一種水套式排氣歧管鑄造砂型及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水套式排氣歧管鑄造砂型及其制作方法，所述水套式排氣歧管鑄造砂型包括上、下沙箱及兩半扣合的殼芯、水腔芯和氣道芯，所述殼芯連接有內(nèi)澆道、橫澆道和直澆道，并采用先將上、下兩半的殼芯、水腔芯及氣道芯分別組裝為一體，然后在下箱的型腔內(nèi)整體下芯的方法，解決了水套排氣管的中隔問題，同時解決了局部壁薄及芯子變形下芯干涉，也提高了砂型的制作效率。該方法操作和起模方便，使生產(chǎn)效率大幅度提高，生產(chǎn)成本大大降低，較好地滿足了工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)需要。
【專利說明】一種水套式排氣歧管鑄造砂型及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車排氣歧管制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種水套式排氣歧管鑄造砂型及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車產(chǎn)業(yè)近年來有著突飛猛進的發(fā)展，但是隨著能源與環(huán)境的問題日益突出，汽車發(fā)動機節(jié)能環(huán)保面臨著更高的挑戰(zhàn)，需要滿足更嚴(yán)格的要求。排氣歧管作為汽車發(fā)動機上的關(guān)鍵零部件，它的質(zhì)量好壞直接影響到發(fā)動機的使用壽命和排放性能。六缸水套排氣歧管結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，是最為典型的薄壁復(fù)雜鑄件，在制作此產(chǎn)品時由于殼芯薄和細長，尤其是水腔芯子連接部位少，強度低，不易制做覆膜砂芯，加大了設(shè)計和工藝難度。因而在制作排氣歧管鑄坯的過程中，操作和起模不便，芯子定位難、強度低，制芯廢品率高，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高和生產(chǎn)成本的降低，不能滿足工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種操作和起模方便、能夠提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，滿足工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)需要的水套式排氣歧管鑄造砂型及其制作方法。
[0004]實現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是:一種水套式排氣歧管鑄造砂型，包括上、下沙箱及兩半扣合的殼芯、水腔芯和氣道芯，所述殼芯連接有內(nèi)澆道、橫澆道和直澆道，所述橫澆道為多個，并沿所述殼芯的長度方向由兩端向中間均勻設(shè)置，所述橫澆道設(shè)置過渡澆道，所述橫澆道不等長設(shè)置，并采用短、薄、寬的澆道結(jié)構(gòu)；所述過渡澆道底部設(shè)置窩座，所述窩座高度為35mm ;所述殼芯和水腔芯分別使用50/70目和50/100目高強度覆膜砂制作。
[0005]所述殼芯布設(shè)有若干個成型冷鐵。
[0006]所述殼芯設(shè)置若干個氣眼針。
[0007]所述氣道芯為中空結(jié)構(gòu)且不裝砂。
[0008]所述殼芯、水腔芯分別與氣道芯之間的配合間隙為0.3mm-0.5mm,所述水腔芯與殼芯結(jié)合部位的間隙為1.5mm,拔模斜度為3° -5°。
[0009]所述殼芯兩側(cè)與沙箱的型腔之間的間隙均為1mm。
[0010]所述高強度覆膜砂為常溫抗拉強度≥4.6MPa、常溫抗彎強度7.0-8.0MPa、熱態(tài)抗拉強度2.0-2.4MPa、熱態(tài)抗彎強度≥2.5MPa的覆膜砂。
[0011]一種制作所述水套式排氣歧管鑄造砂型的方法，包括下述步驟:
A.制備型芯和沙箱:按照設(shè)計要求分別將下沙箱和所述殼芯、水腔芯及氣道芯以及內(nèi)澆道、橫澆道和直澆道分別 制備成型，并在下沙箱制備用于置放型芯的型腔；
B.型芯組裝:將上、下兩半的殼芯、水腔芯及氣道芯分別組裝為一體，并分別構(gòu)成下半型芯和上半型芯；
C.總裝成型:將下半型芯放入下沙箱的型腔內(nèi)，再將上半型芯與下半型芯扣接在一起，然后將所述內(nèi)澆道、橫澆道和直澆道分別與型芯對應(yīng)連接，最后將上沙箱扣接在下沙箱上，并在上沙箱內(nèi)填滿型砂即可。
[0012]所述下半型芯置入下沙箱后，下半型芯的頂面低于下沙箱上平面0.3mm-0.5_。
[0013]所述下半型芯和上半型芯粘接連接。
[0014]本發(fā)明的水套式排氣歧管鑄造砂型，操作和起模方便，使生產(chǎn)效率大幅度提高，生產(chǎn)成本大大降低，較好地滿足了工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)需要，同時具有以下優(yōu)點:
I)先將上、下兩半的殼芯、水腔芯及氣道芯分別組裝為一體，然后在下箱的型腔內(nèi)整體下芯，解決了水套排氣管的中隔問題，同時解決了局部壁薄及芯子變形下芯干涉，也提高了砂型的制作效率。
[0015]2 )采用多個橫澆道澆注，且各個橫澆道不等長設(shè)置，并采用短、薄、寬的澆道結(jié)構(gòu)，使鋼水同步流入排氣歧管各個部位，并使各部均衡凝固，同時使鐵液里的夾雜物有充足的時間上浮到橫澆道頂部，大幅度提高了排氣歧管的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0016]3)在所述殼芯局部不易補縮的部位使用若干個成型冷鐵，大大減少鑄件缺陷。
[0017]4)在制作殼芯時，預(yù)埋若干個氣眼針，減少了后續(xù)的鉆芯工序，增加砂型排氣的順暢性，同時也相應(yīng)提高了生產(chǎn)效率。
[0018]5)所述氣道芯采用中空結(jié)構(gòu)且不裝砂，使型芯排氣更加暢通，減少了鑄造缺陷的產(chǎn)生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖對本 發(fā)明做進一步的說明:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]參看圖1，本發(fā)明的水套式排氣歧管鑄造砂型，包括上、下沙箱I及兩半分別對應(yīng)扣合的殼芯3、水腔芯5和氣道芯6，所述殼芯3連接有內(nèi)澆道(圖中未示)、橫澆道9和直澆道8。為了避免鑄件夾渣缺陷，盡量拉大澆注距離，應(yīng)用均衡凝固技術(shù)，所述橫澆道9為多個，并沿所述殼芯3的長度方向由兩端向中間均勻設(shè)置。所述橫澆道9設(shè)置有過渡澆道9-1，各個橫澆道9不等長設(shè)置，距離澆道口較近的橫澆道9采用斜澆道，使之長于距離澆道口較遠的橫澆道9，并采用短、薄、寬的澆道結(jié)構(gòu)，這樣，使鋼水同步流入排氣歧管各個部位，并使各部均衡凝固，同時使鐵液里的夾雜物有充足的時間上浮到橫澆道頂部。所述過渡澆道9-1底部設(shè)置有窩座10，所述窩座10高度設(shè)置為35mm，使?jié)沧⒏椒€(wěn)，也可減少鐵水溫度的損失。結(jié)合水套排氣歧管型芯壁薄、細長、連接部位少的特點，為保證型芯的強度，所述殼芯3和水腔芯5分別使用50/70目和50/100目高強度覆膜砂制作；所述高強度覆膜砂最好采用常溫抗拉強度≥4.6MPa、常溫抗彎強度7.0-8.0MPa、熱態(tài)抗拉強度2.0-2.4MPa、熱態(tài)抗彎強度> 2.5MPa的覆膜砂。在所述殼芯3局部不易補縮的部位使用若干個成型冷鐵4，可以減少鑄件缺陷。在制作殼芯3時，預(yù)埋若干個氣眼針(圖中未示)，可以減少后續(xù)的鉆芯，增加排氣順暢性。所述氣道芯6采用中空結(jié)構(gòu)且不裝砂，可以使排氣更暢通，減少鑄造缺陷的產(chǎn)生。所述殼芯3、水腔芯5與氣道芯6之間的配合間隙可設(shè)置為0.3mm-0.5_，所述水腔芯5與殼芯3結(jié)合部位的間隙可設(shè)置為1.5_，這樣，可以保證水腔芯結(jié)合后的微小變形不致造成其在合型后被壓斷；各型芯的拔模斜度設(shè)置為3° -5°。為了便于向沙箱的型腔內(nèi)下芯，所述殼芯3兩側(cè)與上、下沙箱I的型腔之間的間隙均為1mm。圖中標(biāo)號2為澆口杯，標(biāo)號7為型芯口粘接層。
[0021]本發(fā)明水套式排氣歧管鑄造砂型的制作方法是:先進行型芯和沙箱的制作，即按照設(shè)計的形體尺寸要求分別將下沙箱和所述殼芯3、水腔芯5及氣道芯6以及內(nèi)澆道、橫澆道9和直澆道8分別制作成型，并在下沙箱制備用于置放型芯的型腔。為了解決水套排氣管的中隔問題，同時解決局部壁薄及芯子變形下芯干涉，提高砂型的制作效率，在下箱的型腔內(nèi)整體下芯，這樣，使殼芯3、水腔芯5及氣道芯6四個覆膜砂芯的芯子定位、強度、間隙配合、工藝補正量的預(yù)留等都力爭做到最佳。即，先將上、下兩半的殼芯3、水腔芯5及氣道芯6分別組裝為一體，并分別構(gòu)成下半型芯和上半型芯。最后進行砂型的總裝成型，將下半型芯放入下沙箱的型腔內(nèi)；當(dāng)下半型芯置入下沙箱后，下半型芯的頂面應(yīng)低于下沙箱上平面
0.3mm-0.5mm ;再將上半型芯與下半型芯扣接在一起，所述下半型芯和上半型芯粘接連接，這樣可以避免鋼水的泄漏跑火。而后將所述內(nèi)澆道、橫澆道和直澆道分別與型芯對應(yīng)連接，再將上沙箱扣接在下沙箱上，并在上沙箱內(nèi)填滿型砂即完成水套式排氣歧管鑄造砂型的制作。
【權(quán)利要求】
1.一種水套式排氣歧管鑄造砂型，包括上、下沙箱及兩半扣合的殼芯、水腔芯和氣道芯，所述殼芯連接有內(nèi)澆道、橫澆道和直澆道，其特征在于:所述橫澆道為多個，并沿所述殼芯的長度方向由兩端向中間均勻設(shè)置，所述橫澆道設(shè)置過渡澆道，所述橫澆道不等長設(shè)置，并采用短、薄、寬的澆道結(jié)構(gòu)；所述過渡澆道底部設(shè)置窩座，所述窩座高度為35mm;所述殼芯和水腔芯分別使用50/70目和50/100目高強度覆膜砂制作。
2.如權(quán)利要求1所述的水套式排氣歧管鑄造砂型，其特征在于:所述殼芯布設(shè)有若干個成型冷鐵。
3.如權(quán)利要求1或2所述的水套式排氣歧管鑄造砂型，其特征在于:所述殼芯設(shè)置若干個氣眼針。
4.如權(quán)利要求1所述的水套式排氣歧管鑄造砂型，其特征在于:所述氣道芯為中空結(jié)構(gòu)且不裝砂。
5.如權(quán)利要求1所述的水套式排氣歧管鑄造砂型，其特征在于:所述殼芯、水腔芯分別與氣道芯之間的配合間隙為0.3mm-0.5mm,所述水腔芯與殼芯結(jié)合部位的間隙為1.5mm,拔模斜度為3° -5°。
6.如權(quán)利要求1或2所述的水套式排氣歧管鑄造砂型，其特征在于:所述殼芯兩側(cè)與沙箱的型腔之間的間隙均為1mm。
7.如權(quán)利要求1所述的水套式排氣歧管鑄造砂型，其特征在于:所述高強度覆膜砂為常溫抗拉強度≥4.6MPa、常溫抗彎強度7.0-8.0MPa、熱態(tài)抗拉強度2.0-2.4MPa、熱態(tài)抗彎強度≥2.5MPa的覆膜砂。
8.一種制作上述任意一項權(quán)利要求所述水套式排氣歧管鑄造砂型的方法，其特征在于:它包括下述步驟: A.制備型芯和沙箱:按照設(shè)計要求分別將下沙箱和所述殼芯、水腔芯及氣道芯以及內(nèi)澆道、橫澆道和直澆道分別制備成型，并在下沙箱制備用于置放型芯的型腔； B.型芯組裝:將上、下兩半的殼芯、水腔芯及氣道芯分別組裝為一體，并分別構(gòu)成下半型芯和上半型芯； C.總裝成型:將下半型芯放入下沙箱的型腔內(nèi)，再將上半型芯與下半型芯扣接在一起，然后將所述內(nèi)澆道、橫澆道和直澆道分別與型芯對應(yīng)連接，最后將上沙箱扣接在下沙箱上，并在上沙箱內(nèi)填滿型砂即可。
9.如權(quán)利要求8所述的水套式排氣歧管鑄造砂型制作方法，其特征在于:所述下半型芯置入下沙箱后，下半型芯的頂面低于下沙箱上平面0.3mm-0.5_。
10.如權(quán)利要求8所述的水套式排氣歧管鑄造砂型制作方法，其特征在于:所述下半型芯和上半型芯粘接連接。
【文檔編號】B22C9/24GK103817288SQ201410070800
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】李小娟, 田書濤, 靳寶, 史玉峰, 張小黑, 王其, 袁彬 申請人:西峽縣內(nèi)燃機進排氣管有限責(zé)任公司