一种水平分型细油道芯制芯装置的制作方法

本发明涉及一种制芯机，具体涉及一种水平分型细油道芯制芯装置。

背景技术：

汽车发动机缸体是典型的复杂薄壁铸铁件。对于易断裂和变形结构的泥芯，例如SGMW B15D缸体的油道芯，目前采用垂直分型制芯机生产时，容易出现很多问题：

1、制芯：对于细长弯曲，截面变化较大的砂芯，容易成型不好导致断裂，砂芯质量不稳定，大部分采用覆膜砂热芯工艺，生产周期较长，成本非常高；而且热芯本身的特点，铸件对应上部位置会产生渣眼，小气孔，给铸造工艺带来了困难。

2、修芯：砂芯制好后会存在分型面毛刺/顶杆芯毛刺，由于垂直分型制芯机不能采用自动取芯/修芯，我们只能进行人工取芯/修芯，劳动强度大，存在局部和整体砂芯毛刺漏修现象；热芯工艺还存在热状态变形的物理现象，我们还需要采取防热变形措施。

上述这些固有的问题严重影响我们的产能和工艺稳定性。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种结构合理，成型可靠的水平分型细油道芯制芯装置，使得砂芯质量稳定，生产成本降低。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种水平分型细油道芯制芯装置，该制芯装置包括芯盒本体、射砂机构、顶杆机构及自动修芯机构，所述芯盒本体由上芯盒和下芯盒构成，下芯盒包括下模框及下模框上的下模块，上芯盒和下芯盒之间形成一个水平设置的芯盒腔，所述芯盒腔内部的下模块的水平方向上平行放置多个砂芯组，相邻的砂芯组之间和相对的砂芯组之间水平方向180°翻转布置，砂芯组内部的砂芯排列一致；每组砂芯单组密封；垂直方向上所述射砂机构的射砂嘴朝向砂芯的上部设置，所述顶杆机构的下顶杆朝向砂芯的底部设置，所述射砂嘴与所述下顶杆相互错开；所述修芯机构设置在砂芯的下方，所述修芯机构包括由下模块形成的一个空腔，所述空腔上部收紧形成口部，在所述空腔口部边缘设置有分型面修芯片，空腔内部设置有随型接芯柱，所述分型面修芯片在所述口部水平延伸包围砂芯两侧面，砂芯下落到空腔时两侧分型面毛刺被所述分型面修芯片刮除；所述随型接芯柱与下顶杆同轴设置，所述随型接芯柱与顶杆处砂芯表面相匹配，砂芯下落时砂芯底面的顶杆芯毛刺被所述随型接芯柱挤裂。

优选地，所述射砂嘴与所述下顶杆在水平和垂直方向上均不在一个平面。射砂嘴下方不得布置下顶杆，以防止高压状态下树脂砂不停冲刷顶杆后，顶杆上会积留树脂影响砂芯轮廓成型

其中，所述砂芯具有一超薄带状砂芯区域，所述超薄带状砂芯区域的型腔内具有排气槽，模块上具有排气孔，所述排气槽与排气孔保持气流贯通，将超薄带状砂芯区域的型腔内气体导出。通过将超薄砂芯区域的型腔气引出，通过排气孔排除，从而使得砂子充填紧实，固化可靠。

所述排气槽的厚度范围为0.1-0.3mm。更优地，所述排气槽的厚度为0.2mm。

优选地，所述分型面修芯片与砂芯分型面的间隙小于砂芯分型面毛刺水平方向的长度。间隙小，使得带有分型面毛刺的砂芯在下落过程中，依靠自身重力和分型面修芯片的作用，能够有效刮除砂芯分型面毛刺。

优选地，所述随型接芯柱半径大于顶杆半径2-4mm。更优地，所述随型接芯柱半径大于顶杆半径3mm。随型接芯柱半径大于顶杆半径，能够包容砂芯底面顶杆位置处一周的顶杆毛刺，有效去除大面积的顶杆毛刺。

优选地，所述砂芯下落到空腔后，所述分型面修芯片高于砂芯分型面1-4mm。

更优地，所述分型面修芯片高于砂芯分型面2-3mm。此时两侧的分型修芯片能够起到保护作用，防止下方顶杆毛刺与随型接芯柱挤压时砂芯窜动，从而产生断裂。

本发明的有益之处在于：本发明的细油道芯制芯装置采用水平分型，单个砂芯组密封，防止窜气；砂芯组布局采用180°颠倒布置，使射砂框内砂子流动均匀，防止流动死角处砂子轻微固化后堵塞射砂嘴；砂芯局部超薄带状砂芯区域采用气道引流加大排气方式利于砂芯成型，对于细小、弯曲、截面变化大的砂芯，成型紧实可靠，砂芯出品率高。同时采用自动去毛刺的修芯机构，确保所有下顶杆毛刺及分型面毛刺自动去除，并且保护砂芯在修芯全过程中不断裂，从而保证得到合格的砂芯，消除之前人工去除毛刺不可靠及节拍慢的问题。

附图说明

图1是本发明生产装置中的下芯盒的示意图。

图2是本发明生产装置中的一个下模块示意图。

图3是本发明生产装置中的另一个下模块示意图。

图4是本发明生产装置中的砂芯在模块中与射砂机构与下顶杆的相对位置示意图。

图5是本发明生产装置中的带毛刺的砂芯示意图。

图6是本发明生产装置中的带有毛刺的砂芯进入修芯装置时的示意图。

图7是本发明生产装置中的砂芯毛刺被去除时的修芯装置示意图。

图8是本发明生产装置中的砂芯被随型接芯柱顶出时的示意图。

图9是本发明生产装置中的超薄带状砂芯区域剖面图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

请参阅图1-9所示，一种水平分型细油道芯制芯装置，包括芯盒本体、射砂机构、顶杆机构及自动修芯机构，芯盒本体由上芯盒和下芯盒构成，下芯盒包括下模框10及下模框上的下模块20，上芯盒和下芯盒之间形成一个水平设置的芯盒腔，芯盒腔内部的下模块20的水平方向上平行放置多个砂芯组30，图1中为6个砂芯组，相邻的砂芯组30之间和相对的砂芯组30之间水平方向180°翻转布置，180°翻转设置的方式便于射砂时流动均匀，防止形成死角从而砂子预固化堵塞射砂嘴；砂芯组30内部的单个砂芯排列一致；每组砂芯在上模块40和下模块20配合时采用单组密封，使用密封条21密封，放置窜气产生的砂芯松砂现象；垂直方向上射砂机构的射砂嘴50朝向砂芯31的上部设置，顶杆机构的下顶杆60朝向砂芯31的底部设置，射砂嘴50与下顶杆60相互错开，水平和竖直方向上均不在同一平面上，以防止高压状态下树脂砂不停冲刷顶杆后，顶杆上会积留树脂影响砂芯轮廓成型；自动修芯机构70设置在砂芯的下方，修芯机构70包括由下模块20形成的一个空腔22，空腔上部收紧形成口部23，在空腔口部边缘设置有分型面修芯片71，空腔内部设置有随型接芯柱72，分型面修芯片71在口部23水平延伸包围砂芯两侧面，带有毛刺的砂芯31下落到空腔时两侧分型面毛刺311被分型面修芯片71刮除；随型接芯柱72与下顶杆60同轴设置，随型接芯柱72与顶杆处砂芯表面相匹配，砂芯31下落时砂芯底面的顶杆毛刺312被随型接芯柱72挤裂，完成修芯后，使用随型接芯柱72将砂芯31顶出，再重复修芯动作，直到得到合格砂芯。

结合图9所示，砂芯31具有一超薄难成型的带状砂芯区域32，约为3.4mm的带状区域，超薄带状砂芯区域32的型腔内具有排气槽80，模块上具有排气孔90，排气槽80与排气孔90保持气流贯通，将超薄带状砂芯区域32的型腔内气体导出，从而使得砂子充填紧实，固化可靠。排气槽的直径范围为0.1-0.3mm，优选为0.2mm。

在一个具体的实施例中，下模块20上还设置有排气塞24，排气塞的大小、数量及位置是采用射砂模拟软件得出的结果，例如ASK公司射砂模拟软件，射砂模拟技术使得砂芯射砂结实，固化可靠，最终，总的固化时间比正常状态缩短20～30％，得到合格的砂芯。

优选地，分型面修芯片71与砂芯分型面72的间隙小于砂芯分型面毛刺水平方向的长度。间隙小，使得带有分型面毛刺71的砂芯在下落过程中，依靠自身重力和分型面修芯片的作用，能够有效刮除砂芯分型面毛刺311。

结合图6所示，随型接芯柱72的半径大于顶杆60的半径，随型接芯柱半径与顶杆半径之间的距离用D表示，D的取值为2-4mm，更优选为3mm。在此范围内，能够包容砂芯底面顶杆60位置处一周的顶杆毛刺312，有效去除大面积的顶杆毛刺312。

结合图7所示，砂芯下落到空腔后，分型面修芯片71高于砂芯分型面310，分型面修芯片71与砂芯分型面310的高度用H表示，H的取值范围为1-4mm，更优地为2-3mm。此时两侧的分型修芯片71能够起到保护作用，防止下方顶杆毛刺312与随型接芯柱72挤压时砂芯窜动，从而产生断裂。

具体的，自动修芯机构70的修芯过程为：

(1)砂芯31被退出上芯盒，在砂芯31自身重力的作用下向自动修芯机构的空腔22下落；

(2)下落过程中，砂芯31两侧分型面毛刺311被分型面修芯片71刮除；

(3)在砂芯31的重力及加速度的作用下，砂芯31底面的顶杆毛刺312被随型接芯柱72挤裂；

(4)随型接芯柱72往上顶出砂芯31，再重复一次步骤(2)、(3)，直到得到合格砂芯。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。