发动机缸体砂芯及发动机缸体砂芯组的制作方法

本实用新型涉及铸造技术领域，更具体地说，涉及一种发动机缸体砂芯，还涉及一种发动机缸体砂芯组。

背景技术：

发动机的缸体一般通过铸造工艺生产。铸造生产中砂芯用于成型铸件的空腔部分。现有技术中常用的发动机缸体铸造工艺多采用组芯浇注的方式。发动机缸体砂芯组一般包括水套芯、端芯、帽芯、箱芯等，浇注前将各砂芯进行组芯。

根据不同缸体结构及工艺需求，发动机缸体的水套芯包括前后两端均具有出砂孔的水套芯和前后两端无出砂孔的水套芯。由于水套芯的结构不同，组芯时需与不同结构的端芯配合，因而对于上述两种水套芯，需要通过不同的生产线进行组芯，组芯步骤繁琐，且制芯线柔性较差，自动化程度较低。

综上所述，如何有效地解决发动机缸体砂芯组芯步骤繁琐、制芯线柔性差等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种发动机缸体砂芯，该发动机缸体砂芯的结构设计可以有效地解决发动机缸体砂芯组芯步骤繁琐、制芯线柔性差的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述发动机缸体砂芯的发动机缸体砂芯组。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种发动机缸体砂芯，包括主体端芯和工艺芯，所述主体端芯用于通过所述工艺芯与水套芯的出砂孔端配合组芯，或者与水套芯的无出砂孔端配合组芯。

优选地，上述发动机缸体砂芯中，所述工艺芯与所述主体端芯榫接，所述工艺芯与所述水套芯的出砂孔端榫接。

优选地，上述发动机缸体砂芯中，所述主体端芯上设置有用于定位所述工艺芯的定位凹槽。

优选地，上述发动机缸体砂芯中，所述工艺芯包括用于与前后两端均具有出砂孔的水套芯的前后两端分别配合组芯的前工艺芯和后工艺芯，所述主体端芯包括与所述前工艺芯组芯的前主体端芯和与所述后工艺芯组芯的后主体端芯。

优选地，上述发动机缸体砂芯中，所述主体端芯与所述工艺芯均为冷芯。

本实用新型提供的发动机缸体砂芯包括主体端芯和工艺芯。其中，工艺芯用于与水套芯的出砂孔端配合组芯，主体端芯既用于与水套芯的无出砂孔端配合组芯，也用于与工艺芯配合，也就是通过工艺芯与水套芯的出砂孔端配合组芯。

应用本实用新型提供的发动机缸体砂芯时，对于具有出砂孔的水套芯，先将工艺芯与出砂孔端预组。因而预组芯组可以整体组入主体端芯与箱芯组成的整体芯组中，对于端部无出砂孔的水套芯，水套芯直接与主体端芯和箱芯组成的整体芯组配合组芯，即通过将与水套芯的出砂孔端配合的端芯分割出主体端芯和与出砂孔端配合的工艺芯，主体端芯能够与水套芯的无出砂孔端配合组芯。综上，通过主体端芯和工艺芯的分型，使得前后两端具有出砂孔的水套芯能够与前后两端无出砂孔的水套芯的组芯工艺通用，仅需一条生产线即可同时满足对有出砂孔的水套芯和无出砂孔的水套芯的组芯要求，因而减少了组芯步骤，提高了发动机缸体制芯线的柔性和自动化程度。

为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种发动机缸体砂芯组，包括端部具有出砂孔的有孔水套芯和端部无出砂孔的无孔水套芯；还 包括主体端芯和工艺芯，所述工艺芯与所述有孔水套芯的出砂孔端配合组芯，所述主体端芯通过所述工艺芯与有孔水套芯的出砂孔端配合组芯，或与所述无孔水套芯的无孔端配合组芯。

优选地，上述发动机缸体砂芯组中，所述有孔水套芯和所述无孔水套芯均为缸筒间全封闭的水套芯。

优选地，上述发动机缸体砂芯组中，所述水套芯的缸筒内设置有芯撑。

应用本实用新型提供的发动机缸体砂芯组，提高了发动机缸体制芯线的柔性和自动化程度，减少了组芯步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的发动机缸体砂芯一种具体实施方式的结构示意图；

图2为前后两端无出砂孔的水套芯结构示意图；

图3为前后两端有出砂孔的水套芯结构示意图；

图4为工艺芯与水套芯预组结构示意图；

图5为水套芯与主体端芯整体组芯结构示意图。

附图中标记如下：

主体端芯 1，工艺芯 2，前主体端芯 11，后主体端芯 12，前工艺芯 21，后工艺芯 22，帽芯 3，水套芯 4，出砂孔 5。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种发动机缸体砂芯，以提高制芯线的柔性及自动化程度、简化组芯步骤。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图5，图1为本实用新型提供的发动机缸体砂芯一种具体实施方式的结构示意图；图2为前后两端无出砂孔的水套芯结构示意图；图3为前后两端有出砂孔的水套芯结构示意图；图4为工艺芯与水套芯预组结构示意图；图5为水套芯与主体端芯整体组芯结构示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的发动机缸体砂芯包括主体端芯1和工艺芯2。

其中，工艺芯2用于与水套芯4的出砂孔端配合组芯，主体端芯1既用于与水套芯4的无出砂孔端配合组芯，也用于通过工艺芯2与水套芯4的出砂孔端配合组芯。即通过将与水套芯4的出砂孔端配合的端芯分割出主体端芯1和与出砂孔配合的工艺芯2，主体端芯1既能够与水套芯4的无出砂孔端配合组芯，也能够与工艺芯配合组芯。具体主体端芯1与工艺芯2的配合面，也就是分型面需结合水套芯4的端面及主体端芯1分别与水套芯4和工艺芯2的配合进行设置，此处不做具体限定。

需要说明的是，根据工艺需要，对于前后两端均具有出砂孔5的水套芯4而言，工艺芯2包括与水套芯4的前端组芯的前工艺芯21和与水套芯4的后端组芯的后工艺芯22，相应的主体端芯1可以包括对应水套芯4前后两端分别设置的前主体端芯11和后主体端芯12。根据前后出砂孔5等结构的不同，前工艺芯21与后工艺芯22的结构可以分别与水套芯4的前端和后端对应设置为不同结构，前主体端芯11和后主体端芯12相应的也可以设置为不同结构，当然，根据需要也可以将前主体端芯11和后主体端芯12设置为相同结构。当然，在某些特设情况下，如仅水套芯4的一端设置有出砂孔5，则该出砂孔端相应的与工艺芯2配合组芯，而后与主体端芯1组芯，无出砂孔5的 另一端则直接与主体端芯1配合组芯即可。因而，根据水套芯4两端的结构的不同，有出砂孔端通过工艺芯2与主体端芯1组芯，而无出砂孔端则直接与主体端芯组芯。具体的，主体端芯1可以包括分别用于与无出砂孔端直接组芯的第一主体端芯，和用于通过工艺芯2与有出砂孔端组芯的第二主体端芯，第一主体端芯与第二主体端芯的结构不同。当然，在二者可以共用同一结构主体端芯的情况下，第一主体端芯与第二主体端芯也可以为相同结构。

应用本实用新型提供的发动机缸体砂芯时，如对应于铸铁缸体生产时，对于具有出砂孔5的水套芯4，先将工艺芯2与出砂孔端预组。因而预组芯组可以整体组入主体端芯1与箱芯组成的整体芯组中，对于端部无出砂孔5的水套芯4，水套芯4直接与主体端芯1和箱芯组成的整体芯组配合组芯。综上，通过主体端芯1和工艺芯2的分型，使得前后两端具有出砂孔5的水套芯4能够与前后两端无出砂孔5的水套芯4的组芯工艺通用，仅需一条生产线即可同时满足对有出砂孔5的水套芯4和无出砂孔5的水套芯4的组芯要求，因而减少了组芯步骤，提高了发动机缸体制芯线的柔性和自动化程度。

具体的，工艺芯2与主体端芯1榫接，工艺芯2与水套芯4的出砂孔端榫接。也就是分别在工艺芯2与主体端芯1上设置榫卯结构，使得主体端芯1能够通过榫卯结构与工艺芯2或水套芯4的无出砂孔端配合组芯。当然，根据需要也可以采用其他常规的连接方式进行组芯。

为了便于主体端芯1与工艺芯2的定位，可以在主体端芯1上设置用于定位工艺芯2的定位凹槽。具体定位凹槽的设置位置及结构需根据工艺芯2的结构，及其与水套芯4的配合等进行设置，以使得工艺芯2与水套芯4预组后能够与主体端芯1整体组芯。

在上述实施例中，主体端芯1与工艺芯2一般均为冷芯。即通过冷芯工艺制得的砂芯。

本实用新型还公开了一种发动机缸体砂芯组，包括水套芯4，水套芯4包括端部具有出砂孔5的有孔水套芯和端部无出砂孔5的无孔水套芯；还包括主体端芯1和工艺芯2，工艺芯2与有孔水套芯的出砂孔端配合组芯，主体 端芯1通过工艺芯2与有孔水套芯的出砂孔端配合组芯，或与无孔水套芯的无孔端配合组芯。也就是发动机缸体砂芯组，包括与有孔水套芯组芯的砂芯组和与无孔水套芯组芯的砂芯组，与有孔水套芯组芯的砂芯组包括有孔水套芯，有孔水套芯的出砂孔端与工艺芯2组芯，工艺芯2与主体端芯1组芯；与无孔水套芯组芯的砂芯组包括无孔水套芯，无孔水套芯的无出砂孔端直接与主体端芯1组芯。需要说明的是有孔水套芯包括前后两端均具有出砂孔5的水套芯，也包括特殊情况下仅一端具有出砂孔5的水套芯，则对于一端具有出砂孔5的水套芯，其出砂孔端通过工艺芯2与主体端芯1配合组芯，而无出砂孔端直接与主体端芯1配合组芯。

发动机缸体砂芯组根据需要一般还包括帽芯3和箱芯。组芯时帽芯3与水套芯4先预组，而后与主体端芯和箱芯组芯形成的主体芯组芯。

在上述各实施例的基础上，水套芯4的缸筒内设置有芯撑。对于全封闭的缸体而言，上述有孔水套芯和无孔水套芯均为缸筒间全封闭缸体的水套芯时，水套的缸筒间开口处易发生变形，故通过在缸筒内设置芯撑，以提供足够的支撑强度，防止水套芯4变形。根据需要，也可以采用外置式芯撑，即将芯撑卡在水套芯4缸筒间开口处，但外置式芯撑易卡损砂芯，且可靠性相对较低。

应用本实用新型提供的发动机缸体砂芯组，如对应于铸铁缸体生产时，通过主体端芯1和工艺芯2的分型，使得有孔水套芯能够与无孔水套芯的组芯工艺通用，仅需一条生产线即可同时满足对有出砂孔5的水套芯和无出砂孔5的水套芯的组芯要求，因而减少了组芯步骤，提高了发动机缸体制芯线的柔性和自动化程度。

将如上述技术方案中的发动机缸体砂芯组进行组芯时，具体可包括如下步骤：

S1：将工艺芯与水套芯的出砂孔端组芯，并与帽芯配合，组芯为预组芯组；

也就是对于端部具有出砂孔的水套芯，组芯时先将其出砂孔端与工艺芯组芯，在水套芯的前后两端均设置有出砂孔的情况下，则先分别将工艺 芯套装于水套芯的前后两端的出砂孔外，与水套芯配合组芯，并将帽芯与水套芯和工艺芯组芯，形成预组芯组。

S2：将主体端芯与箱芯组芯为主体芯；

主体端芯与箱芯先组芯，形成主体芯。需要说明的是，步骤S1与步骤S2的顺序具体也可以同时进行，或者先进行步骤S2，而后进行步骤S1，具体可以不对其进行限定，根据具体组芯工艺或制芯线需求进行设置。

S3：将预组芯组与主体芯组芯。

主体端芯与箱芯，及水套芯、工艺芯和帽芯分别组芯后，将组成的预组芯组进一步组入主体芯芯组中。通过上述工艺，对于端部具有出砂孔的水套芯，先将其与工艺芯组芯，其后续组芯工艺可以与端部无出砂孔的水套芯的组芯工艺通用，进而提高了制芯线的柔性和自动化程度，同时减少了组芯步骤。

具体的，将预组芯组与主体芯组芯之前还包括：

S21：将预组芯组浸涂、烘干，并清理水套芯的内置芯撑上的涂料。对于全封闭式缸体的水套芯而言，需设置芯撑以防止水套芯变形，当采用内置式芯撑时，则需要在浇注前将芯撑上浸涂的涂料清除，以保证浇注效果。当然，采用外置式芯撑时则无需进行涂料清除。

综上，具有出砂孔的水套芯能够与无出砂孔的水套芯的组芯工艺通用，仅需一条生产线即可同时满足对有出砂孔的水套芯和无出砂孔的水套芯的组芯要求，提高了发动机缸体制芯线的柔性和自动化程度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。