CN111036841A - 一种气缸体铸件快速成型的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气缸体铸件快速成型的方法，包括以下步骤：先是制造砂型，通过机加工直接在砂胚上制造出带与铸件上、下两端的外轮廓相适应的型腔的上砂型、下砂型，在上砂型、下砂型的型腔内设置与铸件的内腔体相适应的砂芯，并且在上砂型上设置浇注口；然后，在所述上砂型、下砂型的结合面处分别设置定位槽、定位块将两个砂型定位；接着，将上砂型与下砂型合模，并在上砂型和下砂型上设置横梁及拉杆将两者锁紧。本发明的气缸体铸件快速成型的方法，对砂型定位可靠，精度高，工装简单成本低；浇注铸件时，节省模具、砂箱的成本，缩短气缸体铸件的制造周期，相对于传统的铸造方法制造时间周期大大缩短。

Description

一种气缸体铸件快速成型的方法

技术领域

本发明涉及铸造生产技术领域，更具体地说，它涉及一种气缸体铸件快速成型的方法。

背景技术

铸件是通过铸造过程生产出来的，对于铸铁铸件，用于铸造的型腔材料为砂芯，砂芯是由石英砂、铬铁矿砂、宝珠砂等耐火材料与有机树脂混合硬化后的砂块，铸造生产的过程是将若干数量的砂芯组装成一个砂芯组，内部形成一个空腔，空腔的形状与铸件形状相同，将熔化的液态的铁碳硅合金浇注进入砂芯的型腔内，液态合金充满砂芯内部的空腔，待铁碳硅合金凝固相变成为固态铸铁后，震动或敲打砂芯使之碎裂溃散，铸件露出，清理干净，即铸件生产。

砂型及砂芯就是含有铸件形状的砂块，一般情况下，形成铸件外形形状的称为砂型，形成铸件内部形状的成为砂芯。

砂型及砂芯的形状就是铸件的反形状，一个铸件的铸造型腔需要有多个砂型或砂芯组成，复杂的铸件就会有较多的砂型或砂芯。

砂型及砂芯的制作必须有模具，模具安装在造型机或射芯机等铸造设备上，设备与模具的协同运行制造砂型或砂芯。

砂型及砂芯的装配必须借助于砂箱，砂箱的作用是承载铸造型腔的液态金属浇注压力，防止涨箱，防止铁水渗漏，对砂型进行装配定位。

而且，发动机气缸体是很复杂的铸件，生产此种铸件需要复杂的模具及铸造设备，模具制造费用昂贵，制造周期长。

发动机生产企业必须保持持续的研发进度，才能跟上时代进步及市场需求，故每年都需要开发出多种新型发动机。

每新研发出一种发动机，就有一种新的气缸体设计出来，需要铸造成实物样件进行性能试验。随之而来的就必须设计新的模具，有了新模具才能进行气缸体铸件生产，新模具设计及制造周期一般较长，一般3～4个月，并且模具制造费用很贵。这不但成本高，也延长了新型发动机的研发周期。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种砂型定位可靠，精度高，可节省模具、砂箱成本的气缸体铸件快速成型的方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种气缸体铸件快速成型的方法，包括以下步骤：先是制造砂型，通过机加工直接在砂胚上制造出带与铸件上、下两端的外轮廓相适应的型腔的上砂型、下砂型，在上砂型、下砂型的型腔内设置与铸件的内腔体相适应的砂芯；然后，在所述上砂型、下砂型的结合面处分别设置定位槽、定位块将两个砂型定位；接着，将上砂型与下砂型合模，并在上砂型和下砂型上设置横梁及拉杆将两者锁紧；最后，在上砂型上设置浇注口，往浇注口浇注铁水得到成型气缸体。

进一步的，所述制造砂型的方法还包括：选用金刚石刀片刀具作为机加工中使用的刀具。

更进一步的，机加工中使用的机床为数控铣床。

作为进一步的改进，所述上砂型及下砂型为方体的块状结构，所述定位槽、定位块设于块状结构的拐角处。

更进一步的，所述横梁平行设于上砂型顶面及下砂型底面。

更进一步的，所述上砂型顶面及下砂型底面均设有两个横梁，通过四个拉杆拉紧横梁从而将上砂型与下砂型夹紧。

更进一步的，所述砂胚内设置筋骨架，所述筋骨架的各个筋骨为空心管结构。

作为更进一步的改进，在所述上砂型的顶端设置散热孔。

有益效果

与现有技术相比，本发明的气缸体铸件快速成型的方法的有益效果如下：本气缸体铸件快速成型的方法，对砂型定位可靠，精度高，工装简单成本低；浇注铸件时，节省模具、砂箱的成本，缩短气缸体铸件的制造周期，相对于传统的铸造方法制造时间周期大大缩短。

附图说明

图1是本发明中气缸体铸件快速成型的砂型结构的结构示意图；

图2是本发明中气缸体铸件快速成型的砂型结构的结构透视图；

图3是本发明中气缸体铸件快速成型的砂型结构装配定位的结构示意图。

图中：1、上砂型；2、下砂型；3、浇注口；4、定位槽；5、定位块；6、横梁；7、拉杆；8、筋骨架；9、散热孔；10、砂芯。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

本发明的具体实施方式是这样的：如图1-3所示，一种气缸体铸件快速成型的方法，包括以下步骤：先是制造砂型，通过机加工直接在砂胚上制造出带与铸件上、下两端的外轮廓相适应的型腔的上砂型1、下砂型2，在上砂型1、下砂型2的型腔内设置与铸件的内腔体相适应的砂芯10；然后，在上砂型1、下砂型2的结合面处分别设置定位槽4、定位块5将两个砂型定位；接着，将上砂型1与下砂型2合模，并在上砂型1和下砂型2上设置横梁6及拉杆7将两者锁紧；最后，在上砂型1上设置浇注口3，往浇注口3浇注铁水得到成型气缸体。本方法黄总，砂型定位槽4、定位块5快速定位，对砂型定位可靠，精度高，工装简单成本低；浇注铸件时，节省模具、砂箱的成本，缩短气缸体铸件的制造周期，相对于传统的铸造方法制造时间周期大大缩短。

在本实施例中，制造砂型的方法还包括：机加工中使用的机床为数控铣床，选用金刚石刀片刀具作为机加工中使用的刀具，由于砂粒硬度大于一般的工具钢、合金钢刀具，故铣砂型时采用硬度更高的金刚石刀片刀具，保证铣砂精度高，刀片耐用磨损小，成本低。通过数控铣床直接加工出砂型，节省了传统生产砂型工艺中的模具，减少模具制作环节，节省了模具设计和制造环节成本，缩短了砂芯制造周期。

在本实施例中，上砂型1及下砂型2为方体的块状结构，定位槽4、定位块5设于块状结构的拐角处，定位块5为方块结构，方块结构内侧两个面与定位槽4相抵接，上砂型1及下砂型2为四方体结构，定位槽4、定位块5的数量为四个，则，上砂型1及下砂型2通过八个面进行快速定位。

在本实施例中，横梁6平行设于上砂型1顶面及下砂型2底面，上砂型1顶面及下砂型2底面均设有两个横梁6，拉杆7为双头螺杆结构，通过四个拉杆7拉紧横梁6从而将上砂型1与下砂型2夹紧，结构简单，成本低，重量轻，可牢固锁紧两个砂型，可有效防止浇注时出现涨箱的现象。

在本实施例中，砂胚内设置筋骨架8，筋骨架8的各个筋骨为空心管结构。外形砂型通过内部增加筋骨架8的形式强化砂型，筋骨架8用空心的方形钢管或圆形钢管焊接而成，在制作砂块毛坯时埋设在砂块内部，筋骨架可抵抗砂型在浇注过程中热膨胀力，防止砂型断裂。

在本实施例中，在上砂型1的顶端设置散热孔9，通过散热孔9散热，防止产生气泡，即本方案中，将现有技术中的砂箱与砂型的结构及功能集合在砂型上。

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

Claims (8)

1.一种气缸体铸件快速成型的方法，其特征在于，包括以下步骤：先是制造砂型，通过机加工直接在砂胚上制造出带与气缸体上、下两端的外轮廓相适应的型腔的上砂型(1)、下砂型(2)，在上砂型(1)、下砂型(2)的型腔内设置与气缸体的内腔体相适应的砂芯(10)；然后，在所述上砂型(1)、下砂型(2)的结合面处分别设置定位槽(4)、定位块(5)将两个砂型定位；接着，将上砂型(1)与下砂型(2)合模，并在上砂型(1)和下砂型(2)上设置横梁(6)及拉杆(7)将两者锁紧；最后，在上砂型(1)上设置浇注口(3)，往浇注口(3)浇注铁水得到成型气缸体。

2.根据权利要求1所述的一种气缸体铸件快速成型的方法，其特征在于，所述制造砂型的方法还包括：选用金刚石刀片刀具作为机加工中使用的刀具。

3.根据权利要求2所述的一种气缸体铸件快速成型的方法，其特征在于，机加工中使用的机床为数控铣床。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种气缸体铸件快速成型的方法，其特征在于，所述上砂型(1)及下砂型(2)为方体的块状结构，所述定位槽(4)、定位块(5)设于块状结构的拐角处。

5.根据权利要求4所述的一种气缸体铸件快速成型的方法，其特征在于，所述横梁(6)平行设于上砂型(1)顶面及下砂型(2)底面。

6.根据权利要求5所述的一种气缸体铸件快速成型的方法，其特征在于，所述上砂型(1)顶面及下砂型(2)底面均设有两个横梁(6)，通过四个拉杆(7)拉紧横梁(6)从而将上砂型(1)与下砂型(2)夹紧。

7.根据权利要求4所述的一种气缸体铸件快速成型的方法，其特征在于，所述砂胚内设置筋骨架(8)，所述筋骨架(8)的各个筋骨为空心管结构。

8.根据权利要求1所述的一种气缸体铸件快速成型的方法，其特征在于，在所述上砂型(1)的顶端设置散热孔(9)。

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