稳定的发动机铸造芯组件的制作方法_3

文档序号:8490956阅读:来源:国知局
机械加工成本。例如,芯组件铸型10可以包括用于生成铸型中的油套通道、冷却剂通道或流体通道的特征。
[0036]在图2-9中图示的示例性的实施方案中,芯组件铸型10包括多个汽缸筒芯28、一体地形成在相应的汽缸筒芯28上或安装在相应的汽缸筒芯28上的油套芯30、定位在汽缸筒芯28的一个侧部上的第一泄油芯32,和定位在汽缸筒芯28的与第一泄油芯32的相对的侧部上的第二泄油芯34。汽缸筒芯28在数量上与发动机中的汽缸体开口的数量一致。芯组件10可以还包括冷却剂衬套芯35或多个冷却剂衬套芯35,冷却剂衬套芯35或多个冷却剂衬套芯35毗邻汽缸筒芯28的顶端一体地形成在或安装在汽缸筒芯28上。第一泄油芯32抵抗着重力由汽缸筒芯28支撑并且直接地邻接汽缸筒芯28,使得第一泄油芯32在整个铸造过程中在合适位置被稳定。第一泄油芯32可以包括延伸至用于使泄油返回的油盘轨线的芯座33和延伸至用于使泄油返回的盖板(head deck)的芯座37。
[0037]具体地,并且如在图4-8中示出的,汽缸筒芯28中的每一个包括下部分36和上圆柱形部分38。肩部40在汽缸筒芯28中的每一个的各个侧部上在下部分36的上节段上形成以分别地提供对第一泄油芯和第二泄油芯32和34的支撑。肩部40中的每一个包括沿着上圆柱形部分38中的每一个的轴线纵向延伸的第一支撑表面42,以及横切于第一支撑表面42延伸的第二支撑表面44。第一支撑表面42在第二支撑表面44和油套芯30、31之间纵向地定位。油套芯30、31可以布置在上圆柱形部分38的相对的侧部。油套芯30、31可以包括弯曲的突出部,该弯曲的突出部从汽缸筒芯28的汽缸壁径向地向外地突出并且围绕汽缸的周向部分的至少一部分延伸并且配置为形成油套通道55的弯曲的通道部分。在毗邻的汽缸筒芯28上的相应的油套芯可以经由芯座43连接,使得油套通道55作为延伸穿过发动机缸体组件100的连续的通道形成。汽缸筒芯28可以还包括弯曲的突出部45,弯曲的突出部45具有芯座47并且从汽缸筒芯28的汽缸壁径向地向外地突出并且围绕汽缸的周向部分的至少一部分延伸并且配置为形成冷却剂流道。汽缸筒芯28可以还包括邻近汽缸筒芯28的汽缸体曲轴箱部分的芯座49。芯座例如芯座43、47和49可以连接至在毗邻的汽缸筒芯28上的毗邻的和相应的芯座以确保芯组件铸型10的尺寸稳定性并且,如所示的,可以执行形成通道,例如油套或冷却剂衬套的连接部分的另外的功能。
[0038]第一泄油芯和第二泄油芯32和34中的每一个作为梯状架芯分别地形成,梯状架芯包括沿着组件的基部纵向地延伸的基部部分46,以及从基部部分46延伸以在铸造的发动机中形成用于把油经过缸体从顶端排放至底端的中空的隔壁50(图la-lc)的多个竖直构件48。第一泄油芯和第二泄油芯32和34中的每一个各自还包括沿着组件纵向地延伸以连接至多个竖直构件48的纵向支撑部54。第一泄油芯和第二泄油芯32和34中的每一个各自还可以包括短的支撑部52,支撑部52从基部部分46沿着下部分36延伸以在邻近下部分36的上部处终止。每个纵向支撑部54还连接至在组件的相应的侧部上的短的支撑部52中的每一个。应当注意,纵向支撑部54可以通过连接至其他支撑部(作为在支撑部之间延伸的单独的件)的单一的长形的件形成或与支撑部一体地形成。同样地,基部部分46可以作为整体件或作为单独的件形成,例如使每个件在每个竖直构件支撑部和短的支撑部的下端部上一体地形成并且然后被固定地连接以形成一体的泄油芯。因此,每个芯可以作为单一的较大的芯制造或可以包括连接在一起的较小的芯。
[0039]第一和泄油芯第二泄油芯32和34中的每一个分别地支撑在肩部40上以在铸造期间稳定泄油芯。具体地,纵向支撑部54通过横向的泄油芯座53抵靠肩部40中的每一个定位,使汽缸筒芯28中的每一个为第一泄油芯和第二泄油芯32和34分别地提供横向的和竖直的支撑,该支撑可以实现,而不具有穿过汽缸体的由芯组件铸型形成的汽缸体壁的外部突破。汽缸筒芯28中的每一个邻接肩部40中的每一个的第一支撑表面42和第二支撑表面44以横向地和竖直地支撑筒芯,而不需要外部座。所有的芯然后通过紧固件和/或粘合剂连接。
[0040]上述的方法允许有芯的水套、有芯的润滑回路和有芯的机组垂边具有在已完成的机组/头部上的较少的机械加工操作、较少的已组装的零件、提高的刚性以及减小的铸件质量,而没有高成本的外部开口。该组件和方法通过减小与制造发动机缸体相关的材料和机械加工成本提供了关键的优点。
[0041]图10示出了根据示例性的实施方案的关于制造发动机组件的方法的流程图。流程图120表明了可以实施以铸造发动机缸体,例如发动机缸体组件100的步骤。在步骤121中,提供发动机缸体铸型。铸型包括芯组件,例如发动机芯组件铸型10。在步骤122中,发动机缸体通过铸型使用倾倒在铸型中的熔融的材料铸造。发动机缸体在步骤122中被铸造以包括在汽缸体凸缘部分和汽缸体曲轴箱部分之间延伸的多个汽缸体壁。汽缸体壁围绕多个汽缸体开口定位。多个汽缸体壁容纳围绕每个汽缸体开口的周向部分的至少一部分延伸的至少一个内部通道。根据示例性的实施方案,该至少一个内部通道可以由至少一个弯曲的突出部和从铸型的汽缸筒芯节段延伸的该一个或多个芯座形成。根据某些实施方案,制造发动机缸体可以包括步骤123,其包括洗涤由步骤122形成的内部通道,而不机械加工缸体。发动机缸体的制造可以包括步骤124,其包括使流体在由步骤122形成的内部通道中流动,而不机械加工缸体。
[0042]如本文所使用的,术语“近似地”、“约”、“大体上”和相似的术语意图具有与本公开的主题所属领域的技术人员所使用的普遍的和公认的用法一致的宽泛的意义。考察本公开的本领域的技术人员应当理解,这些术语意图允许所描述的某些的特征的描述,而不把这些特征的范围限制于所提供的精确的数字范围。因此,这些术语应当解释为表示了描述的主题的非实质的或不重要的修改或改变并且应认为是处在本公开的范围内。
[0043]应当注意,如本文中用于描述各种实施方案的术语“示例性的”意在表示这样的实施方案是可能的实施方案的可能的实例、代表和/或例证(并且这样的术语不意图暗示这样的实施方案必定是特别的或最好的实例)。
[0044]为了本公开的目的,术语“联接”意指两个构件直接地或间接地接合至彼此。这样的接合在本质上可以是静态的或可运动的。这样的接合可以这样实现:用两个构件或两个构件和任何另外的中间构件作为单一的一体的主体彼此一体地形成或用两个构件或两个构件和任何另外的中间构件附接至彼此。这样的接合在本质上可以是永久的或在本质上可以是可移除的或可释放的。
[0045]应当注意,根据其他的示例性的实施方案各种元件的取向可以不同,并且这样的变化意在为本发明的公开所包括。应当认识到,所公开的实施方案的特征可以并入其他的所公开的实施方案中。
[0046]重要的是要注意,如在各种示例性的实施方案中示出的设备或其部件的构造和结构仅仅是例证性的。虽然在本公开中已经详细地描述了仅几个实施方案,但是考察本公开的本领域的技术人员将容易地理解,许多修改是可能的(例如,在大小、尺寸、结构、各元件的形状和比例、参数的值、安装结构、材料的使用、颜色、取向等方面上的变化),而不实质上偏离所公开的主题的新颖性教导和优点。例如,示出为一体地形成的元件可以由多个零件或元件构建,元件的位置可以翻转或以其他方式变化,并且分立元件的本质或数量或位置可以改变或变化。根据可选的实施方案,任何工艺或方法步骤的顺序或序列可以变化或重新排序。也可以在各种示例性的实施方案的设计、操作条件和结构中作出其他替代、修改、改变和省略,而不偏离本公开的范围。
[0047]在本申请中引用的所有的文献和相似的材料,包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、论文和网面,与这样的文献和相似的材料的格式无关,通过引用以其整体明确地并入。在并入的文献和相似的材料中的
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