V型柴油机机体铸造装置及工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种V型柴油机机体铸造装置及工艺，属于柴油机机体铸造领域。铸造装置包括箱体及浇注系统，箱体由上箱、下箱组成，砂芯组成为：一号砂芯；二号砂芯；三号砂芯；四号砂芯；五号砂芯；六号砂芯；七号砂芯；八号砂芯；九号砂芯；十号砂芯。铸造工艺包括：1)制作上箱、下箱及相应数量的一号砂芯到十号砂芯；2)将水平下芯；3)将合上箱后的箱体翻转90°，进行直立浇注，完成铸造过程。本发明提高V型柴油机机体尺寸精度，降低劳动强度，占用场地小，缩短生产周期。
【专利说明】V型柴油机机体铸造装置及工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种V型柴油机机体铸造装置及工艺，属于柴油机机体铸造领域。
【背景技术】
[0002]现有的V型柴油机、汽油机根据其性能的优良性在市场中的占有率逐渐增大，而V型柴油机机体的铸造非常复杂，国内外现在V型柴油机机体均采用劈箱造型(上、下、四侧6件砂箱组成)和组芯(将砂芯分解成多件组成砂芯簇，外用砂箱固定)两种造型方式，这两种方式砂芯种类多，达十几种，并且由于缸套腔、曲轴腔、水道腔、进气道腔等砂芯均为单独制作，砂芯的数量非常多，在组装的过程中，累积的误差达10！^以上，尺寸精度低。同时，该两种方式还存在工艺繁琐、劳动强度大、占用场地大、生产周期长等缺点。
【发明内容】
[0003]根据以上现有技术的不足，本发明的目的在于:提供一种V型柴油机机体铸造装置，提高卩型柴油机机体尺寸精度，降低劳动强度，占用场地小，缩短生产周期。
[0004]本发明的另一目的在于:提供一种7型柴油机机体铸造工艺，采用上述7型柴油机机体铸造装置，完成铸造过程。
[0005]本卩型柴油机机体铸造装置，包括箱体及浇注系统，箱体由上箱、下箱组成，砂芯组成为:
[0006]一号砂芯，飞轮端第一缸砂芯，包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头；
[0007]二号砂芯，飞轮端第二缸砂芯，包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头；
[0008]三号砂芯，飞轮端第三缸砂芯，包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头；
[0009]四号砂芯，自由端第一缸砂芯，包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头；
[0010]五号砂芯，飞轮端和自由端串水通道砂芯，固定在一号砂芯和四号砂芯上；
[0011]六号砂芯，凸轮轴腔砂芯；
[0012]七号砂芯，飞轮端端面砂芯，与机体端面形状相应；
[0013]八号砂芯，自由端端面砂芯，与机体自由端端面形状相应；
[0014]九号砂芯，与两端面减轻孔形状相应，固定在七号砂芯及八号砂芯相应位置；
[0015]十号砂芯，与一号砂芯、四号砂芯出水口形状相应，固定在一号砂芯、四号砂芯对应位置。
[0016]所述的一号砂芯包括一号砂芯芯头，其上部设有内浇道，外侧设有与内浇道相通的横浇道I，其底部设置冒口及出气棒。
[0017]所述的七号砂芯内设有横浇道I1、直浇道。
[0018]所述的二号砂芯为飞轮端第四缸和第五缸砂芯；三号砂芯为飞轮端第七缸砂芯。
[0019]所述的五号砂芯包括水道上芯头、水道下芯头，其中间设有榫部，五号砂芯通过榫部及水道下芯头与一号砂芯或四号砂芯连接。
[0020]还包括主油道下冷铁、水道腔冷铁、缸套腔冷铁、侧油道上冷铁、侧油道下冷铁、瓦口侧冷铁、侧油道端头冷铁、端头壁厚冷铁、主油道端头内冷铁、油阀内冷铁。
[0021]V型柴油机机体铸造工艺，其特征在于包括以下步骤:
[0022]1)制作上箱、下箱及相应数量的一号砂芯到十号砂芯；
[0023]2)将下箱水平放置，将六号砂芯分别固定在上箱、下箱中，并紧固，将十号砂芯分别固定在一号砂芯及四号砂芯上，按一号砂芯、二号砂芯、三号砂芯的顺序由飞轮端依次放置各砂芯；将四号砂芯放置在自由端；然后将九号砂芯分别固定在七号砂芯及八号砂芯上，将七号砂芯及八号砂芯分别从两端放置在对应位置，外侧固定；然后四周灌树脂砂，合上箱，上箱四周灌树脂砂；
[0024]3)将合箱紧固后的砂箱翻转90。，使直浇道向上，进行直立浇注，完成铸造过程。
[0025]8、根据权利要求7所述的V型柴油机机体铸造工艺，其特征在于:所述的步骤1)中，各砂芯及上箱、下箱表面刷醇基石墨涂料，用柴油喷灯烘干。
[0026]9、根据权利要求7所述的V型柴油机机体铸造工艺，其特征在于:所述的步骤2)中，按一号砂芯、二号砂芯、三号砂芯、二号砂芯、三号砂芯、二号砂芯、三号砂芯、四号砂芯的顺序由飞轮端依次放置各砂芯。
[0027]与现有技术相比，本发明具有的有益效果是:
[0028]1)^7型柴油机机体铸造装置使用上箱和下箱两件砂箱，将缸套腔、曲轴腔、水道腔、进气道腔砂芯一体制作，减少各砂芯单独制作尺寸的偏差，组装后的累积误差由原来的10111111以上降低到2111111以内，大大了提高尺寸精度，提高铸件的质量及合格率。
[0029]2)由于采用缸套腔、曲轴腔、水道腔、进气道腔砂芯一体制作，砂芯的种类及数量大大降低，简化了组装工艺，减少了场地的占用面积及人员的使用，缩短制作周期。
[0030]3)采用水平下芯方式，实现各个砂芯下芯要求。
[0031]4)下芯后翻转90。，进行直立浇注，浇注过程稳定，浇注质量高。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是上箱、下箱分型示意图；
[0033]图2是砂芯组装主视图；
[0034]图3是砂芯组装俯视图；
[0035]图4是一号砂芯结构示意图；
[0036]图5是五号砂芯、六号砂芯、九号砂芯、十号砂芯组装不意图；
[0037]图63是五号砂芯主视图；
[0038]图6)3是五号砂芯俯视图；
[0039]图73是主油道下冷铁、水道腔冷铁、缸套腔冷铁、侧油道上冷铁、侧油道下冷铁组装示意图；
[0040]图76是缸套腔冷铁组装示意图；
[0041]图8是瓦口侧冷铁、侧油道端头冷铁、端头壁厚冷铁、主油道端头内冷铁、油阀内冷铁组装示意图；
[0042]图9是整体结构示意图；
[0043]图10是支架结构示意图。
[0044]图中:1、一号砂芯；2、二号砂芯；3、三号砂芯；4、四号砂芯；5、五号砂芯；6、六号砂芯；7、七号砂芯；8、八号砂芯；9、九号砂芯；10、十号砂芯；11、主油道下冷铁；12、水道腔冷铁；13、缸套腔冷铁；14、侧油道上冷铁；15、侧油道下冷铁；16、瓦口侧冷铁；17、侧油道端头冷铁；18、端头壁厚冷铁；19、主油道端头内冷铁；20、油阀内冷铁；21、翻转支撑柱；22、吊环；23、支架本体；24、安装座；30、上箱；40、下箱；101、一号砂芯芯头；102、进气道腔；103、内浇道；104、横浇道I ;105、水道腔；106、曲轴腔；107、缸套腔；108、凸轮轴腔；109、冒口 ；110、出气棒；501、水道上芯头；502、榫部；503、水道下芯头；601、六号砂芯芯头；701、横浇道II ;702、直浇道；901、九号砂芯芯头。
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述。
[0046]如图1?6所示，以十六缸V型柴油机机体为例，本V型柴油机机体铸造装置包括箱体、砂芯、浇注系统及冷铁，箱体由上箱30、下箱40组成，箱体可翻转，砂芯组成为:
[0047]—号砂芯1,1颗，飞轮端第一缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔106、缸套腔107、水道腔105、进气道腔102及前后芯头，还包括一号砂芯芯头101，一号砂芯I上部设有内浇道103，外侧设有与内浇道103相通的横浇道I 104，其底部设置冒口 109及出气棒110;
[0048]二号砂芯2, 3颗，飞轮端第二缸砂芯、第四缸和第五缸砂芯,包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头；
[0049]三号砂芯3，3颗，飞轮端第三缸、第七缸砂芯，包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头；
[0050]四号砂芯4，I颗，自由端第一缸砂芯，包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头；
[0051]五号砂芯5, 2颗,飞轮端和自由端串水通道砂芯，固定在一号砂芯I和四号砂芯4上，五号砂芯5包括水道上芯头501、水道下芯头503，其中间设有榫部502，五号砂芯5通过榫部502及水道下芯头503与一号砂芯I或四号砂芯4连接；
[0052]六号砂芯6,16颗，凸轮轴腔砂芯；
[0053]七号砂芯7，I颗，飞轮端端面砂芯，与机体端面形状相应，七号砂芯7内设有横浇道11701、直浇道702，横浇道II 701、直浇道702与横浇道I 104、内浇道103相通；
[0054]八号砂芯8，I颗，自由端端面砂芯，与机体自由端端面形状相应；
[0055]九号砂芯9, 2颗，与两端面减轻孔形状相应，固定在七号砂芯及八号砂芯相应位置；
[0056]十号砂芯10, 2颗,与一号砂芯1、四号砂芯4出水口形状相应，固定在一号砂芯1、四号砂芯4对应位置。
[0057]浇注系统，遵循底注、均衡凝固原则，从一号砂芯I到四号砂芯4的披缝处设置内浇道103，横浇道I 104设置在一号至四号砂芯的两侧。
[0058]如图7?8所示，冷铁，包括主油道下冷铁11、水道腔冷铁12、缸套腔冷铁13、侧油道上冷铁14、侧油道下冷铁15、瓦口侧冷铁16、侧油道端头冷铁17、端头壁厚冷铁18、主油道端头内冷铁19、油阀内冷铁20，水道腔冷铁12长度等于砂芯宽度。
[0059]如图9?10所示，翻转支撑柱21，偏心，靠重力在支架本体23上翻转90度，砂箱吊环22，安装在支架本体23上的安装座24上。
[0060]V型柴油机机体铸造装置的V型柴油机机体铸造工艺，包括以下步骤:
[0061]1)制作上箱30、下箱40及相应数量的一号砂芯到十号砂芯；各砂芯及上箱30、下箱40表面刷醇基石墨涂料，用柴油喷灯烘干；
[0062]2)将下箱40水平放置，将六号砂芯6分别固定在上箱30、下箱40中，用铁丝紧固；将十号砂芯10分别固定在一号砂芯1及四号砂芯4上，按一号砂芯1、二号砂芯2、三号砂芯3、二号砂芯2、三号砂芯3、二号砂芯2、三号砂芯3、四号砂芯4的顺序由飞轮端依次放置各砂芯；将四号砂芯4放置在自由端；然后将九号砂芯9分别固定在七号砂芯7及八号砂芯8上，将七号砂芯7及八号砂芯8分别从两端放置在对应位置，外侧用木塞固定，防止移动；然后四周灌树脂砂，合上箱30，上箱30四周灌树脂砂；
[0063]3)通过支架将合箱紧固后的砂箱翻转90。，使直浇道702向上，放置浇口杯，进行直立浇注；清理、检验、入库。
【权利要求】
1.一种V型柴油机机体铸造装置，包括箱体及浇注系统，其特征在于:箱体由上箱(30)、下箱(40)组成，砂芯组成为: 一号砂芯(I)，飞轮端第一缸砂芯，包括一体制作的曲轴腔(106)、缸套腔(107)、水道腔(105)、进气道腔(102)及前后芯头； 二号砂芯(2)，飞轮端第二缸砂芯，包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头； 三号砂芯(3)，飞轮端第三缸砂芯，包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头； 四号砂芯(4)，自由端第一缸砂芯，包括一体制作的曲轴腔、缸套腔、水道腔、进气道腔及前后芯头； 五号砂芯(5)，飞轮端和自由端串水通道砂芯，固定在一号砂芯(I)和四号砂芯(4)上； 六号砂芯(6),凸轮轴腔砂芯； 七号砂芯(7)，飞轮端端面砂芯，与机体端面形状相应； 八号砂芯(8)，自由端端面砂芯，与机体自由端端面形状相应； 九号砂芯(9)，与两端面减轻孔形状相应，固定在七号砂芯及八号砂芯相应位置； 十号砂芯(10),与一号砂芯(I)、四号砂芯(4)出水口形状相应，固定在一号砂芯(I)、四号砂芯(4)对应位置。
2.根据权利要求1所述的V型柴油机机体铸造装置，其特征在于:所述的一号砂芯(I)包括一号砂芯芯头(101)，其上部设有内浇道(103)，外侧设有与内浇道(103)相通的横浇道I (104)，其底部设置冒口 (109)及出气棒(110)。
3.根据权利要求2所述的V型柴油机机体铸造装置，其特征在于:所述的七号砂芯(7)内设有横浇道II (701)、直浇道(702)。
4.根据权利要求1所述的V型柴油机机体铸造装置，其特征在于:所述的二号砂芯(2)为飞轮端第四缸和第五缸砂芯；三号砂芯(3)为飞轮端第七缸砂芯。
5.根据权利要求1所述的V型柴油机机体铸造装置，其特征在于:所述的五号砂芯(5)包括水道上芯头(501)、水道下芯头(503)，其中间设有榫部(502)，五号砂芯(5)通过榫部(502)及水道下芯头(503)与一号砂芯(I)或四号砂芯(4)连接。
6.根据权利要求1所述的V型柴油机机体铸造装置，其特征在于:还包括主油道下冷铁(11)、水道腔冷铁(12)、缸套腔冷铁(13)、侧油道上冷铁(14)、侧油道下冷铁(15)、瓦口侦位令铁(16)、侧油道端头冷铁(17)、端头壁厚冷铁(18)、主油道端头内冷铁(19)、油阀内冷铁(20)。
7.一种采用如权利要求1所述V型柴油机机体铸造装置的V型柴油机机体铸造工艺，其特征在于包括以下步骤: 1)制作上箱(30)、下箱(40)及相应数量的一号砂芯到十号砂芯； 2)将下箱(40)水平放置，将六号砂芯(6)分别固定在上箱(30)、下箱(40)中，用铁丝紧固，将十号砂芯(10)分别固定在一号砂芯(I)及四号砂芯(4)上,按一号砂芯(I)、二号砂芯(2)、三号砂芯(3)的顺序由飞轮端依次放置各砂芯；将四号砂芯(4)放置在自由端；然后将九号砂芯(9)分别固定在七号砂芯(7)及八号砂芯(8)上，将七号砂芯(7)及八号砂芯(8)分别从两端放置在对应位置，外侧固定；然后四周灌树脂砂，合上箱(30)，上箱(30)四周灌树脂砂； 3)将合箱紧固后的砂箱翻转90°，使直浇道(702)向上，进行直立浇注，完成铸造过程。
8.根据权利要求7所述的V型柴油机机体铸造工艺，其特征在于:所述的步骤I)中，各砂芯及上箱(30)、下箱(40)表面刷醇基石墨涂料，用柴油喷灯烘干。
9.根据权利要求7所述的V型柴油机机体铸造工艺，其特征在于:所述的步骤2)中，按一号砂芯(I)、二号砂芯(2)、三号砂芯(3)、二号砂芯(2)、三号砂芯(3)、二号砂芯(2)、三号砂芯(3)、四号砂芯(4)的顺序由飞轮端依次放置各砂芯。
【文档编号】B22C9/22GK104399899SQ201410620964
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】杨承雁, 李兆军, 王鹏, 聂建昌, 桑伟, 韩小伟, 曹澍, 贾志明 申请人:淄博柴油机总公司