CN208816516U - 一种便于铸造的发动机十字头及其砂型结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于铸造的发动机十字头及其砂型结构，发动机十字头包括本体以及对称设置在所述本体两侧的筋板；砂型结构的型腔的主体部分形状与所述的发动机十字头的外形轮廓一致，包括上下两个砂箱，分型面为曲面分型面；本实用新型的一种便于铸造的发动机十字头，该发动机十字头结构简单、便于铸造且在铸造过程中不易产生缺陷；便于铸造的发动机十字头的砂型为两箱造型，铸件拿取方便；砂型结构的筋板与本体之间的连接面均为角度大于90°的弧面，在铸造过程中不易夹砂；砂型结构采用顶注式浇注系统，在直浇道底部和横浇道的端部均设置有挡渣和液体缓冲结构，减小了浇注过程中砂型落砂的风险。

Description

一种便于铸造的发动机十字头及其砂型结构

技术领域

本实用新型属于机械制造工业技术领域，具体涉及一种便于铸造的发动机十字头及其砂型结构。

背景技术

发动机十字头是发动机中的重要部件，主要起到连接活塞与连杆的作用，现有的发动机十字头通常采用砂型铸造工艺制成。

铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一，标志着一个国家的生产实力。据2008年统计，我国年产铸件3350万吨，是世界铸造第一大国。铸造是将金属熔炼成符合要求的液体并浇注进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程，具有如下优点：

（1）可以生产形状复杂的零件，尤其是复杂内腔的毛坯，如汽车发动机的缸体和缸盖，船舶螺旋桨以及精致的艺术品等；

（2）适应性广，工业常用的金属材料均可铸造，所需材料用量从几克到几百吨不等；

（3）原材料来源广，价格低廉，如废钢、废件、切屑等；

（4）铸件的形状尺寸与零件非常接近，能够达到免机械加工或少量加工的目的，降低了成本并在一定程度上减少了制作时间；

（5）能够加工难以切削的零件，如燃汽轮机的镍基合金零件。

另外，铸造而成的零件在具有一般机械性能的同时，还具有耐磨、耐腐蚀、吸震等综合性能，是其他金属成形方法如锻、轧、焊、冲等所做不到的。

铸件自浇注冷却的铸型中取出后，带有有浇口、冒口、金属毛刺、披缝，表面粘附着砂子，这些都可经过后续的清理工序处理干净，不会影响铸件本身的机械性能。但是由于零件自身结构中存在一些角度偏小的夹角或细小的缝隙，当高温的浇注液大量涌入时会将砂型中的砂粒冲刷进夹角与缝隙中，存在与冷却后的铸件内部，产生缺陷而严重影响铸件质量。

发动机十字头的结构复杂，筋板与本体之间存在夹角，铸件冷却过程中易产生夹砂等缺陷，因此亟需一种铸造质量高且便于铸造的发动机十字头。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便于铸造的发动机十字头，该发动机十字头结构简单、便于铸造且在铸造过程中不易产生缺陷。

本实用新型的另一个目的在于提供一种便于铸造的发动机十字头的砂型结构。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种便于铸造的发动机十字头，包括本体以及对称设置在所述本体两侧的筋板；

所述本体为梭形的板状结构，本体的长向两端设置有相互对称且竖直贯穿本体的第一通孔和第二通孔，在所述第一通孔与本体中心之间设置有竖直贯穿本体的第四通孔，在所述第二通孔与本体中心之间设置有竖直贯穿本体的第三通孔，所述的第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔的中心点位于同一条直线上；

所述筋板的设置方向与所述本体的长度方向垂直，包括设置在所述本体的长度方向右侧的第一右筋板、第二右筋板和第三右筋板以及设置在所述本体的长度方向左侧的第一左筋板、第二左筋板和第三左筋板；所述的第一右筋板、第二右筋板和第三右筋板依次与所述的第一左筋板、第二左筋板和第三左筋板对称设置；在所述第一右筋板、第二右筋板、第三右筋板、第一左筋板、第二左筋板和第三左筋板的顶端均开设有贯穿筋板的通孔，所述第一右筋板、第二右筋板和第三右筋板上开设的通孔相同且通孔的中心点位于同一条直线上，所述第一左筋板、第二左筋板和第三左筋板上开设的通孔相同且通孔的中心点位于同一条直线上。

在上述技术方案中，所述的筋板与本体为一体制成。

在上述技术方案中，所述本体的长向两端的端面为弧面。

在上述技术方案中，所述第一通孔与所述第二通孔的直径相同，为40mm-60mm；所述第三通孔与所述第四通孔的直径相同，为25mm-30mm。

在上述技术方案中，所述第一右筋板与所述第二右筋板相对一侧的通孔外沿设置有凸沿，所述第三右筋板与所述第二右筋板相对一侧的通孔外沿设置有凸沿，所述第二右筋板上通孔的两侧均设置有凸沿；所述第一左筋板与所述第二左筋板相对一侧的通孔外沿设置有凸沿，所述第三左筋板与所述第二左筋板相对一侧的通孔外沿设置有凸沿，所述第二左筋板上通孔的两侧均设置有凸沿。

在上述技术方案中，所述本体靠近所述第二通孔的一端的右侧外表面竖直设置有第一凸棱，所述本体靠近所述第一通孔的一端的右侧外表面竖直设置有第二凸棱。

在上述技术方案中，所述本体位于所述第三通孔与所述第四通孔的下方均开设有相同的圆柱形的凹槽，该凹槽的顶面距所述本体的顶面的距离为150mm-200mm。

另一方面，一种便于铸造的发动机十字头的砂型结构，包括上下两个砂箱，分型面为曲面分型面，型腔的主体部分形状与所述的发动机十字头的外形轮廓一致，在所述型腔中位于本体顶面的中央设置有第一冒口，所述第一冒口的左右两侧分别设置有第二冒口和第三冒口；在所述型腔中位于本体左侧的筋板上连接有浇道。

在上述技术方案中，所述浇道为顶注式浇注系统，包括直浇道、横浇道和内浇道，其中内浇道又包括第一内浇道、第二内浇道和第三内浇道，所述的第一内浇道与所述型腔中的第一左筋板顶端连通，所述的第二内浇道与所述型腔中的第二左筋板顶端连通，所述的第三内浇道与所述型腔中的第三左筋板顶端连通，所述的第一内浇道、第二内浇道和第三内浇道相互平行且共同连接在所述的横浇道上，所述横浇道的设置方向与所述型腔中的本体的长度方向一致，所述横浇道靠近所述型腔中的第一通孔的一端竖直设置有所述的直浇道，所述直浇道的高度与上砂箱的高度相等，在所述直浇道的底部与所述横浇道的连接处设置有能够稳定液流和挡渣的直浇道窝，所述横浇道上连接有所述第三内浇道的一端设置有一段能够挡渣的延长段。

在上述技术方案中，所述型腔中筋板与本体之间的连接面均为角度大于90°的弧面。

在上述技术方案中，所述第一冒口的直径为130mm-150mm，高度为100mm-120mm，冒口颈的直径为40mm-50mm，高度15mm-20mm，所述的第二冒口与第三冒口相同，直径均为60mm-80mm，高度均为100mm-120mm，冒口颈的直径均为25mm-30mm，高度均为15mm-20mm。

在上述技术方案中，所述的分型面自左至右依次穿过所述直浇道的底面、所述型腔内本体左侧筋板上通孔的水平中心线、所述型腔内本体的顶面以及所述型腔内本体右侧筋板上通孔的水平中心线。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果为：

本实用新型的一种便于铸造的发动机十字头，该发动机十字头结构简单、便于铸造且在铸造过程中不易产生缺陷；便于铸造的发动机十字头的砂型为两箱造型，铸件拿取方便；砂型结构的筋板与本体之间的连接面均为角度大于90°的弧面，在铸造过程中不易夹砂；砂型结构采用顶注式浇注系统，在直浇道底部和横浇道的端部均设置有挡渣和液体缓冲结构，减小了浇注过程中砂型落砂的风险。

附图说明

图1是本实用新型的发动机十字头铸件在砂型中完成浇注成后取出的结构示意图。

图2为图1沿A-A方向的左视剖面图。

图3为图1沿B-B方向的左视剖面图。

其中：

1：本体，2：第一通孔，3：第二通孔，4：第一冒口，5：第二冒口，6：第三冒口，7：第三通孔，8：第四通孔，9：第一凸棱，10：第二凸棱，11：第一右筋板，12：第二右筋板，13：第三右筋板，14：第一左筋板，15：第二左筋板，16：第三左筋板，17：凸沿，18：直浇道，19：横浇道，20：第一内浇道，21：第二内浇道，22：第三内浇道，23：分型面。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

下面结合附图与具体的实施例对本实用新型作进一步详细描述。需要说明的是：下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

实施例一

本实用新型的一种便于铸造的发动机十字头，包括主体呈梭形板状结构的本体1以及对称设置在所述本体1两侧的筋板；

所述本体1的长向两端设置有相互对称且竖直贯穿本体1的第一通孔2和第二通孔3，在所述第一通孔2与本体1中心之间设置有竖直贯穿本体1的第四通孔8，在所述第二通孔3与本体1中心之间设置有竖直贯穿本体1的第三通孔7，所述的第一通孔2、第二通孔3、第三通孔7和第四通孔8的中心点位于同一条直线上；

所述筋板的设置方向与所述本体1的长度方向垂直，包括设置在所述本体1的长度方向右侧的第一右筋板11、第二右筋板12和第三右筋板13以及设置在所述本体1的长度方向左侧的第一左筋板14、第二左筋板15和第三左筋板16；所述的第一右筋板11、第二右筋板12和第三右筋板13依次与所述的第一左筋板14、第二左筋板15和第三左筋板16对称设置；在所述第一右筋板11、第二右筋板12、第三右筋板13、第一左筋板14、第二左筋板15和第三左筋板16的顶端均开设有贯穿筋板的通孔，所述第一右筋板11、第二右筋板12和第三右筋板13上开设的通孔相同且通孔的中心点位于同一条直线上，所述第一左筋板14、第二左筋板15和第三左筋板16上开设的通孔相同且通孔的中心点位于同一条直线上。

实施例二

在上述实施例一的基础上，本实用新型的一种便于铸造的发动机十字头，包括本体1以及对称设置在所述本体1两侧的筋板，所述的筋板与本体1为一体制成；

所述本体1为梭形的板状结构，所述本体1的长向两端的端面为弧面，本体1的长向两端设置有相互对称且竖直贯穿本体1的第一通孔2和第二通孔3，在所述第一通孔2与本体1中心之间设置有竖直贯穿本体1的第四通孔8，在所述第二通孔3与本体1中心之间设置有竖直贯穿本体1的第三通孔7，所述的第一通孔2、第二通孔3、第三通孔7和第四通孔8的中心点位于同一条直线上，所述第一通孔2与所述第二通孔3的直径相同，为50mm；所述第三通孔7与所述第四通孔8的直径相同，为28mm；所述本体1位于所述第三通孔7与所述第四通孔8的下方均开设有相同的圆柱形的凹槽，该凹槽的顶面距所述本体1的顶面的距离为180mm；所述本体1靠近所述第二通孔3的一端的右侧外表面竖直设置有第一凸棱9，所述本体1靠近所述第一通孔2的一端的右侧外表面竖直设置有第二凸棱10。

所述筋板的设置方向与所述本体1的长度方向垂直，包括设置在所述本体1的长度方向右侧的第一右筋板11、第二右筋板12和第三右筋板13以及设置在所述本体1的长度方向左侧的第一左筋板14、第二左筋板15和第三左筋板16；所述的第一右筋板11、第二右筋板12和第三右筋板13依次与所述的第一左筋板14、第二左筋板15和第三左筋板16对称设置；在所述第一右筋板11、第二右筋板12、第三右筋板13、第一左筋板14、第二左筋板15和第三左筋板16的顶端均开设有贯穿筋板的通孔，所述第一右筋板11、第二右筋板12和第三右筋板13上开设的通孔相同且通孔的中心点位于同一条直线上，所述第一左筋板14、第二左筋板15和第三左筋板16上开设的通孔相同且通孔的中心点位于同一条直线上。所述第一右筋板11与所述第二右筋板12相对一侧的通孔外沿设置有凸沿17，所述第三右筋板13与所述第二右筋板12相对一侧的通孔外沿设置有凸沿17，所述第二右筋板12上通孔的两侧均设置有凸沿17；所述第一左筋板14与所述第二左筋板15相对一侧的通孔外沿设置有凸沿17，所述第三左筋板16与所述第二左筋板15相对一侧的通孔外沿设置有凸沿17，所述第二左筋板15上通孔的两侧均设置有凸沿17。

本实用新型的一种便于铸造的发动机十字头，该发动机十字头结构简单、便于铸造且在铸造过程中不易产生缺陷。

实施例三

如上述实施例二所述的便于铸造的发动机十字头的砂型结构，包括上下两个砂箱，分型面23为曲面分型面23，型腔的主体部分形状与所述的发动机十字头的外形轮廓一致，所述型腔中筋板与本体1之间的连接面均为角度大于90°的弧面，避免浇注过程中夹砂；在所述型腔中位于本体1顶面的中央设置有第一冒口4，所述第一冒口4的左右两侧分别设置有第二冒口5和第三冒口6；所述第一冒口4的直径为140mm，高度为120mm，冒口颈的直径为45mm，高度20mm；所述的第二冒口5与第三冒口6相同，直径均为70mm，高度均为100mm，冒口颈的直径均为30mm，高度均为20mm。

在所述型腔中位于本体1左侧的筋板上连接有浇道；所述浇道为顶注式浇注系统，包括直浇道18、横浇道19和内浇道，其中内浇道又包括第一内浇道20、第二内浇道21和第三内浇道22，所述的第一内浇道20与所述型腔中的第一左筋板14顶端连通，所述的第二内浇道21与所述型腔中的第二左筋板15顶端连通，所述的第三内浇道22与所述型腔中的第三左筋板16顶端连通，所述的第一内浇道20、第二内浇道21和第三内浇道22相互平行且共同连接在所述的横浇道19上，所述横浇道19的设置方向与所述型腔中的本体1的长度方向一致，所述横浇道19靠近所述型腔中的第一通孔2的一端竖直设置有所述的直浇道18，所述直浇道18的高度与上砂箱的高度相等，横浇道19的长度为500mm，内浇道的长度取为30mm，在所述直浇道18的底部与所述横浇道19的连接处设置有能够稳定液流和挡渣的直浇道18窝；所述横浇道19上连接有所述第三内浇道22的一端设置有一段能够挡渣的延长段，内浇道的截面积为14.4 cm²，横浇道19的截面积为16.2 cm²，直浇道18的截面积为19.2 cm²；所述的分型面23自左至右依次穿过所述直浇道18的底面、所述型腔内本体1左侧筋板上通孔的水平中心线、所述型腔内本体1的顶面以及所述型腔内本体1右侧筋板上通孔的水平中心线。

本实用新型的便于铸造的发动机十字头的砂型为两箱造型，铸件拿取方便；砂型结构的筋板与本体之间的连接面均为角度大于90°的弧面，在铸造过程中不易夹砂；砂型结构采用顶注式浇注系统，在直浇道底部和横浇道的端部均设置有挡渣和液体缓冲结构，减小了浇注过程中砂型落砂的风险。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种便于铸造的发动机十字头，其特征在于：包括本体以及对称设置在所述本体两侧的筋板；

所述本体为梭形的板状结构，本体的长向两端设置有相互对称且竖直贯穿本体的第一通孔和第二通孔，在所述第一通孔与本体中心之间设置有竖直贯穿本体的第四通孔，在所述第二通孔与本体中心之间设置有竖直贯穿本体的第三通孔，所述的第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔的中心点位于同一条直线上；

所述筋板的设置方向与所述本体的长度方向垂直，包括设置在所述本体的长度方向右侧的第一右筋板、第二右筋板和第三右筋板以及设置在所述本体的长度方向左侧的第一左筋板、第二左筋板和第三左筋板；所述的第一右筋板、第二右筋板和第三右筋板依次与所述的第一左筋板、第二左筋板和第三左筋板对称设置；在所述第一右筋板、第二右筋板、第三右筋板、第一左筋板、第二左筋板和第三左筋板的顶端均开设有贯穿筋板的通孔，所述第一右筋板、第二右筋板和第三右筋板上开设的通孔相同且通孔的中心点位于同一条直线上，所述第一左筋板、第二左筋板和第三左筋板上开设的通孔相同且通孔的中心点位于同一条直线上。

2.根据权利要求1所述的发动机十字头，其特征在于：所述本体的长向两端的端面为弧面。

3.根据权利要求1所述的发动机十字头，其特征在于：所述第一通孔与所述第二通孔的直径相同，为40mm-60mm；所述第三通孔与所述第四通孔的直径相同，为25mm-30mm。

4.根据权利要求1所述的发动机十字头，其特征在于：所述第一右筋板与所述第二右筋板相对一侧的通孔外沿设置有凸沿，所述第三右筋板与所述第二右筋板相对一侧的通孔外沿设置有凸沿，所述第二右筋板上通孔的两侧均设置有凸沿；所述第一左筋板与所述第二左筋板相对一侧的通孔外沿设置有凸沿，所述第三左筋板与所述第二左筋板相对一侧的通孔外沿设置有凸沿，所述第二左筋板上通孔的两侧均设置有凸沿。

5.根据权利要求1所述的发动机十字头，其特征在于：所述本体靠近所述第二通孔的一端的右侧外表面竖直设置有第一凸棱，所述本体靠近所述第一通孔的一端的右侧外表面竖直设置有第二凸棱。

6.根据权利要求1所述的发动机十字头，其特征在于：所述本体位于所述第三通孔与所述第四通孔的下方均开设有相同的圆柱形的凹槽，该凹槽的顶面距所述本体的顶面的距离为150mm-200mm。

7.如权利要求1-6任一项所述的发动机十字头的砂型结构，其特征在于：包括上下两个砂箱，分型面为曲面分型面，型腔的主体部分形状与所述的发动机十字头的外形轮廓一致，所述型腔中筋板与本体之间的连接面均为角度大于90°的弧面；在所述型腔中位于本体顶面的中央设置有第一冒口，所述第一冒口的左右两侧分别设置有第二冒口和第三冒口；在所述型腔中位于本体左侧的筋板上连接有浇道。

8.根据权利要求7所述的砂型结构，其特征在于：所述浇道为顶注式浇注系统，包括直浇道、横浇道和内浇道，其中内浇道又包括第一内浇道、第二内浇道和第三内浇道，所述的第一内浇道与所述型腔中的第一左筋板顶端连通，所述的第二内浇道与所述型腔中的第二左筋板顶端连通，所述的第三内浇道与所述型腔中的第三左筋板顶端连通，所述的第一内浇道、第二内浇道和第三内浇道相互平行且共同连接在所述的横浇道上，所述横浇道的设置方向与所述型腔中的本体的长度方向一致，所述横浇道靠近所述型腔中的第一通孔的一端竖直设置有所述的直浇道，所述直浇道的高度与上砂箱的高度相等，在所述直浇道的底部与所述横浇道的连接处设置有能够稳定液流和挡渣的直浇道窝，所述横浇道上连接有所述第三内浇道的一端设置有一段能够挡渣的延长段。

9.根据权利要求7所述的砂型结构，其特征在于：所述第一冒口的直径为130mm-150mm，高度为100mm-120mm，冒口颈的直径为40mm-50mm，高度15mm-20mm，所述的第二冒口与第三冒口相同，直径均为60mm-80mm，高度均为100mm-120mm，冒口颈的直径均为25mm-30mm，高度均为15mm-20mm。

10.根据权利要求8所述的砂型结构，其特征在于：所述的分型面自左至右依次穿过所述直浇道的底面、所述型腔内本体左侧筋板上通孔的水平中心线、所述型腔内本体的顶面以及所述型腔内本体右侧筋板上通孔的水平中心线。