[发明专利]一种三缸曲轴的造型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别涉及一种三缸曲轴的造型工艺。

背景技术

曲轴是汽车发动机的核心部件，以铁型覆砂铸造工艺是生产曲轴最适合的一种铸造工艺。在曲轴铸造生产工艺设计的时，四缸曲轴的分型基本上采用水平分型为主，除曲轴本身结构设计要求外一般不存在坭芯问题；而三缸曲轴有着不同于四缸曲轴的结构，其中三个连杆轴颈均以120度夹角分布，因此我们在设计铸造工艺的时候难以实现三缸曲轴的整体水平分型，为了实现曲轴的水平分型，同时现在铸造工艺中采用坭芯组合的方法已十分普遍，但由于有大量的砂芯存在，采用坭芯组合工艺生产出来的曲轴，在废品率上与四缸曲轴相比铸废率明显偏高，主要问题出现在有坭芯处的连杆处出现缩孔、缩松、断芯等铸造缺陷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种不仅铸件废品率低还能防止铸件断芯的曲轴生产工艺，

本发明的技术方案是：一种三缸曲轴的造型工艺，其特别之处在于其造型设计过程中，曲轴模具沿主轴颈的中心线和其中一个连杆轴颈的中心线所在的平面分型，根据分型曲轴模具分为上模架和下模架，其余两个以120度夹角分布的连杆轴颈浇铸腔分别位于上模架和下模架上，通过分别设置于上模架和下模架上的坭芯使它们各自完整的连杆轴颈浇铸腔一分为二，其中连杆轴颈浇铸腔的一部分位于坭芯上，连杆轴颈浇铸腔的另一部分位于上模架或下模架的本体上；所述的坭芯为冷铁坭芯，所述的冷铁坭芯包括冷铁及冷铁外部包裹的砂层。

进一步地为了减少和消除曲轴连杆热艺处缩孔、缩松铸造等缺陷，在冷铁坭芯的冷铁内芯外部包裹的砂层厚度为大于等于5毫米且小于等于6毫米。

进一步地为了方便操作，上模架和下模架上的冷铁坭芯中的冷铁内芯的形状相同。

本发明的有益效果是：因为设置了坭芯，使得三缸曲轴可以使用水平分型；更由于在坭芯中放入了冷铁，并且使冷铁外包裹的砂层的厚度设定在5至6毫米之间，不但加快连杆部位的冷却，还增强坭芯的强度；由于坭芯内部有等同铁型冷却效果的冷铁存在，原先曲轴连杆热节处的缩孔、缩松铸造缺陷基本消失了，废品率有了明显的下降；同时由于冷铁起到了芯骨作用增强了坭芯的强度，防止铸件出现断芯铸造缺陷；并且冷铁可以多次使用，降低使用成本；还有各处的冷铁设计成一样的，提高通用率，进一步降低使用成本。

附图说明

1.图1为曲轴的结构示意图，

2.图2为曲轴的分型示意图；

3.图3为上模架和下模架的爆炸图；

4.图4坭芯一和坭芯二的结构示意图；

5.图5为坭芯一和坭芯二的剖视图。

图中：1-上模架、2-下模架、4-主轴颈、11-坭芯一、21-坭芯二、31-第一连杆轴颈、32-第二连杆轴颈、33-第三连杆轴颈、110-冷铁一、111-坭芯槽一、112-第一砂层、221-坭芯槽二、210-冷铁、212-第二砂层、L1-第一中心线、L2-第二中心线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1至图4所示：一种三缸曲轴的造型工艺：其特别之处在于其造型设计过程中，曲轴模具沿主轴颈4的第一中心线L1和第三个连杆轴颈三33的第二中心线L2所在的平面分型，根据分型曲轴模具分为上模架1和下模架2，其余两个以120度夹角分布的连杆轴颈为连杆轴颈一31和连杆轴颈二32；连杆轴颈一31的浇铸腔位于上模架1上，连杆轴颈二32的浇铸腔位于下模架2上。上模架1上设有坭芯一11，下模架一1的本体上设有用于容纳坭芯一11的坭芯槽一111，通过设置坭芯一11使连杆轴颈一31的浇铸腔一分为二，其中一部分连杆轴颈一31的浇铸腔设置于上模架1的本体上，另一部分连杆轴颈一31的浇铸腔设置于坭芯一11上。同理，下模架2上设有坭芯二21，下模架2的本体上设有用于容纳坭芯二21的坭芯槽二221，通过设置坭芯二21使连杆轴颈二32的浇铸腔一分为二，其中一部分连杆轴颈二32的浇铸腔设置于下模架2的本体上，另一部分连杆轴颈二32的浇铸腔设置于坭芯二21上。

坭芯一11和坭芯二21均为冷铁坭芯，即坭芯一11和坭芯二21内部设有冷铁，也就是说坭芯一11和坭芯二21均为由冷铁及冷铁外部包裹的砂层组成；坭芯一11内部的冷铁为冷铁一110，冷铁一110外部的砂层为第一砂层112；坭芯二21内部的冷铁为冷铁二210，冷铁二210外部的砂层为第二砂层212；冷铁一110和冷铁二210形状材质相同。坭芯一11和坭芯二21上与铸件接触部分的砂层的厚度为5毫米至6毫米。