一种减少砂芯厚大结构发气量的水套芯砂芯结构与芯盒的制作方法

本技术涉及发动机缸体铸造的，具体为一种减少砂芯厚大结构发气量的水套芯砂芯结构与芯盒。

背景技术：

1、随着全球环境问题的日益严重，汽车行业的环保责任也越来越重，因此各汽车制造商都在努力改进汽车生产工艺，降低汽车尾气中的有害排放物，以减少汽车对环境的影响。于是汽车发动机中缸体、缸盖等复杂铸件的开发品种和数量在迅速增加。由于缸体、缸盖类复杂铸件的砂芯结构复杂，砂芯被铁水包覆面积大，砂芯与外部相通的接触面积较小或无连通，使砂芯受热产生的大量气体仅靠芯头无法彻底排出，这些无法排出的气体一旦进入铁水中会形成孔洞类缺陷，致使铸件报废，因此减少砂芯发气对复杂铸件的生产至关重要。

2、传统的制芯生产中，针对厚大结构采用的方法是增加加热温度，延长固化时间，保证砂芯表面和内腔的树脂固化质量基本一致，防止厚大位置表面的树脂固化良好，心部树脂固化质量差，导致浇注铁水时短时间内大量发气，入侵铁水无法排出，形成铸件气孔缺陷；针对薄壁结构采用的方法是降低加热温度，减少固化时间，防止树脂过烧导致砂芯强度不足，在浇注过程中形成铁砂混合物产生烧结，堵塞铸件薄壁内腔。

3、目前开发的发动机缸体中水套内腔结构复杂，水套内腔既存在厚大结构（＞50mm），又存在薄壁结构（＜3.5mm），如果使用传统的方法去调整制芯参数存在自相矛盾，无法同时满足同一个砂芯内厚大结构和薄壁结构制芯质量相同的要求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供了一种减少砂芯厚大结构发气量的水套芯砂芯结构与芯盒，以解决发动机缸体中水套内腔复杂砂芯，由于发气量大导致的铸件气孔缺陷问题。

2、本实用新型采用的技术方案是：一种减少砂芯厚大结构发气量的水套芯砂芯结构，包括水套芯本体，水套芯本体具有砂芯厚大结构与砂芯薄壁结构，砂芯厚大结构上设有砂芯减轻孔，砂芯减轻孔的孔口设有减轻孔堵块芯对砂芯减轻孔进行封堵。

3、进一步地，砂芯减轻孔为阶梯式的圆柱孔，靠近孔口处孔的孔径大于远离孔口处孔的孔径。

4、本实用新型的水套芯砂芯结构，由于砂芯厚大结构的心部体积减小，不仅减少了砂芯厚大结构的单边壁厚，使砂芯厚大结构和砂芯薄壁结构制芯质量同时满足，而且降低了浇注时砂芯厚大结构的总发气量，与此同时砂芯厚大结构内腔预留的孔洞也可以存储砂芯短时间内放出的气体，延长了芯头的排气时间，降低了排气压力，解决了铸件气孔缺陷的产生，降低了铸件的废品率。又由于减少了厚大砂芯体积，降低了砂子和树脂使用量，降低了生产成本。

5、使用减轻孔堵块芯堵住砂芯减轻孔的外侧部分，在砂芯厚大结构内腔形成一个空腔的同时保证砂芯表面平滑，不影响铸件内腔的表面质量。

6、本实用新型还提供一种减少砂芯厚大结构发气量的芯盒，用于成型上述的水套芯砂芯结构，包括水套芯芯盒本体，水套芯芯盒本体在成型砂芯厚大结构处设置有砂芯减轻针，砂芯减轻针设有拔模斜度。

7、进一步地，砂芯减轻针固定在水套芯芯盒本体上，且砂芯减轻针平行于水套芯本体的脱模方向。

8、本实用新型的芯盒上增加砂芯减轻针，使砂芯厚大结构位置形成砂芯减轻孔，有益效果与水套芯砂芯结构相同，这里不再赘述。

技术特征：

1.一种减少砂芯厚大结构发气量的水套芯砂芯结构，包括水套芯本体（1），水套芯本体（1）具有砂芯厚大结构（2）与砂芯薄壁结构（3），砂芯厚大结构（2）上设有砂芯减轻孔（6），砂芯减轻孔（6）的孔口设有减轻孔堵块芯（7）对砂芯减轻孔（6）进行封堵。

2.根据权利要求1所述的减少砂芯厚大结构发气量的水套芯砂芯结构，其特征在于，砂芯减轻孔（6）为阶梯式的圆柱孔，靠近孔口处孔的孔径大于远离孔口处孔的孔径。

3.一种减少砂芯厚大结构发气量的芯盒，用于成型权利要求1或权利要求2所述的水套芯砂芯结构，包括水套芯芯盒本体（5），其特征在于，水套芯芯盒本体（5）在成型砂芯厚大结构（2）处设置有砂芯减轻针（4），砂芯减轻针（4）设有拔模斜度。

4.根据权利要求3所述的减少砂芯厚大结构发气量的芯盒，其特征在于，砂芯减轻针（4）固定在水套芯芯盒本体（5）上，且砂芯减轻针（4）平行于水套芯本体（1）的脱模方向。

技术总结
本技术为解决发动机缸体中水套内腔复杂砂芯，由于发气量大导致的铸件气孔缺陷问题，提供了一种减少砂芯厚大结构发气量的水套芯砂芯结构与芯盒，水套芯砂芯结构包括水套芯本体，水套芯本体具有砂芯厚大结构与砂芯薄壁结构，砂芯厚大结构上设有砂芯减轻孔，砂芯减轻孔的孔口设有减轻孔堵块芯对砂芯减轻孔进行封堵。本技术通过在砂芯厚大结构处形成砂芯减轻孔，进而减少砂芯厚大结构的内腔体积，使砂芯厚大结构与砂芯薄壁结构可适用相同的参数进行制芯，然后在修芯的工序环节使用减轻孔堵块芯堵住砂芯减轻孔的外侧，使砂芯厚大结构总发气量减小，解决了因砂芯厚大砂芯发气量过大引起的铸件气孔类缺陷问题。

技术研发人员：王龙龙,井园园,郭康康
受保护的技术使用者：亚新科国际铸造（山西）有限公司
技术研发日：20230926
技术公布日：2024/5/19