[发明专利]用于柴油机气缸套铸造的通风冷却砂芯及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及船用柴油机领域，特别是涉及一种用于柴油机气缸套铸造的通风冷却砂芯及其制作方法。

背景技术

气缸套是柴油机关键零件之一，缸套铸造质量（耐磨性、安全性）直接影响柴油机整机质量。由于气缸套为筒形结构，在铸件凝固过程中由于内壁无法散热，铸件最后凝固位置靠近铸件内壁一侧，精加工后缸套内壁容易出现疏松、硬相分布不均等铸造缺陷，降低了缸套的耐磨性。因此，现有工艺是在内壁放置大量冷铁进行激冷。然而，冷铁的增加一方面加大了制芯工作量，另一方面也因为冷铁间型砂不容易紧实而引起气缸套质量波动。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于柴油机气缸套铸造的通风冷却砂芯结构及其制作方法。

本发明的技术解决方案如下：

一种用于柴油机气缸套铸造的通风冷却砂芯，其特点在于该砂芯包括芯壳、置于该芯壳内的芯骨和通气绳三部分；所述的芯骨包括套设的内钢管和较长的外钢管，所述的内钢管和外钢管的上端与第一圆环形钢板垂直地固定在一起，在所述的内钢管的上端设有多个上通气孔，所述的内钢管的下端与第二圆环形钢板的上面固定在一起，该第二圆环形钢板的外环与所述的外钢管的内壁相连，所述的第二圆环形钢板的内口向下连接一漏斗形锥形钢管，第二圆环形钢板设有多个下通气孔，所述的外钢管的下端固定一底封板，所述的外钢管和底封板、漏斗形锥形钢管之间构成一个冷风腔，所述的第一圆环形钢板的中心内环向上固设第一钢管，所述的第一钢管、内钢管和漏斗形锥形钢管构成冷却通风管的插入通道，由所述的下通气孔、内钢管和外钢管之间的空间和上出气孔构成热风通道，在所述的外钢管的外壁上顺所述的外钢管长度方向周沿均匀地固定有多根开口朝外的角钢，在每根角钢内侧固设有通气绳。

所述的下通气孔和上出气孔的口径为5～8cm，所述的下通气孔和上出气孔均匀分布，其数量相同或不同，数量为8～15。

所述的角钢的数量为5～10根。

所述的内钢管和外钢管的长度与所述的柴油机气缸套的砂型的长度相适应。

所述的第一钢管上有起吊孔。

所述的漏斗形锥形钢管的下端口竖直地设有第四钢管。

所述的冷却通风管的插入通道内设有通风管。

所述的通风管通风管包括相互垂直的第一细管和第二细管，在该第一细管两侧分别设有支撑板。

一种用于柴油机气缸套铸造的通风冷却砂芯的制造方法，特征在于该方法包括如下步骤：

第一步骤：芯骨的制作：

           a) 在内钢管的上端沿圆周钻多个均布的上通气孔；

      b) 将内钢管与第一圆环形钢板对中，内钢管的上端与第一圆环形钢板垂直焊接；

       c) 将外钢管与第一圆环形钢板对中，外钢管的上端与第一圆环形钢板垂直焊接；

           d) 在第二圆环形钢板沿圆周钻多个均布的下通气孔；

           e) 第二圆环形钢板与内钢管的底端对齐，第二圆环形钢板的上面与内钢管的下端焊接，第二圆环形钢板的外环与外钢管的下端内壁焊接；

           f) 第二圆环形钢板的内口向下焊接有漏斗形锥形钢管；

           g) 漏斗形锥形钢管与第四钢管对中，漏斗形锥形钢管的下端口与第四钢管竖直焊接；

           h) 外钢管的下端与底封板垂直焊接；

           i) 翻转上述焊接件并放平；

           j) 第一钢管与第一圆环形钢板对中，第一圆环形钢板的中心内环与第一钢管焊接； 第二步骤：芯骨的检查

a)      气密性检查：通过目视检查，确保芯骨各部位没有裂纹；

b)      破损及弯曲检查：通过目视检查，确保芯骨各部位无明显破损和弯曲现象；   

c)      表面检查：通过目视检查，确保芯骨表面无明显油污和铁锈；

第三步骤：放置通气绳

  在所述的在每根角钢内侧固设有通气绳，方法如下：

   1) 两根角铁共用一根通气绳，即将通气绳绕成U形（底端相连）；

   2) 通气绳开口端用铁丝扎牢；

第四步骤：芯壳的制作

   芯壳使用木模，因缸套轴向长度较长，将木模分为6段，每段均为圆环，并沿中线分成两半，共有12块木模。木模与木模之间用楔形卡槽定位；