大型砂芯芯骨结构的制作方法

本实用新型涉及浇注系统技术领域，具体的涉及一种大型(大型铸件，如本申请的铸件长宽高的尺寸在3457mm×2730mm×795mm)砂芯芯骨结构。

背景技术：

大型的铸件，如铸件长宽高的尺寸在3457mm×2730mm×795mm的大型油缸铸件，该铸件具体的结构如附图5-6所示：包括油缸铸件本体，位于本体的四个角处分别设置有高压缸，整个铸件重达22吨，由于使用环境是需要耐油压21mpa，所以4个高压缸不得渗油，任何铸造缺陷将导致渗油风险、从而影响铸件的使用效果；目前，铸件的高压缸部分通过砂芯成形，但是，传统的砂芯直接采用铬铁矿砂通过粘接剂构成，这种结构在浇注过程会存在结构强度不够，在铁液浇注过程可能会出现表面组织掉砂等现象，从而影响高压缸处的表面组织出现气孔、夹渣等缺陷，从而使得出现漏油现象；此外，这种铬铁矿砂也会造成铸件在高压缸处的冷却速度过快，导致出现白口缺陷，同样会影响铸件使用效果。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的上述不足，提供了一种结构紧固、强度高，不容易出现掉砂、夹渣、气孔等缺陷，获得的铸件的高压缸表面组织平滑无铸造缺陷和白口，能够满足高压条件下使用、不渗油的大型砂芯芯骨结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种大型砂芯芯骨结构，包括砂芯骨架，以及由型砂包覆、填充砂芯骨架而形成的砂芯本体；所述的砂芯骨架包括大孔径支撑框体、小孔径支撑框体，所述的大孔径支撑框体与小孔径支持框体通过第一支撑连杆过渡连接，所述的型砂填充包覆于大孔径支撑框体、小孔径支撑框体的内外周边以构成砂芯本体。

采用上述结构，在原来全部是型砂的结构中设置了作为支撑和加固、增强作用的砂芯骨架，这样可以有效保证砂芯的强度，在铁液浇注填充型腔的过程中，不会造成掉砂、夹渣和气孔出现，从而保证了高压缸处铸件表面组织的平滑性能，使得高压缸在油压21mpa下使用时，仍然不会出现渗油现象。

作为优选，所述的小孔径支撑框体和大孔径支撑框体与第一支撑连杆径向连接，且第一支撑连杆位于大孔径支撑框体内靠近端部位置；采用该结构，保证整个的支撑骨架能够更好的实现砂芯的成型和支撑。

进一步的，所述的第一支撑连杆为6根，并沿着小孔径支撑框体的周向均匀排布；采用该结构可以保证与大孔径支撑框体连接紧密，且力量均衡。

作为优选，所述的大孔径支撑框体远离第一支撑连杆的一端径向设置有第二支撑连杆；采用该结构，防止大孔径支撑框体径向方式变形，结构根据牢固。

进一步的，所述的第二支撑连杆设置有两根，且两根第二支撑连杆相互垂直、并与大孔径支撑框体的直径重合。采用该结构可以有效的径向支撑大孔径支撑框体，防止其变形。

作为优选，所述的大孔径支撑框体和小孔径支撑框体上均设置有若干通孔，该通孔的设置可以保证型砂完全的包覆填充于大孔径支撑框体、小孔径支撑框体的内外周边以构成砂芯本体，且通孔的设置使得位于框体内外的型砂实现更好的黏连作用，提高整个砂芯本体的强度。

作为优选，所述的砂芯本体通过大孔径支撑框体和小孔径支撑框体构成大孔径本体部和小孔径本体部，所述的大孔径本体部的尺寸为φ680×420mm(直径和长度)，小孔径本体部的尺寸为φ250×350mm(直径和长度)。这种尺寸结构能够有效的实现对高压缸的支撑和表面组织无缺陷的构成。

进一步的，本实用所述的大孔径支撑框体外侧面周边包覆填充的型砂为包括50％铬铁矿砂+50％普通硅砂(重量配比)混合构成的混合型砂，大孔径支撑框体内孔填充的型砂为普通硅砂；所述的小孔径支撑框体内外侧均包覆填充普通硅砂；这种混合型砂摒弃了传统单一的铬铁矿砂，使得铁液冷却速度适中，不会出现白口现象，确保了高压缸不渗油，而且同时减少铬铁矿砂的用，降低生产成本。

进一步的，所述的大孔径支撑框体外侧面周边包覆填充的型砂厚度为60-80mm。采用该结构可以有效的防止高压缸内表面出现铸造缺陷，并且能降低成本。而设置大孔径本支撑框体可以将两种砂型分开，各自起到良好的铸造作用。

附图说明

图1本申请大型砂芯芯骨结构中的砂芯骨架结构示意图(小孔径支撑框体显示端方向)。

图2本申请大型砂芯芯骨结构中的砂芯骨架结构示意图(大孔径支撑框体显示端方向)。

图3本申请大型砂芯芯骨结构中的砂芯骨架侧视图结构示意图。

图4本申请大型砂芯芯骨结构中的砂芯本体侧视图结构示意图。

图5本实用的大型油缸铸件的结构示意图(四个高压缸正面可见)。

图6本实用的大型油缸铸件的结构示意图(四个高压缸背面可见)。

如附图所示：1.砂芯骨架，1.1.大孔径支撑框体，1.2.小孔径支撑框体，1.3.第一支撑连杆，1.4.第二支撑连杆，2.砂芯本体，3.通孔，4.油缸铸件本体，5.高压缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步详细描述本申请，但本申请不仅仅局限于以下实施例。铸件型腔是形成铸件的空间，其结构完全与铸件相互吻合，可以理解为铸件型腔的各个位置为铸件的各个位置。

如附图1-4所示，本申请的一种大型砂芯芯骨结构，包括砂芯骨架1，以及由型砂包覆、填充砂芯骨架而形成的砂芯本体2；所述的砂芯骨架包括大孔径支撑框体1.1、小孔径支撑框体1.2，所述的大孔径支撑框体与小孔径支持框体通过第一支撑连杆1.3过渡连接，所述的型砂填充包覆于大孔径支撑框体、小孔径支撑框体的内外周边以构成砂芯本体2。具体的本实施例上述的大型砂芯芯骨应用于如附图5-6所示的大型油缸铸件中，该铸件包括了油缸铸件本体4，位于本体的四个角处分别设置有高压缸5，整个铸件的尺寸在3457mm×2730mm×795mm，整个铸件重达22吨，高压缸处需要耐油压21mpa。

采用上述结构，在原来全部是型砂的结构中设置了作为支撑和加固、增强作用的砂芯骨架，这样可以有效保证砂芯的强度，在铁液浇注填充型腔的过程中，不会造成掉砂、夹渣和气孔出现，从而保证了高压缸处铸件表面组织的平滑性能，使得高压缸在油压21mpa下使用时，仍然不会出现渗油现象。

如附图1-2所示：所述的小孔径支撑框体1.2和大孔径支撑框体1.1与第一支撑连杆1.3径向连接，且第一支撑连杆位于大孔径支撑框体内靠近端部位置；采用该结构，保证整个的支撑骨架能够更好的实现砂芯的成型和支撑；本实施例所示的小孔径支撑框体1.2和大孔径支撑框体1.1均采用中空的圆柱形。

如附图1-2所示，本实施例所述的第一支撑连杆1.3设置为6根，并沿着小孔径支撑框体的周向均匀排布(即6根第一支撑连杆的一端插接于小孔径支撑框体上、另一端插接于大孔径支撑框体，其延伸方向为径向延伸)；采用该结构可以保证与大孔径支撑框体连接紧密，且力量均衡。

如附图2所示，所述的大孔径支撑框体1.1远离第一支撑连杆1.3的一端径向设置有第二支撑连杆1.4；采用该结构，防止大孔径支撑框体径向方式变形，结构根据牢固；进一步的，所述的第二支撑连杆1.4设置有两根，且两根第二支撑连杆相互垂直、并与大孔径支撑框体的直径重合(具体的，第二支撑连杆中的一根靠近大孔径支撑框体的端部径向的沿着直径方向设置插接在框体上；另一跟与第一个垂直，也是腌制直径方向置于第一个的下方设置，呈十字型支撑结构，对大孔径支撑框体实现支撑)。采用该结构可以有效的径向支撑大孔径支撑框体，防止其变形。

如附图1-3所示，所述的大孔径支撑框体和小孔径支撑框体上均设置有若干通孔3，该通孔的设置可以保证型砂完全的包覆填充于大孔径支撑框体、小孔径支撑框体的内外周边以构成砂芯本体，且通孔的设置使得位于框体内外的型砂实现更好的黏连作用，提高整个砂芯本体的强度。

如附图4所示：所述的砂芯本体2通过大孔径支撑框体和小孔径支撑框体构成大孔径本体部2.1和小孔径本体部2.2，所述的大孔径本体部的尺寸为φ680×420mm(直径和长度)，小孔径本体部的尺寸为φ250×350mm(直径和长度)。这种尺寸结构能够有效的实现对高压缸的支撑和表面组织无缺陷的构成。

本实用所述的大孔径支撑框体外侧面周边包覆填充的型砂为包括50％铬铁矿砂+50％普通硅砂(重量配比)混合构成的混合型砂，大孔径支撑框体内孔填充的型砂为普通硅砂；所述的小孔径支撑框体内外侧均包覆填充普通硅砂；这种混合型砂摒弃了传统单一的铬铁矿砂，使得铁液冷却速度适中，不会出现白口现象，确保了高压缸不渗油，而且同时减少铬铁矿砂的用，降低生产成本。进一步的，所述的大孔径支撑框体外侧面周边包覆填充的型砂厚度为60-80mm。采用该结构可以有效的防止高压缸内表面出现铸造缺陷，并且能降低成本。而设置大孔径支撑框体可以将两种砂型分开，各自起到良好的铸造作用。

本实用在填充砂芯骨架内外周边形成砂芯本体的材料，除了型砂之外，还添加适当的型砂粘结剂等材料，均为行业制备砂芯或者铸件砂箱常用的材料即可，即都是由铸造砂(型砂)、型砂粘结剂等组成；优选的，其中的型砂采用上述提及的50％铬铁矿砂+50％普通硅砂混合构成型砂。

本实用中的砂芯骨架采用普通的钢材制备即可满足要求，只要能够起到支撑和隔离型砂的其它材料均可以应用于本申请。本实用是以砂芯骨架作为内部增强、支撑结构，然后填充包覆型砂构成完整的砂芯芯骨结构。本申请的大型砂芯芯骨结构就是指具体应用在附图5-6大型油缸铸件浇注系统对应型腔的高压缸部位的型芯，即砂芯本体。