一种车用箱体小水道砂芯结构的制作方法

本实用新型涉及铝合金铸造技术领域，更具体的是涉及一种车用箱体小水道砂芯结构。

背景技术：

砂芯是铸造生产中用于制造型芯的材料，芯砂按所用粘结剂不同分为粘土芯砂、水玻璃芯砂、油芯砂、合脂芯砂、树脂芯砂等。现车用尾气处理箱体结构复杂，且三个腔相对独立、不能相互渗水，产品一次性铸造成型难度大。经研发，车用尾气处理箱体采用半砂型低压铸造工艺，砂芯需由小水道砂芯、水道砂芯等不同的砂型件与主砂芯相互定位支撑组装而成，具体原因如下：一方面由于车用尾气处理箱体结构复杂，采用一体式砂芯设计难以达到产品设计精度；另一方面将砂芯设计为分块式，可方便砂芯成型后开裂。

小水道砂芯在车用尾气处理箱体模具内竖放置，小水道砂芯具体结构如图4所示，包括芯身1以及设于芯身一端的弯折端2，所述弯折端设有定位凸起3，且在芯身远离其弯折端的一端开设有锥盲孔；小水道砂芯的下端通过设置的定位凸起镶崁入主砂芯再涂砂芯粘结剂，用以支撑小水道砂芯下端与主砂芯定位，而小水道砂芯的上端通过插销插入锥盲孔，用以支撑小水道砂芯上端与金属模具定位。

但现有小水道砂芯结构存在以下技术缺陷：一方面合模后，利用插销插入锥盲孔对小水道砂芯上端进行定位，小水道砂芯容易发生断裂或者极易出现向主砂芯倾斜的现象，甚至砂芯外露，导致小水道砂芯形成的水道与主砂芯、水道砂芯形成的水道之间产生相互渗水的现象，使得成型铸件正品率低；另一方面铝水液面覆盖到小水道砂芯即使得砂芯产生气体，此结构小水道砂芯被铝水液覆盖后产生的气体窝在小水道砂芯与金属型模具之间的模具型腔内，影响铸件成型质量，容易导致产品报废。

技术实现要素：

为了解决现有小水道砂芯被铝水液覆盖后产生的气体排放困难而导致产品容易报废的问题，本实用新型的目的在于提供一种车用箱体小水道砂芯结构，可有效将小水道砂芯产生的气体引入主砂芯内，排气效果好；且准确支撑小水道砂芯与主砂芯间的定位位置，提高成型铸件正品率。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种车用箱体小水道砂芯结构，包括芯身以及沿芯身一端设置的弯折端，所述弯折端设有定位凸起，且定位凸起嵌入主砂芯内进行固定，在所述芯身远离所述弯折端的一端设有锥盲孔，所述芯身在正对于锥盲孔的一侧设有芯头凸台，所述芯头凸台沿其轴向垂直插入主砂芯内，用以连通芯身与主砂芯气道；且在芯身上设有至少两个沿模具型腔内垂直延伸的排气凸台。

本实用新型基础方案的工作原理为：采用上述小水道砂芯结构，应用于车用尾气处理箱体复杂结构，利用小水道砂芯弯折端的定位凸起镶崁入主砂芯再涂砂芯粘结剂，用以支撑小水道砂芯下端与主砂芯进行定位，而利用小水道砂芯另一端的芯头凸台插入主砂芯内，用以支撑小水道砂芯上端与主砂芯进行定位，精确控制小水道砂芯芯身与主砂芯之间的间距，保证成型铸件的设计精度；且可有效减少因小水道砂芯下端定位配合间隙放大到小水道砂芯上端的偏移量，在合模后插入插销固定小水道砂芯与金属型模具的时候，可有效防止锥盲孔偏离预期位置而导致插销无法正常导入锥盲孔内，避免小水道砂芯发生断裂的现象。

设计的芯头凸台一方面可有效保证小水道砂芯芯身与主砂芯之间的距离，避免小水道砂芯形成的水道与主砂芯、水道砂芯形成的水道之间存在相互渗水的现象，提高成型铸件正品率；另一方面小水道砂芯的上端通过芯头凸台与主砂芯连接，连通小水道砂芯芯身与主砂芯气道，在铝水液面覆盖到小水道砂芯时，由小水道砂芯下端产生的气体向上蔓延，进而将小水道砂芯产生的气体引入主砂芯内，通过中空设置的主砂芯排出模具型腔，排气效果好，可有效防止气体窝在模具型腔内而影响铸件成型质量的问题。

进一步地，沿模具型腔内垂直延伸的排气凸台也可将小水道砂芯所发的气体部分引入模具型腔内，在模具型腔未被铝水完全覆盖时，将气体排出模具型腔，具有良好的排气效果，可进一步提高产品正品率。

优选地，所述芯头凸台的横截面呈圆形状，且芯头凸台的纵截面呈梯形状。为便于小水道砂芯芯头凸台下芯操作，将芯头凸台的横截面呈圆形状且纵截面呈梯形状，不仅便于下芯定位精度高，且不存在棱角棱边的结构，不易磕碰掉砂，实用性好。

优选地，至少两个所述排气凸台沿芯身长度方向等距离间隔设置。由于小水道砂芯在车用尾气处理箱体模具内竖放置，沿芯身长度方向上等距离间隔设置的排气凸台可在铝水液面覆盖到芯身不同高度时，沿气体蔓延方向起到较好的排气效果，结构设计简单巧妙。

优选地，所述排气凸台为两个，且两个排气凸台的横截面均呈圆形状。两个排气凸台分别沿芯身长度方向的1/3和2/3位置设置，通过与芯身垂直设置的圆形状排气凸台的圆侧面将小水道砂芯气体引出，相同质量的排气凸台设计成此结构排气面积相对较大。

优选地，两个所述排气凸台的圆心线与芯身的中心线相互垂直。保证排气凸台与芯身的接触面积，保持气道连通顺畅，来自芯身的气体可均匀经排气凸台排出；且可有效保证排气凸台设计的稳定性。

优选地，所述芯身为直线形块状结构，所述芯身与弯折端设有90°圆弧形转角结构。90°圆弧形转角结构设置在芯身下端，保证铸造过程中小水道砂芯的结构稳定性，且便于定位过程中不容易磕碰摩擦擦产生掉砂的现象。

优选地，所述弯折端与定位凸起之间设有连接块，所述连接块与弯折端设有90°直角形转角结构。90°直角形转角结构设置在主砂芯靠近座子砂芯一端，可有效支撑芯身重力，且通过连接块绕过主砂芯一侧进行定位，可对小水道砂芯的在水平面上的位置进行精确定位，避免充填铝水液过程中发生错位。

优选地，所述芯身与芯头凸台连接的一端沿芯身的长度方向外扩成圆弧结构，且圆弧结构的圆心线沿锥盲孔中心穿过，并与芯头凸台的轴向线在同一条直线上。可有效提高芯身与芯头凸台连接的一端的受力强度，避免芯头凸台插入主砂芯内与主砂芯相抵或者利用插销插入锥盲孔内与芯身相抵时出现砂芯形变或折损的现象，增加小水道砂芯定位效果同时保证其结构刚性强度。

如上所述，本实用新型相对现有技术的有益效果如下：

1.本实用新型芯身上与主砂芯连接的芯头凸台的设计对铸件质量具有两方面的有益效果，一方面用以支撑小水道砂芯上端与主砂芯进行定位，精确控制小水道砂芯芯身与主砂芯之间的间距，保证成型铸件的设计精度，提高成型铸件正品率；另一方面芯头凸台连用以通小水道砂芯与主砂芯的气道，将小水道砂芯产生的气体引入主砂芯内进行排放，排气效果好，可有效气体窝在模具型腔内而影响铸件成型质量的问题。

2.本实用新型芯头凸台的设计对小水道砂芯具有的有益效果为：可有效减少因小水道砂芯下端定位配合间隙放大到小水道砂芯上端的偏移量，在合模后插入插销固定小水道砂芯与金属型模具的时候，可有效防止锥盲孔偏离预期位置而导致插销无法正常导入锥盲孔内，进而大大降低小水道砂芯被折断的可能性。

3.本实用新型在芯身上设有排气凸台，在芯身上设有至少两个沿模具型腔内垂直延伸的排气凸台，将气体引入模具型腔进而排出，且小水道砂芯竖直设置，排气凸台沿模具型腔内垂直延伸，可沿气体蔓延方向有效增加排气面积，具有良好的排气效果；且排气凸台的圆心线与芯身的中心线相互垂直，可有效保证其结构设计的稳定性。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种车用箱体小水道砂芯结构的立体图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种车用箱体小水道砂芯结构的正视图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种车用箱体小水道砂芯结构的侧视图；

图4是现有技术中一种车用箱体小水道砂芯结构的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：1-芯身、2-弯折端、3-定位凸起、4-锥盲孔、5-芯头凸台、6-排气凸台、7-连接块、8-限位块。

实施例1

请参考图1、图2和图3所示，本实施例提供一种车用箱体小水道砂芯结构，包括芯身1以及沿芯身1下端设置的弯折端2，芯身1为直线形块状结构，芯身1与弯折端2设有90°圆弧形转角结构，用以安装在主砂芯下端，保证铸造过程中小水道砂芯的结构稳定性；弯折端2设有定位凸起3，弯折端2与定位凸起3之间设有连接块7，连接块7与弯折端2设有90°直角形转角结构；且90°直角形转角结构置于主砂芯底部的座子砂芯上，可有效支撑芯身1重力，小水道砂芯通过定位凸起3嵌入主砂芯内进行固定，用以支撑小水道砂芯下端与主砂芯进行定位；且定位过程中不容易磕碰摩擦擦产生掉砂的现象。

在芯身1远离所述弯折端2的上端设有锥盲孔4，用以合模后通过插销插入锥盲孔4内，便于支撑小水道砂芯上端与金属模具进行定位；且在锥盲孔4的底部设有金属型限位块8，避免插销插入锥盲孔4内与锥盲孔4底部产生摩擦掉砂的现象，进行产生定位松动影响产品质量。

芯身1在正对于锥盲孔4的一侧设有芯头凸台5，芯头凸台5沿其轴向垂直插入主砂芯内，用以支撑小水道砂芯上端与主砂芯进行定位，且用以连通芯身1与主砂芯气道。具体地，为便于小水道砂芯芯头凸台5下芯操作，将芯头凸台5的横截面呈圆形状，芯头凸台5的纵截面呈梯形状，不仅便于下芯定位精度高，且不存在棱角棱边的结构，不易磕碰掉砂，实用性好。

所述芯身1与芯头凸台5连接的上端沿芯身1的长度方向外扩成圆弧结构，且圆弧结构的圆心线沿锥盲孔4中心穿过，并与芯头凸台5的轴向线在同一条直线上，可有效提高芯身1与芯头凸台5连接的一端的受力强度，避免芯头凸台5插入主砂芯内与主砂芯相抵或者利用插销插入锥盲孔4内与芯身1相抵时出现砂芯形变或折损的现象，增加小水道砂芯定位效果同时保证其结构刚性强度。

本实用新型的具体实施方式为：将上述小水道砂芯结构应用于DDi13商用车尾气处理箱体模具，将主砂芯以及主砂芯下端的座子砂芯定位好后，利用小水道砂芯弯折端2的定位凸起3镶崁入主砂芯再涂砂芯粘结剂，用以支撑小水道砂芯下端与主砂芯进行定位，定位后小水道砂芯芯身1下端距离主砂芯为5m；利用小水道砂芯上端的芯头凸台5插入主砂芯内，用以支撑小水道砂芯上端与主砂芯进行定位,芯头凸台5高度为19mm，插入主砂芯内的距离为14mm，定位后小水道砂芯芯身1上端距离主砂芯为5m，两定位位置距离为340mm左右，直线形块状的芯身1沿竖直平面的主砂芯距离相同，可精确控制小水道砂芯芯身1与主砂芯之间的间距，保证成型铸件的设计精度；且避免芯身1上端发生偏移导致小水道砂芯形成的水道与主砂芯、水道砂芯形成的水道之间存在相互渗水的现象，提高成型铸件正品率。

再利用金属模具进行合模，利用插销穿过金属模具插入锥盲孔4偏离预期位置，由于小水道砂芯上端定位准确，可有效防止锥盲孔4偏离预期位置而导致插销无法正常导入锥盲孔4内，大大降低小水道芯被折断的可能性，可保证小水道砂芯与金属模具顺利定位；且沿锥盲孔4底部设置的限位块8可有效保证插销插入锥盲孔4内的稳定性。

进而在模具型腔内充填铝水液时，小水道砂芯下端被铝水液覆盖而产生的气体向上蔓延，进而将小水道砂芯产生的气体引入主砂芯内，通过中空设置的主砂芯排出模具型腔，芯头凸台5的设计可有效提高小水道砂芯的排气效果，防止气体窝在模具型腔内而影响铸件成型质量的问题，保证提高产品正品率。

实施例2

请结合图1和2所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体地，在芯身1上设有至少两个沿模具型腔内垂直延伸的排气凸台6，可将小水道砂芯所发的气体部分引入模具型腔内，在模具型腔未被铝水完全覆盖时，将气体排出模具型腔，进一步完善排气效果。

本实施例以两个排气凸台6为例，两个排气凸台6沿芯身1长度方向等距离间隔设置；且两个排气凸台6的圆心线与芯身1的中心线相互垂直。由于小水道砂芯在车用尾气处理箱体模具内竖直放置，沿芯身1长度方向上等距离间隔设置的排气凸台6可在铝水液面覆盖到芯身1高度的1/3以及2/3位置时，沿气体蔓延方向起到更好的排气，该结构设计简单巧妙，实用性好。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。