CN202725948U - 重型柴油机水套芯模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重型柴油机水套芯模具。该模具包括：矩形下芯盒、左芯盒组件、右芯盒、前侧抽块、后侧抽块和8字抽块组件；组装时，右芯盒和左芯盒组件安装到下芯盒上，前侧抽块和后侧抽块分别插入前侧抽块插口和后侧抽块插口，右芯盒和左芯盒组件以及8字抽块组件围合形成制备砂芯的型腔。该模具具有开合模具准确到位，制作砂芯形状准确强度高，易砂芯成形，并且模具成本低，模具制作周期短。

Description

重型柴油机水套芯模具

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，特别涉及一种重型柴油机水套芯模具。

背景技术

现在重型柴油机气缸体的开发，特别是带有干式缸套气缸体水套的重型柴油机气缸体的开发，为了验证其结构的设计合理性以及产品的特性，通常会铸造加工装配出数量不多的几台新产品验证样机，通过验证样机再进行产品的优化设计，样机合格后才进入产品的模具开发制造砂芯进行批量化生产。因而重型柴油机缸体的开发前期，从成本的角度出发通常重型柴油机的机体的砂芯生产方法不会投入太多的模具进行砂芯的制芯。重型柴油机的干式缸套气缸体水套砂芯的制芯方法通常有两种：一种是不采用模具，直接应用激光快速成型机直接把砂芯烧结成型；另一种是采用金属模具在制芯设备上进行制芯。

现有的两种制芯方法虽能满足工作需要，但存在一定的缺点，主要表现在：

第一种激光快速成型机制作砂芯其缺点在于：重型柴油机的干式缸套气缸体水套砂芯为多缸六连环中空无支撑的结构，形状复杂，砂芯薄壁，因此砂芯的强度要求高，通常需要在砂芯内置放金属类支撑以增强砂芯强度。而制作的砂芯不采用模具，不能够在环中空的两缸间距交汇点当中植入金属类的砂芯支撑，还有快速制造的层层堆积成型的方式，使砂芯在堆积成型的方向上的砂芯粘结强度降低，特别是对重型柴油机水套砂芯的细小上水孔形成处的砂芯截面上的强度尤为低，不足以支撑起砂芯整个的重量，砂芯很容易断裂。

第二种采用金属模具制芯方法缺点在于，金属模具需要进行模具的详细设计，尤其是这种重型柴油机干式缸套气缸体水套的模具通常要采用四开模，并带有很多附件，以及与设备接口连接设计制造等，其模具设计制造成本较高，制造周期长，从而影响新产品的开发周期；并由于新产品存在更改优化等不确定因素，都会引起模具的更改，严重时可会导致模具的报废。

以上两种制芯方法，都不能满足新产品的样机快速铸造验证的要求。

实用新型内容

本实用新型是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种结构简单合理，制备砂芯形状准确、强度高，制造周期短、成本低、适合新产品的样机快速铸造验证的重型柴油机水套芯模具。

为达到上述目的，根据本实用新型提供了一种重型柴油机水套芯模具，包括：矩形下芯盒、左芯盒组件、右芯盒、前侧抽块、后侧抽块和8字抽块组件；矩形下芯盒前、后两端中部分别开设有前侧抽块插口和后侧抽块插口；8字抽块组件包括：8字下抽块和设置在所述8字下抽块上的8字上抽块，8字下抽块设置在8字抽块底座上；左芯盒组件包括：左芯盒和左侧抽块，左芯盒右侧具有轴向延伸的左侧芯槽，左侧抽块插设在左侧芯槽的右侧；组装时，右芯盒和左芯盒组件安装到下芯盒上，前侧抽块和后侧抽块分别插入前侧抽块插口和后侧抽块插口，右芯盒和左芯盒组件以及8字抽块组件围合形成制备砂芯的型腔。

上述技术方案中，该重型柴油机水套芯模具为砂质模具。

上述技术方案中，前侧抽块插口和后侧抽块插口的左、右两侧分别横向设置有左侧导轨和右侧导轨，左芯盒和右芯盒分别通过左侧导轨和右侧导轨安装到下芯盒上。

上述技术方案中，矩形下芯盒的8字抽块底座上设置有第一圆锥形定位凸台，8字下抽块底部具有与所述第一圆锥形定位凸台适配插装的第一圆锥形定位凹槽。

上述技术方案中，8字下抽块顶部具有第二圆锥形定位凸台，8字上抽块的底部具有与第二圆锥形定位凸台适配插装的第二圆锥形定位凹槽。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该重型柴油机水套芯模具具有开合模具准确到位，制作砂芯形状准确强度高，易砂芯成形，并且模具成本低，模具制作周期短。

附图说明

图1是本实用新型的重型柴油机水套芯模具的立体结构示意图；

图2是本实用新型的重型柴油机水套芯模具的立体剖视结构示意图；

图3是本实用新型的重型柴油机水套芯模具的下芯盒的立体结构示意图；

图4是本实用新型的重型柴油机水套芯模具的前侧抽块的立体结构示意图；

图5是本实用新型的重型柴油机水套芯模具的后侧抽块的立体结构示意图；

图6是本实用新型的重型柴油机水套芯模具的左芯盒的立体结构示意图；

图7是本实用新型的重型柴油机水套芯模具的左侧抽块的立体结构示意图；

图8是本实用新型的重型柴油机水套芯模具的8字抽块组件的装配立体结构示意图；

图9是本实用新型的重型柴油机水套芯模具的制作方法流程图；

附图标记说明：

1-下芯盒，11-前侧抽块插口，12-后侧抽块插口，13-左侧导轨，14-右侧导轨，15-8字抽块底座，16-圆锥形定位凸台，21-左芯盒，211-左侧导槽，212-左后抵合部，22-左侧抽块，221-左前抵合部，23-左侧芯槽，3-右芯盒，31-右侧芯槽，32-右前抵合部，33-右后抵合部，4-前侧抽块，5-后侧抽块，61-8字下抽块，62-8字上抽块，63-圆锥形定位凸台，7-金属砂芯支撑条。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。需要理解的是，本实用新型的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“正面”和“反面”均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本实用新型具体技术方案的限制。

如图1和图2所示，本实用新型的重型柴油机水套芯模具为砂质模具，模具的各组件均为砂质模具，具体结构包括：下芯盒1、左芯盒组件、右芯盒3、前侧抽块4、后侧抽块5和8字抽块组件。

其中，如图3所示，下芯盒1为矩形板状，前、后两端中部分别开设有前侧抽块插口11和后侧抽块插口12，用于插设固定前侧抽块4和后侧抽块5（如图4和图5所示）。前侧抽块插口11和后侧抽块插口12的左、右两侧分别横向设置有沿下芯盒1的前、后侧边延伸的左侧导轨13和右侧导轨14。矩形板状下芯盒1的中部设置有纵向延伸的8字抽块底座15，该8字抽块底座15上分布有圆锥形定位凸台16，圆锥形定位凸台16为四个，分别布置在8字抽块底座的两端及中间。

如图6和图7所示，左芯盒组件包括：左芯盒21和左侧抽块22，左芯盒21的右侧具有轴向延伸的左侧芯槽23，左侧芯槽23的右侧具有左侧抽块插接空间，组装时，左侧抽块22插入该左侧抽块插接空间以形成完整的左侧芯槽结构，其中，最前侧的左侧抽块22还具有向右延伸的左前抵合部221。左芯盒21的前、后两端底面分别具有与左侧导轨13适配安装的左侧导槽211，二者起到准确导向、精确定位作用，有利于精准合模；后端还具有左后抵合部212。

右芯盒3的左侧具有轴向延伸的右侧芯槽31，前、后两端底面分别具有与右侧导轨14适配安装的右侧导槽，二者起到准确导向、精确定位作用，有利于精准合模；右芯盒3的前、后两端分别具有右前抵合部32和右后抵合部33。

如图8所示，8字抽块组件包括：8字下抽块61和8字上抽块62。8字下抽块61的底部具有与圆锥形定位凸台16适配插装的圆锥形定位凹槽，顶部具有同样的圆锥形定位凸台63，而8字上抽块62的底部具有与圆锥形定位凸台63适配插装的圆锥形定位凹槽。

组装时，8字下抽块61通过下芯盒1上的圆锥形定位凸台16设置在8字抽块底座15上；此时，把金属砂芯支撑条7放置于8字下抽块61上的相邻圆交汇处（即位于所制备砂芯环中空的两缸间交汇处），再通过8字上抽块62与8字下抽块61的闭合，准确的把金属砂芯支撑条7定置在模具芯盒中。

然后，左芯盒21和右芯盒3分别通过左侧导轨13和右侧导轨14安装到下芯盒1上，左侧抽块22分别插入左芯盒21的左侧芯槽23内，使得右芯盒3的右前抵合部32、右后抵合部33与左芯盒组件的左前抵合部221、左后抵合部211分别抵合，前侧抽块4和后侧抽块5分别插入前侧抽块插口11和后侧抽块插口12，以固定左芯盒21和右芯盒3。这时，右芯盒3和左芯盒组件以及8字抽块组件围合形成制备砂芯的型腔。此时，往型腔内填充自硬砂，等待自硬砂硬化后，打开芯盒即得形状准确强度高的砂芯。此种模具具有制造速度快，成本低，强度高，并具有同数铣加工一样精度及形状尺寸准确，且重量轻的特点，更是兼有普通模具的功能。

如图9所示，该重型柴油机水套芯模具的制作方法具体包括步骤：

步骤一：通过激光快速成型机制作生产水套芯的砂质模具的各组件。利用激光快速成型机不直接制作柴油机重型水套芯，避免了不能够在环中空的两缸间距交汇点当中植入金属类的砂芯支撑，还有快速制造的层层堆积成型的方式，使砂芯在堆积成型的方向上的砂芯粘结强度降低，特别是对重型柴油机水套砂芯的细小上水孔形成处的砂芯截面上的强度尤为低，不足以支撑起砂芯整个的重量，砂芯很容易断裂。

步骤二：再把激光快速成型机制作的砂质模具的各组件放入高分子塑化溶液内浸泡，使砂模的间隙内填充满塑化剂，再取出砂模待砂模干燥后，即可得到塑化的砂质模具的各组件(简称砂塑模具)。

该重型柴油机水套芯模具具有开合模具准确到位，制作砂芯形状准确强度高，易砂芯成形，并且模具成本低，模具制作周期短的特点。砂塑芯盒能够模拟金属模具上制芯设备的真实状况，为柴油机新产品定型后，为设计制造金属模具积累经验优化模具方案奠定基础。该技术方案结合了两种制芯方法的优点，即集合了激光快速成型机制芯快速准确的特点，又继成了金属模具制芯的砂芯强度高，可以在砂芯内置放金属支撑，避免了无快速成型机制作砂芯的分层且强度低的缺点，更是融合了一般模具的重复使用的优点。对重型柴油机新产品的样机验证机铸件快速低成本生产提供了保证。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种重型柴油机水套芯模具，其特征在于，包括：矩形下芯盒、左芯盒组件、右芯盒、前侧抽块、后侧抽块和8字抽块组件；所述矩形下芯盒前、后两端中部分别开设有前侧抽块插口和后侧抽块插口；所述8字抽块组件包括：8字下抽块和设置在所述8字下抽块上的8字上抽块，所述8字下抽块设置在所述8字抽块底座上；所述左芯盒组件包括：左芯盒和左侧抽块，所述左芯盒右侧具有轴向延伸的左侧芯槽，所述左侧抽块插设在所述左侧芯槽的右侧；组装时，所述右芯盒和左芯盒组件安装到下芯盒上，所述前侧抽块和后侧抽块分别插入所述前侧抽块插口和后侧抽块插口，所述右芯盒和左芯盒组件以及8字抽块组件围合形成制备砂芯的型腔。

2.根据权利要求1所述的重型柴油机水套芯模具，其特征在于：该重型柴油机水套芯模具为砂质模具。

3.根据权利要求1所述的重型柴油机水套芯模具，其特征在于：所述前侧抽块插口和后侧抽块插口的左、右两侧分别横向设置有左侧导轨和右侧导轨，所述左芯盒和右芯盒分别通过所述左侧导轨和右侧导轨安装到所述下芯盒上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的重型柴油机水套芯模具，其特征在于：所述矩形下芯盒的8字抽块底座上设置有第一圆锥形定位凸台，所述8字下抽块底部具有与所述第一圆锥形定位凸台适配插装的第一圆锥形定位凹槽。

5.根据权利要求4所述的重型柴油机水套芯模具，其特征在于：所述8字下抽块顶部具有第二圆锥形定位凸台，所述8字上抽块的底部具有与所述第二圆锥形定位凸台适配插装的第二圆锥形定位凹槽。

Images