超长空心凸轮轴的空心芯轴整体砂芯铸造模具的制作方法

本发明涉及发动机凸轮轴制造技术领域，尤其是超长空心凸轮轴的芯轴整体砂芯铸造模具。

背景技术：

凸轮轴是汽车发动机五大核心部分之一，传统的汽车发动机凸轮轴制造方法主要是采用整体铸造或整体锻造凸轮轴毛坯，然后切削加工生产。铸造式凸轮轴主要有冷硬铸铁，冷硬球墨铸铁等，是目前汽车凸轮轴的主要生产形式。

现有技术中，发动机汽油机主流厂主要采用铸造凸轮轴，因技术的原因一般为实心型。凸轮轴的使用性能主要靠凸轮工作表面的材质保证，连接轴部分只要有一定的抗弯强度，保证在使用过程中不断裂就符合要求，而铸铁表层的弯曲强度要高于心部，所以铸造成空心的结构，会大副减轻重量，强度却不会有明显降低，因此在技术可行的情况下，主机厂更愿意采用空心式铸造凸轮轴。

特别是采用空心芯轴的铸造空心凸轮轴，在质量小、材料利用合理及强度方面更有优势。但是在长度超过60厘米的超长空心组合式凸轮轴难于铸造，主要是在铸造空心芯轴的过程中，铸造模具需要用到树脂砂整体砂芯，在铸造型腔中，只从两端支撑树脂砂整体砂芯，但是树脂砂整体砂芯的长度过长，强度及刚度低，造成松散及断裂，空心芯轴形成夹砂缺陷，废品率居高不下，废品率在20-30%。

技术实现要素：

本发明提出超长空心凸轮轴的空心芯轴整体砂芯铸造模具，改变整体砂芯在下模型腔中的定位方式，从而实现超长空心凸轮轴的空心芯轴铸造，使废品率控制在3%以内。

为此，本发明的技术方案为：超长空心凸轮轴的空心芯轴整体砂芯铸造模具，包括上模、下模、树脂砂整体砂芯，上模的型腔与下模的型腔组合构成空心芯轴型腔，树脂砂整体砂芯放置在下模中，树脂砂整体砂芯一端设有轴向定位芯头和径向定位芯头，其特征在于：树脂砂整体砂芯上设有中心排气孔，树脂砂整体砂芯上沿长度方向呈一定间隔套装有多个芯撑，芯撑沿圆周方向伸出3-5个支撑臂，树脂砂整体砂芯通过多个芯撑在下模的型腔定位支撑，然后在下模中置有冷铁。

所述芯撑采用的材料为45号钢镀镍。

有益效果：采用本发明浇注时，树脂砂整体砂芯通过芯撑支撑，保证强度和刚度，不会松散及断裂，进一步树脂砂整体砂芯上的芯撑被熔化并与空心芯轴熔为一体，从而保证空心芯轴的铸造；树脂砂整体砂芯上设有中心排气孔，便于型腔的排气。本发明改变整体砂芯在下模型腔中的定位方式，从而实现超长空心凸轮轴的空心芯轴铸造，使废品率控制在3%以内。

附图说明

图1是本发明中的下模与树脂砂整体砂芯状装配图。

图2是本发明中树脂砂整体砂芯的结构图。

具体实施方式

结合图1、图2所示，进一步描述本发明如下：超长空心凸轮轴的空心芯轴整体砂芯铸造模具，包括上模（图中没有表达）、下模1、树脂砂整体砂芯2、冷铁3，上模的型腔与下模1的型腔组合构成空心芯轴型腔，树脂整体砂芯2放置在下模中，冷铁3设置在空心芯轴型腔的凸轮位置，树脂砂整体砂芯2一端设有轴向定位芯头5和径向定位芯头4，树脂砂整体砂芯2上设有中心排气孔6，树脂砂整体砂芯2上沿长度方向呈一定间隔套装有4个芯撑3，芯撑采用的材料为 45号钢镀镍，芯撑沿圆周方向伸出3个支撑臂，树脂砂整体砂芯通过多个芯撑在下模的型腔定位支撑，然后在下模中置有冷铁。