CN112570657B - 一种进气缸油管砂芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种进气缸油管砂芯，尤其涉及一种弯曲油管，包括主体砂芯、镶铸管、定位砂芯；所述镶铸管设置于所述主体砂芯内形成油管的空腔；所述主体砂芯上端设置有定位通孔；所述镶铸管的上端固定连接在所述定位通孔中；所述镶铸管的下端设置有定位棒；所述定位砂芯与所述定位棒相连接并固定在所述主体砂芯上。本发明简化了模具结构，可以有效防止镶铸管在装配和浇注过程中的转动和移位；所述砂芯在镶铸管温度最高的部位设置激冷件，有效加快镶铸管附近的铁液凝固速度，在减少镶铸管长期处于铁液中变形的风险的同时，保证了镶铸管的融合；尺寸准确度高，保证了油管的尺寸和使用要求。

Description

一种进气缸油管砂芯

技术领域

本发明涉及一种进气缸油管砂芯，尤其涉及一种树脂砂进气缸弯曲油管的砂芯。

背景技术

对于一些进气缸铸件，其结构中有弯曲的细长油管，这种油管无法使用机械加工的方法。为了保证产品的结构和尺寸准确，需要将这种弯曲的油管铸出。由于油管不是一条直线，且长度较长，铸造完成后，需要进行打孔装配并通冷却油冷却整个机体，因此常出现铸造油管位置偏移，弯曲变形及融合不良的情况，导致最终零件打孔偏或漏油的质量问题。

现有技术中，油管具体在铸造时表现为镶铸管。为了保证油管的精度，防止油管位置偏移，镶铸管通常采用预埋法或装配法定位。预埋法在造型或制芯时，将镶铸管预埋在型芯当中，预埋法的模具活料结构复杂，制芯造型填砂难度高，对于部分结构简单的平直型油管可进行生产，但对大部分弯曲结构的油管无法实现。装配法是造型制芯时，在型芯中预留镶铸管的定位通孔，然后将镶铸管穿过定位通孔固定在型芯中，这种方法只可用于平直型的镶铸管，无法实现弯曲的镶铸管。同时，现有技术中，为了防止在浇注过程中，镶铸管长时间处于高温状态下强度不足变形，通常要使用一些加快油管冷却的方法，例如：镶铸管内填充钢丸、浇注过程中给油管通气等，但是，油管过快冷却又会产生油管融合不良的问题。

发明内容

本发明提供了一种进气缸油管砂芯，进气缸的油管在铸造时表现为镶铸管。本发明解决了现有技术中进气缸油管铸造中由于镶铸管，特别是弯曲的镶铸管，浇注过程中受高温作用，镶铸管及和镶铸管接触的型砂强度变低，同时受到来自金属液的浮力，使得镶铸管极易在温度最高部位发生变形的问题，同时避免了镶铸管位置偏移及融合不良的的缺陷。

一种进气缸油管的砂芯，包括主体砂芯、镶铸管、定位砂芯。

镶铸管为弯曲管，其管壁厚度在3～10mm，管壁的外径为R，设置的长度为L，L/R≥20；所述镶铸管沿主体砂芯垂直方向设置于所述主体砂芯空腔处，该空腔为进气缸铸件油管的铸出位置。

砂芯主体在镶铸管的上端的位置设置有定位通孔，定位通孔用于固定镶铸管的上端，定位通孔有利于镶铸管装配到型芯中，同时保证镶铸管的在砂型中的固定和稳固，避免镶铸管与主体砂芯装配时随意转动。

镶铸管的上端设置有膨胀空间，镶铸管在铁水浇注后受热变长，膨胀空间提供镶铸管膨胀变长部分的容纳空间，防止镶铸管膨胀受阻变形。

在镶铸管下端、靠近型腔的一侧，垂直于镶铸管设置有定位棒。同定位棒的方向的一侧同时设置有定位砂芯，镶铸管的下端位于定位砂芯和主体砂芯之间，通过定位砂芯将镶铸管的下端固定在主体砂芯上。

所述定位棒的直径一般为镶铸管直径的0.5～1倍，长度为锁住定位砂芯厚度的1/3～1/2，定位棒和镶铸管刚性连接。定位砂芯在定位棒相对应的位置处设置有定位坑，定位坑和镶铸管上的定位棒连接，从而防止镶铸管与主体砂芯组合时的位置转动，防止浇注时镶铸管的移位。

进一步的，定位砂芯和定位棒在同一侧，位于镶铸管下端的型腔一侧。定位砂芯的下端设置有芯头，芯头在装配状态时，插入主体砂芯相对应的芯头定位中。定位砂芯的定位坑的两侧设置有通孔，通孔对应的主体砂芯上设置有紧固件，通过紧固件，将定位砂芯与主体砂芯固定连接在一起。

利用模拟软件模拟的镶铸管附近温度，在浇注及凝固过程中镶铸管温度最高的部位设置激冷件，激冷件的材质可以是钢、灰铸铁、石墨等。激冷件在制芯时预埋在砂芯中，激冷件用于加快镶铸管附近的铁液凝固速度，减少镶铸管长期处于铁液中变形的风险。

一种进气缸油管砂芯的制作方法，包括如下步骤：

根据图纸建立产品的三维模型；

采用模拟软件模拟浇注以及铸件凝固过程中镶铸管附近温度的变化，在镶铸管相对温度较高的部位设计使用激冷件；

制芯时，将激冷件预埋在主体砂芯中的相应位置，将紧固件预埋在主体砂芯中的相应位置；

将镶铸管上端插入主体砂芯上端的定位通孔中；

依次装配上定位砂芯，将定位砂芯固定主体砂芯的下端。

本发明砂芯成功解决镶铸管成型难题。所述砂芯中镶铸管与主体砂型一端采用定位通孔、一端采用定位砂芯进行定位固定，简化了模具结构，并且可以有效防止镶铸管在装配和浇注过程中的转动。所述砂芯在镶铸管温度最高的部位设置激冷件，有效加快镶铸管附近的铁液凝固速度，在减少镶铸管长期处于铁液中变形的风险的同时，保证了镶铸管的融合。尺寸准确度高，保证了油管的尺寸和使用要求。

附图说明

图1是一种进气缸油管砂芯结构示意图；

图2是A局部放大意图；

图3是B局部放大意图；

图4是定位砂芯示意图；

图5是紧固件示意图；

图6是定位砂芯与主体砂芯连接示意图。

其中，1-镶铸管；2-主体砂芯一；3-主体砂芯二；4-定位砂芯；5-螺帽；6-螺杆；7-T型螺套；8-型腔；9-定位棒；10-定位坑；11-凸形芯头；12-通孔；13-定位通孔；14-膨胀空间；15-激冷件。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图3，一种进气缸,油管砂芯，包括镶铸管1、主体砂芯一2、主体砂芯二3、定位砂芯4。

镶铸管1沿所述主体砂芯一2和主体砂芯二3的垂直方向设置于主体砂芯一2和主体砂芯二3之间的空腔处，用于形成铸件的油管空腔。所述主体砂芯一2和主体砂芯二3是组成型腔的砂芯。在浇注时镶铸管的温度相对较高的部位的主体砂芯二3上设置有激冷件15。激冷件是立方体的石墨，设置在主体砂芯二3上，激冷件设置在靠近镶铸管在浇铸过程中温度相对较高的部位，激冷件用于加快镶铸管附近的铁液凝固速度，减少镶铸管长期处于高温状态下强度变弱，进而变形的风险。

图2中，砂芯主体一2的上端设置有定位通孔13，定位通孔13是一个比镶铸管外径大0.5～1mm的圆孔，固定镶铸管的上端；镶铸管1的上端穿过主体砂芯一2上端的定位通孔13从而将镶铸管1的上端固定在主体砂芯一2上。

镶铸管1的上端设置有一个膨胀空间14。膨胀空间14是一个设置在主体砂芯一2上的圆孔，膨胀空间的高度≥0.015L。镶铸管在铁水浇铸后受热膨胀变长，膨胀空间提供镶铸管膨胀变长部分的容纳空间，防止镶铸管膨胀受阻变形。

镶铸管1下端的型腔8的一侧垂直于镶铸管1设置有一个定位棒9，同时也设置有一个定位砂芯4，镶铸管的下端位于定位砂芯4和主体砂芯一2之间，定位棒9连接于定位砂芯4，定位砂芯4与主体砂芯一2固定设置，从而定位和固定镶铸管的下端位置。定位砂芯在定位棒的相应位置设置有一个定位坑10。

镶铸管1是一个弯曲的金属管，下端的定位棒9和镶铸管1刚性连接，定位棒9和镶铸管1的材质优选优质低碳钢，表层电镀锌来促进浇铸后融合。

如图4，定位砂芯4为一个L型砂芯，短边一侧设置有凸形芯头11，凸形芯头11在装配状态下，插入主体砂芯一2相应的凹坑芯头定位中。定位砂芯4平行镶铸管9的一侧砂芯上对应定位棒的位置处设置有定位坑10。定位坑10是一个直径比定位棒大0.5～1mm的圆坑，定位坑10和镶铸管上的定位棒9配合使用，防止镶铸管位移和转动。定位砂芯4的定位坑10两侧各设置有一个通孔12。

实施例二：

如图5，用于连接主体砂芯和定位砂芯的紧固件，包括螺杆6，T型螺套7，螺帽5，连接部位具有匹配的螺纹。

T型螺套是一个T型结构，由一个带内螺纹的圆柱和一个垂直于圆柱的横杆刚性连接组成T型螺套，T型螺套可以稳定的固定在主体砂芯中。与横杆垂直连接有螺杆6，螺杆6的两端设置有螺纹，一端与T型螺套7相连接，另外一端通过螺纹与螺帽5相连接。

如图6，通过紧固件将定位砂芯4和主体砂芯一2固定连接。定位砂芯4的定位坑两侧各设置有一个通孔12，螺杆6穿过定位砂芯上设置的通孔12固定在预埋于主体砂芯一2的螺套5上，螺帽5在螺杆6靠近型腔8的一侧；螺帽5在螺杆6靠近型腔8的一侧旋拧的螺杆6上。通孔12在只有螺杆6的部位，孔径比螺杆6大1～2mm；通孔12在有螺帽5的部位，孔壁距离螺帽520～30mm、便于装配螺帽5。在装配状态下，螺杆6不能延伸到型腔8内。

定位砂芯4上的凸形芯头11与主体砂芯一上的凹坑芯头定位以及定位砂芯4的通孔12与主体砂芯一2上的螺帽5，螺杆6的装配，可以将定位砂芯4以及镶铸管9下端稳定的固定在主体砂芯上。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (8)

1.一种进气缸油管砂芯，其特征在于，包括主体砂芯、镶铸管、定位砂芯；所述镶铸管为壁厚3～10mm的弯曲管；所述镶铸管设置于所述主体砂芯内形成油管的空腔；所述主体砂芯上端设置有定位通孔；所述镶铸管的上端固定连接在所述定位通孔中；所述镶铸管的下端设置有定位棒；所述定位砂芯与所述定位棒相连接并固定在所述主体砂芯上；所述主体砂芯上还设置有激冷件，所述激冷件设置于所述镶铸管浇注和凝固过程中温度最高的部位一侧的所述主体砂芯上。

2.根据权利要求1所述的进气缸油管砂芯，其特征在于，所述主体砂芯上设置有膨胀空间；所述膨胀空间设置在所述镶铸管的上端。

3.根据权利要求1所述的进气缸油管砂芯，其特征在于，所述镶铸管的长度与外径的比值≥20。

4.根据权利要求1所述的进气缸油管砂芯，其特征在于，所述定位棒的直径为所述镶铸管直径的0 .5～1倍，长度为所述定位砂芯厚度的1/3～1/2。

5.根据权利要求1所述的进气缸油管砂芯，其特征在于，所述定位砂芯的一侧设置有芯头，与所述主体砂芯中设置的芯头定位固定连接。

6.根据权利要求1所述的进气缸油管砂芯，其特征在于，所述定位砂芯上设置有定位坑；所述定位坑固定连接所述定位棒。

7.根据权利要求1所述的进气缸油管砂芯，其特征在于，所述定位砂芯上设置有通孔。

8.根据权利要求7所述的进气缸油管砂芯，其特征在于，所述主体砂芯上设置有与所述通孔配套使用的紧固件。

Images