CN218487155U - 一种六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯 - Google Patents
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Abstract
一种六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯，由砂芯结构单元、第一连接芯块、第二连接芯块和芯座组成，第一连接芯块和第二连接芯块将六个砂芯结构单元连接在一起，并放置在芯座之上；砂芯结构单元由上水套砂芯、下水套砂芯、进气道砂芯、排气道砂芯组成，安装有圆柱管芯头的上水套砂芯和下水套砂芯分别设于砂芯结构单元的上方和下方，进气道砂芯和排气道砂芯并列设置于上水套砂芯和下水套砂芯之间；进气道砂芯下设有进气口，排气道砂芯下设有排气口；上水套砂芯和下水套砂芯之间设有水道连通结构；上水套砂芯、下水套砂芯和进气道砂芯与第一连接芯块相连；下水套砂芯和排气道砂芯与第二连接芯块相连；进气口和排气口穿过下水套砂芯放置在芯座之上。
Description
技术领域
本实用新型属于铸造技术领域，特别提供一种六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯。
背景技术
近年来，气缸盖结构越来越复杂，内腔具有较多的气道和水道，这些气道和水道需要借助很多具有复杂结构的砂芯成形，但气缸盖铸件对产品内部质量和尺寸精度要求又非常高。气缸盖复杂内腔的铸造成形，传统方法是单独制芯后组装。单独制芯存在两方面问题，一方面，结构复杂的砂芯需要加工金属工装，导致产品开发投入大，而且由于工装设计、加工导致产品研制周期过长；另一方面，制作出的单独砂芯在后期组装时，相邻砂芯彼此间很容易出现偏移，有些细小薄弱的砂芯甚至会由于碰撞而出现断裂，而且砂芯间会不可避免的出现一些细小缝隙，后期浇注时这些细小缝隙会形成铝液飞边，会为后期气缸盖合格铸件的交付造成很大的麻烦。
我国某新型装甲车柴油机六缸气缸盖，结构复杂，内部质量和尺寸精度要求高。如采用传统单独制芯后组装方法制备整体砂芯，则在砂芯组装时很容易出现偏移、断裂和细小缝隙导致产品后处理麻烦和废品率高。因此，研发一种能一体制备且满足气缸盖铸件尺寸精度和内部质量要求的砂芯是目前需要迫切解决的技术问题。
实用新型内容
为解决气缸盖铸件尺寸精度和内部质量问题，本实用新型提供一种气缸盖用高强度精密整体砂芯，该砂芯可采用3D打印方式一体成型，无需加工金属工装，也无需组装，从而避免相邻砂芯彼此间出现偏移甚至断裂等问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯，所述整体砂芯由砂芯结构单元、第一连接芯块、第二连接芯块和芯座组成，其中，芯座的上表面设有安装槽，内部为腔体结构，六个砂芯结构单元并列放置在芯座安装槽之上，且垂直于芯座方向上分别采用第一连接芯块和第二连接芯块将六个砂芯结构单元连接在一起；
所述砂芯结构单元由上水套砂芯、下水套砂芯、进气道砂芯、排气道砂芯组成，其中，上水套砂芯和下水套砂芯分别设于砂芯结构单元的上方和下方，进气道砂芯和排气道砂芯并列设置于上水套砂芯和下水套砂芯之间；上水套砂芯和下水套砂芯上均设有圆柱管芯头，且圆柱管芯头平行于水平方向设置；进气道砂芯下方设置有进气口，排气道砂芯下方设置有排气口；所述上水套砂芯和下水套砂芯之间设有水道连通结构；
所述上水套砂芯、下水套砂芯和进气道砂芯分别与第一连接芯块相连；下水套砂芯和排气道砂芯分别与第二连接芯块相连；下水套砂芯中间为中空结构，进气道砂芯的进气口和排气道砂芯的排气口穿过下水套砂芯放置在芯座安装槽之上。
作为优选的技术方案：
所述上水套砂芯上设有上水套砂芯连接件，进气道砂芯上设有进气道砂芯连接件，下水套砂芯靠近第一连接芯块的一侧设有两个圆柱管芯头，均用于与第一连接芯块的连接；
所述排气道砂芯上设有排气道砂芯连接件，下水套砂芯靠近第二连接芯块的一侧设有两个圆柱管芯头，均用于与第二连接芯块的连接。
所述上水套砂芯连接件为一凸台结构，与其对应的第一连接芯块位置设有第一凹槽结构；进气道砂芯连接件为一带有凸台的长方体结构，与其对应的第一连接芯块位置设有第二凹槽结构；排气道砂芯连接件为一半圆柱结构，该半圆柱中央有一长方体凸台，对应第二连接芯块位置设有一长方体凹槽。
第一连接芯块和第二连接芯块主体靠下位置均设有连接孔，用于与下水套砂芯上的圆柱管芯头相连。
所述上水套砂芯上设有三个圆柱管芯头，其中两个位于靠近第二连接芯块的一端，另一个位于靠近第一连接芯块的一端。
所述圆柱管芯头探入砂芯内的深度大于其位于砂芯外的长度。
所述圆柱管芯头外径为13～20㎜，内径为6～10㎜。
所述圆柱管芯头内插有加强棒，该加强棒为陶瓷材质，直径为3～5㎜，加强棒外端与圆柱管芯头外端保持平齐。
本实用新型的有益效果体现在：
本实用新型所述整体砂芯可通过3D打印方式一体成型，可防止后期砂芯组装时发生偏移和存在细小缝隙，可有效保证气缸盖铸件的尺寸精度和避免飞边的出现。在砂芯薄弱圆柱芯头部位插入加强棒进行强化，可避免薄弱部位砂芯出现弯曲和断裂。
附图说明
图1为砂芯结构单元结构分解示意图；
图2为第一连接芯块结构示意图；
图3为第二连接芯块结构示意图；
图4为六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯主视图；
图5为六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯俯视图；
图6为六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯三维轴测图。
附图标记：1、上水套砂芯，2、下水套砂芯，3、进气道砂芯，4、排气道砂芯，5、第一连接芯块，6、第二连接芯块，7、芯座，8、水道连通结构，9、圆柱管芯头，11、上水套砂芯连接件，31、进气口，32、进气道砂芯连接件，41、排气口，42、排气道砂芯连接件，51、第一凹槽结构，52、第二凹槽结构，61、长方体凹槽。
具体实施方式
实施例1
我国某新型装甲车柴油机六缸气缸盖，结构复杂，内部质量和尺寸精度要求高。如果采用传统的单独制芯后组装的工艺，砂芯组装时很容易出现偏移、断裂和细小缝隙导致产品后处理麻烦和废品率高。为解决该六缸气缸盖铸件尺寸精度和内部质量问题，设计一种气缸盖用高强度精密铸造砂芯，具体如下：
一种六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯，由砂芯结构单元、第一连接芯块5、第二连接芯块6和芯座7组成，其中，芯座7的上表面设有安装槽，内部为腔体结构，六个砂芯结构单元并列放置在芯座7安装槽之上，且垂直于芯座7方向上分别采用第一连接芯块5和第二连接芯块6将六个砂芯结构单元连接在一起；
如图1～6所示，所述砂芯结构单元由上水套砂芯1、下水套砂芯2、进气道砂芯3、排气道砂芯4组成，其中，上水套砂芯1和下水套砂芯2分别设于砂芯结构单元的上方和下方，进气道砂芯3和排气道砂芯4并列设置于上水套砂芯1和下水套砂芯2之间；上水套砂芯1上设有三个圆柱管芯头9，其中两个位于靠近第二连接芯块6的一端，另一个位于靠近第一连接芯块5的一端；下水套砂芯2上设有四个圆柱管芯头9，分别位于下水套砂芯2的四角；所述圆柱管芯头9探入砂芯内的深度大于其位于砂芯外的长度；进气道砂芯3下方设置有进气口31，排气道砂芯4下方设置有排气口41；所述上水套砂芯1和下水套砂芯2之间设有水道连通结构8；
所述上水套砂芯1、下水套砂芯2和进气道砂芯3分别通过水套砂芯连接件11、圆柱管芯头9和进气道砂芯连接件32与第一连接芯块5相连；上水套砂芯连接件11为一凸台结构，与其对应的第一连接芯块5位置设有第一凹槽结构51；进气道砂芯连接件32为一带有凸台的长方体结构，与其对应的第一连接芯块5位置设有第二凹槽结构52；
所述下水套砂芯2和排气道砂芯4分别通过圆柱管芯头9和排气道砂芯连接件42与第二连接芯块6相连；排气道砂芯连接件42为一半圆柱结构，该半圆柱中央有一长方体凸台，对应第二连接芯块6位置设有一长方体凹槽61；
所述下水套砂芯2中间为中空结构，进气道砂芯3的进气口31和排气道砂芯4的排气口41穿过下水套砂芯2放置在芯座7的安装槽之上；
第一连接芯块5和第二连接芯块6主体靠下位置均设有连接孔，用于与下水套砂芯2上的圆柱管芯头9相连。
所述圆柱管芯头9外径为13㎜，内径为6㎜。
上述整体砂芯是由70～140目覆膜砂经快速成形激光烧结技术制成，整体砂芯经快速成形激光烧结完成后，需要向圆柱管芯头9内插入加强棒，所述加强棒为陶瓷材质，直径为3㎜，加强棒外端与圆柱管芯头9外端保持平齐。在圆柱管芯头9中的加强棒周围填充覆膜砂后紧实，然后将气缸盖整体砂芯放入保温炉中烘烤，烘烤工艺为：150℃保温1h。
制备所得整体砂芯无需组装，可有效保证气缸盖铸件的尺寸精度和避免飞边的出现。在砂芯薄弱圆柱芯头部位插入加强棒进行强化，可避免薄弱部位砂芯出现弯曲和断裂。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：不设有加强棒，且圆柱管芯头9的外径为16㎜，内径为8㎜。
本实用新型未尽事宜为公知技术。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯，其特征在于：所述整体砂芯由砂芯结构单元、第一连接芯块(5)、第二连接芯块(6)和芯座(7)组成，其中，芯座(7)的上表面设有安装槽，内部为腔体结构，六个砂芯结构单元并列放置在芯座(7)安装槽之上，且垂直于芯座(7)方向上分别采用第一连接芯块(5)和第二连接芯块(6)将六个砂芯结构单元连接在一起；
所述砂芯结构单元由上水套砂芯(1)、下水套砂芯(2)、进气道砂芯(3)、排气道砂芯(4)组成，其中，上水套砂芯(1)和下水套砂芯(2)分别设于砂芯结构单元的上方和下方，进气道砂芯(3)和排气道砂芯(4)并列设置于上水套砂芯(1)和下水套砂芯(2)之间；上水套砂芯(1)和下水套砂芯(2)上均设有圆柱管芯头(9)，且圆柱管芯头(9)平行于水平方向设置；进气道砂芯(3)下方设置有进气口(31)，排气道砂芯(4)下方设置有排气口(41)；所述上水套砂芯(1)和下水套砂芯(2)之间设有水道连通结构(8)；
所述上水套砂芯(1)、下水套砂芯(2)和进气道砂芯(3)分别与第一连接芯块(5)相连；下水套砂芯(2)和排气道砂芯(4)分别与第二连接芯块(6)相连；下水套砂芯(2)中间为中空结构，进气道砂芯(3)的进气口(31)和排气道砂芯(4)的排气口(41)穿过下水套砂芯(2)放置在芯座(7)的安装槽之上。
2.按照权利要求1所述六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯，其特征在于：所述上水套砂芯(1)上设有上水套砂芯连接件(11)，进气道砂芯(3)上设有进气道砂芯连接件(32)，下水套砂芯(2)靠近第一连接芯块(5)的一侧设有两个圆柱管芯头(9)，均用于与第一连接芯块(5)的连接；
所述排气道砂芯(4)上设有排气道砂芯连接件(42)，下水套砂芯(2)靠近第二连接芯块(6)的一侧设有两个圆柱管芯头(9)，均用于与第二连接芯块(6)的连接。
3.按照权利要求2所述六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯，其特征在于：所述上水套砂芯连接件(11)为一凸台结构，与其对应的第一连接芯块(5)位置设有第一凹槽结构(51)；进气道砂芯连接件(32)为一带有凸台的长方体结构，与其对应的第一连接芯块(5)位置设有第二凹槽结构(52)；排气道砂芯连接件(42)为一半圆柱结构，该半圆柱中央有一长方体凸台，对应第二连接芯块(6)位置设有一长方体凹槽(61)。
4.按照权利要求1所述六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯，其特征在于：第一连接芯块(5)和第二连接芯块(6)主体靠下位置均设有连接孔，用于与下水套砂芯(2)上的圆柱管芯头(9)相连。
5.按照权利要求1所述六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯，其特征在于：所述上水套砂芯(1)上设有三个圆柱管芯头(9)，其中两个位于靠近第二连接芯块(6)的一端，另一个位于靠近第一连接芯块(5)的一端。
6.按照权利要求1所述六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯，其特征在于：所述圆柱管芯头(9)探入砂芯内的深度大于其位于砂芯外的长度。
7.按照权利要求1所述六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯，其特征在于：所述圆柱管芯头(9)外径为13～20㎜，内径为6～10㎜。
8.按照权利要求1所述六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯，其特征在于：所述圆柱管芯头(9)内插有加强棒，该加强棒为陶瓷材质，直径为3～5㎜，加强棒外端与圆柱管芯头(9)外端保持平齐。
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| CN202222308642.0U CN218487155U (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一种六缸气缸盖用高强度精密整体砂芯 |
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