，便于加工和自硬砂上表面修平，制作简单。

本发明还提供了一种大型砂芯的锁芯结构的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：在砂型底座的芯头座旁加工出砂槽，并在芯头座内涂上粘胶；

步骤2：把长扁状的砂芯装入砂型底座，芯头配合装入芯头座；

步骤3：砂芯装入砂型底座且芯头配合装入芯头座后，从加工好的砂槽内，在砂芯的芯头侧面上打孔，装入固定螺钉，使固定螺钉固定在芯头上；

步骤4：固定螺钉安装完成后，固定螺钉周边与砂槽留出填砂的空隙，最后在砂槽内填充自硬砂，待填入的自硬砂硬化后，修平砂槽顶面与砂型底座平面一致。

本发明的有益效果是：本发明所述的锁芯结构通过在芯头侧面装入螺钉，通过螺钉固定住芯头，增加芯头与底座结合力，防止在浇注过程中容易产生浮芯，断芯的风险，减少气孔，疏松等铸造缺陷的产生，提升铸件成品率。

本发明所述的制作方法，可以有效地解决传统锁芯芯头面接触少，粘结力小，在浇注过程中容易产生浮芯，断芯的风险。在芯头处装入螺钉，通过螺钉紧紧固定住芯头，对增加芯头与底座结合力起关键作用。

附图说明

图1是本发明所述的一种大型砂芯的锁芯结构的结构示意图。

图2是本发明所述的砂型底座的结构示意图。

图3是图2中B处放大图。

图4是本发明所述的一种大型砂芯的锁芯结构的整体安装结构图。

图5是图4中C处放大图。

图6～图8是现有技术中的锁芯结构的结构示意图，其中图7是图6中A处放大图，图8是图6中A处的E-E线剖视放大图。

图中：1-砂芯，2-砂型底座，3-芯头座，4-砂槽，401-芯头安装槽，402-钉槽，5-固定螺钉，6-自硬砂，7-芯头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”，“下”，“前”，“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或结构必须具有的特定方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1～图3所示，一种大型砂芯的锁芯结构，包括砂型底座2和砂芯1，砂型底座2上设置有芯头座3，所述砂芯1底部设置有芯头7，所述芯头7和所述芯头座3配合安装，所述芯头座3包括设置在其上表面上的砂槽4，所述芯头7设置在所述砂槽4内，所述芯头7的底部一端贴合所述砂槽4的底部，所述芯头7侧面向内设置有钉孔，所述钉孔上安装有固定螺钉5，所述固定螺钉5和所述砂槽4之间留有间隙，所述固定螺钉5和所述砂槽4之间的间隙填充有自硬砂6。

如图4所示，本实施例通过在芯头7侧面装入螺钉，通过螺钉固定住芯头7，然后再由自硬砂6把螺钉固定在砂型底座2上，增加了芯头7与砂型底座2结合力，砂芯1的安装更加牢固。可以有效地解决传统锁芯芯头7面接触少，粘结力小，在浇注过程中容易产生浮芯，断芯的风险，避免了疏松等铸造缺陷的产生，提升铸件成品率。

实施例2：

如图1～图3所示，一种大型砂芯的锁芯结构，包括砂型底座2和砂芯1，砂型底座2上设置有芯头座3，所述砂芯1底部设置有芯头7，所述芯头7和所述芯头座3配合安装，所述芯头座3包括设置在其上表面上的砂槽4，所述芯头7设置在所述砂槽4内，所述芯头7的底部一端贴合所述砂槽4的底部，所述芯头7侧面向内设置有钉孔，所述钉孔上安装有固定螺钉5，所述固定螺钉5和所述砂槽4之间留有间隙，所述固定螺钉5和所述砂槽4之间的间隙填充有自硬砂6。

如图3所示，本实施例中，所述砂槽4包括芯头安装槽401和钉槽402，所述钉槽402构造为条形槽，所述芯头安装槽401和芯头7形状匹配，所述芯头安装槽401可为圆形凹坑，芯头安装槽401安装入芯头7后，芯头7底部和四周贴合所述芯头安装槽401。

如图1所示，所述钉槽402用于容纳所述固定螺钉5，结构的匹配性更好，安装效果更好，便于安装固定螺钉5和芯头7。

本实施例中，所述固定螺钉5的轴向方向和在所述钉槽402的长度方向一致，便于安装固定螺钉5，提高安装效率。

如图3所示，本实施例中，所述芯头安装槽401深度大于所述钉槽402的深度，有利于芯头7更加稳固的安装在芯头安装槽401内。

本实施例中，所述钉槽402的长度方向定义为垂直于所述砂芯1的长度方向，所述钉槽402的横截面构造为矩形，所述钉槽402尺寸为100mm×25mm×25mm，即长度为100mm，宽度为25mm，深度为25mm。该尺寸保证了芯头7和固定螺钉5能够方便的安装，也保证了固定螺钉5能和砂槽4的下表面和两个竖直侧面有足够的间隙，并保证条形槽的结构紧凑。

如图2所示，本实施例中，所述砂槽4对称设置在所述砂芯1两侧对应的芯头座3上。所述砂槽4的数量沿着砂芯1的单侧长度方向设置有7个，即总共有14个砂槽4，长度方向上设置多个砂槽4，砂芯1安装更加牢固可靠。

如图1所示，本实施例中，所述自硬砂6上表面和所述砂型底座2上表面齐平。结构紧凑，便于加工和自硬砂6上表面修平，制作简单。

实施例3：

本实施例为上述实施例2所述的一种大型砂芯的锁芯结构的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：在砂型底座2的芯头座3旁加工出砂槽4，并在芯头座3内涂上粘胶；

步骤2：把长扁状的砂芯1装入砂型底座2，芯头7配合装入芯头座3；

步骤3：砂芯1装入砂型底座2且芯头7配合装入芯头座3后，从加工好的砂槽4内，在砂芯1的芯头7侧面上打孔，装入固定螺钉5，使固定螺钉5固定在芯头7上；

步骤4：固定螺钉5安装完成后，固定螺钉5周边与砂槽4留出填砂的空隙，最后在砂槽4内填充自硬砂6，待填入的自硬砂6硬化后，修平砂槽4顶面与砂型底座2平面一致。

制作完成后，一种大型砂芯的锁芯结构的安装结构如图4和图5所示。

本实施例所述的制作方法，可以有效地解决传统锁芯芯头7面接触少，粘结力小，在浇注过程中容易产生浮芯，断芯的风险。在芯头7处装入螺钉，通过螺钉紧紧固定住芯头7，对增加芯头7与底座结合力起关键作用。

Claims (9)

1.一种大型砂芯的锁芯结构，包括砂型底座(2)和砂芯(1)，砂型底座(2)上设置有芯头座(3)，所述砂芯(1)底部设置有芯头(7)，所述芯头(7)和所述芯头座(3)配合安装，其特征在于：所述芯头座(3)包括设置在其上表面上的砂槽(4)，所述芯头(7)设置在所述砂槽(4)内，所述芯头(7)的底部一端贴合所述砂槽(4)的底部，所述芯头(7)侧面向内设置有钉孔，所述钉孔上安装有固定螺钉(5)，所述固定螺钉(5)和所述砂槽(4)之间留有间隙，所述固定螺钉(5)和所述砂槽(4)之间的间隙填充有自硬砂(6)。

2.根据权利要求1所述的一种大型砂芯的锁芯结构，其特征在于：所述砂槽(4)包括芯头安装槽(401)和钉槽(402)，所述钉槽(402)构造为条形槽。

3.根据权利要求2所述的一种大型砂芯的锁芯结构，其特征在于：所述固定螺钉(5)的轴向方向和在所述钉槽(402)的长度方向一致。

4.根据权利要求2或3所述的一种大型砂芯的锁芯结构，其特征在于：所述芯头安装槽(401)深度大于所述钉槽(402)的深度。

5.根据权利要求2或3所述的一种大型砂芯的锁芯结构，其特征在于：所述钉槽(402)的长度方向定义为垂直于所述砂芯(1)的长度方向，所述钉槽(402)的横截面构造为矩形，所述钉槽(402)尺寸为100mm×25mm×25mm。

6.根据权利要求2或3所述的一种大型砂芯的锁芯结构，其特征在于：所述砂槽(4)对称设置在所述砂芯(1)两侧对应的芯头座(3)上。

7.根据权利要求6所述的一种大型砂芯的锁芯结构，其特征在于：所述砂槽(4)的数量沿着砂芯(1)的长度方向设置有2个以上。

8.根据权利要求1所述的一种大型砂芯的锁芯结构，其特征在于：所述自硬砂(6)上表面和所述砂型底座(2)上表面齐平。

9.一种权利要求1～8中任一项所述的一种大型砂芯的锁芯结构的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：在砂型底座(2)的芯头座(3)旁加工出砂槽(4)，并在芯头座(3)内涂上粘胶；

步骤2：把长扁状的砂芯(1)装入砂型底座(2)，芯头(7)配合装入芯头座(3)；

步骤3：砂芯(1)装入砂型底座(2)且芯头(7)配合装入芯头座(3)后，从加工好的砂槽(4)内，在砂芯(1)的芯头(7)侧面上打孔，装入固定螺钉(5)，使固定螺钉(5)固定在芯头(7)上；

步骤4：固定螺钉(5)安装完成后，固定螺钉(5)周边与砂槽(4)留出填砂的空隙，最后在砂槽(4)内填充自硬砂(6)，待填入的自硬砂(6)硬化后，修平砂槽(4)顶面与砂型底座(2)平面一致。

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