一种发动机缸体砂型底板芯的基准面定位结构
技术领域
本实用新型涉及发动机缸体铸造设备领域，特别是一种发动机缸体砂型底板芯的基准面定位结构。
背景技术
对于发动机缸体铸造技术来说，为了确保缸体的精度，首先就要选择适宜的基准。缸体铸造及机加工都需要一定的工艺基准面，缸体表面上有上千个尺寸，每一个尺寸在生产中都相应的有偏差，而加工基准大多是用来确定毛坯加工的定位点，因此，为了保证尺寸精度，加工基准的设计不仅需要合理，还要求前后一致。在传统的缸体铸造中，卧浇缸体铸件的加工粗基准往往位于缸体一侧的悬挂面，立浇工艺制造的缸体铸件粗基准往往设计在曲轴轴座上。以上加工定位基准的铸造工艺均存在缺陷。卧浇缸体粗加工基准受制于悬挂面砂型采用湿型砂制造，受到砂型刚度不足和拔模斜度等方面的影响，导致定位粗基准始终存在较大的误差，机加工时无法确保较高的精度，是制约发动机薄壁化的一个重要因素；立浇缸体粗加工高度方向的定位基准位于轴座上，采用轴座轻量化设计的缸体，由于主芯由多个砂芯拼装而成，拼装存在一定误差，导致轴座多个高度定位点由不同砂芯构成，存在较大误差，而砂芯组芯时的间隙，导致毛坯轴座上始终有铸造飞边的存在，在打磨过程中导致更容易出现定位面受伤，精度降低的情况。底板芯上用于形成加工基准的基准面定位凸台由于自身设计缺陷，在组芯装配过程中经常被撞坏，导致砂芯最终报废率较高，其构成的基准面出现偏差，最终得到不准确的加工基准，该问题会直接导致生产出来的铸件的结构精确度差，铸件报废率较高。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种发动机缸体高度方向粗加工基准定位结构，为了获得较高的粗加工精度，设计了位于底板芯上多个定位基准面，并且在定位基准面周围设计高于其的保护凸台，从而在形成缸体铸件的油底壳面的多个内凹结构的毛坯粗加工定位面。位于底板芯的多个定位基准面，由于其在一个砂芯上，由一个模具构成，避免的组装带来的误差，因此砂芯上的定位面相对位置非常精确，同时由于定位面同砂芯拔模方向垂直，因而完全避免的拔模斜度导致的影响，在多个定位面任意位置高度均完全一致；周边隆起的保护凸台，最终构成铸件的加工面而不是铸件定位面，因而即使砂芯有损坏出现铸件铸造面破损，也完全不影响铸件加工定位，由此大幅度提高了砂芯可用率，提高了铸件的加工精度，降低了铸件报废率。
本实用新型采用的技术方案如下：一种发动机缸体砂型底板芯的基准面定位结构，包括底板芯，设于底板芯上端面的基准面定位凸台，基准面定位凸台设置在芯头座的边缘，基准面定位凸台包括有效定位面，基准面定位凸台的上端面设置具有凸起结构的保护台，保护台的高度高于基准面定位凸台。
进一步，芯头座的上端面至少分布有3个基准面定位凸台，基准面定位凸台之间的有效定位面处于同一平面。
进一步，所述基准面定位凸台的有效定位面通过一个模具一体成型，且有效定位面同砂芯拔模方向垂直。
进一步，保护台的高度高于基准面定位凸台高度的1.2-2倍，保护台的宽度不小于3mm。
作为优选，保护台的宽度为4-8mm。
进一步，保护台沿基准面定位凸台靠近芯头座的边缘设置。
作为一种替选地实施方案，保护台由间隔分布的保护块组成，保护块之间通过保护间隙隔离。
作为优选，保护间隙的宽度为保护块宽度的1/10-1/3。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：采用本实用新型的缸体铸件在可以在油底壳面形成多个没有拔模斜度的定位基准面，精度远远高于传统的定位基准，本实用新型在原基准面定位凸台上设置了保护台，进而通过保护台来保护基准面定位凸台免遭损坏，由此避免了在组芯装配过程中基准面定位凸台易损坏的问题，保证能够得到准确的加工基准，提高了砂芯可用率，降低了铸件报废率。
附图说明
图1是传统发动机缸体砂型的底板芯结构示意图；
图2是传统基准面定位凸台结构示意图；
图3是本实用新型的基准面定位凸台在底板芯上的结构示意图；
图4是本实用新型的基准面定位凸台结构示意图；
图5是本实用新型的基准面定位凸台第一种情况；
图6是本实用新型的基准面定位凸台的第二种情况。
图中标记：1为底板芯，2为芯头座，3为过桥，4为缸筒芯装配槽，5为基准面定位凸台，501为过渡部，502为有效定位面，6为保护台，601为保护块，602为保护间隙。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
以四缸发动机为例，卧浇工艺中大多将发动机缸体毛坯粗加工基准设计在对应的悬挂面砂型上，卧浇工艺的悬挂面砂型多为煤粉砂制造，其刚度于强度非常低，造型需要设计的拔模斜度比较大，因而缸体在高度方向的定位面往往是一个较大角度的斜面，多个斜面构成定位面组合，此类定位斜面收到砂型强度不足导致的变形和拔模斜度大导致的歪曲，难以为缸体铸件的加工提供更高的精度。
以传统四缸发动机缸体的立浇工艺为例，传统四缸发动机缸体砂型的底板芯1上端面如图1所示，底板芯1的上端面包括芯头座2(用于装配缸筒芯)和过桥3，芯头座2中部设置有缸筒芯装配槽4，其边缘设置有基准面定位凸台5，其对应于发动机缸体的油底壳K面，缸体毛坯件机加工时，需要确定加工基准面，而基准面定位凸台5就是用于确定加工基准面，并且，根据三点确定一个平面的数学原理，在芯头座2上，一般分布有3个基准面定位凸台5，其突出于芯头座2的上端面，对应在油底壳K面形成三个凹陷，缸体毛坯件根据油底壳K面上的三个凹陷来确定加工基准面，三个基准面定位凸台5彼此之间的形状不一，大致为类三角形结构，以图2的基准面定位凸台5为例，其靠近芯头座2边缘的边长为5a，其余两边分别为5b和5c，边长5a向基准面定位凸台5方向延伸一定距离所形成的部分为过渡部501，如图2中基准面定位凸台5上端面上类似四边形状的部分，基准面定位凸台5上端面的其余部分就是用于定位基准面的有效定位面502。在实际生产中，由于基准面定位凸台5的表面直接裸露在外，特别是有效定位面502，过渡部501的上端面与有效定位面502几乎在同一水平面上，在组芯装配过程中，经常会撞到基准面定位凸台5的有效定位面502，导致有效定位面502产生凹陷或缺损(底板芯1全部由型砂制造而成，抗撞击能力差)，基准面定位凸台5变形后，其对应于发动机缸体的油底壳K面上所形成的三个凹陷所组成的平面会产生偏移，进而出现定位基准面定位不准确的问题，该问题会直接导致生产出来的铸件的结构精确度差，机加工定位精度不准确，对于具有高尺寸精度的发动机缸体来说，这种偏差会直接导致其报废，这种问题在实际生产中经常发生，铸件报废率高。
简单地说，传统立浇工艺中多数以缸孔芯组合成的轴座面形成缸体的在高度方向的粗加工基准，此类工艺由于缸筒芯多为多个砂芯组合而成，其砂芯在组合时会存在间隙，形成铸件上的飞边，需要被打磨掉；砂芯的组合也受到当今机械水平限制，存在一定的装配误差，因而缸筒芯形成的轴座面往往伴随着局部打磨不平整和多个定位面相对位置有较大的误差，难以为缸体的加工提供高精度保证。
为了解决以上问题，发明人对现有铸造定位基准的工艺进行了创新，设计了在底板芯上多个定位面组，包含每个定位面的保护台6。底板芯1为单个砂芯，上面的多个定位面均由一个模具同时生成，因而完全杜绝了因为砂芯组合误差带来的误差，同时由于定位面方向垂直于模具拔模方向，因而定位面完全可以按照理论设计来制造，避免了拔模斜度带来的定位面扭曲，大大提高了定位面的精度和铸件定位基准精度。
以具体地实施例为例，如图3和图4所示，在图3和图4的实施例中，保护台6设置于基准面定位凸台5的过渡部上，其高度高于基准面定位凸台5的高度，一般情况下，保护台6的占用面积一般不超过基准面定位凸台5的有效定位面502的面积，保护台6用于保护基准面定位凸台5的上端面免于遭受撞击，基准面定位凸台5的有效定位面502通过一个模具同时生成，有效定位面502通砂芯拔模方向垂直。保护台6的高度高于基准面定位凸台5的高度的缘由在于，在组芯装配过程中，对基准面定位凸台5造成撞击时，首先撞击到的是保护台6，只要保护台6还存在，基准面定位凸台5的上端面就不会被撞击变形。保护台6的占用面积一般不超过基准面定位凸台5的有效定位面502的面积的缘由在于，避免保护台6的上端面对有效定位面502造成干扰，保证有效定位面502能够充分发挥出定位基准面的作用。
进一步地，保护台6的长度尺寸不小于过渡部的长度尺寸，保护台6的长度尺寸不小于过渡部501的长度尺寸的缘由在于，基准面定位凸台5容易遭受撞击变形的是过渡部501，而过渡部501的上端面与有效定位面502几乎在同一水平面上，过渡部501损坏易造成有效定位面502损坏。
进一步地，保护台6的高度优选为基准面定位凸台5高度的1.2-2倍，以确保能够有效保护基准面定位凸台5，保护台6的宽度不小于3mm，优选为4-8mm，以确保保护台6具有足够的强度来承受载荷。
进一步地，保护台6沿基准面定位凸台5靠近芯头座2的边缘设置，例如在图4中，保护台6设置在基准面定位凸台5的边5a上，而基准面定位凸台5的边5a靠近芯头座2的边缘，这样的结构设置不仅可以避免保护台6对铸件型面造成的干涉影响，其还可以充分发挥出保护台6的保护作用，提高保护台6的利用率。
作为一种优选地实施方式，保护台6的长度与所在的芯头座2的边缘长度相匹配，如图5所示，保护台6的长度与所在的芯头座2的边缘长度齐平，这样能够扩大保护台6对基准面定位凸台5的保护范围，进一步防止基准面定位凸台5遭受破坏。
进一步地，由于保护台6呈条形结构，当保护台6为一整块时，为了避免保护台6在撞击时被整块碰掉，保护台6由间隔分布的保护块601组成，如图6所示，保护块601之间通过保护间隙602隔离，这样的设置可以使保护台6受到撞击时，不会整块被碰掉，提高了保护台6的实用性。
进一步地，保护间隙602的宽度小于保护块601的宽度，以保证保护台6具有保护作用，保护间隙602的宽度优选为保护块601宽度的1/10-1/3。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
