[發明專利]一種三缸曲軸的造型工藝

在審

• 申請號: 201410635408.6
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN105642830A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 嚴水娟;王筱翠;汪濤;魏建明;阮志良
• 申請（專利權）人: 浙江太陽股份有限公司
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C9/22
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及鑄造領域，特別涉及一種三缸曲軸的造型工藝。

背景技術

曲軸是汽車發動機的核心部件，以鐵型覆砂鑄造工藝是生產曲軸最適合的一種鑄造工藝。在曲軸鑄造生產工藝設計的時，四缸曲軸的分型基本上采用水平分型為主，除曲軸本身結構設計要求外一般不存在坭芯問題；而三缸曲軸有著不同于四缸曲軸的結構，其中三個連桿軸頸均以120度夾角分布，因此我們在設計鑄造工藝的時候難以實現三缸曲軸的整體水平分型，為了實現曲軸的水平分型，同時現在鑄造工藝中采用坭芯組合的方法已十分普遍，但由于有大量的砂芯存在，采用坭芯組合工藝生產出來的曲軸，在廢品率上與四缸曲軸相比鑄廢率明顯偏高，主要問題出現在有坭芯處的連桿處出現縮孔、縮松、斷芯等鑄造缺陷。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種不僅鑄件廢品率低還能防止鑄件斷芯的曲軸生產工藝，

本發明的技術方案是：一種三缸曲軸的造型工藝，其特別之處在于其造型設計過程中，曲軸模具沿主軸頸的中心線和其中一個連桿軸頸的中心線所在的平面分型，根據分型曲軸模具分為上模架和下模架，其余兩個以120度夾角分布的連桿軸頸澆鑄腔分別位于上模架和下模架上，通過分別設置于上模架和下模架上的坭芯使它們各自完整的連桿軸頸澆鑄腔一分為二，其中連桿軸頸澆鑄腔的一部分位于坭芯上，連桿軸頸澆鑄腔的另一部分位于上模架或下模架的本體上；所述的坭芯為冷鐵坭芯，所述的冷鐵坭芯包括冷鐵及冷鐵外部包裹的砂層。

進一步地為了減少和消除曲軸連桿熱藝處縮孔、縮松鑄造等缺陷，在冷鐵坭芯的冷鐵內芯外部包裹的砂層厚度為大于等于5毫米且小于等于6毫米。

進一步地為了方便操作，上模架和下模架上的冷鐵坭芯中的冷鐵內芯的形狀相同。

本發明的有益效果是：因為設置了坭芯，使得三缸曲軸可以使用水平分型；更由于在坭芯中放入了冷鐵，并且使冷鐵外包裹的砂層的厚度設定在5至6毫米之間，不但加快連桿部位的冷卻，還增強坭芯的強度；由于坭芯內部有等同鐵型冷卻效果的冷鐵存在，原先曲軸連桿熱節處的縮孔、縮松鑄造缺陷基本消失了，廢品率有了明顯的下降；同時由于冷鐵起到了芯骨作用增強了坭芯的強度，防止鑄件出現斷芯鑄造缺陷；并且冷鐵可以多次使用，降低使用成本；還有各處的冷鐵設計成一樣的，提高通用率，進一步降低使用成本。

附圖說明

1.圖1為曲軸的結構示意圖，

2.圖2為曲軸的分型示意圖；

3.圖3為上模架和下模架的爆炸圖；

4.圖4坭芯一和坭芯二的結構示意圖；

5.圖5為坭芯一和坭芯二的剖視圖。

圖中：1-上模架、2-下模架、4-主軸頸、11-坭芯一、21-坭芯二、31-第一連桿軸頸、32-第二連桿軸頸、33-第三連桿軸頸、110-冷鐵一、111-坭芯槽一、112-第一砂層、221-坭芯槽二、210-冷鐵、212-第二砂層、L1-第一中心線、L2-第二中心線。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

如圖1至圖4所示：一種三缸曲軸的造型工藝：其特別之處在于其造型設計過程中，曲軸模具沿主軸頸4的第一中心線L1和第三個連桿軸頸三33的第二中心線L2所在的平面分型，根據分型曲軸模具分為上模架1和下模架2，其余兩個以120度夾角分布的連桿軸頸為連桿軸頸一31和連桿軸頸二32；連桿軸頸一31的澆鑄腔位于上模架1上，連桿軸頸二32的澆鑄腔位于下模架2上。上模架1上設有坭芯一11，下模架一1的本體上設有用于容納坭芯一11的坭芯槽一111，通過設置坭芯一11使連桿軸頸一31的澆鑄腔一分為二，其中一部分連桿軸頸一31的澆鑄腔設置于上模架1的本體上，另一部分連桿軸頸一31的澆鑄腔設置于坭芯一11上。同理，下模架2上設有坭芯二21，下模架2的本體上設有用于容納坭芯二21的坭芯槽二221，通過設置坭芯二21使連桿軸頸二32的澆鑄腔一分為二，其中一部分連桿軸頸二32的澆鑄腔設置于下模架2的本體上，另一部分連桿軸頸二32的澆鑄腔設置于坭芯二21上。

坭芯一11和坭芯二21均為冷鐵坭芯，即坭芯一11和坭芯二21內部設有冷鐵，也就是說坭芯一11和坭芯二21均為由冷鐵及冷鐵外部包裹的砂層組成；坭芯一11內部的冷鐵為冷鐵一110，冷鐵一110外部的砂層為第一砂層112；坭芯二21內部的冷鐵為冷鐵二210，冷鐵二210外部的砂層為第二砂層212；冷鐵一110和冷鐵二210形狀材質相同。坭芯一11和坭芯二21上與鑄件接觸部分的砂層的厚度為5毫米至6毫米。