一种柴油机机体前后端模型制作方法

2019-08-30李文斌

大型铸锻件 2019年5期

关键词：机体尺寸精度

唐松李文斌

(四川共享铸造有限公司，四川641300)

某柴油机机体与我公司前期制作的16V240机体、16V280机体相比，不但体积大、结构复杂、几何形状变化大、尺寸多、技术要求高，而且尺寸精度等级达到CT11级，这就对模型精度提出了更高的要求。

1 图纸分析

1.1 机体尺寸

前后端面的最大尺寸达到1.6 m。前后端面的尺寸多，直接相关的尺寸600多个。机体前端尺寸见图1。

图1 机体前端图Figure 1 End surface of the engine body

1.2 机体几何形状

机体几何形状变化大，平面到斜面的、直面到曲面的，曲面到曲面的，深度变化达140 mm。

2 工艺分析

2.1 机体前端面组成

前端面由A1、A2两副芯盒组成，后端面由B1、B2两副芯盒组成。这4副芯盒是该机体模型中十分重要的芯盒，这是由于：

(1)它形成机体自由端和输出端的外形。

(2)在造型下芯过程中，它是纵向下芯基准。

(3)它是主油道的下芯基准。

2.2 泥芯

泥芯内腔最大尺寸为2400 mm，高度为354 mm。浇冒系统也在此芯盒内。

3 模型制作工艺方案

3.1 方案一

用传统制作法，采用可拆式芯盒框，芯头采用定位销定位，上下垂直取模。此方案模型制作简便，省工、省料，但下工序操作复杂，取模困难。芯盒紧固时，如有不当会造成泥芯尺寸不准，配箱工作量增大，造成毛坯精度降低。

3.2 方案二

采用脱落式芯合框，芯头采用燕尾销定位，水平和垂直相结合的取模方式。此方案模型制作难度大，费时费料，制作工期长，但下工序操作方便，容易取模。芯盒不易变形，泥芯尺寸精确。

经过比较及综合考虑，决定采用方案二。

4 方案二的实施

由于前后端4副芯盒大而复杂的特点，木模容易变形。木模变形将影响砂芯精度，进而影响下芯精度，因此采取以下措施：

(1)将芯盒的主体部分放置于底板上，底板的平面度尤为重要。为此用木工板与刨花板进行泡水24 h试验和舂砂试验，试验表明：刨花板优于木工板和东北红松，其静曲强度≥11.5 MPa；内结合强度≥0.24 MPa，2 h吸水厚度膨胀率为≤8%，板面平均密度偏差为±8%，握螺钉力侧面≥700 N，板面≥1100 N，甲醛释放量≤30 mg100g，刨花板无纹理差别，使用不浪费。静曲强度虽比东北红松偏小，但采取工艺措施是可以弥补，采用框式平板结构，用宽140 mm，厚60 mm的档子，两侧面加板包边，防止受潮变形。

(2)在芯盒的长、宽方向四面各加60 mm×30 mm的衬块，且加档加固，防止变形，同时芯盒框四周相应作成30 mm，加强档加固做成整体芯盒框，如图2所示。

图2 芯盒框图Figure 2 Drawing of core box frame

(3)由于4副芯盒每两两构成一端，因此在制作时，应同时配合划线，再分开制作，分别放置于芯盒中，可防止错边，确保尺寸精度。

(4)由于图纸上标注的角度尺寸较多，为了确保角度的准确，在制作模型时不用量角器来量角度，而是把它转化为尺寸来进行控制，如图3所示。机体前端的右上部有一个25°的角，通过L尺寸来控制角度，L尺寸可用三角函数计算出来：L=tg25°×663=0.4663×663=309.16 mm。其它角度尺寸均可采用此方法来进行控制，保证尺寸精度。

(5)为了方便下工序取模，将定位销定位的芯头改作成燕尾销定位，改变其取模方向，见图4。

(6)B1芯盒内直接做在底模的部分芯头改作的大芯头上，将原来的拔模斜度取消，减小泥芯间的批缝，见图5。