一種單進出水環偏芯中間殼的組芯方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機動車中間殼類零件的組芯方法，特別涉及一種單進出水環偏芯中間殼(即具有單進出水孔、且水孔連線偏離水腔中心的中間殼)的組芯方法，屬于鑄造技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著機動車渦輪增壓技術的發展，中間殼作為渦輪增壓系統的關鍵零部件，其內腔結構變得越來越復雜。部分水冷腔體通常只有進水孔和出水孔，且進、出水孔的連線偏離水腔中心位置，如果其直徑較小，那么鑄造時所用的水環芯其進出水孔芯的強度不足，鑄造時的水環芯僅借助偏離其中心的進水和出水管芯定位，澆注中受金屬液浮力的作用，極易發生偏芯、甚至斷芯，導致鑄件尺寸超差或穿孔報廢。雖然某些情況下，采取改變鑄件擺放位置、或制芯時在芯頭加入芯骨等措施可以在一定程度上解決偏芯、斷芯問題，但對于不同的中間殼產品，這些措施并非總能達到預期效果，而且會使鑄造工藝復雜化，帶來新的問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于:針對上述現有存在的問題，提供一種可以在不改變擺放位置情況下，有效消除偏芯、斷芯的單進出水環偏芯中間殼的組芯方法，從而高效優質完成相應工件的鑄造。
[0004]為了達到上述目的，本發明單進出水環偏芯中間殼的組芯方法包括以下步驟:
[0005]第一步、制基礎芯——制造位于水環芯底部的基礎芯，所述基礎芯上表面具有分別對應水環型腔進水管和出水管的進管圓弧凹和出管圓弧凹，且進管圓弧凹和出管圓弧凹分別延伸出定位平底凹；
[0006]第二步、制水環芯一一制造帶進水管芯和出水管芯的水環芯，所述進水管芯和出水管芯分別延伸出與定位平底凹相配的定位塊；
[0007]第三步、定支撐面一一選擇進水管芯和出水管芯受力點后，做出兩點連線的垂直平分線，與水環芯遠側外表面形成交點，確定交點周圍區域(交點附近輪廓簡單、易放置芯撐區域)作為支撐面；
[0008]第四步、制作芯撐一一制作與支撐面形狀相配的芯撐片，并在芯撐片背面固定芯撐腿，制成芯撐；
[0009]第五步、制包圍芯一一制造位于水環芯周圍的包圍芯，所述包圍芯的上表面制出芯撐腿插裝孔；
[0010]第六步、各芯組合——基礎芯就位后，使水環芯的定位塊嵌入對應的定位凹內約束，并使包圍芯置于基礎芯上相應位置，再將芯撐的芯撐腿插入包圍芯的插裝孔內固定，同時使芯撐的芯撐片與水環芯的支撐面貼合。
[0011]這樣，水環芯不僅以兩處嵌入定位凹的定位塊實現了縱向和橫向的定位，而且實現了周向約束，因此不僅定位精確，而且十分可靠。而立足在包圍芯上的芯撐則通過芯撐片對水環芯的支撐面起到切實的包扶支撐作用，與兩定位片共同構成對水環芯的平衡力支撐體系，因此在之后的澆鑄過程中，可以承受住充型金屬液對泥芯的沖擊力及浮力作用，使其進出水孔芯不會發生扭轉或偏移從而有效消除了偏芯、避免了斷芯。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明實施例一的水環芯立體結構示意圖(定位片未示)。
[0013]圖2是本發明實施例一采用的芯撐立體結構示意圖。
[0014]圖3是本發明實施例一的芯撐安置立體結構示意圖。
[0015]圖4是本發明實施例一的組芯過程立體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]實施例一
[0017]本實施例的中間殼水環結構不難借助圖1的水環芯1加以了解，通過環芯1-3相互連接的進水管芯1-1和出水管芯1-2。由于進出管芯中心的連線L偏離水腔中心0，因此形成了偏芯結構，如不采取措施，澆澆注中受金屬液浮力的作用，水環芯1極易發生偏芯、斷芯。為此，本實施例制造了圖2所示的芯撐2，并采取了圖3所示的加固措施。具體的組芯過程如圖4所示，包括以下步驟:
[0018]第一步、制基礎芯——制造由底蓋芯a、筋條芯b、油道芯c組合而成的位于水環芯底部的基礎芯3(參見圖4的A、B、C)。該基礎芯3上表面具有分別對應水環型腔進水管和出水管的進管圓弧凹3-1和出管圓弧凹3-2，且進管圓弧凹3-1和出管圓弧凹3-2分別延伸出定位平底凹3-4。
[0019]第二步、制水環芯一一制造帶進水管芯1-1和出水管芯1-2的水環芯1，進水管芯1-1和出水管芯1-2分別延伸出與定位平底凹3-4相配的定位塊1-4(參見圖4的D)。
[0020]第三步、定支撐面——選擇水環芯的進水管芯1-1和出水管芯1-2與環芯1-3交接處的中心作為受力點后，做出兩點連線的垂直平分線，與水環芯1外表面形成兩個交點，選取遠側外表面的交點，并確定該交點周圍輪廓簡單、易于放置芯撐的矩形區域作為支撐面。
[0021]第四步、制作芯撐一一制作如圖2所示，與矩形支撐面形狀相配的矩形芯撐片2-1，并在該芯撐片2-1背面固定兩根彎曲90°的芯撐腿2-2，制成芯撐2。
[0022]第五步、制包圍芯一一制造位于水環芯1周圍的包圍芯e，該包圍芯e的上表面制出芯撐腿2-2插裝孔e-2(參見圖4的E)。
[0023]第六步、各芯組合一一基礎芯就位后，使水環芯1的定位片1-4嵌入對應的定位凹3-4內約束，并使包圍芯e置于基礎芯上相應位置，再將芯撐2的芯撐腿2-2插入包圍芯e的插裝孔e-2內固定，同時使芯撐2的芯撐片2-1與水環芯1的支撐面貼合(參見圖4的F)，最后蓋上頂蓋g(參見圖4的G)，完成整套泥芯的制作。
[0024]第七步、用產品模具造型，造型完成后把組合好的整套泥芯放入鑄型內，即可進行澆鑄操作。
[0025]實踐證明，本實施例的水環芯不僅以兩處嵌入定位凹的定位塊實現了平面方向的縱向和橫向可靠定位，還約束了進、出水管芯周向可能的自由度。立足在包圍芯上的芯撐則通過矩形芯撐片與兩定位片共同作用，構成了對水環芯的三點平衡力支撐體系。因此，澆鑄過程中有效消除了偏芯、避免了斷芯，鑄造之后，芯撐融合于中間殼，多出的芯撐腿部分打磨去除即可。
[0026]實施例二
[0027]本實施例的基本結構以及工藝過程與實施例一相同，不同之處在于:針對僅僅通過芯撐腿的插裝，有時難以確保芯撐片與水環芯支撐面的緊密貼合，從而難以確保形成有力支撐的問題，本實施例的水環芯支撐面處嵌入并固定有至少一個磁塊，芯撐則采用鐵質材料制成。這樣，芯撐安置后，芯撐片與支撐面之間借助磁力吸合，確保了兩者之間的緊密貼合，加之與插裝的芯撐腿彼此結合，確保了組芯后水環芯的穩固，有效保證了中間殼的鑄造質量。
【主權項】
1.一種單進出水環偏芯中間殼的組芯方法，其特征在于包括以下步驟: 第一步、制基礎芯一一制造位于水環芯底部的基礎芯，所述基礎芯上表面具有分別對應水環型腔進水管和出水管的進管圓弧凹和出管圓弧凹，且進管圓弧凹和出管圓弧凹分別延伸出定位平底凹； 第二步、制水環芯一一制造帶進水管芯和出水管芯的水環芯，所述進水管芯和出水管芯分別延伸出與定位平底凹相配的定位塊； 第三步、定支撐面一一選擇進水管芯和出水管芯受力點后，做出兩點連線的垂直平分線，與水環芯遠側外表面形成交點，確定交點周圍區域作為支撐面； 第四步、制作芯撐一一制作與支撐面形狀相配的芯撐片，并在芯撐片背面固定芯撐腿，制成芯撐； 第五步、制包圍芯一一制造位于水環芯周圍的包圍芯，所述包圍芯的上表面制出芯撐腿插裝孔； 第六步、各芯組合一一基礎芯就位后，使水環芯的定位塊嵌入對應的定位凹內約束，并使包圍芯置于基礎芯上相應位置，再將芯撐的芯撐腿插入包圍芯的插裝孔內固定，同時使芯撐的芯撐片與水環芯的支撐面貼合。2.根據權利要求1所述的單進出水環偏芯中間殼的組芯方法，其特征在于:所述水環芯的支撐面處嵌入并固定至少一個磁塊，所述芯撐采用鐵質材料制成。3.根據權利要求2所述的單進出水環偏芯中間殼的組芯方法，其特征在于:所述支撐面呈矩形。4.根據權利要求3所述的單進出水環偏芯中間殼的組芯方法，其特征在于:所述芯撐片背面固定兩根彎曲90°的芯撐腿。5.根據權利要求4所述的單進出水環偏芯中間殼的組芯方法，其特征在于:所述基礎芯由底蓋芯、筋條芯、油道芯組合而成。
【專利摘要】本發明涉及一種單進出水環偏芯中間殼的組芯方法，屬于鑄造技術領域。該方法包括制基礎芯、制水環芯、定支撐面、制作芯撐、制包圍芯、各芯組合步驟，使水環芯不僅以兩處嵌入定位凹的定位塊實現了縱向和橫向的定位，而且實現了周向約束，因此不僅定位精確，而且十分可靠。而立足在包圍芯上的芯撐則通過芯撐片對水環芯的支撐面起到切實的包扶支撐作用，與兩定位塊共同構成對水環芯的平衡力支撐體系，因此在之后的澆鑄過程中，可以承受住充型金屬液對泥芯的沖擊力及浮力，使其進出水管芯不會發生扭轉或偏移，從而有效消除了偏芯、避免了斷芯。
【IPC分類】B22C9/10
【公開號】CN105436416
【申請號】CN201510951898
【發明人】張小虎, 王今勝, 李趙
【申請人】南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司, 常州南車汽車零部件有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月17日