[发明专利]重型柴油机水套芯模具及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种重型柴油机水套芯模具及其制作方法。

背景技术

现在重型柴油机气缸体的开发，特别是带有干式缸套气缸体水套的重型柴油机气缸体的开发，为了验证其结构的设计合理性以及产品的特性，通常会铸造加工装配出数量不多的几台新产品验证样机，通过验证样机再进行产品的优化设计，样机合格后才进入产品的模具开发制造砂芯进行批量化生产。因而重型柴油机缸体的开发前期，从成本的角度出发通常重型柴油机的机体的砂芯生产方法不会投入太多的模具进行砂芯的制芯。重型柴油机的干式缸套气缸体水套砂芯的制芯方法通常有两种：一种是不采用模具，直接应用激光快速成型机直接把砂芯烧结成型；另一种是采用金属模具在制芯设备上进行制芯。

现有的两种制芯方法虽能满足工作需要，但存在一定的缺点，主要表现在：

第一种激光快速成型机制作砂芯其缺点在于：重型柴油机的干式缸套气缸体水套砂芯为多缸六连环中空无支撑的结构，形状复杂，砂芯薄壁，因此砂芯的强度要求高，通常需要在砂芯内置放金属类支撑以增强砂芯强度。而制作的砂芯不采用模具，不能够在环中空的两缸间距交汇点当中植入金属类的砂芯支撑，还有快速制造的层层堆积成型的方式，使砂芯在堆积成型的方向上的砂芯粘结强度降低，特别是对重型柴油机水套砂芯的细小上水孔形成处的砂芯截面上的强度尤为低，不足以支撑起砂芯整个的重量，砂芯很容易断裂。

第二种采用金属模具制芯方法缺点在于，金属模具需要进行模具的详细设计，尤其是这种重型柴油机干式缸套气缸体水套的模具通常要采用四开模，并带有很多附件，以及与设备接口连接设计制造等，其模具设计制造成本较高，制造周期长，从而影响新产品的开发周期；并由于新产品存在更改优化等不确定因素，都会引起模具的更改，严重时可会导致模具的报废。

以上两种制芯方法，都不能满足新产品的样机快速铸造验证的要求。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种结构简单合理，制备砂芯形状准确、强度高，制造周期短、成本低、适合新产品的样机快速铸造验证的重型柴油机水套芯模具及其制作方法。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种重型柴油机水套芯模具，包括：矩形下芯盒、左芯盒组件、右芯盒、前侧抽块、后侧抽块和8字抽块组件；矩形下芯盒前、后两端中部分别开设有前侧抽块插口和后侧抽块插口；8字抽块组件包括：8字下抽块和设置在所述8字下抽块上的8字上抽块，8字下抽块设置在8字抽块底座上；左芯盒组件包括：左芯盒和左侧抽块，左芯盒右侧具有轴向延伸的左侧芯槽，左侧抽块插设在左侧芯槽的右侧；组装时，右芯盒和左芯盒组件安装到下芯盒上，前侧抽块和后侧抽块分别插入前侧抽块插口和后侧抽块插口，右芯盒和左芯盒组件以及8字抽块组件围合形成制备砂芯的型腔。

上述技术方案中，该重型柴油机水套芯模具为砂质模具。

上述技术方案中，前侧抽块插口和后侧抽块插口的左、右两侧分别横向设置有左侧导轨和右侧导轨，左芯盒和右芯盒分别通过左侧导轨和右侧导轨安装到下芯盒上。

上述技术方案中，矩形下芯盒的8字抽块底座上设置有第一圆锥形定位凸台，8字下抽块底部具有与所述第一圆锥形定位凸台适配插装的第一圆锥形定位凹槽。

上述技术方案中，8字下抽块顶部具有第二圆锥形定位凸台，8字上抽块的底部具有与第二圆锥形定位凸台适配插装的第二圆锥形定位凹槽。

根据发明的另一个方面，提供了一种上述重型柴油机水套芯模具的制作方法，具体包括步骤：

步骤一：通过激光快速成型机制作生产水套芯的砂质模具的各组件；

步骤二：再把激光快速成型机制作的砂质模具各组件放入高分子塑化溶液内浸泡，然后取出使其干燥。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该重型柴油机水套芯模具具有开合模具准确到位，制作砂芯形状准确强度高，易砂芯成形，并且模具成本低，模具制作周期短。

附图说明

图1是本发明的重型柴油机水套芯模具的立体结构示意图；

图2是本发明的重型柴油机水套芯模具的立体剖视结构示意图；

图3是本发明的重型柴油机水套芯模具的下芯盒的立体结构示意图；

图4是本发明的重型柴油机水套芯模具的前侧抽块的立体结构示意图；

图5是本发明的重型柴油机水套芯模具的后侧抽块的立体结构示意图；

图6是本发明的重型柴油机水套芯模具的左芯盒的立体结构示意图；

图7是本发明的重型柴油机水套芯模具的左侧抽块的立体结构示意图；