一种车用箱体的砂芯安装结构及其安装方法技术

本发明专利技术公开了一种车用箱体的砂芯安装结构及其安装方法，涉及砂芯制造技术领域，以解决现有分块式砂芯结构定位不稳定，且在组装后容易出现砂芯断裂、蹿位、偏移等情况。砂芯安装结构包括箱体模具以及设置在下模上的金属底座，砂芯按顺序组装在金属底座上，依次包括将小水道砂芯与主砂芯进行定位‑合后侧模安装搭子砂芯‑将十字砂芯搭接在分流孔内‑将主砂芯安装在十字砂芯上‑将水道砂芯与金属底座和主砂芯进行定位，再合模检测砂芯是否发生断裂、蹿位、偏移。通过实施本技术方案，可有效提高砂芯定位安装的稳定性，安装简单快捷且定位准确，并可完善分块式砂芯结构在箱体铸造过程中的排气效果。

【技术实现步骤摘要】
一种车用箱体的砂芯安装结构及其安装方法
本专利技术涉及砂芯制造
，更具体的是涉及一种车用箱体的砂芯安装结构及其安装方法。
技术介绍
随着世界各国针对汽车尾气的排放控制越来越严格，现车用尾气处理箱体铸造升级是必然产物。由于市场车用发动机效率及动力性要求较高，公司在研发铸造车用尾气处理箱体时，着重改善金属液体在型腔内流动性，且不断对充型材料、金属模具以及砂芯进行改进，定制车用铸造专用设备。经研发，车用尾气处理箱体采用半砂型低压铸造工艺，砂芯是铸造生产中用于制造型芯的材料，由铸造砂、型砂粘结剂等组成；芯砂按所用粘结剂不同分为粘土芯砂、水玻璃芯砂、油芯砂、合脂芯砂、树脂芯砂等。现车用尾气处理箱体采用发气量较低的树脂砂，但箱体模具结构复杂，且三个型腔相对独立、不能相互渗水，产品一次性铸造成型难度大。由于车用尾气处理箱体结构复杂，采用一体式砂芯设计难以达到产品设计精度；若将砂芯设计为分块式，可方便砂芯成型后开裂。鉴于以上研究，本领域技术人员在分块式砂芯组装中遇到以下技术难点：一方面部分砂芯件(例如水道砂芯和小水道砂芯)结构复杂细长，在合模的过程中容易出现砂芯断裂、蹿位、偏移等情况；另一方面，砂芯重量约为箱体铸件重量的3倍，各砂芯相互独立，砂芯产气量大，铸件过程中分块式砂芯结构产生的气体若不能及时顺畅排出，容易导致铸件组织疏松以及不同部位存在不同程度的缩孔，形成铸件气孔、欠铸或轮廓不清晰等缺陷。
技术实现思路
为了解决现有分块式砂芯结构定位不稳定，且在组装后容易出现砂芯断裂、蹿位、偏移等情况，本专利技术的目的在于提供一种车用箱体的砂芯安装结构及其安装方法，可有效提高砂芯定位安装的稳定性且完善分块式砂芯结构在铸造过程中的排气效果。本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种车用箱体的砂芯安装结构，包括箱体模具的上模、前侧模、后侧模、左侧模、右侧模、下模以及设置在下模上的金属底座，所述金属底座上设有分流孔，砂芯结构包括主砂芯、水道砂芯、小水道砂芯、十字砂芯和搭子砂芯，所述小水道砂芯的下端设有弯折部，且小水道砂芯的上端设有轴向截面呈梯形状的第一芯头凸起，所述主砂芯上设有与第一芯头凸起对应配合的第一嵌入槽，在小水道砂芯上正对于第一芯头凸台的一侧设有锥盲孔，所述左侧模上设有与锥盲孔对应配合的销孔；所述水道砂芯的上端设有底面呈长方形的第二芯头凸起，所述主砂芯上设有与第二芯头凸起配合的第二嵌入槽，所述金属底座上设有供水道砂芯插入的凹部，所述主砂芯内设有与上模排气通道连通的空腔。优选方案，所述水道砂芯的上端设有两个沿上模方向垂直延伸的排气芯头，两个所述排气芯头与上模内的排气通道连通。一方面排气芯头在可铸件过程中将水道砂芯产生的气体迅速引出型腔，即使水道砂芯在金属液体溢满型腔后仍然在产生气体，也不会导致模具型腔内存在大量窝气而影响铸件成型质量的问题；且水道砂芯与上模间的型腔正是箱体法兰盘成型腔室，排气芯头延伸的位置可对应箱体法兰盘预留攻丝孔设置，从而排气芯头设置不仅可提高砂芯排气效果，使得成型箱体顶部的法兰盘结构紧凑，后期攻丝螺纹丝牙饱满；且可有效减少箱体法兰盘后期钻孔工序，便于攻丝，提高箱体加工质量的同时可有效提高箱体加工效率，该结构设计巧妙合理；另一方面，上模上对应设有与排气芯头连通的排气通道，在合模过程中可用于检测主砂芯是否定位准确，提高砂芯结构的定位稳定性。优选方案，在所述水道砂芯与主砂芯配合的第二芯头凸台上开设两个直径为12mm的排气孔。排气孔的设置可将水道砂芯内的气体沿气体蔓延方向引入至主砂芯内，其排气面积相对较大，进一步优化水道砂芯排气效果。一种上述车用箱体砂芯安装结构的安装方法，具体安装步骤如下：步骤(a)：利用砂芯粘接剂将小水道砂芯下端的弯折部粘接在主砂芯上进行定位；且利用小水道砂芯上端的第一芯头凸台插入主砂芯上端的第一嵌入槽内进行定位；定位后，小水道砂芯芯身与主砂芯之间的距离为5mm；步骤(b)：将后侧模在下模上进行滑动合模，合后侧模后在金属底座上安装搭子砂芯；步骤(c)：将十字砂芯搭接在分流孔内并与分流孔间形成大小均匀的金属液溢流间隙；步骤(d)：将步骤(a)中与小水道砂芯粘接好的主砂芯放置于十字砂芯上，将主砂芯置于分流孔中心；步骤(e)：将水道砂芯的下端插入金属底座的凹部内，并将水道砂芯上端的第二芯头凸台插入主砂芯上端的第二嵌入槽内，使得水道砂芯与主砂芯以及金属底座定位稳定，定位后，水道砂芯芯身与主砂芯之间的距离为5mm；步骤(f)：合模，合模的顺序为：前侧模-左侧模和右侧模-上模，再利用插销沿左侧模上的销孔插入小水道砂芯的锥盲孔内，对小水道砂芯与箱体左侧模进行定位。本专利技术基础方案的工作原理为：应用上述砂芯安装方法安装车用箱体砂芯结构，由于分块式砂芯结构中水道砂芯以及小水道砂芯结构复杂细长，即使其下端定位稳定，上端也容易在合模过程中出现断裂、蹿位、偏移的情况；而在小水道砂芯与水道砂芯的上端分别设置有与主砂芯上端第一嵌入槽和第二嵌入槽对应配合的第一芯头凸起和第二芯头凸起，通过第一芯头凸起和第二芯头凸起分别插入第一嵌入槽和第二嵌入槽内，一方面可使得小水道砂芯和水道砂芯与主砂芯相互支撑稳定、定位可靠，保持砂芯芯身与主砂芯间距为5mm；另一方面可有效将小水道砂芯、水道砂芯与主砂芯连通，将小水道砂芯和水道砂芯产生的气体引入主砂芯内，并通过中空设置的主砂芯排出模具铸件型腔，排气效果好。关键分块式砂芯结构在安装过程中采用嵌入式和砂芯粘接剂组装，主砂芯在金属底座上定位前将小水道砂芯与水道砂芯定位稳定，安装过程结构简单，定位便捷；而将搭子砂芯定位在金属底座前进行合后侧模，后侧模可对搭子砂芯形成可靠侧向定位；进而再将与小水道砂芯粘接好的主砂芯搭接在分流孔内的十字砂芯上，按照该顺序进行砂芯结构组装，可便捷地将砂芯结构准确地安装在铸件模具内，最后将水道砂芯对应安装在主砂芯和金属底座上，发挥水道砂芯与主砂芯高精度接近并能够达到将主砂芯准确地安装在金属底座上的实用效果，有效提高砂芯定位的稳定性，防止在合模的过程中容易出现砂芯断裂、蹿位、偏移等情况。优选方案，所述步骤(f)中合模包括两次合模，具体步骤如下：(1)第一次合模是按顺序进行前侧模-左侧模和右侧模合模，左侧模预留3-5mm间隙，用于观察砂芯结构是否产生移位/箱体模具是否合模到位，合模到位后再利用插销沿左侧模上的销孔插入小水道砂芯的锥盲孔内，利用预留间隙确认插入位置是否准确，检查所有砂芯是否断裂、蹿位、偏移；(2)确认合模准确且所有砂芯未发生断裂、蹿位、偏移，再按顺序将上模下滑合模-左侧模完全合模。在第一次合模后左侧模的预留间隙可观察沿左侧模销孔插入的插销是否对应插入小水道砂芯的锥盲孔内，一方面用于检测砂芯是否发生蹿位或偏移，保持砂芯结构定位的稳定性；另一方面通过插销可有效保持小水道砂芯与箱体模具定位的稳定性，进而保持将砂芯整体结构准确地安装于模具内等优越的实用效果。通过两次合模可便捷地确认插销插入小水道砂芯的位置是否准备，确保小水道砂芯不会发生断裂，也可确认砂芯结构未发生蹿位、偏移等情况后再进行完全合模，此关键步骤可有效保证砂芯结构在合模过程中不会发生破损以及确保砂芯结构与模具间定位的准确性，进而保证箱体铸件的正品率，从而降低箱体铸造过程中砂芯以及箱体铸件的制造成本。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车用箱体的砂芯安装结构，其特征在于：包括箱体模具的上模、前侧模、后侧模、左侧模、右侧模、下模以及设置在下模上的金属底座，所述金属底座上设有分流孔，砂芯结构包括主砂芯、水道砂芯、小水道砂芯、十字砂芯和搭子砂芯，所述小水道砂芯的下端设有弯折部，且小水道砂芯的上端设有轴向截面呈梯形状的第一芯头凸起，所述主砂芯上设有与第一芯头凸起对应配合的第一嵌入槽，在小水道砂芯上正对于第一芯头凸台的一侧设有锥盲孔，所述左侧模上设有与锥盲孔对应配合的销孔；所述水道砂芯的上端设有底面呈长方形的第二芯头凸起，所述主砂芯上设有与第二芯头凸起配合的第二嵌入槽，所述金属底座上设有供水道砂芯插入的凹部，所述主砂芯内设有与上模排气通道连通的空腔。

【技术特征摘要】
1.一种车用箱体的砂芯安装结构，其特征在于：包括箱体模具的上模、前侧模、后侧模、左侧模、右侧模、下模以及设置在下模上的金属底座，所述金属底座上设有分流孔，砂芯结构包括主砂芯、水道砂芯、小水道砂芯、十字砂芯和搭子砂芯，所述小水道砂芯的下端设有弯折部，且小水道砂芯的上端设有轴向截面呈梯形状的第一芯头凸起，所述主砂芯上设有与第一芯头凸起对应配合的第一嵌入槽，在小水道砂芯上正对于第一芯头凸台的一侧设有锥盲孔，所述左侧模上设有与锥盲孔对应配合的销孔；所述水道砂芯的上端设有底面呈长方形的第二芯头凸起，所述主砂芯上设有与第二芯头凸起配合的第二嵌入槽，所述金属底座上设有供水道砂芯插入的凹部，所述主砂芯内设有与上模排气通道连通的空腔。2.根据权利要求1所述的一种车用箱体的砂芯安装结构，其特征在于：所述水道砂芯的上端设有两个沿上模方向垂直延伸的排气芯头，两个所述排气芯头与上模内的排气通道连通。3.根据权利要求2所述的一种车用箱体的砂芯安装结构，其特征在于：在所述水道砂芯与主砂芯配合的第二芯头凸台上开设两个直径为12mm的排气孔。4.一种车用箱体的砂芯安装方法，其特征在于：具体安装步骤如下：步骤(a)：利用砂芯粘接剂将小水道砂芯下端的弯折部粘接在主砂芯上进行定位；且利用小水道砂芯上端的第一芯头凸台插入主砂芯上端的第一嵌入槽内进行定位；定位后，小水道砂芯芯身与主砂芯之间的距离为5mm；步骤(b)：将后侧模在下模上进行滑动合模，合后侧模后在金属底座上安装搭子砂芯；步骤(c)：将十字砂芯搭接在分流孔内并与分流孔间形成大小...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐祖清，
申请(专利权)人：四川省犍为恒益铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51