一种汽车发动机的冷芯盒模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种汽车发动机的冷芯盒模具，属于模具设计领域，它解决了现有的模具更换周期长、成本高的问题。该冷芯盒模具，包括上芯盒盖板、下芯盒底板和以及位于所述上芯盒盖板和下芯盒底板之间的框架，在所述上芯盒盖板、下芯盒底板和框架之间围成的空间内设置有上芯盒和下芯盒，所述上、下芯盒分别由多个上、下芯盒镶块组成，每个上芯盒镶块下方对应有一个下芯盒镶块，且每对所述上芯盒镶块和下芯盒镶块之间形成有型腔，各个上、下芯盒镶块相互独立。本实用新型具有模具更换方便、成本低、寿命长的优点。
【专利说明】一种汽车发动机的冷芯盒模具【技术领域】
[0001]本实用新型属于汽车发动机制造领域，具体来说，涉及一种汽车发动机的冷芯盒模具。
【背景技术】
[0002]现有技术的汽车发动机都是采用砂型铸造工艺制成，包括发动机缸体、水套等。对于一些结构复杂的部件，制造各零件需要制造砂芯。现有的制造砂芯的模具，其包括框架以及框架内的上芯盒和下芯盒，上芯盒和下芯盒之间为型腔。
[0003]为了快速制造和缩短生产周期，通常在一套模具内会同时获得多个砂芯，因此相应的，上芯盒和下芯盒会做得很大，以满足其内部排布多个砂芯型腔的要求。但是，这种结构导致上、下芯盒的制造工艺变复杂，增大成本；同时，如果布局位置破损，会导致整个上芯盒或下芯盒废弃，更换成本高。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种模块化的汽车发动机的冷芯盒模具
[0005]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:提供一种汽车发动机的冷芯盒模具，包括上芯盒盖板、下芯盒底板和以及位于所述上芯盒盖板和下芯盒底板之间的框架，在所述上芯盒盖板、下芯盒底板和框架之间围成的空间内设置有上芯盒和下芯盒，所述上、下芯盒分别由多个上、下芯盒镶块组成，每个上芯盒镶块下方对应有一个下芯盒镶块，且每对所述上芯盒镶块和下芯盒镶块之间形成有型腔，各个上、下芯盒镶块相互独立。
[0006]在上述的汽车发动机的冷芯盒模具中，所述下芯盒底板两侧安装有下芯盒锁紧勾，所述框架的相应位置设有勾槽，所述下芯盒锁紧勾末端伸入所述框架的勾槽内。
[0007]在上述的汽车发动机的冷芯盒模具中，所述每对上芯盒镶块和下芯盒镶块之间围成的型腔形状不完全相同。
[0008]在上述的汽车发动机的冷芯盒模具中，每对所述上芯盒镶块和下芯盒镶块之间还设有动芯盒镶块和静芯盒镶块，且每对所述动芯盒镶块和静芯盒镶块呈前后排布。
[0009]在上述的汽车发动机的冷芯盒模具中，所述动芯盒镶块与气缸连接，并在砂芯成型后被所述气缸带动而向外部移动。
[0010]在上述的汽车发动机的冷芯盒模具中，形成所述型腔的上芯盒镶块、下芯盒镶块、动芯盒镶块、静芯盒镶块由如下质量百分比的钢制成:c:0.42%，SiO:0.8%，Mn:0.2%，Cr:
5.4%，Mo:1.6%，V:1.2%，其他微量为P、S，总量小于0.02%，余量为Fe。 [0011]在上述的汽车发动机的冷芯盒模具中，所述框架由灰铁250或Q235-A钢制成。
[0012]与现有技术相比，采用模块化的型腔结构，一方面方便更换其中的部分上、下芯盒镶块，节约成本；另一方面，可以有效节省生产时间，不会因为上、下芯盒的任何问题而耽误生产周期，同时还可以延长整个模具的寿命。【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的汽车发动机的冷芯盒模具的半剖主视图；
[0014]图2是图1所示冷芯盒模具的俯视图；
[0015]图3是图1所示冷芯盒模具的办剖侧视图。
[0016]图中，各附图标记对应的零部件名称为:
[0017]1、静芯盒镶块；2、动芯盒镶块；18、顶芯杆；11、取芯掏空棒；22、静芯盒限位块；24、上芯盒限位块；42、静芯盒连接板；43、动芯盒连接板；71、下芯盒底板；73、下芯盒镶块；84、框架；85、下芯盒锁紧勾；96、上芯盒盖板；97、射砂板；102、射砂板限位块；116、射砂孔；130、上心盒键块。
【具体实施方式】
[0018]以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0019]如图1所示，本实用新型的汽车发动机的冷芯盒模具，包括上芯盒盖板96、下芯盒底板71以及二者之间的框架84，三者围成放置芯盒的空腔。
[0020]芯盒包括上芯盒和下芯盒，上芯盒可以通过机械液压结构，连同上芯盒盖板96 —起进行升降。上芯盒和下芯盒之间的空间构成型腔。现有的型腔都是按照制造出来的型芯阵列排布在型腔内的方式来逆向设计和数控车床加工出来的，可以一次性制造多个型芯，生产率高。但用于数控加工的整体金属锭体积较大，对材料一致性的要求、数控加工机床的选择上增加了难度。
[0021]本实用新型中，如图1所示，上芯盒由多个上芯盒镶块130组成，下芯盒由相应多个下芯盒镶块73组成，且每个上芯盒镶块130下方对应于一个下芯盒镶块73，二者之间形成一个型腔，每个型腔对应于一个砂芯零件。
[0022]需要说明的是，各个上芯盒镶块130之间、各个下芯盒镶块73之间都是相互独立成型的部件，是通过分别独立制造完成的。这些镶块在安装入模具中时，可以通过一定的机械结构如螺钉、螺栓、铆接等方式连接，或者通过焊接、胶粘等方式相互固定，但各自仍属于独立的个体，可以在需要时拆卸开。
[0023]如此，使得当部分镶块在制造砂芯过程中磨损、破裂时，可以局部更换，替换成本低；且由于各个型腔的镶块各自独立，成模块化，因此可以几个镶块分别在不同数控机床上同时加工，可大大缩短加工周期。
[0024]另外，每对上芯盒镶块130和下芯盒镶块73之间的型腔可以都相同，也可以不完全相同。即，不同形状的砂芯均可在一套成型机模具里制成，非常利于样机的制造。
[0025]如图1所示，为了结构的稳定性，下芯盒底板71两端与框架84的连接处，铰接有一下芯盒锁紧勾85，框架84的相应位置设置有一凹槽，该下芯盒锁紧勾85的末端伸入该凹槽内实现锁紧。该结构可以大大提高框架85与下芯盒底板71的连接牢固程度。优选的，下芯盒锁紧勾85的底端与下芯盒底板71之间还设有弹性系数小的弹簧，弹簧的张紧力使得另一端的末端紧紧插入凹槽内。
[0026]上芯盒盖板96的上表面装有射砂板97，二者之间通过射砂板限位块102间隔开来。射砂孔116安装在射砂板97上，并伸入型腔中，用于向型腔内射砂。
[0027]如图2所示，每个上芯盒镶块130和下芯盒镶块73之间还可辅助设置动芯盒镶块2和静芯盒镶块1，且动芯盒镶块2和静芯盒镶块I呈一前一后排布，多个动芯盒镶块2和多个静芯盒镶块I分别排成一列，且一一对应。
[0028]参阅图3，多个动芯盒镶块2通过动芯盒连接板43连接，多个静芯盒镶块I通过静芯盒连接板42连接。其中，动芯盒镶块2通过动芯盒连接板42与气缸连接，在砂芯制备成型后气缸驱动，向外拉动芯盒连接板42连同动芯盒镶块2，使得砂芯可以脱模卸料。
[0029]进一步地，在本实施例中，模具还设有取芯掏空棒11，位于动芯盒镶块2和静芯盒键块I之间，一方面与动心盒键块2、静心盒键块1、上心盒键块130以及下心盒键块73 —起共同围成了砂芯的外轮廓形状，成为模具的一部分；另一方面，在动芯盒镶块2向外移动时阻止砂芯向外移动,方便脱模。
[0030]进一步地，本实用新型还设有多个顶芯杆18，在完成砂芯制造后，顶在砂芯外表面上，促进脱模。
[0031]另外，参阅图3，在上芯盒盖板96与静芯盒镶块I上端面之间，设置有静芯盒限位块22和上芯盒限位块24。
[0032]其中，静芯盒限位块22通过螺栓安装在静芯盒镶块I上端面上并凸出于该上端面，由于静芯盒镶块I位于图中的右侧，因此在静芯盒限位块22右上角设有斜面；同时，上芯盒限位块24通过螺栓安装在上芯盒盖板96下表面上且凸出于该下表面，且其左下角与静芯盒限位块22相向的位置也设有斜面，从而与静芯盒限位块22的斜面相接触。
[0033]在安装模具时，上芯盒盖板96向下移动时，可通过斜面的导引缓慢降至与静芯盒镶块I上端面平齐，而不会产生错位；同时，该斜面能够减小刚性碰撞的冲击力，起到缓冲作用。
[0034]在材料的选择上，为了提高模具整机以及芯盒镶块的寿命，本实用新型中，优选框架由灰铁250或Q235-A钢制成，而型腔的上芯盒镶块、下芯盒镶块、动芯盒镶块、静芯盒镶块采用如下质量百分比的钢制成:。
[0035]C:0.42%, SiO:0.8%, Mn:0.2%, Cr:5.4%, Mo:1.6%, V:1.2%，其他微量为 P、S，总量小于0.02%，余量为Fe。这种化学组分的模具钢，既具有较好的耐磨性、淬透性，同时钢的晶粒小，硬度高。因此，整个芯盒的寿命可达35万次以上无任何尺寸偏差。
[0036]上述框架的灰铁250 (牌号HT250)或Q235-A钢经过两次热处理，具有较高的屈服极限和强度。
[0037]需要说明的是，本实用新型中的上芯盒镶块、下芯盒镶块只是为了理解上的方便，并不必然限定为方位上的上、下关系，只要是相对设置的两个芯盒镶块即可，例如可以是一左一右设置的，或者一前一后设置的，本文并不限定。
[0038]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0039]尽管本文较多地使用了模具、镶块、芯盒等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
【权利要求】
1.一种汽车发动机的冷芯盒模具，其特征在于，包括上芯盒盖板、下芯盒底板和以及位于所述上芯盒盖板和下芯盒底板之间的框架，在所述上芯盒盖板、下芯盒底板和框架之间围成的空间内设置有上芯盒和下芯盒，所述上、下芯盒分别由多个上、下芯盒镶块组成，每个上芯盒镶块下方对应有一个下芯盒镶块，且每对所述上芯盒镶块和下芯盒镶块之间形成有型腔，各个上、下芯盒镶块相互独立。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机的冷芯盒模具，其特征在于，所述下芯盒底板两侧安装有下芯盒锁紧勾，所述框架的相应位置设有勾槽，所述下芯盒锁紧勾末端伸入所述框架的勾槽内。
3.根据权利要求1所述的汽车发动机的冷芯盒模具，其特征在于，所述每对上芯盒镶块和下芯盒镶块之间围成的型腔形状不完全相同。
4.根据权利要求1所述的汽车发动机的冷芯盒模具，其特征在于，每对所述上芯盒镶块和下芯盒镶块之间还设有动芯盒镶块和静芯盒镶块，且每对所述动芯盒镶块和静芯盒镶块呈前后排布。
5.根据权利要求4所述的汽车发动机的冷芯盒模具，其特征在于，所述动芯盒镶块与气缸连接，并在砂芯成型后被所述气缸带动而向外部移动。
【文档编号】B22C7/06GK203804147SQ201420187460
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】丛远刚, 孟宪浩, 宋存 申请人:宁波高盛模具制造有限公司