[发明专利]汽车发动机用排气歧管的分型及其分型方案

说明书

汽车发动机用排气歧管的分型及其分型方案，通过将排气歧管的砂芯和砂型作为一个整体，用沿位于第一总排气管中心的第一切分面和沿支管法兰面中心的第二切分面水平的将排气管分切为三部分，使得最复杂的支管结构能够一次成型在中间砂型2#砂型上，从而避免了支管独立制芯、组芯带来的组芯困难和精度差的问题，通过在上砂型3#砂型设置浇口杯固定座和冒口定位座提高了组型效率，也为后期浇注提供了定位与支撑点，为了组型定位方便和放置砂型间的滑移，在三部分砂型上分别设有相互间的定位结构。本发明技术方案提供了一种新的铸造分芯、分型方法，从型芯一体的角度分型，避免了组芯和型芯装配过程，降低了组芯难度，提高了生产效率和产品质量。

技术领域

本发明铸造技术领域，特别涉及排气歧管的分型技术。

背景技术

如图1所示的汽车发动机用排气歧管，主要用于将各个气缸的排出气体集中到总排气管内。所述排气歧管的工作温度为750~1000℃、管壁厚度为5mm-7mm；且所述排气歧管由多路支管构成，各个支管成弯曲状结构，最终汇入到一个出口处，所述出口与所述总排气管相连。

现有生产方法中，主要是采用木模手工造型铸造，将砂芯组装成一体后，浇注铁水冷却后获得排气歧管毛坯。在此组芯过程中，一般采用专用夹具结合手工测量的方式控制组芯精度。这样的制芯、造型工艺制作出来的砂芯繁多，组芯方式复杂，过程控制要求繁琐，对于现场工人的技能等级要求高。同时，产品尺寸难以控制，导致尺寸误差大。由于这些因素的影响，时常会导致铸件由于尺寸不合格等原因而报废, 废品率高达35%，也严重影响着排气歧管的使用寿命和汽车的综合性能。同时，在试制新产品时如果采用该工艺，由于需要制作模具，产品试制成本高，生产验证周期长，不利于新产品的研发。因此，有必要借助于3D打印技术设计一套适用于此类铸件的组芯造型工艺，从而解决上述几点问题，达到生产出高质量和低废品率铸件的目的。

发明内容

本发明克服了现有技术中生产排气歧管带来的批缝多、组芯难、废品率高的缺陷，在基于3D打印技术的前提下，提供了一种汽车发动机用排气歧管的分型及其分型方案，且本发明所述技术方案是建立在已经完成排气歧管三维建模的基础上。

本发明所述汽车发动机用排气歧管的分型方案：

第一步，将建模完成的排气歧管三维模型放入设定的方形盒体内，并使所述排气歧管三维模型位于所述方形盒体空间的中间位置；在布置完成所述排气歧管后，再次在所述方形盒体内布置浇注系统和冒口系统；使得整个排气歧管三维模型的四周有足够的吃砂量即可；所述容纳有排气歧管及浇注系统和冒口的方形盒体即为型芯体。

第二步，对所述型芯体进行切分，具体地，将所述型芯体用两个平面切分为三部分，第一切分面位于第一总排气管法兰面的中轴线处，第二切分面位于支管法兰面中轴线上、且与第一切分面平行；所述第一切分面和第二切分面将所述型芯体依次切分为1#型芯、2#型芯和3#型芯。

所述1#型芯一面为平面，作为底层型芯坐落面；另一个面上设有第一分切面以外部分的排气歧管结构的外型和第一分切面以外部分的侧暗冒口，也即用来形成第一切分面以外的第一总排气管中轴线以上部分结构的外型和第一切分面以外的第二总排气管部分结构的外型及第一分切面以外部分的侧暗冒口。

所述2#型芯相对于第一切分面的一面上设有第一切分面以外部分排气歧管的砂芯结构和第一切分面以内的侧暗冒口；所述2#型芯相对于第二切分面的一面上设有支管砂芯、总管砂芯、横浇道一半结构、内浇道一半结构和直浇道的缓冲窝。从而实现将排气歧管的砂芯结构均集成在2#型芯上，排气歧管的外型结构分别设置在1#型芯和3#型芯上，不仅方便了型芯的打印，也方便了型芯的组型。

所述3#型芯相对于第二切分面的一面设有第二分切面以外的支管和总管的外型、横浇道的一半结构、内浇道的一半结构、直浇道和补缩冒口的结构，且直浇道和补缩冒口贯通所述3#型芯。所述补缩冒口的底部位于所述第二切分面上。