提高铁型覆砂生产砂芯尺寸精度的定位结构及方法技术

本发明专利技术提供的提高铁型覆砂生产铸件尺寸精度的定位结构及方法，定位结构包括砂芯本体和芯座，砂芯本体两端分别具有芯头，两芯头分别固定在芯座空腔内，每个芯头与芯座空腔之间均设有配合间隙，每个芯座底部边缘处均设有一圈集砂槽，每个芯座的内侧面或每个芯头外侧面分别设置多个砂带凸起，每个砂带凸起的厚度均大于配合间隙。还提供了使用该定位结构提高砂芯尺寸精度的方法。该发明专利技术通过芯座或芯头上的砂带凸起，使芯头与芯座形成过盈配合，装芯时多余的砂会被摩擦掉，落入芯座底部的集砂槽中，砂带凸起能够辅助装芯定位，在边摩擦边装芯的过程能将芯头定中，能大大减小现有技术中装芯时的尺寸偏差，从而有效地提高了铸件尺寸精度，适合推广。适合推广。适合推广。

【技术实现步骤摘要】
提高铁型覆砂生产砂芯尺寸精度的定位结构及方法


[0001]本专利技术属于发动机复杂铸件铸造的
，具体涉及一种提高铁型覆砂生产铸件尺寸精度的定位结构及方法。

技术介绍

[0002]砂芯主要用于形成铸件的内腔及孔，砂芯设计是铸造工艺设计过程中的一个重要环节，它对铸件的质量、铸造工艺过程和铸造工艺装备都有着直接的影响。而缸盖属于复杂的发动机零件，对壁厚要求高。生产此类复杂铸件，需要借助砂芯来形成缸盖型腔，如果砂芯与铸型的配合间隙过大，砂芯可在铸型中移动，就会导致铸件尺寸、壁厚不合格而报废。
[0003]而芯头是砂芯的重要组成部分，是指除铸件以外不与金属接触的砂芯部分。它包括芯头长度、斜度、间隙等结构。芯头的作用是定位、支撑和固定砂芯的作用，芯头要能够承受砂芯的重力及浇注时液体金属对芯体的浮力。其中；芯头的定位作用是通过芯头和芯座的配合，便于将砂芯准确地安放在砂型中，根据芯头在砂型中的位置，可分为垂直芯头和水平芯头二种，合箱时垂直放置的砂芯芯头为垂直芯头。
[0004]潮膜砂的型砂紧实率约为80
‑
95，砂芯装配铸型可以实现零间隙、通过压力使之形成紧密配合，铸件尺寸精度较高，用来生产缸盖可以通过砂芯与铸型的配合保证铸件的尺寸精度。
[0005]铁型覆砂铸造是在金属型(又称铁型)内腔周围覆上一层薄薄的型砂(又称覆膜砂)的一种铸造工艺方法。获得的铸件具有机械性能好、节约人工、材料和设备、生产成本低等优点。铁型覆砂工艺型砂紧实率全部是100，且覆砂层硬、脆，砂芯装入时芯头不能整体施加压力，否则砂层容易压崩。为保证铸型与砂芯的完整，砂芯与铸型的配合只能为间隙配合，同时也因为铁型覆砂工艺砂箱有冷热状态，芯座尺寸会发生变化、砂芯也存在变形等尺寸变化，为了保证冷热状态都能顺利装芯下芯，芯头配合间隙要比潮模工艺都大，使得坭芯形成尺寸精度要比潮模低。
[0006]由于模具和铁型加热温度不一，装芯时铸型温度不一，常规的铁型覆砂工艺为保证砂芯与铸型的完整，通常选择加大砂芯配合间隙，以同时兼顾冷热两种状态都能正常装芯。因此装芯时间隙比较大，砂芯位置不固定，容易导致铸件尺寸产生偏差、壁厚不均，特别是在轻量化潮流下铸件都朝着减少壁厚方向发展，装芯波动导致风险很大。针对缸盖这类复杂且对壁厚尺寸要求较高的铸件而言，容易导致铸件壁厚不合格报废。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种提高铁型覆砂生产砂芯尺寸精度的定位结构，具体方案如下：
[0008]一种提高铁型覆砂生产砂芯尺寸精度的定位结构，包括砂芯本体和芯座，所述砂芯本体两端分别具有芯头，两芯头分别固定在芯座空腔内，每个芯头与芯座空腔之间均设有配合间隙，每个芯座底部边缘处均设有一圈集砂槽，每个芯座的内侧面或每个芯头外侧面分别设置多个砂带凸起，每个砂带凸起的厚度均大于配合间隙。
[0009]进一步地，所述砂带凸起为圆弧柱体、梯形柱体、三角形柱体或半圆形柱体，每个砂带凸起的厚度均大于配合间隙0.5～4mm。
[0010]进一步地，所述集砂槽根据芯头的形状设置。
[0011]进一步地，所述芯头为圆形垂直芯头，集砂槽为环形凹槽，每个芯座的内圆周面或每个芯头外圆周面至少圆周阵列有三个砂带凸起。
[0012]进一步地，所述芯头为方形垂直芯头，集砂槽为回字形凹槽，每个芯座内侧四面或每个芯头外侧四面分别至少设有一个砂带凸起。
[0013]进一步地，所述芯头为水平芯头，其两芯座俯视截面均为对称的C型，集砂槽为C形凹槽，每个芯座内侧三面或每个芯头外侧面分别至少设有一个砂带凸起。
[0014]使用所述的定位结构提高砂芯尺寸精度的方法，包括如下步骤：制作芯座和砂芯本体时，根据需要选择在芯座内侧面或在砂芯本体两端的芯头外侧面制作砂带凸起，在装芯过程中，芯头通过砂带凸起进行定中，下芯后大于配合间隙的部分砂带凸起与芯座或芯头重合而被摩擦掉落入集砂槽，装芯完成后吹净被摩擦掉的散砂。
[0015]本专利技术的优点
[0016]本专利技术提供的提高铁型覆砂生产铸件尺寸精度的定位结构及方法，通过在芯座或芯头上设计砂带凸起，在砂箱冷热条件下(芯头尺寸会变化)能使芯头与芯座形成过盈配合，装芯时多余的砂会被摩擦掉，在边摩擦边装芯的过程能将芯头定准定稳，从而提高砂芯的定位精度，下芯完成后砂芯本体或者芯座与砂带凸起是零间隙，使装芯的波动大大降低，不同员工操作也不会造成砂芯本体在芯座位置有波动。落入芯座底部的集砂槽中或者留在外型表面，再用风管吹干净，砂带凸起能够辅助装芯定位，在边摩擦边装芯的过程能将芯头定中，能大大减小现有技术中装芯时的尺寸偏差，从而有效地提高了铸件尺寸精度，有利于铸造复杂铸件，特别对壁厚、尺寸要求高的铸件，能有效地减少因铸件尺寸、壁厚不合造成的报废。解决了现有铁型覆砂工艺通常加大芯头间隙来保证芯头与铸型完整，但会造成下芯尺寸偏差较大，从而导致铸件尺寸有偏差、壁厚不均的问题。对于铸型冷热条件下的变形有更大的容错率。能广泛应用于各种铁型覆砂工艺生产复杂铸件的芯头设计上。
附图说明
[0017]图1为实施例1下芯后的圆形垂直芯头与芯座的正面结构示意图。
[0018]图2为图1的芯座俯面结构示意图。
[0019]图3为实施例1下芯后的俯面结构示意图。
[0020]图4为实施例2下芯后的方形垂直芯头与芯座的俯面结构示意图。
[0021]图5为图4的部分结构放大图。
[0022]图6为实施例3下芯后的水平芯头与芯座的俯视结构示意图。
[0023]图7为图6的主面部分结构示意图。
[0024]图8为图6的芯座俯面结构示意图。
[0025]图9为实施例4的下芯后无砂带的方形垂直芯头与芯座的俯面结构示意图。
[0026]图10为实施例4的下芯后无砂带的水平芯头的截面示意图。
[0027]图11为实施例1的砂带凸起4为梯形柱体的芯座结构示意图。
[0028]图12为实施例1的砂带凸起4为三角形柱体的芯座结构示意图。
[0029]图中：
[0030]1、芯座；2、芯头；3、配合间隙；4、砂带凸起；5、集砂槽；6、砂芯本体。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步地解释说明，需要注意的是，本具体实施例不用于对本专利技术的权利范围。
[0032]实施例1
[0033]如图1和3所示，本实施例1提供的提高铁型覆砂生产砂芯尺寸精度的定位结构包括砂芯本体和芯座1，在砂芯本体两端分别具有芯头2，芯头2为圆形垂直芯头，两芯头2分别固定在芯座1空腔内，每个芯头2与芯座1空腔之间均设有配合间隙3，沿着每个芯座1的内圆周面或每个芯头2外圆周面至少圆周阵列有三个等间距的砂带凸起4，砂带凸起4为圆弧柱体、梯形柱体或三角形柱体或半圆形柱体，每个砂带凸起4的厚度均大于配合间隙0.5～4mm。优选的，本实施例1的砂带凸起4的厚度为半圆形柱体的半径。每个芯座1底部边缘处均设有一圈集砂槽5，集砂槽5为环形凹槽，集砂槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高铁型覆砂生产砂芯尺寸精度的定位结构，其特征在于，包括砂芯本体和芯座，所述砂芯本体两端分别具有芯头，两芯头分别固定在芯座空腔内，每个芯头与芯座空腔之间均设有配合间隙，每个芯座底部边缘处均设有一圈集砂槽，每个芯座的内侧面或每个芯头外侧面分别设置多个砂带凸起，每个砂带凸起的厚度均大于配合间隙。2.根据权利要求1所述的定位结构，其特征在于，所述砂带凸起为圆弧柱体、梯形柱体、三角形柱体或半圆形柱体，每个砂带凸起的厚度均大于配合间隙0.5～4mm。3.根据权利要求1所述的定位结构，其特征在于，所述集砂槽根据芯头的形状设置。4.根据权利要求1所述的定位结构，其特征在于，所述芯头为圆形垂直芯头，集砂槽为环形凹槽，每个芯座的内圆周面或每个芯头外圆周面至少圆周阵列有三个...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭孝江，梁春利，晏祥志，张鑫，庞芳贵，黎江，余豫栋，李飞，焦燕妍，
申请(专利权)人：广西玉柴机器配件制造有限公司，
类型：发明
国别省市：