CN114378286A - 铸造装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种铸造装置,在气缸体的铸造装置中,能够抑制由浇铸时的熔融金属的冲击导致的型芯销以及由型芯销形成的铸孔通路的变形。铸造装置(1)具备:具备第一型芯销(11)的第一侧方模具(2)、具备第二型芯销(12)的第二侧方模具(3)、形成有熔融金属流入口(10)的下侧模具(第三模具)(4)、以及镶铸金属(15)。熔融金属流入口(10)配置为熔融金属的流入方向与第一型芯销(11)以及第二型芯销(12)的轴向交叉。第一型芯销(11)以及第二型芯销(12)通过在合模时对接从而构成用于形成润滑油用的主油道(25)的型芯。镶铸金属在(15)配置于第一型芯销(11)与第二型芯销(12)的对接部(17)和熔融金属流入口(10)之间、且从熔融金属的流入方向的上游侧遮蔽对接部(17)的位置。
Description
技术领域
本发明涉及铸造装置。
背景技术
已知有在发动机的气缸体形成有油通路用主油道的构造。主油道是沿气缸排列方向延伸的长通路,对朝向发动机内部的曲柄轴、活塞背面的喷油器供给润滑油。如果是直列的多缸(例如六缸以上的)发动机那样的在气缸排列方向上较长的气缸体,通常在铸造气缸体后通过钻头等进行机械加工来形成主油道。但是,在该情况下,由于除铸造外另行进行机械加工故制造成本增加。
因此考虑在铸造时使用型芯销来形成主油道以抑制成本增加。在铸造时,主油道由相互对接的一对型芯销形成。但是,在该情况下,担心在注入熔融金属时熔融金属直接冲击型芯销而使型芯销变形。为此,通过在从向模具内部的腔室注入熔融金属的熔融金属流入口侧分离的位置,具体而言在隔着各缸套与熔融金属流入口相反的一侧的位置配置型芯销,从而避免熔融金属直接冲击型芯销。
近年来,为了改善发动机的油耗、排放等,提出了根据运转状况改变所使用的主油道的根数的技术。在具备两根以上这种主油道的气缸体的情况下,不得不在熔融金属流入口侧也追加主油道。因此,形成熔融金属流入口侧的主油道的型芯销不能避免被熔融金属直接冲击,担心型芯销变形。
作为用于防止这种型芯销的变形的在先技术,在专利文献1中公开有下述模具,其在第一型芯销与第二型芯销的对接部形成在熔融金属流动方向上相互对置的倾斜面,通过这些倾斜面抵接从而能够抑制型芯销彼此的变形。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-240818号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,考虑到即使是上述模具那样在型芯销彼此的对接部形成有倾斜面的构造,在型芯销的长度变长、或者型芯销彼此的对接载荷增大的情况下,也会产生各种问题。例如,存在产生型芯销的前端部的轴错位,或者由于熔融金属注入时的型芯销的热膨胀而使型芯销变形、由于熔融金属进入倾斜面而产生飞边的风险变高的问题。在该情况下,产生在铸造后通过钻头等对铸孔通路进行后加工的必要。特别是若为了承受熔融金属的直接冲击而增大对接载荷,则型芯销变形的风险进一步变高。
本发明鉴于上述情况而完成,其目的在于,在铸造发动机的气缸体的铸造装置中,能够抑制在使用型芯销在熔融金属流入口侧形成作为主油道的铸孔通路时,由浇铸时的熔融金属的冲击导致的型芯销的变形,进而抑制铸孔通路的变形。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的铸造装置是铸造发动机的气缸体的铸造装置,其特征在于,具备:第一侧方模具,具备第一型芯销;第二侧方模具,与所述第一侧方模具对置配置,且具备沿与所述第一型芯销相同的轴线延伸的第二型芯销;第三模具,在合模时与所述第一侧方模具、所述第二侧方模具一同形成腔室,并且形成有用于向该腔室注入熔融金属的熔融金属流入口;以及镶铸金属,至少一部分配置于所述腔室内部,所述熔融金属流入口配置为从该熔融金属流入口向所述腔室的熔融金属的流入方向与所述第一型芯销以及所述第二型芯销的轴向交叉,所述第一型芯销以及所述第二型芯销通过在合模时所述第一型芯销以及所述第二型芯销的前端部彼此对接,从而构成用于形成所述气缸体中的作为润滑油流动的通路的主油道的型芯,所述镶铸金属配置于所述第一型芯销和所述第二型芯销的对接部与所述熔融金属流入口之间、且从所述熔融金属的流入方向的上游侧遮蔽所述对接部的位置。
在该构成中,在铸造在气缸体中的熔融金属流入口侧的侧部形成有主油道的气缸体时,在合模时组合第一侧方模具、第二侧方模具、以及第三模具来形成腔室,并且在腔室内部,第一型芯销与第二型芯销对接以构成主油道。在腔室内部,镶铸金属配置于第一型芯销和第二型芯销的对接部与熔融金属流入口之间、且能够从熔融金属的流入方向的上游侧遮蔽对接部的位置。在该状态下,由于对接部被镶铸金属从熔融金属的流入方向的上游侧遮蔽,因此能够避免在熔融金属从熔融金属流入口流入腔室内部时,对接部受到熔融金属的直接冲击。因此,通过保护成为第一以及第二型芯销的弯折起点的对接部免受熔融金属的直接冲击,从而能够抑制第一以及第二型芯销的变形,由此也能够抑制由第一以及第二型芯销形成的作为铸孔通路的主油道的变形。而且,通过维持上述销的对接能够防止在对接部产生飞边。其结果,无需为了形成主油道而通过钻头等进行机械加工。
在上述的铸造装置中优选的是,所述镶铸金属配置为沿与所述第一型芯销以及所述第二型芯销的轴向交叉的方向延伸。
在该构成中,形成铸孔通路的镶铸金属相对于第一型芯销以及第二型芯销配置于熔融金属流入口侧,以通过沿与第一型芯销以及第二型芯销的轴向交叉的方向延伸,从而由沿该交叉方向延伸的镶铸金属在较大范围覆盖第一型芯销与第二型芯销的对接部。由此,能够可靠地避免熔融金属向对接部的直接冲击。
在上述的铸造装置中优选的是,所述第一型芯销以及所述第二型芯销沿水平方向延伸,所述镶铸金属配置为沿垂直方向延伸。
在该构成中,镶铸金属形成沿垂直方向延伸的铸孔通路。镶铸金属与沿水平方向延伸的第一型芯销以及第二型芯销正交,相对于第一型芯销以及第二型芯销配置于熔融金属流入口侧,以由沿该垂直方向延伸的镶铸金属在较大范围覆盖第一型芯销与第二型芯销的对接部。由此,能够更可靠地避免熔融金属向对接部的直接冲击。
在上述的铸造装置中优选的是,所述镶铸金属是在所述气缸体形成用于从气缸头向曲轴箱返回润滑油的回油通路的铸孔部件。
在该构成中,通过将在气缸体形成用于从气缸头向曲轴箱返回润滑油的回油通路的铸孔部件,用作上述的镶铸金属,从而能够覆盖第一型芯销与第二型芯销的对接部来避免熔融金属向对接部的直接冲击。因此,无需除了回油通路用的铸孔部件以外再另外设置用于避免熔融金属向对接部的直接冲击的专用的镶铸金属,能够避免铸造装置的部件数量的增大。
在上述的铸造装置中优选的是,所述镶铸金属配置为以与所述第一型芯销以及所述第二型芯销的轴向交叉的方式从所述熔融金属的流入方向的上游侧沿水平方向延伸,所述镶铸金属的前端配置于从所述熔融金属的流入方向的上游侧遮蔽所述对接部的位置。
根据该构成,镶铸金属以与第一型芯销以及第二型芯销的轴向交叉的方式,从熔融金属的流入方向的上游侧沿水平方向延伸,镶铸金属的前端相对于对接部配置于熔融金属的流入方向的上游侧。在该构成中,由于朝向对接部的熔融金属沿镶铸金属在水平方向上流动,从而能够通过镶铸金属周围的流动阻力减弱朝向对接部的熔融金属的流势。而且,由于对接部被镶铸金属的前端从熔融金属的流入方向的上游侧遮蔽,因此能够避免熔融金属向对接部的直接冲击。
在上述的铸造装置中优选的是,所述镶铸金属是形成除料用或者辅机类安装用的沿水平方向延伸的铸出孔的铸孔部件。
根据该构成,通过将形成除料用或者辅机类安装用的沿水平方向延伸的铸出孔的铸孔部件,用作上述的镶铸金属,从而能够覆盖第一型芯销与第二型芯销的对接部来避免熔融金属向对接部的直接冲击。因此,无需除了上述用途的铸孔部件以外再另外设置用于避免熔融金属向对接部的直接冲击的专用的镶铸金属,能够避免铸造装置的部件数量的增大。
在上述的铸造装置中优选的是,能够沿所述第一型芯销以及所述第二型芯销的轴向弹性变形的第一弹簧以及第二弹簧串联地排列配置于所述第一型芯销以及所述第二型芯销中的至少一方的基端部,所述第一弹簧在所述第一型芯销以及所述第二型芯销对接前的状态下预先收缩规定量,在对接时使得在所述第一弹簧与所述第二弹簧之间载荷具有差异。
根据该构成,在第一型芯销与第二型芯销的对接时,仅压缩串联地排列配置的第一弹簧以及第二弹簧中的第二弹簧,能够以较高的弹簧常数在较短的行程通过适当的载荷使第一型芯销以及第二型芯销对接。另一方面,在通过铸造将气缸体成型时,关于由第一以及第二型芯销的热膨胀导致的伸长,通过同时压缩第一弹簧31以及第二弹簧32来能够以较低的弹簧常数减少载荷相对于行程量的变化。其结果,能够抑制第一以及第二型芯销的弯折。
发明效果
根据本发明的铸造装置,在使用型芯销在熔融金属流入口侧形成铸孔通路时,能够抑制由浇铸时的熔融金属的冲击导致的型芯销的变形。其结果,能够抑制通过型芯销形成的铸孔通路的变形。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的铸造装置的整体构成的立体图。
图2是表示图1的腔室内部的第一~第四型芯销以及下侧镶铸金属的配置的放大立体图。
图3是表示图1的腔室内部的第一~第四型芯销以及下侧镶铸金属的配置的放大俯视图。
图4是表示图1的铸造装置中的第一~第三模具、第五模具、第一~第二型芯销以及下侧镶铸金属的平面配置的俯视图。
图5是表示图4的第一型芯销与第二型芯销的对接部被下侧镶铸金属从熔融金属的上游方向遮蔽的状态的说明图。
图6是图1的镶铸金属附近的纵剖面图。
图7是表示熔融金属流入由图1的铸造装置的第一~第六模具形成的腔室中的状态的腔室附近的纵剖面图。
图8是内置于图1的第一模具中的载荷调整部的剖面说明图。
图9是表示图8的载荷调整部的载荷特性的图表。
图10是作为本发明的其他实施方式,对使用追加了前侧镶铸金属的铸造装置铸造气缸体进行说明立体说明图。
图11是追加了图10的前侧镶铸金属的铸造装置中的腔室附近的纵剖面图。
图12是表示作为发动机内部的润滑油的通路且具备两根主油道的润滑构造的立体说明图。
附图标记说明
1 铸造装置
2 第一侧方模具
3 第二侧方模具
4 下侧模具(第三模具)
5 前侧模具
6 后侧模具
7 上侧模具
9 腔室
10 熔融金属流入口
11 第一型芯销
12 第二型芯销
15 下侧镶铸金属(镶铸金属)
16 流入浇口
17 对接部
25 第一主油道
26 第二主油道
30 载荷调整部
31 第一弹簧
32 第二弹簧
39 前侧镶铸金属(镶铸金属)
40 除料用或者辅机类安装用的铸出孔
50 发动机
B 气缸体
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的优选的一实施方式进行详细叙述。
图1所示的铸造装置1是铸造发动机50(参照图12)的气缸体B(参照图10)的装置。关于由铸造装置1铸造的气缸体B的形状,在本发明中不特别限定,例如由铸造装置1制造直列多气缸(在本实施方式中为四缸)发动机用的气缸体。
(模具2~7的说明)
如图1~7所示,铸造装置1为了形成作为与气缸体B的形状对应的空间部的腔室9,而具备六个模具,即第一侧方模具2、第二侧方模具3、下侧模具4(对应于本发明的第三模具)、前侧模具5、后侧模具6、以及上侧模具7。通过该六个模具2~7在合模时组合,从而形成密闭的腔室9。另外,在图1中,为了能够目视确认腔室9,前侧模具5以及上侧模具7使用双点划线简略地示出。
另外,第一侧方模具2以及第二侧方模具3在气缸体B的气缸排列方向X上相互分离地对置配置。下侧模具4以及上侧模具7在垂直方向Z上相互分离地对置配置。前侧模具5以及后侧模具6在与气缸排列方向X正交的宽度方向Y上相互分离地对置配置。前侧模具5配置于后述的熔融金属流入口10的上侧。
在下侧模具4形成有用于向腔室9压入熔融金属的熔融金属流入口10。熔融金属流入口10是沿垂直方向Z贯通该下侧模具4的贯通孔。熔融金属流入口10穿过流入浇口16与腔室9连通。流入浇口16通过下侧模具4与前侧模具5的对置面形成,是向斜上方延伸的通路。
如图6~7所示,将铝合金等金属熔融而形成的熔融金属从熔融金属流入口10经由流入浇口16以高温高压的状态被压入腔室9,由此进行与腔室9的形状对应的气缸体B的铸造(具体而言,压铸成形)。流入腔室9的熔融金属的残余部分以及空气穿过排气通路21~23被向腔室9的外部排出。排气通路21~23分别形成于从流入浇口16分离的位置,例如下侧模具4与后侧模具6之间、前侧模具5与上侧模具7之间、以及后侧模具6与上侧模具7之间。
(型芯销11~14的说明)
铸造装置1为了在气缸体B形成第一主油道25以及第二主油道26(参照图7以及图12)作为两根润滑油通路,还具备四根型芯销,即第一型芯销11、第二型芯销12、第三型芯销13、以及第四型芯销14。
另外,第一主油道25是距离流入浇口16较近一侧的润滑油通路,是主要在高速运转时或者高温状态时对向发动机内部的活塞的背面喷射润滑油的喷油器(喷射部)等供给润滑油的通路。第二主油道26(参照图7以及图12)是距离流入浇口16较远一侧的润滑油通路,是在发动机驱动中始终对发动机内部的曲轴轴颈、上述的喷油器供给润滑油的通路。在图12所示的曲轴箱CC中存储的润滑油由滤油器41过滤之后,经由第一供给通路42被供给第一主油道25以及第二主油道26。并且,润滑油也经由第二供给通路43被供给到气缸头CH中的阀开闭机构用油道44。
图1~5所示的第一型芯销11是用于形成距离流入浇口16较近的第一主油道25(参照图7以及图12)的型芯的一部分,在第一侧方模具2中的面向腔室9的表面中,向腔室9的内侧且气缸排列方向X突出地设置。
图1~7所示的第二型芯销12是用于形成上述的第一主油道25的型芯的另一部分,在第二侧方模具3中的面向腔室9的表面中,向腔室9的内侧且气缸排列方向X突出地设置。第二型芯销12沿与第一型芯销11相同的轴线(在本实施方式中为沿气缸排列方向X延伸的轴线)延伸。
第一型芯销11以及第二型芯销12通过在合模时它们的前端部彼此对接(即形成图2~3、图5的对接部17)从而构成用于形成作为气缸体B中的润滑油流动的通路的第一主油道25的型芯。
图1~5所示的第三型芯销13是用于形成距离流入浇口16较远的第二主油道26(参照图7以及图12)的型芯的一部分,在第一侧方模具2中的面向腔室9的表面中,向腔室9的内侧且气缸排列方向X突出地设置。
图1~7所示的第四型芯销14是用于形成上述的第二主油道26的型芯的另一部分,在第二侧方模具3中的面向腔室9的表面中,向腔室9的内侧且气缸排列方向X突出地设置。第四型芯销14沿与第三型芯销13相同的轴线(在本实施方式中为沿气缸排列方向X延伸的轴线)延伸。
第三型芯销13以及第四型芯销14通过在合模时它们的前端部彼此对接(形成图2~3的对接部18)从而构成用于形成作为气缸体B中的润滑油流动的通路的第二主油道26的型芯。
第三型芯销13以及第四型芯销14隔着图2所示的腔室9的气缸形成区域9a位于第一型芯销11以及第二型芯销12的相反一侧。
这里,在以第一型芯销11以及第二型芯销12为基准观察上述的熔融金属流入口10的位置的情况下,如图1~2以及图4所示,熔融金属流入口10配置为从该熔融金属流入口10向腔室9的熔融金属的流入方向M、与第一型芯销11以及第二型芯销12的轴向(与气缸排列方向X相同的方向)交叉(在图1~2中为正交)。
(下侧镶铸金属15的说明)
如图1~6所示,在本实施方式中,为了使第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17避免从熔融金属流入口10流入腔室9的熔融金属的直接冲击,将下侧镶铸金属15配置于腔室9的内部。
下侧镶铸金属15只要至少一部分配置于腔室9内部即可。在本实施方式中,下侧镶铸金属15设为沿垂直方向Z贯通下侧模具4,该下侧镶铸金属15的上端附近的部分向腔室9的内部突出。
下侧镶铸金属15配置于第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17、和熔融金属流入口10之间,且从熔融金属的流入方向M的上游侧遮蔽对接部17的位置。具体而言,如图2、图4~6所示,穿过流入浇口16流入腔室9的熔融金属的流入方向M与第一型芯销11以及第二型芯销12的轴向正交,并且朝向斜上方。下侧镶铸金属15在对接部17中的熔融金属的流入方向M的上游侧的位置,配置为沿垂直方向Z延伸,因此能够从朝向斜上方的熔融金属(参照流入方向M)遮蔽对接部17。
在本实施方式中,下侧镶铸金属15配置为沿相对于第一型芯销11以及第二型芯销12的轴向(气缸排列方向X)交叉的方向延伸。更具体而言,在第一型芯销11以及第二型芯销12沿水平方向延伸的构成中,下侧镶铸金属15配置为沿垂直方向Z延伸。因此,能够通过沿垂直方向Z延伸的下侧镶铸金属15遮蔽对接部17从而可靠地避免沿流入浇口16朝向斜上方的熔融金属(参照流入方向M)直接冲击对接部17。
在本实施方式中,作为下侧镶铸金属15,使用在气缸体B形成用于从图12所示的发动机50的气缸头CH向下方的曲轴箱CC返回润滑油的回油通路(回油用铸孔通路)的铸孔部件。另外,虽然下侧镶铸金属15仅延伸到形成气缸体B的腔室9的总高度的一半左右的高度,但下侧镶铸金属15的上方的通路部分通过使用钻头对铸造后的气缸体在垂直方向Z上开孔而形成。由此,形成从气缸头CH向下方的曲轴箱CC(参照图12)沿垂直方向Z贯通的回油通路。
图1~6所示的下侧镶铸金属15具有上方较细的薄板的形状,但本发明不限于此,也可以是其他形状,例如柱状(圆柱、棱柱等)等形状。
(载荷调整部30的说明)
在本实施方式中,在第一型芯销11以及第二型芯销12的对接时以及铸造中的热膨胀时,为了调整作用于该第一型芯销11以及第二型芯销12的载荷,而设有图8所示那样的载荷调整部30。
载荷调整部30设于第一型芯销11以及第二型芯销12中的至少一方的基端部。在图8的例子中,载荷调整部30以与第一型芯销11的基端部11a抵接的方式设于第一侧方模具2的内部。具体而言,第一型芯销11插入第一侧方模具2中的沿水平方向(具体而言与气缸排列方向X相同的方向)延伸的插入孔37。在第一侧方模具2的内部形成有与插入孔37连通并且沿水平方向延伸的空间部38。在空间部38收容有第一型芯销11的扩径后的基端部11a以及载荷调整部30。基端部11a能够在从载荷调整部30承受水平方向的载荷的同时在空间部38的内部沿水平方向移动。
载荷调整部30具备能够沿第一型芯销11以及第二型芯销12的轴向弹性变形且相互串联地排列配置的第一弹簧31以及第二弹簧32、夹在第一弹簧31与第二弹簧32之间的中间部件33、夹在第一弹簧31与第一型芯销11的基端部11a之间的前端部件34、夹在第二弹簧32与空间部38的内端之间的后端部件35、以及用于使第一弹簧31预先收缩规定量的限制部件36。中间部件33、前端部件34、以及限制部件36在空间部38内部沿水平方向移动自如地配置。
限制部件36穿过第一弹簧31的内部在规定的行程量的范围内能够沿水平方向相对移动地连接于前端部件34。限制部件36与前端部件34的最大间隔与第一弹簧31的自由长度相比设定得较短。由此,第一弹簧31在前端部件34与限制部件36之间预先收缩规定量。因此,第一弹簧31在第一型芯销11以及第二型芯销12对接前的状态下,预先收缩规定量,在对接时在第一弹簧31与第二弹簧32之间载荷具有差异。另一方面,第二弹簧32在自由长度的状态或者以比第一弹簧31的初期的收缩量小的收缩量收缩的状态下,收容于中间部件33与后端部件35之间。
图9示出了表示上述构成的载荷调整部30的载荷特性的图表。该图表的横轴表示载荷调整部30整体的位移量,纵轴表示载荷调整部30作用于第一型芯销11的载荷。
图9所示的“组装”的过程是将载荷调整部30组装于第一侧方模具2的空间部38内部的过程。在组装的过程中,由于第一弹簧31预先收缩规定量地固定在前端部件34与限制部件36之间(即,第一弹簧31作为初期载荷以与图9的载荷F1成比例的收缩量收缩),因此在该阶段中,第一弹簧31不会进一步压缩。另一方面,第二弹簧32在微量收缩的状态下组装于中间部件33与后端部件35之间。此时,仅第二弹簧32压缩,在图9中,仅基于第二弹簧32的弹簧常数的特性由第一载荷特性直线L1表示。在组装了载荷调整部30的状态下,载荷调整部30的位移量(收缩量)为X1,作用于第一型芯销11的载荷为F0。
接着,在图9的“合模”的过程中,组合上述的模具2~7而形成腔室9,并且使第一型芯销11以及第二型芯销12对接。此时,在第一型芯销11与第二型芯销12的对接的初期状态下,仅串联地排列配置的第一弹簧31以及第二弹簧32中的第二弹簧32被压缩。此时,在图9所示的载荷特性中,第一载荷特性直线L1在达到载荷F1(即,与第一弹簧31的规定的收缩量成比例的载荷)时在变化点P弯折,移至梯度比第一载荷特性直线L1平缓的第二载荷特性直线L2(即,第一弹簧31以及第二弹簧32双方被压缩)。第二载荷特性直线L2表示第一弹簧31以及第二弹簧32合成后的弹簧常数的特性。
关于从第一型芯销11与第二型芯销12的对接至合模完成,首先载荷调整部30基于第一载荷特性直线L1所示的仅第二弹簧32的弹簧常数,以较少的位移量增大对第一型芯销11的载荷。然后,在达到载荷F1的变化点P时移至第二载荷特性直线L2并基于第一弹簧31以及第二弹簧32的合成弹簧常数(比仅第二弹簧32的弹簧常数低的弹簧常数),载荷调整部30调整对第一型芯销11的载荷,以使在以较大的位移量完成合模时的位移量X2成为目标的合模载荷F2。
而且,在图9的“铸造时的热膨胀”的过程中,第二载荷特性直线L2设为下述载荷特性,即使由于铸造时的第一型芯销11与第二型芯销12的热膨胀而使第一型芯销11的基端部11a向空间部38的内侧(图8的左端)后退,相对于载荷调整部30的位移量而言,也不会超过压曲极限载荷F3。即,由第一型芯销11的热膨胀所导致的载荷调整部30的最大位移量X3和压曲极限载荷F3,来决定第二载荷特性直线L2的斜率。
(本实施方式的特征)
(1)
本实施方式的铸造装置1是铸造发动机50的气缸体B的铸造装置1,具备:第一侧方模具2,具备第一型芯销11;第二侧方模具3,与第一侧方模具2对置配置且具备沿与第一型芯销11相同的轴线延伸的第二型芯销12;下侧模具4(对应于本发明的第三模具),在合模时与第一侧方模具2、第二侧方模具3一同形成腔室9,并且形成有用于向该腔室9注入熔融金属的熔融金属流入口10;以及下侧镶铸金属15,作为至少一部分配置于腔室9内部的镶铸金属,设于下侧模具4。熔融金属流入口10配置为从该熔融金属流入口10向腔室9的熔融金属的流入方向M、与第一型芯销11以及第二型芯销12的轴向(气缸排列方向X)交叉。第一型芯销11以及第二型芯销12通过在合模时它们的前端部彼此对接从而构成形成气缸体B中的作为润滑油流动的通路的第一主油道25的型芯。下侧镶铸金属15配置于第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17、和熔融金属流入口10之间,且从熔融金属的流入方向M的上游侧遮蔽对接部17的位置。
在上述的构成中,在铸造在气缸体B中的熔融金属流入口10侧的侧部形成有第一主油道25的气缸体B时,在合模时组合第一侧方模具2、第二侧方模具3、以及下侧模具4来形成腔室9,并且在腔室9内部,第一型芯销11与第二型芯销12对接以构成第一主油道25。在腔室9内部,下侧镶铸金属15配置于第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17、和熔融金属流入口10之间,且能够从熔融金属的流入方向M的上游侧遮蔽对接部17的位置。在该状态下,由于对接部17被下侧镶铸金属15从熔融金属的流入方向M的上游侧遮蔽,因此能够避免在熔融金属从熔融金属流入口10流入腔室9内部时,对接部17受到熔融金属的直接冲击。因此,通过保护成为第一以及第二型芯销11、12的弯折起点的对接部17免受熔融金属的直接冲击,从而能够抑制第一以及第二型芯销11、12的变形,由此也能够抑制由第一以及第二型芯销11、12形成的作为铸孔通路的第一主油道25的变形。而且,通过维持上述销的对接能够防止在对接部17产生飞边。其结果,无需为了形成第一主油道25而通过钻头等进行机械加工。
(2)
在本实施方式的铸造装置1中,下侧镶铸金属15配置为沿与第一型芯销11以及第二型芯销12的轴向(气缸排列方向X)交叉的方向延伸。
在上述的构成中,形成铸孔通路的下侧镶铸金属15相对于第一型芯销11以及第二型芯销12配置于熔融金属流入口10侧,以通过沿与第一型芯销11以及第二型芯销12的轴向(气缸排列方向X)交叉的方向延伸,从而由沿该交叉方向延伸的下侧镶铸金属15在较大范围覆盖第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17。由此,能够可靠地避免熔融金属向对接部17的直接冲击。
(3)
在本实施方式的铸造装置1中,第一型芯销11以及第二型芯销12沿水平方向延伸,下侧镶铸金属15配置为沿垂直方向Z延伸。
在上述的构成中,下侧镶铸金属15形成沿垂直方向Z延伸的铸孔通路。下侧镶铸金属15与沿水平方向延伸的第一型芯销11以及第二型芯销12正交,相对于第一型芯销11以及第二型芯销12配置于熔融金属流入口10侧,以由沿该垂直方向Z延伸的下侧镶铸金属15在较大范围覆盖第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17。由此,能够更可靠地避免熔融金属向对接部17的直接冲击。
(4)
在本实施方式的铸造装置1中,下侧镶铸金属15是在气缸体B形成用于从气缸头CH向曲轴箱CC返回润滑油的回油通路的铸孔部件。
在上述的构成中,通过将在气缸体B形成用于从气缸头CH向曲轴箱CC返回润滑油的回油通路的铸孔部件,用作上述的下侧镶铸金属15,从而能够覆盖第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17来避免熔融金属向对接部17的直接冲击。因此,无需除了回油通路用的铸孔部件,另外设置用于避免熔融金属向对接部17的直接冲击的专用的下侧镶铸金属15,能够避免铸造装置1的部件数量的增大。
(5)
在本实施方式的铸造装置1中,能够沿第一型芯销11以及第二型芯销12的轴向弹性变形的第一弹簧31以及第二弹簧32串联地排列配置于第一型芯销11以及第二型芯销12中的至少一方的基端部。第一弹簧31在第一型芯销11以及第二型芯销12对接前的状态下,预先收缩规定量,使得在对接时在第一弹簧31与第二弹簧32之间载荷具有差异。
根据上述的构成,在第一型芯销11与第二型芯销12的对接时,仅压缩串联地排列配置的第一弹簧31以及第二弹簧32中的第二弹簧32,能够以较高的弹簧常数在较短的行程通过适当的载荷使第一型芯销11以及第二型芯销12对接。另一方面,在通过铸造将气缸体B成型时,关于由第一以及第二型芯销11、12的热膨胀导致的伸长,通过同时压缩第一弹簧31以及第二弹簧32来能够以较低的弹簧常数减少载荷相对于行程量的变化。其结果,能够抑制第一以及第二型芯销11、12的弯折。
(变形例)
(A)
在上述的实施方式中,作为用于避免第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17受到熔融金属的直接冲击的镶铸金属的一例,以设于下侧模具4的下侧镶铸金属15为例进行了说明,但本发明不限于此。本发明的镶铸金属只要至少一部分配置于腔室9内部,并配置于第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17和熔融金属流入口10之间,且能够从熔融金属的流入方向M的上游侧遮蔽对接部17的位置即可。
因此,作为本发明的铸造装置的变形例,镶铸金属也可以是图10~11所示的前侧镶铸金属39。
这里,图10是作为本发明的其他实施方式,对使用追加了前侧镶铸金属39的铸造装置铸造气缸体B进行说明的立体说明图。图11是追加了图10的前侧镶铸金属39的铸造装置中的腔室9附近的纵剖面图。
如图10~11所示,前侧镶铸金属39配置为以与第一型芯销11以及第二型芯销12的轴向(气缸排列方向X)交叉的方式从熔融金属的流入方向M的上游侧沿水平方向、具体而言沿与轴向(气缸排列方向X)正交的气缸体B的宽度方向Y延伸。
前侧镶铸金属39设置为从前后方向(上述的宽度方向Y)贯通前侧模具5,该前侧镶铸金属39的前端附近的部分向腔室9的内部突出。
前侧镶铸金属39的前端配置于从熔融金属的流入方向M的上游侧(即宽度方向Y中的前侧Y1)遮蔽第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17的位置。
前侧镶铸金属39是形成除料用或者辅机类安装用的沿水平方向(具体而言,气缸体B的宽度方向Y)延伸的铸出孔40的铸孔部件。
图10~11所示的变形例的铸造装置对于上述记载以外的其他构成与上述的实施方式的铸造装置1(参照图1~8)共通。即,图11所示的变形例的铸造装置作为本发明的镶铸金属而具备两个镶铸金属,即不仅具备前侧镶铸金属39,还具备上述实施方式的下侧镶铸金属15。在该构成中,能够通过下侧镶铸金属15以及前侧镶铸金属39双方从沿流入浇口16向斜上方流动的熔融金属(参照流入方向M)遮蔽对接部17,能够更可靠地避免熔融金属向对接部17的直接冲击。
如以上那样,在上述的图10~11所示的变形例的铸造装置中,前侧镶铸金属39配置为以与第一型芯销11以及第二型芯销12的轴向(气缸排列方向X)交叉的方式从熔融金属的流入方向M的上游侧沿水平方向延伸。下侧镶铸金属15的前端配置于能够从熔融金属的流入方向M的上游侧遮蔽对接部17的位置。
根据上述构成,前侧镶铸金属39以与第一型芯销11以及第二型芯销12的轴向(气缸排列方向X)交叉的方式,从熔融金属的流入方向M的上游侧沿水平方向(宽度方向Y)延伸,前侧镶铸金属39的前端相对于对接部17配置于熔融金属的流入方向M的上游侧。在该构成中,由于朝向对接部17的熔融金属沿前侧镶铸金属39在水平方向上流动,从而能够通过前侧镶铸金属39周围的流动阻力减弱朝向对接部17的熔融金属的流势。而且,由于对接部17被下侧镶铸金属15的前端从熔融金属的流入方向M的上游侧遮蔽,因此能够避免熔融金属向对接部17的直接冲击。
进而在上述变形例的铸造装置中,前侧镶铸金属39是形成除料用或者辅机类安装用的沿水平方向延伸的铸出孔40的铸孔部件。
根据上述构成,通过将形成除料用或者辅机类安装用的沿水平方向延伸的铸出孔40的铸孔部件,用作上述的前侧镶铸金属39,从而能够覆盖第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17来避免熔融金属向对接部17的直接冲击。因此,无需除了上述用途的铸孔部件,另外设置用于避免熔融金属向对接部17的直接冲击的专用的前侧镶铸金属39,能够避免铸造装置1的部件数量的增大。
(B)
另外,本发明的镶铸金属不仅是上述实施方式所示的设于下侧模具4的下侧镶铸金属15或者变形例所示的设于前侧模具5的前侧镶铸金属,只要能够配置于熔融金属流入口10与对接部17之间,则也可以是设于上侧模具7的上侧镶铸金属,或者设于后侧模具6的后侧镶铸金属。
(C)
在上述的实施方式中,示出了下侧模具4对应于本发明的第三模具,熔融金属流入口10形成于下侧模具4的例子,但本发明不限于此,只要是第一侧方模具2以及第二侧方模具3以外的模具便能够形成熔融金属流入口10。因此,熔融金属流入口10能够形成于前侧模具5、后侧模具6、以及上侧模具7中的任一个(即,前侧模具5、后侧模具6、以及上侧模具7也可以成为本发明的第三模具)。
在该情况下,只要是相对于第一型芯销11与第二型芯销12的对接部17在熔融金属的流入方向M的上游侧配置有镶铸金属的构造,便能够避免熔融金属向对接部17的直接冲击。
Claims (7)
1.一种铸造装置,是铸造发动机的气缸体的铸造装置,其特征在于,具备:
第一侧方模具,具备第一型芯销;
第二侧方模具,与所述第一侧方模具对置配置,且具备沿与所述第一型芯销相同的轴线延伸的第二型芯销;
第三模具,在合模时与所述第一侧方模具、所述第二侧方模具一同形成腔室,并且形成有用于向该腔室注入熔融金属的熔融金属流入口;以及
镶铸金属,至少一部分配置于所述腔室内部,
所述熔融金属流入口配置为从该熔融金属流入口向所述腔室的熔融金属的流入方向与所述第一型芯销以及所述第二型芯销的轴向交叉,
所述第一型芯销以及所述第二型芯销通过在合模时所述第一型芯销以及所述第二型芯销的前端部彼此对接,从而构成用于形成所述气缸体中的作为润滑油流动的通路的主油道的型芯,
所述镶铸金属配置于所述第一型芯销和所述第二型芯销的对接部与所述熔融金属流入口之间、且从所述熔融金属的流入方向的上游侧遮蔽所述对接部的位置。
2.如权利要求1所述的铸造装置,其中,
所述镶铸金属配置为沿与所述第一型芯销以及所述第二型芯销的轴向交叉的方向延伸。
3.如权利要求2所述的铸造装置,其中,
所述第一型芯销以及所述第二型芯销沿水平方向延伸,
所述镶铸金属配置为沿垂直方向延伸。
4.如权利要求3所述的铸造装置,其中,
所述镶铸金属是在所述气缸体上形成用于从气缸头向曲轴箱返回润滑油的回油通路的铸孔部件。
5.如权利要求1所述的铸造装置,其中,
所述镶铸金属配置为以与所述第一型芯销以及所述第二型芯销的轴向交叉的方式从所述熔融金属的流入方向的上游侧沿水平方向延伸,
所述镶铸金属的前端配置于从所述熔融金属的流入方向的上游侧遮蔽所述对接部的位置。
6.如权利要求5所述的铸造装置,其中,
所述镶铸金属是形成除料用或者辅机类安装用的沿水平方向延伸的铸出孔的铸孔部件。
7.如权利要求1~6中任一项所述的铸造装置,其中,
能够沿所述第一型芯销以及所述第二型芯销的轴向弹性变形的第一弹簧以及第二弹簧串联地排列配置于所述第一型芯销以及所述第二型芯销中的至少一方的基端部,
所述第一弹簧在所述第一型芯销以及所述第二型芯销对接前的状态下预先收缩规定量,在对接时使得在所述第一弹簧与所述第二弹簧之间载荷具有差异。
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