一种水套式排气歧管铸造砂型的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车排气歧管制造技术领域，特别涉及一种水套式排气歧管铸造砂型的制作方法。
【背景技术】
[0002]汽车产业近年来有着突飞猛进的发展，但是随着能源与环境的问题日益突出，汽车发动机节能环保面临着更高的挑战，需要满足更严格的要求。排气歧管作为汽车发动机上的关键零部件，它的质量好坏直接影响到发动机的使用寿命和排放性能。六缸水套排气歧管结构极为复杂，是最为典型的薄壁复杂铸件，在制作此产品时由于壳芯薄和细长，尤其是水腔芯子连接部位少，强度低，不易制做覆膜砂芯，加大了设计和工艺难度。因而在制作排气歧管铸坯的过程中，操作和起模不便，芯子定位难、强度低，制芯废品率高，严重影响生产效率的提高和生产成本的降低，不能满足工业化规模生产的要求。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种操作和起模方便、能够提高生产效率、降低生产成本，满足工业化大规模生产需要的水套式排气歧管铸造砂型的制作方法。
[0004]实现上述目的所采取的技术方案是:一种水套式排气歧管铸造砂型，包括上、下砂箱及两半扣合的壳芯、两半扣合的水腔芯和气道芯，下壳芯连接有内浇道、横浇道和直浇道，所述横浇道为多个，并沿所述壳芯的长度方向由两端向中间均匀设置，所述横浇道设置过渡浇道，所述横浇道不等长设置，并采用短、薄、宽的浇道结构;所述过渡浇道底部设置窝座，所述窝座高度为35mm;所述壳芯和水腔芯分别使用50/70目和50/100目高强度覆膜砂制作，所述壳芯、水腔芯分别与气道芯之间的配合间隙为0.3mm-0.5mm，所述水腔芯与壳芯结合部位的间隙为1.5mm，拔模斜度为3°-5°，所述壳芯两侧与砂箱的型腔之间的间隙均为lmm0
[0005]—种制作上述水套式排气歧管铸造砂型的方法，它包括下述步骤:
[0006]A.制备型芯和砂箱:按照设计要求分别将下砂箱和所述壳芯、水腔芯及气道芯以及内浇道、横浇道和直浇道分别制备成型，并在下砂箱制备用于置放型芯的型腔；
[0007]B.型芯组装:将上半壳芯和上半水腔芯组装为一体构成上半型芯，下半壳芯、下半水腔芯和气道芯组装为一体构成下半型芯；
[0008]C.总装成型:将下半型芯放入下砂箱的型腔内，再将上半型芯与下半型芯扣接在一起，然后将所述内浇道、横浇道和直浇道分别与下半型芯对应连接，最后将上砂箱扣接在下砂箱上，并在上砂箱内填满型砂即可。
[0009]进一步地，所述下半型芯置入下砂箱后，下半型芯的顶面低于下砂箱上平面0.3mm-0.5mm 0
[0010]进一步地，所述下半型芯和上半型芯粘接连接D
[0011 ]本发明的水套式排气歧管铸造砂型，操作和起模方便，使生产效率大幅度提高，生产成本大大降低，较好地满足了工业化大规模生产需要，同时具有以下优点:
[0012]1)先将上、下两半的壳芯、水腔芯及气道芯分别组装为一体，然后在下箱的型腔内整体下芯，解决了水套排气管的中隔问题，同时解决了局部壁薄及芯子变形下芯干涉，也提高了砂型的制作效率。
[0013]2)采用多个横浇道浇注，且各个横浇道不等长设置，并采用短、薄、宽的浇道结构，使钢水同步流入排气歧管各个部位，并使各部均衡凝固，同时使铁液里的夹杂物有充足的时间上浮到横浇道顶部，大幅度提高了排气歧管的产品质量。
[0014]3)在所述壳芯局部不易补缩的部位使用若干个成型冷铁，大大减少铸件缺陷。
[0015]4)在制作壳芯时，预埋若干个气眼针，减少了后续的钻芯工序，增加砂型排气的顺畅性，同时也相应提高了生产效率。
[0016]5)所述气道芯采用中空结构且不装砂，使型芯排气更加畅通，减少了铸造缺陷的产生。
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本发明做进一步的说明:
[0018]图1是本发明的结构示意图；
[0019]图2是图1中浇注系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]参看图1，本发明的水套式排气歧管铸造砂型，包括上、下砂箱1及两半分别对应扣合的壳芯3、水腔芯5和气道芯6，所述壳芯3连接有内浇道(图中未示)、横浇道9和直浇道8。为了避免铸件夹渣缺陷，尽量拉大浇注距离，应用均衡凝固技术，所述横浇道9为多个，并沿所述壳芯3的长度方向由两端向中间均匀设置。所述横浇道9设置有过渡浇道9-1，各个横浇道9不等长设置，距离浇道口较近的横浇道9采用斜浇道，使之长于距离浇道口较远的横浇道9，并采用短、薄、宽的浇道结构，这样，使钢水同步流入排气歧管各个部位，并使各部均衡凝固，同时使铁液里的夹杂物有充足的时间上浮到横浇道顶部。所述过渡浇道9-1底部设置有窝座10，所述窝座10高度设置为35mm，使浇注更平稳，也可减少铁水温度的损失。结合水套排气歧管型芯壁薄、细长、连接部位少的特点，为保证型芯的强度，所述壳芯3和水腔芯5分别使用50/70目和50/100目高强度覆膜砂制作;所述高强度覆膜砂最好采用常温抗拉强度2 4.6MPa、常温抗弯强度7.0-8.0MPa、热态抗拉强度2.0-2.4MPa、热态抗弯强度2 2.5MPa的覆膜砂。在所述壳芯3局部不易补缩的部位使用若干个成型冷铁4，可以减少铸件缺陷。在制作壳芯3时，预埋若干个气眼针(图中未示)，可以减少后续的钻芯，增加排气顺畅性。所述气道芯6采用中空结构且不装砂，可以使排气更畅通，减少铸造缺陷的产生。所述壳芯3、水腔芯5与气道芯6之间的配合间隙可设置为0.3mm-0.5mm，所述水腔芯5与壳芯3结合部位的间隙可设置为1.5mm，这样，可以保证水腔芯结合后的微小变形不致造成其在合型后被压断;各型芯的拔模斜度设置为3°-5°。为了便于向砂箱的型腔内下芯，所述壳芯3两侧与上、下砂箱1的型腔之间的间隙均为1_。图中标号2为浇口杯，标号7为型芯口粘接层。
[0021]本发明水套式排气歧管铸造砂型的制作方法是:先进行型芯和砂箱的制作，即按照设计的形体尺寸要求分别将下砂箱和所述壳芯3、水腔芯5及气道芯6以及内浇道、横浇道9和直浇道8分别制作成型，并在下砂箱制备用于置放型芯的型腔。为了解决水套排气管的中隔问题，同时解决局部壁薄及芯子变形下芯干涉，提高砂型的制作效率，在下箱的型腔内整体下芯，这样，使壳芯3、水腔芯5及气道芯6四个覆膜砂芯的芯子定位、强度、间隙配合、工艺补正量的预留等都力争做到最佳。即，先将上、下两半的壳芯3、水腔芯5及气道芯6分别组装为一体，并分别构成下半型芯和上半型芯。最后进行砂型的总装成型，将下半型芯放入下砂箱的型腔内；当下半型芯置入下砂箱后，下半型芯的顶面应低于下砂箱上平面0.3mm-
0.5mm;再将上半型芯与下半型芯扣接在一起，所述下半型芯和上半型芯粘接连接，这样可以避免钢水的泄漏跑火。而后将所述内浇道、横浇道和直浇道分别与型芯对应连接，再将上砂箱扣接在下砂箱上，并在上砂箱内填满型砂即完成水套式排气歧管铸造砂型的制作。
【主权项】
1.一种水套式排气歧管铸造砂型，包括上、下砂箱及两半扣合的壳芯、两半扣合的水腔芯和气道芯，下壳芯连接有内浇道、横浇道和直浇道，其特征在于:所述横浇道为多个，并沿所述壳芯的长度方向由两端向中间均匀设置，所述横浇道设置过渡浇道，所述横浇道不等长设置，并采用短、薄、宽的浇道结构;所述过渡浇道底部设置窝座，所述窝座高度为35mm;所述壳芯和水腔芯分别使用50/70目和50/100目高强度覆膜砂制作，所述壳芯、水腔芯分别与气道芯之间的配合间隙为0.3mm-0.5mm，所述水腔芯与壳芯结合部位的间隙为1.5mm，拔模斜度为3°-5°，所述壳芯两侧与砂箱的型腔之间的间隙均为1_。2.—种权利要求1所述水套式排气歧管铸造砂型的制作方法，其特征在于:它包括下述步骤: A.制备型芯和砂箱:按照设计要求分别将下砂箱和所述壳芯、水腔芯及气道芯以及内浇道、横浇道和直浇道分别制备成型，并在下砂箱制备用于置放型芯的型腔； B.型芯组装:将上半壳芯和上半水腔芯组装为一体构成上半型芯，下半壳芯、下半水腔芯和气道芯组装为一体构成下半型芯； C.总装成型:将下半型芯放入下砂箱的型腔内，再将上半型芯与下半型芯扣接在一起，然后将所述内浇道、横浇道和直浇道分别与下半型芯对应连接，最后将上砂箱扣接在下砂箱上，并在上砂箱内填满型砂即可。3.如权利要求2所述的水套式排气歧管铸造砂型的制作方法，其特征在于:所述下半型芯置入下砂箱后，下半型芯的顶面低于下砂箱上平面0.3mm-0.5mm。4.如权利要求2所述的水套式排气歧管铸造砂型的制作方法，其特征在于:所述下半型芯和上半型芯粘接连接。
【专利摘要】本发明公开了一种水套式排气歧管铸造砂型的制作方法，所述水套式排气歧管铸造砂型包括上、下沙箱及两半扣合的壳芯、水腔芯和气道芯，所述壳芯连接有内浇道、横浇道和直浇道，并采用先将上、下两半的壳芯、水腔芯及气道芯分别组装为一体，然后在下箱的型腔内整体下芯的方法，解决了水套排气管的中隔问题，同时解决了局部壁薄及芯子变形下芯干涉，也提高了砂型的制作效率。该方法操作和起模方便，使生产效率大幅度提高，生产成本大大降低，较好地满足了工业化大规模生产需要。
【IPC分类】B22C9/08, B22C9/02
【公开号】CN105478667
【申请号】CN201510863010
【发明人】李小娟, 田书涛, 靳宝
【申请人】郑州思辩科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年2月28日
【公告号】CN103817288A, CN103817288B