柴油機缸蓋的鑄造砂芯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油機缸蓋的鑄造領(lǐng)域，特別涉及一種柴油機缸蓋的鑄造砂芯。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機缸蓋是柴油發(fā)動機的核心部件。缸蓋外部有外形狀，內(nèi)部由復(fù)雜的進(jìn)氣道，排氣道，冷卻水室，油道，噴油器座等結(jié)構(gòu)構(gòu)成，缸蓋的底面有進(jìn)氣門，排氣門等結(jié)構(gòu)，是一個典型的復(fù)雜薄壁的箱體式零件，毛坯都用鑄造方法制造來獲得。
[0003]現(xiàn)有柴油機缸蓋由底盤芯、下水套芯、進(jìn)氣道芯、排氣道芯、上水套芯、挺桿孔芯、蓋盤芯，組裝成一體后，饒鑄鐵水冷卻后獲得缸蓋毛還。6種砂芯在組裝過程中由于存在間隙，造成偏移等因素，不能夠準(zhǔn)確且精密組裝在一起，致使壁厚不均勻；特別是進(jìn)、排氣道砂芯與底盤砂芯組裝定位，為了避免進(jìn)、排氣道砂芯在澆鑄過程中受鐵水浮力的作用下上浮，采用的措施通常是用粘膠涂在底盤芯的進(jìn)排氣道芯頭位，再結(jié)合進(jìn)排氣道砂芯用螺釘緊固的方式把進(jìn)排氣道緊固于底盤芯，但是此種方法不但復(fù)雜且不能在高溫金屬液充型后從根本上解決砂芯上浮的弊端，從而影響進(jìn)排氣道在鑄件中的正確位置，成為長期影響氣道參數(shù)一致性的主要因素，進(jìn)而影響進(jìn)排氣道的性能。柴油機缸蓋水套非常復(fù)雜，通常分為上下水套兩部分，在缸蓋鑄造時通過組裝形成完整的水套。由于分成上下水套砂芯，在制造生產(chǎn)完成后，存在平面度誤差，組芯后分型會有間隙，需人工再次磨平結(jié)合面，結(jié)合面經(jīng)過磨平工序后會使缸蓋水套腔的容水體積減少，容水體積減少不利于缸蓋的冷卻。上下水套在鑄造前時，在其結(jié)合面處通過上粘膠的方式把上下水套粘成一個整體，然后再鑄造，由于上下水套是粘結(jié)的不是一個整體，在鑄造過程中砂芯受到鐵水高溫高壓高浮力的作用下，鐵水往上下水套砂芯結(jié)合面處滲入，冷卻凝固后形成水套內(nèi)腔沿分型面周邊存在金屬片狀的披鋒，且無法清理掉，造成水腔分層阻礙，尤其以進(jìn)排氣道之間的鼻梁區(qū)更為嚴(yán)重，水套披鋒的存在影響缸蓋水套內(nèi)水流場的通暢性，和溫度場的均勻性分布，最終影響柴油機的整機性能和可靠性。
[0004]現(xiàn)有的柴油機缸蓋的砂芯通常使用:模具、造型機、制芯機進(jìn)行生產(chǎn)制造。此種生產(chǎn)方法，此種方法多用于成熟悉產(chǎn)品上，其模具設(shè)計制造成本較高，制造周期長，不能滿足柴油機缸蓋快速生產(chǎn)制造，特別在新產(chǎn)品開發(fā)驗證過程中，其驗證速度已經(jīng)不能滿足新產(chǎn)品的快速制造、快速驗證。新產(chǎn)品的試制生產(chǎn)從而影響新產(chǎn)品的開發(fā)周期；并由于新產(chǎn)品存在更改優(yōu)化等不確定因素，都會引起模具的更改，嚴(yán)重時可會導(dǎo)致模具的報廢。故現(xiàn)有的柴油機缸蓋鑄造方法，都不能滿足新產(chǎn)品的樣機快速鑄造驗證的要求，以及小批快速制造要求。
[0005]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理的柴油機缸蓋的鑄造砂芯，該柴油機缸蓋的鑄造砂芯高度集成了現(xiàn)有柴油機缸蓋的底盤，進(jìn)氣道、排氣道、上水套、下水套、挺桿孔芯六種砂芯形狀；并在砂芯內(nèi)部形成水套、進(jìn)氣道、排氣道等關(guān)鍵部位內(nèi)置式中空隨形獨特的排氣系統(tǒng)通道，使用該復(fù)合整體式砂芯的柴油機缸蓋鑄造方法可獲得形狀準(zhǔn)確，壁厚均勻的缸蓋，實現(xiàn)了進(jìn)排氣道，上下水套鑄造無浮芯現(xiàn)象，缸蓋水腔無結(jié)合面，成品鑄件無水套披鋒，水腔高清潔度的柴油機缸蓋，達(dá)到了鑄造成本低，開發(fā)周期短效果，具有快速、低成本、無需模具投入的優(yōu)點。為新產(chǎn)品的樣機驗證機，小批生產(chǎn)鑄件快速低成本生產(chǎn)提供了保證。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了柴油機缸蓋的鑄造砂芯，包括:復(fù)合整體式砂芯，包括:底盤部、進(jìn)氣道部、排氣道部、上水套部、下水套部和挺桿孔部，以及開設(shè)在該復(fù)合整體式砂芯內(nèi)部的排氣系統(tǒng)通道；該復(fù)合整體式砂芯的底部開設(shè)了清砂窗；底盤芯，其具有容納所述復(fù)合整體式砂芯的組芯框位、組芯讓位、砂芯排氣通道和澆系位，所述砂芯排氣通道與排氣系統(tǒng)通道連通；上蓋盤芯，其開設(shè)有第一直澆道；以及澆系輔助芯，其具有第二直澆道和第一橫澆道。
[0008]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，排氣系統(tǒng)通道與該復(fù)合整體式砂芯的進(jìn)氣道部、排氣道部、上水套部、下水套部中空隨形內(nèi)置。
[0009]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，排氣系統(tǒng)通道具有排氣孔。
[0010]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，清砂窗為矩形。
[0011]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，復(fù)合整體式砂芯采用激光燒結(jié)成型。
[0012]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，底盤芯、上蓋盤芯及澆系輔助芯采用數(shù)字化無模成型機數(shù)銑加工。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:該柴油機缸蓋的鑄造砂芯高度集成了現(xiàn)有柴油機缸蓋的底盤，進(jìn)氣道、排氣道、上水套、下水套、挺桿孔芯六種砂芯形狀；并在砂芯內(nèi)部形成水套、進(jìn)氣道、排氣道等關(guān)鍵部位內(nèi)置式中空隨形獨特的排氣系統(tǒng)通道，使用該復(fù)合整體式砂芯的柴油機缸蓋鑄造方法可獲得形狀準(zhǔn)確，壁厚均勻的缸蓋，實現(xiàn)了進(jìn)排氣道，上下水套鑄造無浮芯現(xiàn)象，缸蓋水腔無結(jié)合面，成品鑄件無水套披鋒，水腔高清潔度的柴油機缸蓋，達(dá)到了鑄造成本低，開發(fā)周期短效果，具有快速、低成本、無需模具投入的優(yōu)點。為新產(chǎn)品的樣機驗證機，小批生產(chǎn)鑄件快速低成本生產(chǎn)提供了保證。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的柴油機缸蓋的鑄造砂芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的柴油機缸蓋的鑄造砂芯的復(fù)合整體式砂芯俯視方向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的柴油機缸蓋的鑄造砂芯的復(fù)合整體式砂芯橫向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明的柴油機缸蓋的鑄造砂芯的復(fù)合整體式砂芯縱向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5為本發(fā)明的柴油機缸蓋的鑄造砂芯的復(fù)合整體式砂芯仰視方向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6為本發(fā)明的柴油機缸蓋的鑄造砂芯的底盤芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7為本發(fā)明的柴油機缸蓋的鑄造砂芯的上蓋盤芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖8為本發(fā)明的柴油機缸蓋的鑄造砂芯的澆系輔助芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖9為本發(fā)明的柴油機缸蓋的鑄造砂芯的鑄造工藝示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0024]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0025]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實施方式】的柴油機缸蓋的鑄造砂芯的具體包括:復(fù)合整體式砂芯1、底盤芯2、上蓋盤芯3及澆系輔助芯4。其中，底盤芯2僅為容納復(fù)合整體式砂芯I的空腔以及部分澆系形狀。底盤芯、上蓋盤芯及澆系輔助芯則由數(shù)字化無模成型機數(shù)銑加工出精準(zhǔn)砂芯形成，復(fù)合整體式砂芯I集成了現(xiàn)有柴油機缸蓋的底盤砂芯、下水套砂芯、進(jìn)氣道砂、排氣道砂芯、上水套芯、挺桿孔芯六種砂芯形狀；并在砂芯內(nèi)部形成水套、進(jìn)氣道、排氣道等關(guān)鍵部位內(nèi)置式中空隨形獨特的排氣系統(tǒng)通道，使用該復(fù)合整體式砂芯的柴油機缸蓋鑄造方法可獲得形狀準(zhǔn)確，壁厚均勻的缸蓋，實現(xiàn)了進(jìn)排氣道，上下水套鑄造無浮芯現(xiàn)象，缸蓋水腔無結(jié)合面，成品鑄件無水套披鋒，水腔高清潔度的柴油機