EquipingTechnology装备技术气缸体水套砂芯热芯盒的优化设计刘文川1，何桂2（1.西南内燃机配件总厂，四川南充市637100；2.四川自贡职业技术学校，四川自贡市643000）摘要：简单介绍和评述了GSR2射芯机制作气缸体水套热芯盒的分盒面、芯盒本体、左右侧开盒机构、第五开盒机构、下顶芯板导向杆、左右盒体机械式锁紧机构、热覆膜砂挡砂帽等结构及其附件的传统结构形式或设备使用说明书推介的形式（及其安装结构）存在的不足，针对其不足提出了利用人体工效学、绩效理论、黄金分割原理等对其进行优化设计的方法或评述了其优先选用的结构形式。关键词：制芯机；气缸体；水套砂芯；热芯盒；优化设计中图分类号：TG231.66；文献标识码：B；文章编号：1006-9658（2011）01-5车用发动机气缸体是复杂薄壁铸件的典型代表，简便为必要条件。其铸造技术复杂、难度高是民用机械产品中首席典型根据上述原则，通常情况下，水套砂芯的分盒面的件，而其干式缸套气缸体水套砂芯（以下简称水套砂分盒面数量应是四开盒方案优于两开盒方案。而对于芯）的制作工艺则又是其铸造生产中难点之一，故其水一些结构复杂的气缸体水套砂芯来说，则还需要五开套砂芯热芯盒的设计则便是铸造工作者长期研究（优盒，乃至六开盒则更为优化或更为适宜。化）的恒久型课题，无论是其对铸件本身质量及合格率对于四开盒方案来说，其上、下分盒面的优化设计的提高，还是市场的需求，都要求其必须与时俱进。原则应是：上分盒面应尽可能接近于砂芯的最高处，而对于气缸体水套砂芯的制作工艺及其热芯盒的设下分盒面则相应尽可能接近于砂芯的最低处。而通常计，目前虽也有一些资料[1～5]对其进行研究，但因其一方情况下便是上、下分盒面分别设计在砂芯上、下圆角的面研究对象不同，另一方面，根据笔者近几年来对国内顶点处；这样既能使热芯盒具有良好的溢气性能（以便较多的相关铸造厂（以下简称工厂）及专业模具制作公获得致密度高的砂芯），又能圆满制作出砂芯上、下圆司（以下简称公司）的考查了解和研究，发现一些相关弧的结构要求。热芯盒的设计尚有较多不尽合理之处。故在此，笔者根依据上述分盒面的优化原则，对于K385气缸体据近几年来应用人体工效学、绩效理论、黄金分割原理水套砂芯，我们设计出了图1所示的五开盒方案。其结等的研究，探索出的一些心得，针对目前国内应用已较构特点主要有：①砂芯采用五开盒方案形成；②上、下为普遍的GSR2制芯机制作水套砂芯热芯盒可作优化开盒面分别在砂芯上、下圆角顶点处，即上、下盒体的设计方面作一专题研究和讨论，旨在为该类重要铸造盒腔深度作到尽可能地浅，其砂芯主体部分尽可能在工装的规范化和优化设计积累一点资料供同行参考。侧开盒上形成；③左、右盒体及其开盒机构等的优化设计；④侧开盒上的通气针安装结构利于盒腔排气；⑤1分盒面的优选相关附件的优化设计。水套砂芯热芯盒分盒面的设计（或选择）在各个工厂或公司可谓多种多样各具特点。从二开盒到六开盒2芯盒本体都有应用的多种实例；以及在同样数量开盒面的情况对于芯盒本体的设计制作，笔者曾亲眼目睹了两下，还有分盒面位置不同使其热芯盒制作砂芯的工艺个不成功的典例：其一为6R气缸盖水套芯热芯盒；其效果也大不同的生产实例[5]。对于水套砂芯来说，分盒二为6R气缸体水套芯热芯盒。前者主要因结构厚薄面及其数量的优化设计原则应是：保证获得射砂紧实不合理且加热管布置不当以及本体未加工毛面与加工度高，表面光洁的完整砂芯为首要条件，其次应是热芯面的应力不平衡等因素而致使芯盒本体变形量过大，盒制芯效率及成品率高，以及热芯盒制作和维护工作不能正常制作相应砂芯而报废；后者主要因为其左、右盒体结构尺寸设计过小（左、右盒体本体厚度尺寸仅收稿日期：2010－08－2770～80mm），其盒体的高度也未优化到其砂芯尺寸的文章编号：2010－124上、下极限的合理值，以及其它一些不合理因素，而致作者简介：刘文川（1963-），男，高级工程师，主要从事车用发动机缸体缸盖铸造工艺工装的技术研究及设计工作使该水套芯热芯盒，多次往返于用户与供应商之间的中中国铸造装备与技术国铸造装备与技术1／201147装备技术EquipingTechnology不良状况。7891011121413151617对于在GSR2上制作气缸体618水套砂芯的四开盒热芯盒，其芯盒本体的优化设计技术关键主519要体现在其左、右盒体上。其优42062化设计原则虽尚未有定量的研8321究成果，但优化设计的定性原则22大致可归纳以下三条：其一，结2构及分盒面应尽可能简化；其123二，砂芯高度结构应尽可能多地24用左、右盒体形成；其三，左、右7