專利名稱：重型柴油機水套芯模具的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及發(fā)動機領域，特別涉及一種重型柴油機水套芯模具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在重型柴油機氣缸體的開發(fā)，特別是帶有干式缸套氣缸體水套的重型柴油機氣缸體的開發(fā)，為了驗證其結(jié)構(gòu)的設計合理性以及產(chǎn)品的特性，通常會鑄造加工裝配出數(shù)量不多的幾臺新產(chǎn)品驗證樣機，通過驗證樣機再進行產(chǎn)品的優(yōu)化設計，樣機合格后才進入產(chǎn)品的模具開發(fā)制造砂芯進行批量化生產(chǎn)。因而重型柴油機缸體的開發(fā)前期，從成本的角度出發(fā)通常重型柴油機的機體的砂芯生產(chǎn)方法不會投入太多的模具進行砂芯的制芯。重型柴油機的干式缸套氣缸體水套砂芯的制芯方法通常有兩種一種是不采用模具，直接應用激光快速成型機直接把砂芯燒結(jié)成型；另一種是采用金屬模具在制芯設備上進行制芯?，F(xiàn)有的兩種制芯方法雖能滿足工作需要，但存在一定的缺點，主要表現(xiàn)在第一種激光快速成型機制作砂芯其缺點在于重型柴油機的干式缸套氣缸體水套砂芯為多缸六連環(huán)中空無支撐的結(jié)構(gòu)，形狀復雜，砂芯薄壁，因此砂芯的強度要求高，通常需要在砂芯內(nèi)置放金屬類支撐以增強砂芯強度。而制作的砂芯不采用模具，不能夠在環(huán)中空的兩缸間距交匯點當中植入金屬類的砂芯支撐，還有快速制造的層層堆積成型的方式，使砂芯在堆積成型的方向上的砂芯粘結(jié)強度降低，特別是對重型柴油機水套砂芯的細小上水孔形成處的砂芯截面上的強度尤為低，不足以支撐起砂芯整個的重量，砂芯很容易斷裂。第二種采用金屬模具制芯方法缺點在于，金屬模具需要進行模具的詳細設計，尤其是這種重型柴油機干式缸套氣缸體水套的模具通常要采用四開模，并帶有很多附件，以及與設備接口連接設計制造等，其模具設計制造成本較高，制造周期長，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，嚴重時可會導致模具的報廢。以上兩種制芯方法，都不能滿足新產(chǎn)品的樣機快速鑄造驗證的要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中缺陷，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單合理，制備砂芯形狀準確、強度高，制造周期短、成本低、適合新產(chǎn)品的樣機快速鑄造驗證的重型柴油機水套芯模具。為達到上述目的，根據(jù)本實用新型提供了一種重型柴油機水套芯模具，包括矩形下芯盒、左芯盒組件、右芯盒、前側(cè)抽塊、后側(cè)抽塊和8字抽塊組件；矩形下芯盒前、后兩端中部分別開設有前側(cè)抽塊插口和后側(cè)抽塊插口 ；8字抽塊組件包括8字下抽塊和設置在所述8字下抽塊上的8字上抽塊，8字下抽塊設置在8字抽塊底座上；左芯盒組件包括左芯盒和左側(cè)抽塊，左芯盒右側(cè)具有軸向延伸的左側(cè)芯槽，左側(cè)抽塊插設在左側(cè)芯槽的右側(cè)；組裝時,右芯盒和左芯盒組件安裝到下芯盒上,前側(cè)抽塊和后側(cè)抽塊分別插入前側(cè)抽塊插口和后側(cè)抽塊插口，右芯盒和左芯盒組件以及8字抽塊組件圍合形成制備砂芯的型腔。[0009]上述技術(shù)方案中，該重型柴油機水套芯模具為砂質(zhì)模具。上述技術(shù)方案中，前側(cè)抽塊插口和后側(cè)抽塊插口的左、右兩側(cè)分別橫向設置有左側(cè)導軌和右側(cè)導軌，左芯盒和右芯盒分別通過左側(cè)導軌和右側(cè)導軌安裝到下芯盒上。 上述技術(shù)方案中，矩形下芯盒的8字抽塊底座上設置有第一圓錐形定位凸臺，8字下抽塊底部具有與所述第一圓錐形定位凸臺適配插裝的第一圓錐形定位凹槽。上述技術(shù)方案中，8字下抽塊頂部具有第二圓錐形定位凸臺，8字上抽塊的底部具有與第二圓錐形定位凸臺適配插裝的第二圓錐形定位凹槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果該重型柴油機水套芯模具具有開合模具準確到位，制作砂芯形狀準確強度高，易砂芯成形，并且模具成本低，模具制作周 期短。

圖I是本實用新型的重型柴油機水套芯模具的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的重型柴油機水套芯模具的立體剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的重型柴油機水套芯模具的下芯盒的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型的重型柴油機水套芯模具的前側(cè)抽塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型的重型柴油機水套芯模具的后側(cè)抽塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型的重型柴油機水套芯模具的左芯盒的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實用新型的重型柴油機水套芯模具的左側(cè)抽塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實用新型的重型柴油機水套芯模具的8字抽塊組件的裝配立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實用新型的重型柴油機水套芯模具的制作方法流程圖；附圖標記說明I-下芯盒，11-前側(cè)抽塊插口，12-后側(cè)抽塊插口，13-左側(cè)導軌，14-右側(cè)導軌，15-8字抽塊底座，16-圓錐形定位凸臺，21-左芯盒，211-左側(cè)導槽，212-左后抵合部，22-左側(cè)抽塊，221-左前抵合部，23-左側(cè)芯槽，3-右芯盒，31-右側(cè)芯槽，32-右前抵合部，33-右后抵合部，4-前側(cè)抽塊，5-后側(cè)抽塊，61-8字下抽塊，62-8字上抽塊，63-圓錐形定位凸臺，7-金屬砂芯支撐條。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的一個具體實施方式
進行詳細描述，但應當理解本實用新型的保護范圍并不受具體實施方式
的限制。需要理解的是，本實用新型的以下實施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“正面”和“反面”均以各圖所示的方向為基準，這些用來限制方向的詞語僅僅是為了便于說明，并不代表對本實用新型具體技術(shù)方案的限制。如圖I和圖2所示，本實用新型的重型柴油機水套芯模具為砂質(zhì)模具，模具的各組件均為砂質(zhì)模具，具體結(jié)構(gòu)包括下芯盒I、左芯盒組件、右芯盒3、前側(cè)抽塊4、后側(cè)抽塊5和8字抽塊組件。其中，如圖3所示，下芯盒I為矩形板狀，前、后兩端中部分別開設有前側(cè)抽塊插口11和后側(cè)抽塊插口 12，用于插設固定前側(cè)抽塊4和后側(cè)抽塊5 (如圖4和圖5所示)。前側(cè)抽塊插口 11和后側(cè)抽塊插口 12的左、右兩側(cè)分別橫向設置有沿下芯盒I的前、后側(cè)邊延伸的左側(cè)導軌13和右側(cè)導軌14。矩形板狀下芯盒I的中部設置有縱向延伸的8字抽塊底座15，該8字抽塊底座15上分布有圓錐形定位凸臺16，圓錐形定位凸臺16為四個，分別布置在8字抽塊底座的兩端及中間。如圖6和圖7所示，左芯盒組件包括左芯盒21和左側(cè)抽塊22，左芯盒21的右側(cè)具有軸向延伸的左側(cè)芯槽23，左側(cè)芯槽23的右側(cè)具有左側(cè)抽塊插接空間，組裝時，左側(cè)抽塊22插入該左側(cè)抽塊插接空間以形成完整的左側(cè)芯槽結(jié)構(gòu)，其中，最前側(cè)的左側(cè)抽塊22還具有向右延伸的左前抵合部221。左芯盒21的前、后兩端底面分別具有與左側(cè)導軌13適配安裝的左側(cè)導槽211，二者起到準確導向、精確定位作用，有利于精準合模；后端還具有左后抵合部212。右芯盒3的左側(cè)具有軸向延伸的右側(cè)芯槽31，前、后兩端底面分別具有與右側(cè)導軌14適配安裝的右側(cè)導槽，二者起到準確導向、精確定位作用，有利于精準合模；右芯盒3
的ill、后兩端分別具有右如抵合部32和右后抵合部33。如圖8所示，8字抽塊組件包括8字下抽塊61和8字上抽塊62。8字下抽塊61的底部具有與圓錐形定位凸臺16適配插裝的圓錐形定位凹槽，頂部具有同樣的圓錐形定位凸臺63,而8字上抽塊62的底部具有與圓錐形定位凸臺63適配插裝的圓錐形定位凹槽。組裝時，8字下抽塊61通過下芯盒I上的圓錐形定位凸臺16設置在8字抽塊底座15上；此時，把金屬砂芯支撐條7放置于8字下抽塊61上的相鄰圓交匯處(即位于所制備砂芯環(huán)中空的兩缸間交匯處)，再通過8字上抽塊62與8字下抽塊61的閉合，準確的把金屬砂芯支撐條7定置在模具芯盒中。然后，左芯盒21和右芯盒3分別通過左側(cè)導軌13和右側(cè)導軌14安裝到下芯盒I上，左側(cè)抽塊22分別插入左芯盒21的左側(cè)芯槽23內(nèi)，使得右芯盒3的右前抵合部32、右后抵合部33與左芯盒組件的左前抵合部221、左后抵合部211分別抵合，前側(cè)抽塊4和后側(cè)抽塊5分別插入前側(cè)抽塊插口 11和后側(cè)抽塊插口 12，以固定左芯盒21和右芯盒3。這時，右芯盒3和左芯盒組件以及8字抽塊組件圍合形成制備砂芯的型腔。此時，往型腔內(nèi)填充自硬砂，等待自硬砂硬化后，打開芯盒即得形狀準確強度高的砂芯。此種模具具有制造速度快，成本低，強度高，并具有同數(shù)銑加工一樣精度及形狀尺寸準確，且重量輕的特點，更是兼有普通模具的功能。如圖9所示，該重型柴油機水套芯模具的制作方法具體包括步驟步驟一通過激光快速成型機制作生產(chǎn)水套芯的砂質(zhì)模具的各組件。利用激光快速成型機不直接制作柴油機重型水套芯，避免了不能夠在環(huán)中空的兩缸間距交匯點當中植入金屬類的砂芯支撐，還有快速制造的層層堆積成型的方式，使砂芯在堆積成型的方向上的砂芯粘結(jié)強度降低，特別是對重型柴油機水套砂芯的細小上水孔形成處的砂芯截面上的強度尤為低，不足以支撐起砂芯整個的重量，砂芯很容易斷裂。步驟二 再把激光快速成型機制作的砂質(zhì)模具的各組件放入高分子塑化溶液內(nèi)浸泡，使砂模的間隙內(nèi)填充滿塑化劑，再取出砂模待砂模干燥后，即可得到塑化的砂質(zhì)模具的各組件(簡稱砂塑模具)。該重型柴油機水套芯模具具有開合模具準確到位，制作砂芯形狀準確強度高，易砂芯成形，并且模具成本低，模具制作周期短的特點。砂塑芯盒能夠模擬金屬模具上制芯設備的真實狀況，為柴油機新產(chǎn)品定型后，為設計制造金屬模具積累經(jīng)驗優(yōu)化模具方案奠定基礎。該技術(shù)方案結(jié)合了兩種制芯方法的優(yōu)點，即集合了激光快速成型機制芯快速準確的特點，又繼成了金屬模具制芯的砂芯強度高，可以在砂芯內(nèi)置放金屬支撐，避免了無快速成型機制作砂芯的分層且強度低的缺點，更是融合了一般模具的重復使用的優(yōu)點。對重型柴油機新產(chǎn)品的樣機驗證機鑄件快速低成本生產(chǎn)提供了保證。以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是，本實用新型并非局限于此，任何本領域的技術(shù)人員能思之的變化都應落入本實用新型的保護范圍。·
權(quán)利要求1.一種重型柴油機水套芯模具，其特征在于，包括矩形下芯盒、左芯盒組件、右芯盒、前側(cè)抽塊、后側(cè)抽塊和8字抽塊組件；所述矩形下芯盒前、后兩端中部分別開設有前側(cè)抽塊插口和后側(cè)抽塊插口 ；所述8字抽塊組件包括8字下抽塊和設置在所述8字下抽塊上的8字上抽塊，所述8字下抽塊設置在所述8字抽塊底座上；所述左芯盒組件包括左芯盒和左側(cè)抽塊，所述左芯盒右側(cè)具有軸向延伸的左側(cè)芯槽，所述左側(cè)抽塊插設在所述左側(cè)芯槽的右側(cè)；組裝時，所述右芯盒和左芯盒組件安裝到下芯盒上，所述前側(cè)抽塊和后側(cè)抽塊分別插入所述前側(cè)抽塊插口和后側(cè)抽塊插口，所述右芯盒和左芯盒組件以及8字抽塊組件圍合形成制備砂芯的型腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重型柴油機水套芯模具，其特征在于該重型柴油機水套芯模具為砂質(zhì)模具。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重型柴油機水套芯模具，其特征在于所述前側(cè)抽塊插口和后側(cè)抽塊插口的左、右兩側(cè)分別橫向設置有左側(cè)導軌和右側(cè)導軌，所述左芯盒和右芯盒分別通過所述左側(cè)導軌和右側(cè)導軌安裝到所述下芯盒上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的重型柴油機水套芯模具，其特征在于所述矩形下芯盒的8字抽塊底座上設置有第一圓錐形定位凸臺，所述8字下抽塊底部具有與所述第一圓錐形定位凸臺適配插裝的第一圓錐形定位凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重型柴油機水套芯模具，其特征在于所述8字下抽塊頂部具有第二圓錐形定位凸臺，所述8字上抽塊的底部具有與所述第二圓錐形定位凸臺適配插裝的第二圓錐形定位凹槽。
專利摘要本實用新型公開了一種重型柴油機水套芯模具。該模具包括矩形下芯盒、左芯盒組件、右芯盒、前側(cè)抽塊、后側(cè)抽塊和8字抽塊組件；組裝時，右芯盒和左芯盒組件安裝到下芯盒上，前側(cè)抽塊和后側(cè)抽塊分別插入前側(cè)抽塊插口和后側(cè)抽塊插口，右芯盒和左芯盒組件以及8字抽塊組件圍合形成制備砂芯的型腔。該模具具有開合模具準確到位，制作砂芯形狀準確強度高，易砂芯成形，并且模具成本低，模具制作周期短。
文檔編號B22C9/10GK202725948SQ201220371270
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者謝永澤, 陳金源, 陳財坤, 呂登紅, 馬國勝, 傅顯珍, 周梁堅, 覃懋華 申請人:廣西玉柴機器股份有限公司