唐 松 李文斌

(四川共享鑄造有限公司，四川641300)

某柴油機機體與我公司前期制作的16V240機體、16V280機體相比，不但體積大、結構復雜、幾何形狀變化大、尺寸多、技術要求高，而且尺寸精度等級達到CT11級，這就對模型精度提出了更高的要求。

1 圖紙分析

1.1 機體尺寸

前后端面的最大尺寸達到1.6 m。前后端面的尺寸多，直接相關的尺寸600多個。機體前端尺寸見圖1。

圖1 機體前端圖Figure 1 End surface of the engine body

1.2 機體幾何形狀

機體幾何形狀變化大，平面到斜面的、直面到曲面的，曲面到曲面的，深度變化達140 mm。

2 工藝分析

2.1 機體前端面組成

前端面由A1、A2兩副芯盒組成，后端面由B1、B2兩副芯盒組成。這4副芯盒是該機體模型中十分重要的芯盒，這是由于：

(1)它形成機體自由端和輸出端的外形。

(2)在造型下芯過程中，它是縱向下芯基準。

(3)它是主油道的下芯基準。

2.2 泥芯

泥芯內腔最大尺寸為2400 mm，高度為354 mm。澆冒系統(tǒng)也在此芯盒內。

3 模型制作工藝方案

3.1 方案一

用傳統(tǒng)制作法，采用可拆式芯盒框，芯頭采用定位銷定位，上下垂直取模。此方案模型制作簡便，省工、省料，但下工序操作復雜，取模困難。芯盒緊固時，如有不當會造成泥芯尺寸不準，配箱工作量增大，造成毛坯精度降低。

3.2 方案二

采用脫落式芯合框，芯頭采用燕尾銷定位，水平和垂直相結合的取模方式。此方案模型制作難度大，費時費料，制作工期長，但下工序操作方便，容易取模。芯盒不易變形，泥芯尺寸精確。

經過比較及綜合考慮，決定采用方案二。

4 方案二的實施

由于前后端4副芯盒大而復雜的特點，木模容易變形。木模變形將影響砂芯精度，進而影響下芯精度，因此采取以下措施：

(1)將芯盒的主體部分放置于底板上，底板的平面度尤為重要。為此用木工板與刨花板進行泡水24 h試驗和舂砂試驗，試驗表明：刨花板優(yōu)于木工板和東北紅松，其靜曲強度≥11.5 MPa；內結合強度≥0.24 MPa，2 h吸水厚度膨脹率為≤8%，板面平均密度偏差為±8%，握螺釘力側面≥700 N，板面≥1100 N，甲醛釋放量≤30 mg100g，刨花板無紋理差別，使用不浪費。靜曲強度雖比東北紅松偏小，但采取工藝措施是可以彌補，采用框式平板結構，用寬140 mm，厚60 mm的檔子，兩側面加板包邊，防止受潮變形。

(2)在芯盒的長、寬方向四面各加60 mm×30 mm的襯塊，且加檔加固，防止變形，同時芯盒框四周相應作成30 mm，加強檔加固做成整體芯盒框，如圖2所示。

圖2 芯盒框圖Figure 2 Drawing of core box frame

(3)由于4副芯盒每兩兩構成一端，因此在制作時，應同時配合劃線，再分開制作，分別放置于芯盒中，可防止錯邊，確保尺寸精度。

(4)由于圖紙上標注的角度尺寸較多，為了確保角度的準確，在制作模型時不用量角器來量角度，而是把它轉化為尺寸來進行控制，如圖3所示。機體前端的右上部有一個25°的角，通過L尺寸來控制角度，L尺寸可用三角函數(shù)計算出來：L=tg25°×663=0.4663×663=309.16 mm。其它角度尺寸均可采用此方法來進行控制，保證尺寸精度。

(5)為了方便下工序取模，將定位銷定位的芯頭改作成燕尾銷定位，改變其取模方向，見圖4。

(6)B1芯盒內直接做在底模的部分芯頭改作的大芯頭上，將原來的拔模斜度取消，減小泥芯間的批縫，見圖5。

圖3 機體前端局部圖Figure 3 Local view of the front end of engine body

圖4 燕尾銷定位圖Figure 4 Dovetail pin positioning diagram

圖5 拔模斜度Figure 5 Pattern draft

5 取得的效果

(1)模型不變形，尺寸精度高，分模面配合緊密度良好。

(2)下工序操作效率明顯提高，一次配箱成功。

(3)毛坯表面光潔，泥芯結合部批縫小，尺寸準確。

6 結論

通過方案二的實施，雖然給模型制作增加了難度，增加了工作量，多用了木料，但為下工序創(chuàng)造了方便，節(jié)省了不少工時，并且延長了模型的使用壽命，保證了鑄件的尺寸精度，減少了廢次品的產生。所以，類似大型復雜要求精度高的鑄件，采用此工藝是值得的。