[发明专利]柴油机前端箱体滑油腔砂芯成型工装及成型方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种铸造箱体模型所用砂芯的成型工装，特别涉及一种用于柴油机前端箱体滑油腔成型的砂芯工装，还涉及该砂芯的成型方法，属于铸造模具及工艺技术领域。

背景技术

目前，随着柴油机新机型朝着轻量化、大功率化、模块化方向发展，将众多功能集成为一体化的柴油机前端箱体呈现出结构复杂、薄壁的特点，尤其是柴油机前端箱体的滑油腔壁薄、腔体形状复杂导致滑油腔砂芯制作困难。现有的柴油机前端箱体滑油腔砂芯采用分体式结构，砂芯沿纵向分成三段砂芯依次拼接，通过穿过三段砂芯的长拉杆拼接成整体。这种拼接结构的滑油腔砂芯长度尺寸和垂直度公差均不易控制，在前端箱体机加工时，经常出现前端箱体内两空腔之间壁厚贯通、外部法兰口加工不到等诸多问题，导致柴油机前端箱体报废率很高，生产成本大大提高，生产效率受到严重影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种整体式的柴油机前端箱体滑油腔砂芯成型工装，使前端箱体的滑油腔砂芯长度尺寸和垂直度公差符合要求，提高柴油机前端箱的成品合格率。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种前端箱体滑油腔砂芯成型工装，包括脱落式中间砂芯成型工装和拆卸式最终整体砂芯成型工装，所述脱落式中间砂芯成型工装包括整体矩形框架和嵌装在整体矩形框架下侧的中间砂芯底板，所述中间砂芯底板上开有与中间砂芯的预埋芯头形状相配的数个异形沉孔，在数个异形沉孔的距离中间设有底板圆孔；所述拆卸式最终整体砂芯成型工装包括底板、两侧的纵向边板、两端的端面横板以及中间横板，所述纵向边板内侧制有与前端箱体滑油腔砂芯纵向形状相配的数根凸条，两块纵向边板、两块端面横板分别通过纵向边板两端的第一横向卡槽拼接成矩形框架，底板通过数块定位块嵌装在矩形框架下侧，所述矩形框架两端分别通过数根横穿过纵向边板两端的紧固件夹紧连接，中间横板两端卡在两块纵向边板内侧面中间的第二横向卡槽中。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的前端箱体滑油腔砂芯成型工装，其中所述中间横板成L形，L形的水平板抵靠在底板上，L形的垂直板分成数块垂直板分块，所述数块垂直板分块拼合成的矩形垂直板中开有与中间砂芯形状相配的数个异形孔，在数个异形孔的距离中间设有中间横板圆孔，垂直板两端卡在两块纵向边板内侧面中间的第二横向卡槽中。

前述的前端箱体滑油腔砂芯成型工装，其中所述整体矩形框架一端设有上板，所述上板一侧抵靠在对应的端面横板内侧面上侧。

一种前端箱体滑油腔砂芯的成型方法，包括以下步骤：

将金属圆棒插入脱落式中间砂芯成型工装内，金属圆棒下端垂直插进工装底板上的定位圆孔中，用呋喃树脂自硬砂填满脱落式中间砂芯成型工装的空腔制好中间砂芯；所述中间砂芯成型固化后，取出金属圆棒，将脱落式中间砂芯成型工装工装翻转180°，中间砂芯自行脱落，并拆除由数块底板分块拼装而成的中间砂芯底板，在中间砂芯外表面刷上涂料，完成中间砂芯制作；

    2）中间砂芯定位

将中间砂芯定位在中间横板背离上板一侧的侧面上，中间砂芯一侧的凸管嵌入中间横板圆孔中，将装好中间砂芯的中间横板定位在底板上，然后将上侧布满多个排气孔的钢管水平穿过中间砂芯的凸管；

3）拼装拆卸式最终整体砂芯成型工装

将两块纵向边板、两块端面横板定位在底板上，通过数根横穿过纵向边板两端的紧固件将两块纵向边板、两块端面横板夹紧拼装连接成矩形框架，钢管两端面分别抵靠在端面横板内侧面上；

4）前端箱体滑油腔砂芯最终成型    

在拆卸式最终整体砂芯成型工装的空腔内填入呋喃树脂自硬砂，在前端箱体滑油腔砂芯成型固化后，拆除矩形框架，分块拆除中间横板的垂直板分块，取出前端箱体滑油腔砂芯，在前端箱体滑油腔砂芯外表面刷上涂料，完成前端箱体滑油腔砂芯的制作。

前述的一种前端箱体滑油腔砂芯的成型方法，其中所述金属圆棒直径大于钢管直径2～3mm。

    本发明的前端箱体滑油腔砂芯成型工装将现有三段砂芯的柴油机前端箱体滑油腔砂芯的分体式结构改为整体式结构，使得前端箱体的滑油腔砂芯长度尺寸和垂直度公差符合要求，提高了柴油机前端箱体的成品率，方便了造型及配模过程。本发明的前端箱体滑油腔砂芯的成型方法将前端箱体滑油腔砂芯中间的结构复杂部分改为先单独在脱落式中间砂芯成型工装中预制出中间砂芯，然后再将中间砂芯定位在拆卸式最终整体砂芯成型工装中，最后在最终整体砂芯成型工装内，将中间砂芯和充填的呋喃树脂自硬砂凝结成整体式前端箱体滑油腔砂芯，制成结构复杂、满足柴油机前端箱体结构要求的整体砂芯。