CN210789130U - 一种气缸体铸造的砂芯组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气缸体铸造的砂芯组件，包括底盘芯、设于底盘芯两端的两个端面芯、设于底盘芯两侧的侧面芯，所述底盘芯上并排布置有多个与气缸体的曲轴腔及缸孔相适配的主体芯，两个所述端面芯之间架设有套装在所述主体芯上部的水套孔芯组，所述砂芯组件还包括盖盘芯。本实用新型的气缸体铸造的砂芯组件，采用立浇，底注式，缸孔朝上的浇注方式，避免水套芯在高温金属液体浮力的作用下以及组芯时芯头挤压的作用下产生变形甚至断裂，提高铸件水腔铸造精度，防止铸件报废；同时这种浇注方式，可以有效避免由于水套芯、挺杆室芯长时间浸泡在高温金属液体中而出现的砂芯烧结等质量问题，提高了铸件质量。

Description

一种气缸体铸造的砂芯组件

技术领域

本实用新型涉及发动机气缸体铸造技术领域，更具体地说，它涉及一种气缸体铸造的砂芯组件。

背景技术

发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器，一般由八大部分组成：机体组、曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统和起动系统等。其中，机体组包括气缸盖、气缸体以及油底壳。气缸体是发动机的主体，它将各个气缸和曲轴箱连成一体，是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。柴油机的气缸体，材质一般是铸铁，通常采用铸造来生产气缸体铸件毛坯。铸铁气缸体，一般为砂型铸造，即用型砂紧实成型的铸造。砂型铸造是应用最广泛的一种铸造方法，其主要工序包括：制造模样，制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。气缸体的内腔、孔、槽因不能直接出砂，这些部位需要由砂芯形成。气缸体的砂芯主要按部位来区分，每个部位由一个砂芯形成，砂芯一般分为底盘芯、水道芯、挺杆室芯、主体芯、端面芯，干湿气缸体还有水套芯和基准面芯等。

现有气缸体及其铸造工艺方法在使用过程中有一定的局限性，主要表现在：

(1)、气缸体两侧面设计有一定数量的工艺孔，用于水套芯和挺杆室芯的固定、排气以及铸件的清理，其缺点如下：侧面设计工艺孔影响了气缸体的整体刚性；侧面设计工艺孔影响了气缸体的美观，降低产品竞争力；工艺孔需要加工、封堵，增加了工艺孔的加工及装配封堵时间，降低了生产效率；工艺孔需要加工、封堵，增加了工艺孔的加工成本、水堵片的装配成本以及水堵片的采购成本；

(2)、传统的铸造工艺，气缸体一般采取卧浇或者缸孔朝下的立浇方式，其缺点是：气缸体卧浇或者缸孔朝下的立浇，水套芯在高温金属液体浮力的作用下以及组芯时芯头挤压的作用下会产生变形甚至断裂；而水套芯、挺杆室芯长时间浸泡在高温金属液体中，会导致砂芯烧结等缺陷，甚至导致铸件报废，严重影响铸件质量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的是提供一种保证浇注均匀、浇注质量的气缸体铸造的砂芯组件。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种气缸体铸造的砂芯组件，包括底盘芯、设于底盘芯两端的两个端面芯、设于底盘芯两侧的侧面芯，所述底盘芯上并排布置有多个与气缸体的曲轴腔及缸孔相适配的主体芯，两个所述端面芯之间架设有套装在所述主体芯上部的水套孔芯组，所述砂芯组件还包括盖盘芯。

更进一步的，所述水套孔芯组上设有基准面芯和插装在基准面芯底面的水套芯。

更进一步的，所述基准面芯的一侧设有挺杆室芯。

更进一步的，位于一端的所述端面芯上设有延伸至底部的所述底盘芯上的浇注流道。

更进一步的，所述基准面芯上设有通气孔，所述盖盘芯上设有与通气孔相适应的通孔，所述盖盘芯上设有与浇注流道相适应的浇注口。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的气缸体铸造的砂芯组件的有益效果如下：

(1)、提高气缸体整体的刚性；

(2)、提高气缸体的美观性，提升了产品竞争力；

(3)、提高气缸体的生产效率：减少工艺孔的加工时间，减少水堵片的装配时间；

(4)、降低生产成本：减少工艺孔的加工成本，减少水堵片的装配成本，减少水堵片的采购成本；

(5)、采用立浇，底注式，缸孔朝上的浇注方式，避免水套芯在高温金属液体浮力的作用下以及组芯时芯头挤压的作用下产生变形甚至断裂，提高铸件水腔铸造精度，防止铸件报废；同时这种浇注方式，可以有效避免由于水套芯、挺杆室芯长时间浸泡在高温金属液体中而出现的砂芯烧结等质量问题，提高了铸件质量。

附图说明

图1是传统气缸体的结构示意图；

图2是传统的立式浇注气缸体的结构示意图；

图3是传统的立式浇注气缸体的砂芯组件的结构示意图；

图4是传统的卧式浇注气缸体的结构示意图；

图5是传统的卧式浇注气缸体的砂芯组件的结构示意图；

图6是本实用新型中立式浇注气缸体的砂芯组件的结构爆炸图；

图7是本实用新型中立式浇注气缸体的结构示意图；

图8是本实用新型中主体芯的结构示意图；

图9是本实用新型中水套孔芯组的结构示意图；

图10是本实用新型中主体芯与水套孔芯组组芯的结构示意图；

图11是本实用新型中主体芯与水套孔芯组、侧面芯组芯的结构示意图；

图12是本实用新型中砂芯组件的结构示意图。

图中：1、气缸体；101、缸孔；2、工艺孔；3、浇注流道；4、通气孔；5、浇注口；6、水套孔芯组；10、底盘芯；11、主体芯；12、端面芯；13、基准面芯；14、水套芯；15、挺杆室芯；16、侧面芯；17、盖盘芯；20、工艺孔芯头。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的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。

本实用新型的具体实施方式是这样的：如图1-12所示，一种气缸体铸造方法，该铸造方法包括：设置砂芯组件采用立式浇注法得到缸孔101朝上的气缸体1，并且铸造得到的气缸体1的两侧无工艺孔2。采用立浇，底注式，缸孔朝上的浇注方式，避免水套芯在高温金属液体浮力的作用下以及组芯时芯头挤压的作用下产生变形甚至断裂，提高铸件水腔铸造精度，防止铸件报废；同时这种浇注方式，可以有效避免由于水套芯、挺杆室芯长时间浸泡在高温金属液体中而出现的砂芯烧结等质量问题，提高了铸件质量。

底注式浇注，浇注流道3设计在气缸体1一端及底部，内浇口设计在气缸体1两侧机脚下沿。

在本实施例中，铸造得到两侧无工艺孔2的气缸体1的方法包括：设置底盘芯10和与气缸体1的曲轴腔及缸孔101相适配的主体芯11，底盘芯10用于支撑充填后的气缸体1，主体芯11放置在底盘芯10上，底盘芯10上设置两个端面芯12和两个侧面芯16，两个端面芯12之间架设有套装在主体芯11上部的水套孔芯组6，在砂芯之间浇注铁水即可得到两侧无工艺孔2的气缸体1。

在本实施例中，水套孔芯组6上设有基准面芯13和插装在基准面芯13底面的水套芯14。

在本实施例中，基准面芯13的一侧设有挺杆室芯15。

在本实施例中，水套芯14采用激光烧结覆膜砂，挺杆室芯15采用铬矿复合砂；水套芯14相连处先涂一层锆英粉醇基涂料点火烧干，然后整体浸涂水基涂料烘干，最后再在水套芯14相连处涂一次锆英粉醇基涂料点火烧干。锆英粉醇基涂料比重为1.04～1.12克/立方厘米；水基涂料3454涂料比重为1.31-1.34克/立方厘米。其他砂型浸涂水基涂料烘干或者涂一次锆英粉醇基涂料点火烧干即可。

在本实施例中，位于一端的端面芯12上设有延伸至底部的底盘芯10上的浇注流道3。

气缸体铸造工艺实施过程：

1)制芯：按照铸造工艺模型制造底盘芯10、主体芯11、端面芯12、基准面芯13、水套芯14、挺杆室芯15、侧面芯16、盖盘芯17等砂型。其中，水套芯采用激光烧结覆膜砂，挺杆室芯采用铬矿复合砂，其余砂型采用价格低的自硬砂。

2)上涂料：在水套芯14、挺杆室芯15砂芯薄弱处先涂一次锆英粉醇基涂料点火烧干，然后整体浸涂水基涂料烘干，最后再在水套芯14、挺杆室芯15砂芯薄弱处涂一次锆英粉醇基涂料点火烧干。其他砂型浸涂水基涂料烘干或者涂一次锆英粉醇基涂料点火烧干即可。

3)组芯一：通过主体芯1的定位芯头，依次把各主体芯11、端面芯12装在底盘芯10上；其中，所有主体芯11、端面芯12组成主体芯芯组。

4)组芯二：水套芯14通过凸起的芯头，安装在基准面芯13上，形成水套芯芯组6。

5)组芯三：通过水套芯组6上的凸起定位芯头以及端面芯凹下的芯头位，把水套芯芯组6安装在侧面芯16上。

6)组芯四：把挺杆室芯15安装在主体芯芯组和水套芯芯组6上。

7)组芯五：通过侧面芯的凸起定位芯头，装上侧面芯16，然后合上盖盘芯17。

8)最后进行熔化、浇注、热处理、清理等工序，得到合格的气缸体1毛坯。

一种气缸体铸造的砂芯组件，包括底盘芯10、设于底盘芯10两端的两个端面芯12、设于底盘芯10两侧的侧面芯16，底盘芯10上并排布置有多个与气缸体1的曲轴腔及缸孔101相适配的主体芯11，两个端面芯12之间架设有套装在主体芯11上部的水套孔芯组6，砂芯组件还包括盖盘芯17。本气缸体铸造的砂芯组件中，气缸体1的两侧无工艺孔，提高气缸体1整体的刚性；提高气缸体1的美观性，提升了产品竞争力；而且，可以从上方提起气缸体1即可实现脱模，提高气缸体1的生产效率：减少了后期加工工艺孔的加工时间，减少在气缸体1上安装水堵片的装配时间；降低生产成本：减少工艺孔的加工成本，减少水堵片的装配成本，减少水堵片的采购成本。

在本实施例中，水套孔芯组6上设有基准面芯13和插装在基准面芯13底面的水套芯14。基准面芯13的一侧设有挺杆室芯15，挺杆室芯15安装在基准面芯13的一侧，用于在气缸体1上形成让位腔体。

在本实施例中，主体芯11下端设有凸起的定位芯头，底盘芯10对应设有与之相配合的凹陷设置的芯头位。侧面芯16的下端设计有凸起的定位芯头，底盘芯10对应设计有与之相配合的凹下的芯头位。

在本实施例中，水套芯14的两端架设在两个端面芯12上，水套芯14的两端设有凸出设置的出水口芯头，端面芯12上设有与之适配的U型定位槽，出水口芯头与U型定位槽槽壁之间的间隙小，用于定位用；其他出水口芯头间隙大，用于填砂或者上胶紧固砂芯以及砂芯排气。

在本实施例中，水套芯14、挺杆室芯15侧面取消所有工艺孔砂芯及工艺孔芯头20，使气缸体1的侧面没有工艺孔，结构光滑，结构刚性好，强度高。

在本实施例中，位于一端的端面芯12上设有延伸至底部的底盘芯10上的浇注流道3。

在本实施例中，基准面芯13上设有通气孔4，盖盘芯17上设有与通气孔4相适应的通孔，盖盘芯17上设有与浇注流道3相适应的浇注口5。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种气缸体铸造的砂芯组件，其特征在于，包括底盘芯(10)、设于底盘芯(10)两端的两个端面芯(12)、设于底盘芯(10)两侧的侧面芯(16)，所述底盘芯(10)上并排布置有多个与气缸体(1)的曲轴腔及缸孔(101)相适配的主体芯(11)，两个所述端面芯(12)之间架设有套装在所述主体芯(11)上部的水套孔芯组(6)，所述砂芯组件还包括盖盘芯(17)。

2.根据权利要求1所述的一种气缸体铸造的砂芯组件，其特征在于，所述水套孔芯组(6)上设有基准面芯(13)和插装在基准面芯(13)底面的水套芯(14)。

3.根据权利要求2所述的一种气缸体铸造的砂芯组件，其特征在于，所述基准面芯(13)的一侧设有挺杆室芯(15)。

4.根据权利要求2或3所述的一种气缸体铸造的砂芯组件，其特征在于，位于一端的所述端面芯(12)上设有延伸至底部的所述底盘芯(10)上的浇注流道(3)。

5.根据权利要求4所述的一种气缸体铸造的砂芯组件，其特征在于，所述基准面芯(13)上设有通气孔(4)，所述盖盘芯(17)上设有与通气孔(4)相适应的通孔，所述盖盘芯(17)上设有与浇注流道(3)相适应的浇注口(5)。

Images