CN206925287U - 四缸机水套砂芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种四缸机水套砂芯，涉及铸造技术领域。四缸机水套砂芯包括第一侧壁、第二侧壁和三个过水结构。第一侧壁包括四个依次首尾连接、且开口方向相同的第一弧形壁，第二侧壁包括四个依次首尾连接、且开口方向相同的第二弧形壁，四个第一弧形壁与四个第二弧形壁分别一一对应、且开口方向相对。过水结构为片状结构，过水结构的一端连接在相邻两个第一弧形壁的连接处，过水结构的另一端连接在相邻两个第二弧形壁的连接处，三个过水结构平行间隔设置，将第一侧壁与第二侧壁之间的区域划分出四个柱型空腔。四缸机水套砂芯铸造成型的四个缸筒表面光整、轮廓清晰完整且精度高，铸造形成的过水通道结构稳固、不易出现粘砂和不易出现缺口。

Description

四缸机水套砂芯

技术领域

本实用新型涉及铸造技术领域，具体而言，涉及一种四缸机水套砂芯。

背景技术

发动机缸体是发动机的核心部件，结构复杂组造难度大，厂家通常采用水套砂芯来进行铸造。特别是缸体的水腔在缸筒之间设计有通水通道，通水通道结构窄而细，现有的水套砂芯形成的通水通道中，经常出现粘砂、且通水通道具有缺口的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种四缸机水套砂芯，其旨在至少部分解决现有的水套砂芯铸造的发动机缸体中，通水通道中经常出现粘砂、且具有缺口的现象。

本实用新型提供的第一种技术方案：

一种四缸机水套砂芯包括第一侧壁、第二侧壁和三个过水结构；

所述第一侧壁包括四个依次首尾连接的第一弧形壁，四个所述第一弧形壁的开口方向相同；

所述第二侧壁包括四个依次首尾连接的第二弧形壁，四个所述第二弧形壁的开口方向相同；

所述第一侧壁与所述第二侧壁相向设置，所述第一侧壁的两端分别与所述第二侧壁的两端连接，四个所述第一弧形壁与四个所述第二弧形壁分别一一对应、且开口方向相对；

所述过水结构为片状结构，所述过水结构的一端连接在相邻两个所述第一弧形壁的连接处，所述过水结构的另一端连接在相邻两个所述第二弧形壁的连接处，三个所述过水结构平行间隔设置，三个所述过水结构将所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的区域划分出四个柱型空腔。

进一步地，三个所述过水结构中，位于中间位置的所述过水结构的高度范围为70mm至90mm，位于中间位置的所述过水结构的厚度范围为3mm至5mm。

进一步地，三个所述过水结构中，位于中间位置的所述过水结构的高度为80mm，位于中间位置的所述过水结构的厚度为4mm。

进一步地，三个所述过水结构中，位于两侧位置的两个所述过水结构的外形相同。

进一步地，位于两侧位置的所述过水结构的高度范围为30mm至50mm，位于两侧间位置的所述过水结构的厚度范围为2mm至4mm。

进一步地，位于两侧位置的所述过水结构的高度为40mm，位于两侧间位置的所述过水结构的厚度为3mm。

进一步地，三个所述过水结构沿所述柱型空腔深度方向的跨度为17mm。

进一步地，所述第一弧形壁为圆弧形壁，所述第二弧形壁为圆弧形壁。

进一步地，所述第一弧形壁对应的中心角的大小范围为120°至180°，所述第二弧形壁对应的中心角的大小范围为120°至180°。

本实用新型提供的第二种技术方案：

一种四缸机水套砂芯，其采用宝珠砂为原料一体成型，所述四缸机水套砂芯包括第一侧壁、第二侧壁和三个过水结构；

所述第一侧壁包括四个依次首尾连接的第一弧形壁，四个所述第一弧形壁的开口方向相同；

所述第二侧壁包括四个依次首尾连接的第二弧形壁，四个所述第二弧形壁的开口方向相同；

所述第一侧壁与所述第二侧壁相向设置，所述第一侧壁的两端分别与所述第二侧壁的两端连接，四个所述第一弧形壁与四个所述第二弧形壁分别一一对应、且开口方向相对；

所述过水结构为片状结构，所述过水结构的一端连接在相邻两个所述第一弧形壁的连接处，所述过水结构的另一端连接在相邻两个所述第二弧形壁的连接处，三个所述过水结构平行间隔设置，三个所述过水结构将所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的区域划分出四个柱型空腔。

相比现有的水套砂芯，本实用新型提供的四缸机水套砂芯的有益效果是：

首先，所述第一侧壁包括四个依次首尾连接的第一弧形壁，所述第二侧壁包括四个依次首尾连接的第二弧形壁，四个所述第一弧形壁与四个所述第二弧形壁分别一一对应、且开口方向相对，这样，能够使铸造成型的四个缸筒表面光整、轮廓清晰完整且精度高；其次，所述过水结构为片状结构，三个所述过水结构平行间隔设置，将所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的区域划分出四个柱型空腔，并且，所述过水结构连接在相邻两个所述第一弧形壁的连接处与相邻两个所述第二弧形壁的连接处，这样，能够使所述过水结构的位置稳定，铸造形成的过水通道结构稳固、不易出现粘砂和不易出现缺口。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的四缸机水套砂芯的结构示意图。

图2为图1中沿A-A线的剖视图。

图3为图1中位于中间位置的过水结构的放大示意图。

图4为图1中位于两侧位置的过水结构的放大示意图。

图标：100-四缸机水套砂芯；110-第一侧壁；111-第一弧形壁；120-第二侧壁；121-第二弧形壁；130-过水结构；140-柱型空腔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

发明人经研究发现：铸造的缸体中通水过道处出现缺口，是因为浇铸时水套芯中过水结构处膨胀而产生压应力(挤压)和砂芯强度不足造成。

铸造的缸体中通水过道处出现粘砂，是由于砂型变形和过水结构处砂粒排列不够致密造成的。而且在过水结构处在射芯时由于模具内空间狭小，砂粒进入困难。而且狭小空间的表面积与体积比较大，热芯模具对覆膜砂加热迅速，覆膜砂固化早，流动性丧失快，导致填充砂粒困难，难以紧实。

图1为本实用新型实施例提供的四缸机水套砂芯100的结构示意图，请参阅图1。

本实施例提供了一种四缸机水套砂芯100，该四缸机水套砂芯100可用于4G20B缸体的铸造。四缸机水套砂芯100采用宝珠砂为原料一体成型。使用宝珠砂为原砂制成覆膜砂，制作水套芯，具有以下效果：

一方面宝珠砂真密度较大，同直径同速率的砂粒在射芯时拥有的动能为硅砂砂粒的1.28倍，能提高砂芯致密程度。根据机械粘砂的渗透压公式：P＝2δcosα/r(式中δ为金属液体表面张力，α为液体金属与铸型的润湿角，r为铸型孔隙半径)，致密的砂芯的砂粒间孔隙半径r较小，能够抵抗粘砂。

二方面宝珠砂粒形圆整，可以提高覆膜砂流动性，射芯过程中砂粒阻力小，动能损失低，保证射芯填充效果，从而减小砂粒间孔隙半径r，抵抗粘砂。

三方面宝珠砂热膨胀低，降低高温时薄片砂芯承受的压力，提高该薄片砂芯高温时的稳定性。

四方面宝珠砂有较大的比热容，在体积相同的情况下，能够吸收铁水更多的热量，让铁水流动性减弱，同时减小液态铁水的润湿角，而且更早结壳，从而抵抗粘砂。

四缸机水套砂芯100包括第一侧壁110、第二侧壁120和三个过水结构130。第一侧壁110包括四个依次首尾连接的第一弧形壁111，四个第一弧形壁111的开口方向相同。第二侧壁120包括四个依次首尾连接的第二弧形壁121，四个第二弧形壁121的开口方向相同。

第一侧壁110与第二侧壁120相向设置，第一侧壁110的两端分别与第二侧壁120的两端连接，四个第一弧形壁111与四个第二弧形壁121分别一一对应、且开口方向相对。

第一弧形壁111为圆弧形壁，第二弧形壁121为圆弧形壁。第一弧形壁111对应的中心角的大小范围为120°至180°，第二弧形壁121对应的中心角的大小范围为120°至180°。

位于第一侧壁110中两端的两个第一弧形壁111分别与位于第二侧壁120中两端的两个第二弧形壁121圆滑过渡连接。这样，能够使第一侧壁110与第二侧壁120的连接处表面光整、轮廓清晰完整且精度高。

过水结构130为片状结构，优选为长方体的片状结构。过水结构130的一端连接在相邻两个第一弧形壁111的连接处，过水结构130的另一端连接在相邻两个第二弧形壁121的连接处，三个过水结构130平行间隔设置，三个过水结构130将第一侧壁110与第二侧壁120之间的区域划分出四个柱型空腔140。这样，能够使过水结构130的位置稳定，铸造形成的过水通道结构稳固、不易出现粘砂和不易出现缺口。

图2为图1中沿A-A线的剖视图，请参阅图2。

三个过水结构130位于柱型空腔140深度方向上的中间位置，三个过水结构130沿柱型空腔140深度方向的跨度L为17mm。

图3为图1中位于中间位置的过水结构130的放大示意图，请参阅图3。

三个过水结构130中，位于中间位置的过水结构130的高度范围为70mm至90mm，优选为，位于中间位置的过水结构130的高度H1为80mm。这样，能够保证铸造而成的过水通道的截面面积足够大，满足其性能要求。

三个过水结构130中，位于中间位置的过水结构130的厚度范围为3mm至5mm，优选为，位于中间位置的过水结构130的厚度B1为4mm。这样，能够保证过水结构130具有足够的强度，避免在浇铸的过程中被冲坏。

图4为图1中位于两侧位置的过水结构130的放大示意图，请参阅图4。

三个过水结构130中，位于两侧位置的两个过水结构130的外形相同。

位于两侧位置的过水结构130的高度范围为30mm至50mm，优选为，位于两侧位置的过水结构130的高度H2为40mm。这样，能够保证对应的过水通道的截面面积足够大，满足其性能要求。

位于两侧间位置的过水结构130的厚度范围为2mm至4mm，优选为，位于两侧间位置的过水结构130的厚度B2为3mm。这样，能够保证过水结构130具有足够的强度，避免在浇铸的过程中被冲坏。

本实施例提供的四缸机水套砂芯100，首先，第一侧壁110包括四个依次首尾连接的第一弧形壁111，第二侧壁120包括四个依次首尾连接的第二弧形壁121，四个第一弧形壁111与四个第二弧形壁121分别一一对应、且开口方向相对，这样，能够使铸造成型的四个缸筒表面光整、轮廓清晰完整且精度高。

其次，过水结构130为片状结构，三个过水结构130平行间隔设置，将第一侧壁110与第二侧壁120之间的区域划分出四个柱型空腔140，并且，过水结构130连接在相邻两个第一弧形壁111的连接处与相邻两个第二弧形壁121的连接处，这样，能够使过水结构130的位置稳定，铸造形成的过水通道结构稳固、不易出现粘砂和不易出现缺口。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四缸机水套砂芯，其特征在于，所述四缸机水套砂芯包括第一侧壁、第二侧壁和三个过水结构；

所述第一侧壁包括四个依次首尾连接的第一弧形壁，四个所述第一弧形壁的开口方向相同；

所述第二侧壁包括四个依次首尾连接的第二弧形壁，四个所述第二弧形壁的开口方向相同；

所述第一侧壁与所述第二侧壁相向设置，所述第一侧壁的两端分别与所述第二侧壁的两端连接，四个所述第一弧形壁与四个所述第二弧形壁分别一一对应、且开口方向相对；

所述过水结构为片状结构，所述过水结构的一端连接在相邻两个所述第一弧形壁的连接处，所述过水结构的另一端连接在相邻两个所述第二弧形壁的连接处，三个所述过水结构平行间隔设置，三个所述过水结构将所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的区域划分出四个柱型空腔。

2.根据权利要求1所述的四缸机水套砂芯，其特征在于，三个所述过水结构中，位于中间位置的所述过水结构的高度范围为70mm至90mm，位于中间位置的所述过水结构的厚度范围为3mm至5mm。

3.根据权利要求2所述的四缸机水套砂芯，其特征在于，三个所述过水结构中，位于中间位置的所述过水结构的高度为80mm，位于中间位置的所述过水结构的厚度为4mm。

4.根据权利要求1所述的四缸机水套砂芯，其特征在于，三个所述过水结构中，位于两侧位置的两个所述过水结构的外形相同。

5.根据权利要求4所述的四缸机水套砂芯，其特征在于，位于两侧位置的所述过水结构的高度范围为30mm至50mm，位于两侧间位置的所述过水结构的厚度范围为2mm至4mm。

6.根据权利要求5所述的四缸机水套砂芯，其特征在于，位于两侧位置的所述过水结构的高度为40mm，位于两侧间位置的所述过水结构的厚度为3mm。

7.根据权利要求1所述的四缸机水套砂芯，其特征在于，三个所述过水结构沿所述柱型空腔深度方向的跨度为17mm。

8.根据权利要求1所述的四缸机水套砂芯，其特征在于，所述第一弧形壁为圆弧形壁，所述第二弧形壁为圆弧形壁。

9.根据权利要求8所述的四缸机水套砂芯，其特征在于，所述第一弧形壁对应的中心角的大小范围为120°至180°，所述第二弧形壁对应的中心角的大小范围为120°至180°。

10.一种四缸机水套砂芯，其特征在于，所述四缸机水套砂芯采用宝珠砂为原料一体成型，所述四缸机水套砂芯包括第一侧壁、第二侧壁和三个过水结构；

所述第一侧壁包括四个依次首尾连接的第一弧形壁，四个所述第一弧形壁的开口方向相同；

所述第二侧壁包括四个依次首尾连接的第二弧形壁，四个所述第二弧形壁的开口方向相同；

所述第一侧壁与所述第二侧壁相向设置，所述第一侧壁的两端分别与所述第二侧壁的两端连接，四个所述第一弧形壁与四个所述第二弧形壁分别一一对应、且开口方向相对；

所述过水结构为片状结构，所述过水结构的一端连接在相邻两个所述第一弧形壁的连接处，所述过水结构的另一端连接在相邻两个所述第二弧形壁的连接处，三个所述过水结构平行间隔设置，三个所述过水结构将所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的区域划分出四个柱型空腔。