柴油机缸盖的铸造砂芯的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及柴油机缸盖的铸造领域，特别涉及一种柴油机缸盖的铸造砂芯。
【背景技术】
[0002]柴油机缸盖是柴油发动机的核心部件。缸盖外部有外形状，内部由复杂的进气道，排气道，冷却水室，油道，喷油器座等结构构成，缸盖的底面有进气门，排气门等结构，是一个典型的复杂薄壁的箱体式零件，毛坯都用铸造方法制造来获得。
[0003]现有柴油机缸盖由底盘芯、下水套芯、进气道芯、排气道芯、上水套芯、挺杆孔芯、盖盘芯，组装成一体后，饶铸铁水冷却后获得缸盖毛还。6种砂芯在组装过程中由于存在间隙，造成偏移等因素，不能够准确且精密组装在一起，致使壁厚不均匀；特别是进、排气道砂芯与底盘砂芯组装定位，为了避免进、排气道砂芯在浇铸过程中受铁水浮力的作用下上浮，采用的措施通常是用粘胶涂在底盘芯的进排气道芯头位，再结合进排气道砂芯用螺钉紧固的方式把进排气道紧固于底盘芯，但是此种方法不但复杂且不能在高温金属液充型后从根本上解决砂芯上浮的弊端，从而影响进排气道在铸件中的正确位置，成为长期影响气道参数一致性的主要因素，进而影响进排气道的性能。柴油机缸盖水套非常复杂，通常分为上下水套两部分，在缸盖铸造时通过组装形成完整的水套。由于分成上下水套砂芯，在制造生产完成后，存在平面度误差，组芯后分型会有间隙，需人工再次磨平结合面，结合面经过磨平工序后会使缸盖水套腔的容水体积减少，容水体积减少不利于缸盖的冷却。上下水套在铸造前时，在其结合面处通过上粘胶的方式把上下水套粘成一个整体，然后再铸造，由于上下水套是粘结的不是一个整体，在铸造过程中砂芯受到铁水高温高压高浮力的作用下，铁水往上下水套砂芯结合面处渗入，冷却凝固后形成水套内腔沿分型面周边存在金属片状的披锋，且无法清理掉，造成水腔分层阻碍，尤其以进排气道之间的鼻梁区更为严重，水套披锋的存在影响缸盖水套内水流场的通畅性，和温度场的均匀性分布，最终影响柴油机的整机性能和可靠性。
[0004]现有的柴油机缸盖的砂芯通常使用模具、造型机、制芯机进行生产制造。此种生产方法，此种方法多用于成熟悉产品上，其模具设计制造成本较高，制造周期长，不能满足柴油机缸盖快速生产制造，特别在新产品开发验证过程中，其验证速度已经不能满足新产品的快速制造、快速验证。新产品的试制生产从而影响新产品的开发周期；并由于新产品存在更改优化等不确定因素，都会引起模具的更改，严重时可会导致模具的报废。故现有的柴油机缸盖铸造方法，都不能满足新产品的样机快速铸造验证的要求，以及小批快速制造要求。
[0005]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理的柴油机缸盖的铸造砂芯，该柴油机缸盖的铸造砂芯高度集成了现有柴油机缸盖的底盘，进气道、排气道、上水套、下水套、挺杆孔芯六种砂芯形状；并在砂芯内部形成水套、进气道、排气道等关键部位内置式中空随形独特的排气系统通道，使用该复合整体式砂芯的柴油机缸盖铸造方法可获得形状准确，壁厚均匀的缸盖，实现了进排气道，上下水套铸造无浮芯现象，缸盖水腔无结合面，成品铸件无水套披锋，水腔高清洁度的柴油机缸盖，达到了铸造成本低，开发周期短效果，具有快速、低成本、无需模具投入的优点。为新产品的样机验证机，小批生产铸件快速低成本生产提供了保证。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供了柴油机缸盖的铸造砂芯，包括:复合整体式砂芯，包括:底盘部、进气道部、排气道部、上水套部、下水套部和挺杆孔部，以及开设在该复合整体式砂芯内部的排气系统通道；该复合整体式砂芯的底部开设了清砂窗；底盘芯，其具有容纳所述复合整体式砂芯的组芯框位、组芯让位、砂芯排气通道和浇系位，所述砂芯排气通道与排气系统通道连通；上盖盘芯，其开设有第一直浇道；以及浇系辅助芯，其具有第二直浇道和第一横浇道。
[0008]优选地，上述技术方案中，排气系统通道与该复合整体式砂芯的进气道部、排气道部、上水套部、下水套部中空随形内置。
[0009]优选地，上述技术方案中，排气系统通道具有排气孔。
[0010]优选地，上述技术方案中，清砂窗为矩形。
[0011]优选地，上述技术方案中，复合整体式砂芯采用激光烧结成型。
[0012]优选地，上述技术方案中，底盘芯、上盖盘芯及浇系辅助芯采用数字化无模成型机数铣加工。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:该柴油机缸盖的铸造砂芯高度集成了现有柴油机缸盖的底盘，进气道、排气道、上水套、下水套、挺杆孔芯六种砂芯形状；并在砂芯内部形成水套、进气道、排气道等关键部位内置式中空随形独特的排气系统通道，使用该复合整体式砂芯的柴油机缸盖铸造方法可获得形状准确，壁厚均匀的缸盖，实现了进排气道，上下水套铸造无浮芯现象，缸盖水腔无结合面，成品铸件无水套披锋，水腔高清洁度的柴油机缸盖，达到了铸造成本低，开发周期短效果，具有快速、低成本、无需模具投入的优点。为新产品的样机验证机，小批生产铸件快速低成本生产提供了保证。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的柴油机缸盖的铸造砂芯的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型的柴油机缸盖的铸造砂芯的复合整体式砂芯俯视方向结构示意图。
[0016]图3为本实用新型的柴油机缸盖的铸造砂芯的复合整体式砂芯横向剖视结构示意图。
[0017]图4为本实用新型的柴油机缸盖的铸造砂芯的复合整体式砂芯纵向剖视结构示意图。
[0018]图5为本实用新型的柴油机缸盖的铸造砂芯的复合整体式砂芯仰视方向结构示意图。
[0019]图6为本实用新型的柴油机缸盖的铸造砂芯的底盘芯结构示意图。
[0020]图7为本实用新型的柴油机缸盖的铸造砂芯的上盖盘芯结构示意图。
[0021]图8为本实用新型的柴油机缸盖的铸造砂芯的浇系辅助芯结构示意图。
[0022]图9为本实用新型的柴油机缸盖的铸造砂芯的铸造工艺示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图，对本实用新型的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0024]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0025]如图1所示，根据本实用新型【具体实施方式】的柴油机缸盖的铸造砂芯的具体包括:复合整体式砂芯1、底盘芯2、上盖盘芯3及浇系辅助芯4。其中，底盘芯2仅为容纳复合整体式砂芯I的空腔以及部分浇系形状。底盘芯、上盖盘芯及浇系辅助芯则由数字化无模成型机数铣加工出精准砂芯形成，复合整体式砂芯I集成了现有柴油机缸盖的底盘砂芯、下水套砂芯、进气道砂、排气道砂芯、上水套芯、挺杆孔芯六种砂芯形状；并在砂芯内部形成水套、进气道、排气道等关键部位内置式中空随形独特的排气系统通道，使用该复合整体式砂芯的柴油机缸盖铸造方法可获得形状准确，壁厚均匀的缸盖，实现了进排气道，上下水套铸造无浮芯现象，缸盖水腔无结合面，成品铸件无水套披锋