发动机缸体砂芯及其组芯方法与流程

本发明涉及铸造工艺及设备技术领域，更具体地说，涉及一种发动机缸体砂芯及其组芯方法。

背景技术：

砂芯是通过预先与树脂混合好的冷芯砂，或厂家制备好的热芯砂，通过空气压力射砂到模腔内，在催化剂作用下固化成形(冷芯)，或在280度左右固化成形(热芯)。不管冷芯，热芯，砂芯都是靠砂粒之间的树脂膜连接。砂芯在铸件浇注、凝固过程中，砂粒表面的树脂受热软化。这时，如果有应力作用，砂粒之间连接的树脂膜将断裂，砂芯产生微裂纹，从而形成铸件脉纹缺陷，严重时，还会导致其它缺陷，如芯损、砂眼等缺陷。

对发动机缸体而言，脉纹，特别是水套腔内的脉纹，脉纹形成后很难清理，轻者影响水套腔的清洁度，重者堵塞冷却水路，从而导致发动机“烧缸”，“拉缸”，会对发动机的性能产生致命的后果。当气道内出现脉纹时，会影响气道涡流特性，从而影响整机工作性能，所以缸体不允许有脉纹存在。

综上所述，如何减少缸体产生的铸造脉纹，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发动机缸体砂芯的组芯方法，以减少缸体产生的铸造脉纹。

本发明的另一目的在于提供一种发动机缸体砂芯，以减少缸体产生的铸造脉纹。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发动机缸体砂芯的组芯方法，包括步骤：使水套芯与帽芯之间设置间隙。

优选的，上述组芯方法中，所述水套芯与所述帽芯之间的间隙为0.2-0.5mm。

优选的，上述组芯方法中，还包括步骤：使油道芯与所述水套芯以及所述帽芯之间均设置有间隙。

优选的，上述组芯方法中，所述油道芯与所述水套芯以及所述帽芯之间的间隙为0.2-0.5mm。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的发动机缸体砂芯的组芯方法包括步骤：使水套芯与帽芯之间设置间隙。

本发明在水套芯与帽芯的组芯部位之间设置一定的间隙，让水套芯与帽芯组芯后有一定的自由度，无残留应力；从而使水套芯在浇铸、凝固过程的高温状态下，受热膨胀时有一定的退让空间，可以避免水套芯与帽芯组芯部位之间产生微裂纹，进而减少缸体产生的铸造脉纹。

本发明还提供了一种发动机缸体砂芯，包括水套芯和帽芯，所述水套芯与所述帽芯之间设置有间隙。

优选的，上述发动机缸体砂芯中，所述水套芯通过连接芯头与所述帽芯配合，所述连接芯头与所述帽芯之间的间隙为0.2-0.5mm。

优选的，上述发动机缸体砂芯中，所述缸体砂芯的油道芯与所述水套芯以及所述帽芯之间均设置有间隙。

优选的，上述发动机缸体砂芯中，所述油道芯与所述水套芯以及所述帽芯之间的间隙为0.2-0.5mm。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的发动机缸体砂芯包括水套芯和帽芯，水套芯与帽芯之间设置有间隙。

本发明在水套芯与帽芯的组芯部位之间设置一定的间隙，让水套芯与帽芯组芯后有一定的自由度，无残留应力；从而使水套芯在浇铸、凝固过程的高温状态下，受热膨胀时有一定的退让空间，可以避免水套芯与帽芯组芯部位之间产生微裂纹，进而减少缸体产生的铸造脉纹。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的发动机缸体砂芯的结构示意图；

图2是沿图1中a-a线的剖视图；

图3是沿图1中b-b线的剖视图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种发动机缸体砂芯的组芯方法，减少了缸体产生的铸造脉纹。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的发动机缸体砂芯的组芯方法包括步骤：使水套芯2与帽芯1之间设置间隙。

本发明在水套芯2与帽芯1的组芯部位之间设置一定的间隙，让水套芯2与帽芯1组芯后有一定的自由度，无残留应力；从而使水套芯2在浇铸、凝固过程的高温状态下，受热膨胀时有一定的退让空间，可以避免水套芯2与帽芯1组芯部位之间产生微裂纹，进而减少缸体产生的铸造脉纹。

而且本发明通过设计砂芯之间的无应力组芯工艺，在其它工艺措施不变的情况下，如不换芯砂的品种和目数，不特别加入抗脉纹剂，浇注温度不变等情况下，通过该发明，保证发动机缸体不产生脉纹；避免了使用昂贵的高强度、低膨胀系数的芯砂和抗脉纹剂，保证组芯时砂芯定位准确以及浇注完成铸件不会产生脉纹。本发明适用于解决通过控制芯砂目数，浇注温度，加入抗脉纹剂等原有工艺措施不能解决的脉纹缺陷。

此外，本发明对铸造过程中，其他缺陷的减少，如芯损，砂眼的发生，也能起到一定的效果。

优选的，水套芯2与帽芯1之间的间隙为0.2-0.5mm。在进行模具设计时，水套芯2与帽芯1配合的间隙，根据定位和非定位作用，分别设定为0.2mm和0.5mm，使该脆弱部位在保证定位准确的前提下，保持一定的自由度，砂粒在高温下，相变膨胀，但该处不会发生断裂，因此也不会形成脉纹。当然，根据实际应用场合，上述间隙还可以为其他值，如0.3mm、0.6mm等。

为了进一步优化上述技术方案，组芯方法还包括步骤：使油道芯与水套芯2以及帽芯1之间均设置有间隙。本发明在油道芯与水套芯2以及帽芯1之间均设置有间隙，让油道芯与水套芯2以及帽芯1组芯后有一定的自由度，无残留应力；从而使油道芯在浇铸、凝固过程的高温状态下，受热膨胀时有一定的退让空间，可以避免油道芯与水套芯2、帽芯1组芯部位之间产生微裂纹，进而减少缸体产生的铸造脉纹。

优选的，油道芯与水套芯2以及帽芯1之间的间隙为0.2-0.5mm。在进行模具设计时，油道芯与水套芯2、油道芯与帽芯1之间的间隙，根据定位和非定位作用，分别设定为0.2mm和0.5mm，使该脆弱部位在保证定位准确的前提下，保持一定的自由度，砂粒在高温下，相变膨胀，但该处不会发生断裂，因此也不会形成脉纹。当然，根据实际应用场合，上述间隙还可以为其他值，如0.3mm、0.6mm等。

如图1-3所示，本发明实施例还提供了一种发动机缸体砂芯，包括水套芯2和帽芯1，水套芯2与帽芯1之间设置有间隙。

本发明在水套芯2与帽芯1的组芯部位之间设置一定的间隙，让水套芯2与帽芯1组芯后有一定的自由度，无残留应力；从而使水套芯2在浇铸、凝固过程的高温状态下，受热膨胀时有一定的退让空间，可以避免水套芯2与帽芯1组芯部位之间产生微裂纹，进而减少缸体产生的铸造脉纹。

而且本发明采用砂芯之间的无应力组芯，在其它工艺措施不变的情况下，如不换芯砂的品种和目数，不特别加入抗脉纹剂，浇注温度不变等情况下，通过该发明，保证发动机缸体不产生脉纹；避免了使用昂贵的高强度、低膨胀系数的芯砂和抗脉纹剂，保证组芯时砂芯定位准确以及浇注完成铸件不会产生脉纹。本发明适用于解决通过控制芯砂目数，浇注温度，加入抗脉纹剂等原有工艺措施不能解决的脉纹缺陷。

此外，本发明对铸造过程中，其他缺陷的减少，如芯损，砂眼的发生，也能起到一定的效果。

优选的，水套芯2通过连接芯头21与帽芯1配合，连接芯头21与帽芯1之间的间隙为0.2-0.5mm。本发明通过连接芯头21实现水套芯2与帽芯1的组芯，水套芯2与帽芯1配合的间隙，根据定位和非定位作用，分别设定为0.2mm和0.5mm，使该脆弱部位在保证定位准确的前提下，保持一定的自由度，砂粒在高温下，相变膨胀，但该处不会发生断裂，因此也不会形成脉纹。当然，根据实际应用场合，上述间隙还可以为其他值，如0.3mm、0.6mm等。

为了进一步优化上述技术方案，缸体砂芯的油道芯与水套芯2以及帽芯1之间均设置有间隙。本发明在油道芯与水套芯2以及帽芯1之间均设置有间隙，让油道芯与水套芯2以及帽芯1组芯后有一定的自由度，无残留应力；从而使油道芯在浇铸、凝固过程的高温状态下，受热膨胀时有一定的退让空间，可以避免油道芯与水套芯2、帽芯1组芯部位之间产生微裂纹，进而减少缸体产生的铸造脉纹。

优选的，上述发动机缸体砂芯中，油道芯与水套芯2以及帽芯1之间的间隙为0.2-0.5mm。油道芯与水套芯2、油道芯与帽芯1之间的间隙，根据定位和非定位作用，分别设定为0.2mm和0.5mm，使该脆弱部位在保证定位准确的前提下，保持一定的自由度，砂粒在高温下，相变膨胀，但该处不会发生断裂，因此也不会形成脉纹。当然，根据实际应用场合，上述间隙还可以为其他值，如0.3mm、0.6mm等。

本发明适用于解决缸体水套芯2，油道芯等砂芯非砂粒本身造成的脉纹缺陷问题，能够减少缸体脉纹的发生，特别针对水套、气道脉纹的发生，有较好的效果。

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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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。