一种用于发动机集成排气缸盖的快速下芯装置的制作方法

本实用新型涉及铸造技术领域，尤其是一种用于发动机集成排气缸盖的快速下芯装置。

背景技术：

目前在大批量生产的铸件中，公知的金属模铸造铝合金集成排气缸盖。在多层水道芯型下芯工艺中，一般采用两种方法：

1、从制芯完成多个分散的砂芯运输至浇注线后，由人工逐一放置下水道芯、排气道芯及上水道芯到金属型腔内，然后进行一次合模吹砂。这种方案操作简单，无需投入过多人员及辅助设备综合成本低。但由于目前盛行的集成排气缸盖的水道结构复杂，水道芯型壁厚薄不一，长度方向跨度较大一般在400mm左右，只依靠金属模块对芯头压紧，不能保证上、下水道芯型其它区域的结合面贴近。铸造出来毛坯水道内腔分型处存在毛刺，隔断了缸盖水冷通道从而影响发动机的性能及寿命。这种方案不能满足客户的要求且单个水道芯在运输及下芯过程中因强度不足易断。因而这种方案只适合首次交样。

2、从制芯完成多个分散的砂芯，先放入下水道芯、排气道芯胎具中定好位置，然后在下水道芯的分型面上打上粘接胶，最后盖上水道芯。运输至浇注线后，由人工一次性放置到金属型腔内。这种方案可解决集成排气缸盖水道内腔毛刺问题，但由于砂芯组合体与金属型腔的配合较为紧密，对放置精度要求较高，导致人工下芯耗时较长。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于发动机集成排气缸盖的快速下芯装置，能够解决现有技术的不足，缩短了下芯过程所需的时间。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种用于发动机集成排气缸盖的快速下芯装置，包括耐火隔热板，耐火隔热板的上方设置有有机玻璃板，耐火隔热板上通过固定杆连接有手柄，所述耐火隔热板的下方设置有连接杆，连接杆通过气缸驱动，气缸固定在有机玻璃板上，连接杆外侧套接有橡胶卡套和定位销，定位销位于橡胶卡套的下方；橡胶卡套内设置有气囊，连接杆内设置有与气囊连接的气管，气囊上方设置有第一弹性金属片，第一弹性金属片上方连接有若干个第一弹簧体，第一弹簧体位于橡胶卡套内的空腔内，橡胶卡套的外侧面设置有若干个齿形部，齿形部之间通过第二弹簧体连接,气管与气缸分别连接至气路控制阀。

作为优选，所述耐火隔热板内设置有安装孔，安装孔内活动设置有连接体，连接体与连接杆相互连接，连接体的顶部与安装孔之间设置有第三弹簧体，第三弹簧体套接在连接杆的外侧，连接体的底部与安装孔之间以第三弹簧体为中线对称设置有两个第四弹簧体。

作为优选，所述安装孔的内侧壁设置有橡胶层。

作为优选，所述第二弹簧体和橡胶卡套的侧壁之间设置有垫块。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本实用新型所设计的快速下芯装置，利用气缸带动连接杆上限动作，使用橡胶卡套实现对于砂芯组合体的固定卡接，利用定位销对金属型腔进行定位，实现砂芯组合体快速、准确地安放在金属型腔内。在需要固定砂型组合体时，对气囊充气，充气后的气囊将橡胶卡套完全撑开，给橡胶卡套提供一个支撑力，使得橡胶卡套对于位于其上方的下水道芯和上水道芯进行支撑固定。随着橡胶卡套的撑开，位于橡胶卡套侧面的排气道芯与橡胶卡套外侧的齿形部相互挤压接触，从而实现对于排气道芯的卡接固定。第一弹性金属片可以提高橡胶卡套的支撑强度，避免气囊受力后的过度形变。第一弹簧体可以对下芯过程中砂芯与金属型腔之间产生的微小挤压进行缓冲，起到了保护下水道芯和上水道芯的作用。齿形部之间的第二弹簧体可以提高齿形部之间的受力均匀度，从而提高齿形部与排气道芯之间的接触稳定性。连接杆通过连接体与耐火隔热板活动连接，可以利用第二弹簧体和第三弹簧体的缓冲作用降低下芯过程中砂芯与金属型腔之间的碰撞，起到保护砂芯提高下芯准确度的作用。橡胶层可以给连接体提供一个阻尼力，提高砂芯移动过程的平稳性，此外橡胶层还可以给连接体提供一定的横向缓冲作用，进一步改善下芯过程的精确度。垫块可以降低第二弹簧体的径向形变量，提高其对于齿形部的轴向支撑作用。

附图说明

图1是本实用新型一个具体实施方式的结构图。

图2是本实用新型一个具体实施方式中砂芯组合体插入金属型腔内的剖视图。

图3是本实用新型一个具体实施方式中橡胶卡套的结构图。

图4是本实用新型一个具体实施方式中安装孔的结构图。

图5是本实用新型一个具体实施方式中定位销的结构图。

图中：1、耐火隔热板；2、有机玻璃板；3、固定杆；4、手柄；5、连接杆；6、气缸；7、橡胶卡套；8、定位销；9、气囊；10、气管；11、第一弹性金属片；12、第一弹簧体；13、空腔；14、齿形部；15、第二弹簧体；16、气路控制阀；17、安装孔；18、连接体；19、第三弹簧体；20、第四弹簧体；21、橡胶层；22、垫块；23、下水道芯；24、上水道芯；25、排水道芯；26、金属型腔；27、滑槽；28、第五弹簧体；29盲孔、30、销柱。

具体实施方式

本实用新型中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-5，本实用新型一个具体实施方式包括耐火隔热板1，耐火隔热板1的上方设置有有机玻璃板2，耐火隔热板1上通过固定杆3连接有手柄4，所述耐火隔热板1的下方设置有连接杆5，连接杆5通过气缸6驱动，气缸6固定在有机玻璃板2上，连接杆5外侧套接有橡胶卡套7和定位销8，定位销8位于橡胶卡套7的下方；橡胶卡套7内设置有气囊9，连接杆5内设置有与气囊9连接的气管10，气囊9上方设置有第一弹性金属片11，第一弹性金属片11上方连接有若干个第一弹簧体12，第一弹簧体12位于橡胶卡套7内的空腔13内，橡胶卡套7的外侧面设置有若干个齿形部14，齿形部14之间通过第二弹簧体15连接,气管10与气缸6分别连接至气路控制阀16。在需要固定砂型组合体时，对气囊9充气，充气后的气囊9将橡胶卡套7完全撑开，给橡胶卡套7提供一个支撑力，使得橡胶卡套7对于位于其上方的下水道芯23和上水道芯24进行支撑固定。随着橡胶卡套7的撑开，位于橡胶卡套7侧面的排气道芯25与橡胶卡套7外侧的齿形部14相互挤压接触，从而实现对于排气道芯25的卡接固定。第一弹性金属片11可以提高橡胶卡套7的支撑强度，避免气囊9受力后的过度形变。第一弹簧体12可以对下芯过程中砂芯与金属型腔26之间产生的微小挤压进行缓冲，起到了保护下水道芯23和上水道芯24的作用。齿形部14之间的第二弹簧体15可以提高齿形部14之间的受力均匀度，从而提高齿形部14与排气道芯25之间的接触稳定性。耐火隔热板1内设置有安装孔17，安装孔17内活动设置有连接体18，连接体18与连接杆5相互连接，连接体18的顶部与安装孔17之间设置有第三弹簧体19，第三弹簧体19套接在连接杆5的外侧，连接体18的底部与安装孔17之间以第三弹簧体19为中线对称设置有两个第四弹簧体20。连接杆5通过连接体18与耐火隔热板1活动连接，可以利用第二弹簧体15和第三弹簧体19的缓冲作用降低下芯过程中砂芯与金属型腔26之间的碰撞，起到保护砂芯提高下芯准确度的作用。安装孔17的内侧壁设置有橡胶层21。橡胶层21可以给连接体18提供一个阻尼力，提高砂芯移动过程的平稳性，此外橡胶层21还可以给连接体18提供一定的横向缓冲作用，进一步改善下芯过程的精确度。第二弹簧体15和橡胶卡套7的侧壁之间设置有垫块22。垫块22可以降低第二弹簧体15的径向形变量，提高其对于齿形部14的轴向支撑作用。

另外，定位销8与连接杆5之间设置有相互扣接的两个滑槽27，两个滑槽27之间设置有第五弹簧体28，第五弹簧体28固定在位于连接杆5上的滑槽27，并与位于定位销8上的滑槽27滑动接触。定位销8底部设置有盲孔29，连接杆5的底部设置有与盲孔29相配合的销柱30。定位销8与连接杆5滑动设置，并且可以在第五弹簧体28的作用下实现横向的位移变化，这可以便于操作人员快速实现定位销8与金属型腔26的定位。定位成功后，通过盲孔29和销柱30的插接配合，可以实现卡接固定。便于砂芯放入金属型腔26。

其中，本实用新型所使用到的气缸、气路控制阀等部件均为现有技术的成熟部件，其具体结构和使用方法在此不再详述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。