本實用新型涉及發(fā)動機鑄造領域，特別涉及一種大型柴油機氣缸體水道芯模具。

背景技術：

現(xiàn)在大型柴油機氣缸體的開發(fā)，為了驗證其結構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)。因而大型柴油機缸體的開發(fā)前期，從成本的角度出發(fā)通常大型柴油機的機體的砂芯生產(chǎn)不會投入太多的金屬模具進行砂芯的制作。

而且大型柴油機氣缸體的水道砂芯為細長結構，尺寸約為2853*139*94，多處薄弱位置厚僅有48.8mm，砂芯超長、薄弱容易變形。為保證砂芯的強度，避免變形，通常會在砂芯內置鋼件芯骨支撐；為了避免鑄件氣孔等缺陷，通常會做貫通砂芯的排氣孔。另外，大型柴油機氣缸體的水道砂芯的制芯方法通常是采用模具手工制芯，砂芯分成兩半單獨制芯，兩半砂芯硬化后拼接而成。

現(xiàn)有的制芯方法雖能滿足工作需要，但存在很多缺點，主要表現(xiàn)在：

首先，采用分半制芯而后拼接的制芯方法缺點在于，砂芯容易變形、斷芯——由于需要上下兩半砂芯拼接，在每半砂芯的結合面要做出拼接用的填砂孔，所用的芯骨只能使用細長的圓鋼，剛性不足。砂芯薄弱位置分成兩半后只有不到25mm厚，分半的砂芯更容易變形、且會在薄弱位置斷裂。

其次，拼接困難——拼接結合面需要涂膠，開排氣槽，拼接砂芯存在錯位和誤差。

還有，砂芯開排氣槽困難——砂芯本身窄、薄，分兩半制作為保證強度，每半砂芯中都預埋芯骨，使得用于開排氣槽的空間更小，所開排氣槽即要避讓砂芯形狀又要保證排氣槽與砂芯外壁有一定砂厚、不薄穿，開槽困難。

最后，以上的制芯方法，操作困難，砂芯的成品率低，不能滿足生產(chǎn)的需要。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單合理的大型柴油機氣缸體水道芯模具，該大型柴油機氣缸體水道芯模具避免了細長砂芯的彎曲變形、斷裂，保證砂芯的完整性、準確性，減少砂芯生產(chǎn)的拼接工序及鉆排氣孔工序，提高砂芯生產(chǎn)效率，并具有成本低，模具制造周期短，形狀尺寸準確，且重量輕的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種大型柴油機氣缸體水道芯模具，該大型柴油機氣缸體水道芯模具包括：下頂芯板組件，其包括：下頂芯板和下頂芯桿，所述下頂芯桿為多根，通過其一端豎直設置在所述下頂芯板上；下芯盒，其上部開設有砂芯型腔，該砂芯型腔的兩端均設置有芯骨支撐塊，用于支撐按砂芯形狀預彎的圓鋼管芯骨，所述下芯盒設置在所述下頂芯板組件的上方，二者之間布設有多根墊塊；上芯盒，其布設在所述下芯盒的上方，用于與和下芯盒扣合制芯，所述上芯盒的背面具有填砂口；夾緊件，其包括：一側開口的框型架和螺接在該框型架的上橫梁的壓柄，所述上橫梁的壓柄和下橫梁分別卡緊上芯盒和下芯盒來糾正模具變形；以及刮砂板，其通過刮砂頭能夠滑動的設置在所述上芯盒的填砂口內。

優(yōu)選地，上述技術方案中，上芯盒采用木框架，內預置鋼管骨架及鐵釘，并使用環(huán)氧樹脂、固化劑、填料調勻后澆灌形成外木內塑的整體結構，再數(shù)控加工而成。

優(yōu)選地，上述技術方案中，下芯盒的側面間隔開設有多個夾具卡口，所述框型架的豎梁卡入所述夾具卡口分別卡緊所述上芯盒和下芯盒。

優(yōu)選地，上述技術方案中，上芯盒為矩形長條狀。

優(yōu)選地，上述技術方案中，刮砂板具有軸向減重口。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：

1、采用本技術方案即可以在砂芯內置放鋼管支撐，避免了細長砂芯的彎曲變形、斷裂，保證砂芯的完整性、準確性，減少砂芯生產(chǎn)的拼接工序及鉆排氣孔工序，提高砂芯生產(chǎn)效率。

2、本技術方案的模具具有成本低，模具制造周期短，形狀尺寸準確，且重量輕的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型的大型柴油機氣缸體水道芯模具的結構示意圖。

圖2為本實用新型的大型柴油機氣缸體水道芯模具的下頂芯板組件及墊塊結構示意圖。

圖3為本實用新型的大型柴油機氣缸體水道芯模具的下芯盒及芯骨支撐塊結構示意圖。

圖4為本實用新型的大型柴油機氣缸體水道芯模具的上芯盒結構示意圖。

圖5為本實用新型的大型柴油機氣缸體水道芯模具的夾緊件結構示意圖。

圖6為本實用新型的大型柴油機氣缸體水道芯模具的刮砂板結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的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。

除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語“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。

如圖1所示，根據(jù)本實用新型具體實施方式的大型柴油機氣缸體水道芯模具的具體結構包括：下頂芯板組件1、墊塊2、下芯盒3、芯骨支撐塊4、上芯盒5、夾緊件6和刮砂板7，其中，上芯盒5和下芯盒3合在一起制芯，在上芯盒較平坦的形狀面填砂，取消拼接砂芯用的填砂孔，避免了砂芯容易變形、斷芯及由于需要上下兩半砂芯拼接，在每半砂芯的結合面要做出拼接用的填砂孔，所用的芯骨只能使用細長的圓鋼，剛性不足、拼接困難。上芯盒5長、薄，且背面敞開，剛性很差。要保證砂芯成型準確，上芯盒5必須為整體結構，不能拼接。因此本技術方案的上芯盒5采用木框架，內預置鋼管骨架及鐵釘(鋼管骨架穿過木框)，使用環(huán)氧樹脂、固化劑、填料調勻后澆灌，環(huán)氧樹脂固化后與木框成為外木內塑的一體，再數(shù)控加工而成，減少了上芯盒的變形，避免芯盒開合時候環(huán)氧樹脂與木框脫落。并使用按砂芯形狀預彎的圓鋼管做為增加砂芯強度的芯骨，并在鋼管外壁鉆小孔與鋼管內孔相通，做排氣通道，避免了細長砂芯的彎曲變形、斷裂，保證砂芯的完整性、準確性，減少拼接工序及鉆排氣孔工序，提高砂芯生產(chǎn)效率。為大型柴油機新產(chǎn)品的樣機驗證機鑄件快速低成本生產(chǎn)提供了保證。

具體來講，如圖2所示，下頂芯板組件1包括：下頂芯板11和下頂芯桿12，其中，下頂芯板11布設在本實用新型大型柴油機氣缸體水道芯模具的底部，用于支撐墊塊2、下芯盒3、芯骨支撐塊4、上芯盒5、夾緊件6和刮砂板7。下頂芯桿12為呈兩列布置的多根，通過其一端豎直設置在下頂芯板11上，用于穿過下芯盒3頂出砂芯。

如圖3所示，下芯盒3的上部開設有砂芯型腔31，砂芯型腔的兩端均設置有芯骨支撐塊4，該芯骨支撐塊4用于支撐按砂芯形狀預彎的圓鋼管8，該圓鋼管8作為增加砂芯強度的芯骨，并在圓鋼管8的外壁鉆小孔與鋼管內孔相通，做排氣通道，避免了細長砂芯的彎曲變形、斷裂，保證砂芯的完整性、準確性，減少拼接工序及鉆排氣孔工序，提高砂芯生產(chǎn)效率。下芯盒3設置在下頂芯板組件1的上方，二者之間布設有多根墊塊2，用于支撐下芯盒3，并于起模時撤出，使得下頂芯桿12穿過下芯盒3頂出砂芯。下芯盒3的側面間隔開設有多個夾具卡口32，上芯盒模具因為長、薄，且背面敞開，變形嚴重，合模后需要用多個夾緊件6通過該夾具卡口32卡住下芯盒3和上芯盒5來糾正模具變形，而后再填砂制芯。

如圖4所示，上芯盒5為矩形長條狀，其布設在下芯盒3的上方，用于與和下芯盒3合在一起制芯，上芯盒5的背面具有填砂口51，在上芯盒較平坦的填砂口51填砂，取消拼接砂芯用的填砂孔，避免了砂芯容易變形、斷芯及由于需要上下兩半砂芯拼接。上芯盒5的形狀長、薄，且背面敞開，剛性很差。要保證砂芯成型準確，上芯盒5必須為整體結構，不能拼接。上芯盒5采用木框架，內預置鋼管骨架及鐵釘(鋼管骨架穿過木框)，使用環(huán)氧樹脂、固化劑、填料調勻后澆灌，環(huán)氧樹脂固化后與木框成為外木內塑的一體，再數(shù)控加工而成。上芯盒在澆灌環(huán)氧樹脂前，鋼管骨架穿過木框，放置于木框中以增加上芯盒的剛性；在木框內側合適位置打鐵釘，以便能掛住環(huán)氧樹脂，使木框、骨架、環(huán)氧樹脂成為一個整體，減少上芯盒的變形，避免芯盒開合時候環(huán)氧樹脂與木框脫落。

如圖5所示，夾緊件6包括：一側開口的框型架和螺接在該框型架的上橫梁的壓柄，應用時，框型架的豎梁卡入下芯盒3的夾具卡口32，框型架的上橫梁的壓柄和下橫梁分別卡緊上芯盒5和下芯盒3來糾正模具變形，而后再填砂制芯。

如圖6所示，刮砂板7通過刮砂頭71能夠滑動的設置在上芯盒5的填砂口51內，用于刮平砂芯面。優(yōu)選的，刮砂板7具有軸向減重口72。

使用按砂芯形狀預彎的圓鋼管做為增加砂芯強度的芯骨，并在鋼管外壁鉆小孔與鋼管內孔相通，做排氣通道。

柴油機氣缸體水道芯制模時，按照砂芯中心走勢預先彎成的芯骨放置在芯骨支撐塊上(使用按砂芯形狀預彎的圓鋼管做為增加砂芯強度的芯骨，并在鋼管外壁鉆小孔與鋼管內孔相通，做排氣通道)，而后合上芯盒；用夾緊件壓緊上芯盒糾正其變形。在上芯盒的填砂口填砂，使用刮砂板刮平砂芯面。待砂芯固化，松開夾緊件，打開上芯盒；抽去墊塊，下頂芯板組件完成頂芯。本砂塑芯盒具有開合模具準確到位，制作砂芯形狀準確、強度高，方便操作成形；并且模具成本低，模具制作周期短的特點。本方案模具能夠模擬金屬模具手工制芯的真實狀況，為柴油機新產(chǎn)品定型后，設計制造金屬模具積累經(jīng)驗優(yōu)化模具方案奠定基礎。

綜上，該大型柴油機氣缸體水道芯模具通過在砂芯內置放鋼管支撐，避免了細長砂芯的彎曲變形、斷裂，保證砂芯的完整性、準確性，減少砂芯生產(chǎn)的拼接工序及鉆排氣孔工序，提高砂芯生產(chǎn)效率，并具有成本低，模具制造周期短，形狀尺寸準確，且重量輕的優(yōu)點。

前述對本實用新型的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本實用新型限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本實用新型的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠實現(xiàn)并利用本實用新型的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本實用新型的范圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。