一种改进型车用箱体的砂芯制造工艺及结构

摘要

本发明公开了一种改进型车用箱体的砂芯制造工艺及结构，涉及砂芯制造技术领域，以解决现有砂芯制造工艺制作结构复杂细长的砂芯件结构强度低且制造的砂芯排气困难的问题。制造工艺包括准备模具‑将树脂砂加入至射砂机的砂斗内‑射砂成型‑固化成型‑打开模具冷却砂芯件‑主砂芯掏空‑将水道砂芯、小水道砂芯、搭子砂芯与十字砂芯组装在主砂芯上为一体构成箱体模具的砂芯结构，根据上述砂芯制造工艺制作的砂芯结构中小水道砂芯和水道砂芯分别通过芯头凸台与主砂芯连接。通过实施本技术方案，可有效提高各砂型件的充型密度以及紧实强度，防止砂芯件断裂，砂芯成型好且可有效提高砂芯的排气效果，完善其溃散性。

说明书

技术领域

本发明涉及砂芯制造技术领域，更具体的是涉及一种改进型车用箱体的砂芯制造工艺及结构。

背景技术

随着世界各国针对汽车尾气的排放控制越来越严格，现商用车尾气处理箱体铸造升级是必然产物。由于市场车用发动机效率及动力性要求较高，公司在研发铸造车用尾气处理箱体时，着重改善金属液体在型腔内流动性，且不断对充型材料、金属模具以及砂芯进行改进，定制车用铸造专用设备。

经研发，车用尾气处理箱体采用半砂型低压铸造工艺，砂芯是铸造生产中用于制造型芯的材料，由铸造砂、型砂粘结剂等组成；芯砂按所用粘结剂不同分为粘土芯砂、水玻璃芯砂、油芯砂、合脂芯砂、树脂芯砂等。现车用尾气处理箱体采用发气量较低的树脂砂，但箱体模具结构复杂，且三个型腔相对独立、不能相互渗水，产品一次性铸造成型难度大。由于车用尾气处理箱体结构复杂，采用一体式砂芯设计难以达到产品设计精度；若将砂芯设计为分块式，可方便砂芯成型后开裂。

鉴于以上研究，本领域技术人员在分块式砂芯制造中遇到以下技术难点：一方面部分砂芯件(例如水道砂芯和小水道砂芯)结构复杂细长，容易在砂芯件拐角处产生缺陷，且远离射砂口部位的砂芯成型密度低，难以紧实而容易断裂；另一方面，砂芯重量约为箱体铸件重量的3倍，各砂芯相互独立，砂芯产气量大，若不能及时顺畅排出容易导致铸件组织疏松以及不同部位存在不同程度的缩孔，形成铸件气孔、欠铸或轮廓不清晰等缺陷。

发明内容

为了解决现有砂芯制造工艺制作结构复杂细长的砂芯件结构强度低且制造的砂芯排气困难的问题，本发明的目的在于提供一种改进型车用箱体的砂芯制造工艺及结构，可有效提高各砂型件的充型密度以及紧实强度，防止砂芯件断裂，砂芯成型好且可有效提高砂芯的排气效果，完善其溃散性。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种改进型车用箱体的砂芯制造工艺及结构，包括主砂芯与水道砂芯拼装模具、小水道砂芯与搭子砂芯拼装模具以及十字砂芯模具，按照以下步骤进行：

(a)准备模具，(1)将模具合模后在垂直分型热芯盒射砂机上空载运行3次，检查、调整以及紧固模具与设备螺栓；(2)清理模具型腔，对模具型腔内死角残留的污垢进行清理；(3)将模具通电升温，并在模具的型腔内喷涂砂芯脱模剂；

(b)加原料，将树脂砂加入至射砂机的砂斗内；

(c)射砂成型，将动模和定模通电升温至250～280℃，射砂压力为0.5～0.7Mpa，射砂时间为8～10s；砂芯件在模具内初步成型；

(d)固化成型，砂芯件在模具内的固化时间为580～600s；

(e)冷却，打开模具，将砂芯件从模具中取出放置在作业平台上自然冷却；

重复步骤(a)～(e)，完成主砂芯、十字砂芯、小水道砂芯、水道砂芯和搭子砂芯的制作；

组装砂芯件，将水道砂芯、小水道砂芯、搭子砂芯与十字砂芯组装在主砂芯上构成箱体模具的砂芯结构，小水道砂芯的下端与主砂芯的结合处涂设砂芯粘接剂，以及在各砂芯件破损处涂设砂芯修补膏。

存放箱体砂芯，将箱体砂芯组装好后存放在湿度＜60％、温度＜46°的环境中。

本发明基础方案的工作原理为：应用上述砂芯制造工艺制造车用尾气处理箱体砂芯，由于分块式砂芯结构复杂细长，采用不同砂芯拼装模具可有效解决拐角处砂芯充填过程中的流动状态差的问题，减少砂粒动能的局部损失，保证充型质量的同时提高砂芯制造效率；而随着射芯压力的增大使得砂粒获得的动能增大，砂芯的紧实作用加强，快速完成砂芯件的充型过程，使得砂芯件的充填密度和常温抗弯强度均逐渐增大，有效提高砂芯件的结构稳定性。而在模具的型腔内喷涂砂芯脱模剂，且砂芯的材质流动性较好，射砂阻力小，均可有效提高砂芯充填密度以及紧实强度。

关键砂芯件在制作过程中采用分模具制作，且在制作完成后采用砂芯粘接剂组装，可有效避免一次充填成型的砂芯充型难度大且质量不达标的问题；更重要的是可对每个砂芯件的材质采用结构强度较大的砂型原料，避免结构复杂细长结构强度不够而容易发生断裂的问题，且保证各砂芯件完整取模成型，成型性好；进而在冷却后，通过砂芯粘接剂与主砂芯组装的砂芯件连接定位稳定，铸件过程中均可通过主砂芯将产生的气体排出，排气效果好；而此时砂芯粘接剂受高温影响粘接键容易被破坏，成型后的箱体砂芯易于溃散，便于将砂芯件从箱体铸件中取出，适用于大型车用尾气处理箱体砂芯制造，实用性好。

优选方案，所述主砂芯在步骤(e)冷却前进行掏空处理，主砂芯掏空后的四周壁厚为15～20mm。一方面可减少砂芯的重量进而减少砂芯发气量，且掏出的砂芯可由于返回至砂芯制造工艺，实现材料的回收利用，减少企业成本；另一方面主砂芯空腔在铸件过程中与模具排气通道连通，可显著提高砂芯的排气效果，而掏空后的主砂芯溃散性更好，利于铸件脱砂。为保证主砂芯掏空后的结构强度，设计主砂芯掏空后的四周壁厚为15～20mm，有利于组装其他各砂芯件，保证在铸件充型过程中具有稳定的结构强度。

优选方案，对主砂芯掏空后进行平放烘烤，烘烤温度为160℃～180℃，烘烤时间为1～1.2h。平放烘烤防止主砂芯变形；而利用烘烤加快主砂芯硬化同样为防止主砂芯变形；同时具有保存时间长、表面光滑、防潮等优点。

优选方案，步骤(b)中所述树脂砂为在原砂中加入的1.5％～2.0％树脂粘接剂，固化剂为原砂重量的0.9％～1.2％。采用在原砂中加入的1.5％～2.0％树脂粘接剂，砂芯的充填密度随着树脂粘接剂的增加，使得散砂连接在一起，减少散砂之间的摩擦，充填密度增大；当树脂粘接剂大于2.0％,聚集较大的散砂团块会降低砂芯的流动性，从而降低砂芯的充填密度。

优选方案，所述各砂芯件在冷却后进行清除飞边、毛刺以及修补缺肉处理。先将冷却后的各砂芯件进行清除飞边、毛刺以及修补缺肉处理，再对其进行组装，处理工艺简捷且防止影响组装后的各砂芯件连接的稳定性。

优选方案，所述砂芯修补膏由32～45％硅微粉、6～8％细砂、0.18～0.45％聚氧乙烯脂肪醇醚、余量为水混合而成。砂芯修补膏与砂芯粘接牢靠，砂芯表面光滑，完善砂芯结构形状的完整性，保证铸件表面结构的成型质量。

优选方案，步骤(a)中所述砂芯脱模剂按照质量百分比，包括低熔点石蜡6-8％、松香2.5-3.6％、硬脂酸3.5-4.6％、聚乙烯蜡1-3％、凡士林0.6-4.5％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-0.6％，其余为混合溶剂；所述混合溶剂为乙酸乙酯56％与二氯乙烷34％的混合物。可耐高温高压，砂芯充型过程中可有效保证砂芯的流动性，减少散砂之间的摩擦和碰撞，减少散失的动能损失和沿程损失，提高砂芯速度以及充填密度，使得砂芯能完整成型，成型表面没有明显缺陷。

根据上述砂芯制造工艺制作的砂芯结构，包括主砂芯和与主砂芯组装的小水道砂芯、水道砂芯、搭子砂芯和十字砂芯，所述水道砂芯与小水道砂芯的上端均设有与主砂芯配合的芯头凸台，所述水道砂芯通过芯头凸台插入主砂芯内，用以连通水道砂芯与主砂芯；所述小水道砂芯通过芯头凸台插入主砂芯内，用以连通小水道砂芯与主砂芯。小水道砂芯和水道砂芯分别通过芯头凸台与主砂芯连接，用以在铸件过程中将小水道砂芯和水道砂芯产生的气体引入主砂芯内并通过主砂芯内掏空的空腔储存或排出，排气效果好。

优选方案，在所述水道砂芯与主砂芯的配合芯头凸台上开设两个直径为12mm的排气孔。排气孔的设置可将水道砂芯内的气体沿气体蔓延方向引入至主砂芯内，优化水道砂芯排气效果，结构设计简单巧妙。

优选方案，在所述水道砂芯的上端至少设有两个竖直向上延伸的排气芯头。排气芯头可铸件过程中将型腔内气体迅速将气体引出模具，即使水道砂芯仍然在产生气体，也不会导致模具型腔内存在大量窝气而影响铸件成型质量的问题，可使得成型箱体顶部的法兰盘结构紧凑，后期攻丝螺纹丝牙饱满，有效提高成型铸件的正品率。

如上所述，本发明相对现有技术的有益效果如下：

1.本发明制造工艺采用不同砂芯拼装模具制造不同砂芯件，可有效解决拐角处砂芯充填过程中的流动状态差的问题，减少砂粒动能的局部损失，保证充型质量的同时提高砂芯制造效率，砂芯充型过程中随着射芯压力的增大使得砂粒获得的动能增大，砂芯的紧实作用加强，快速完成砂芯件的充型过程，使得砂芯件的充填密度和常温抗弯强度均逐渐增大，增强砂芯件的充填密度和紧实强度，有效提高砂芯件的结构稳定性。

2.本发明制造工艺将不同砂芯件组装成一体，可有效避免一次充填成型的砂芯充型难度大且质量不达标的问题，更重要的是避免结构复杂细长结构充型强度不够而容易发生断裂的问题，且保证各砂芯件完整取模成型，成型性好。

3.本发明砂芯制造工艺将主砂芯掏空，一方面可减少砂芯的重量进而减少砂芯发气量，且掏出的砂芯可由于返回至砂芯制造工艺，实现材料的回收利用，减少企业成本；另一方面主砂芯空腔在铸件过程中与模具排气通道连通，可显著提高砂芯的排气效果，而掏空后的主砂芯溃散性更好，利于铸件脱砂。

4.本发明成型后的小水道砂芯以及水道砂芯上端均通过芯头凸台与主砂芯配合定位，一方面用以支撑小水道砂芯上端与主砂芯进行定位，精确控制小水道砂芯芯身与主砂芯之间的间距，保证成型铸件的设计精度，提高成型铸件正品率；另一方面用以将小水道砂芯和水道砂芯分别与主砂芯连通，将小水道砂芯和水道砂芯产生的气体引入主砂芯内进行排放，排气效果好。

5.本发明水道砂芯上端设有排气芯头以及在主砂芯的配合芯头凸台上设有排气孔，均用于提高砂芯的排气效果，即使充型过程中砂芯仍然在产生气体，也不会导致铸件过程中模具型腔内存在大量窝气而影响铸件成型质量的问题，结合上述砂芯排气结构可使得箱体铸件充型完整，不存在铸件气孔、欠铸或轮廓不清晰等缺陷。

附图说明

图1是本发明一种改进型车用箱体的砂芯制造工艺的工艺流程图；

图2是根据图1的砂芯制造工艺制作的各砂芯件的爆炸示意图；

图3是根据图2中各砂芯件的组装示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：1-主砂芯、2-水道砂芯、3-小水道砂芯、4-十字砂芯、5-搭子砂芯、6-定位底座、7-芯头凸台、8-排气孔、9-排气芯头。

实施例1

请参考图1所示，本发明提供一种改进型车用箱体的砂芯制造工艺，包括主砂芯与水道砂芯拼装模具、小水道砂芯与搭子砂芯拼装模具以及十字砂芯模具，分别按照以下步骤进行：

(a)准备主砂芯与水道砂芯拼装模具，(1)将模具合模后在垂直分型热芯盒射砂机上空运行3次，检查、调整以及紧固模具与设备螺栓，垂直分型热芯盒射砂机为现有技术，故在此不作赘述；(2)清理模具型腔，对模具型腔内死角残留的污垢进行清理，避免对充型砂芯形成阻碍，保证砂芯充型的完整性；(3)将模具通电升温，并在模具的型腔内喷涂砂芯脱模剂，砂芯脱模剂按照质量百分比，包括低熔点石蜡8％、松香3.6％、硬脂酸4.6％、聚乙烯蜡2％、凡士林3.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.4％，其余为混合溶剂；所述混合溶剂为乙酸乙酯56％与二氯乙烷34％的混合物。可耐高温高压，砂芯充型过程中可有效保证砂芯的流动性，减少散砂之间的摩擦和碰撞，减少散失的动能损失和沿程损失，提高砂芯速度以及充填密度，使得砂芯能完整成型，成型表面没有明显缺陷；

(b)加原料，将树脂砂加入至射砂机的砂斗内，树脂砂为在原砂中加入的1.8％树脂粘接剂，固化剂为原砂重量的1.0％；

(c)射砂成型，将动模和定模通电升温至280℃，射砂压力为0.7Mpa，射砂时间为10s；主砂芯件与十字砂芯件在模具内初步成型；

(d)固化成型，砂芯件在模具内的固化时间为600s；

(e)冷却，打开模具，将主砂芯件与十字砂芯件从模具中取出放置在作业平台上自然冷却；其中(1)主砂芯在冷却前进行掏空处理，主砂芯掏空后的四周壁厚为20mm；(2)对主砂芯掏空后进行平放烘烤，烘烤温度为180℃，烘烤时间为1h。平放烘烤防止主砂芯变形；而利用烘烤加快主砂芯硬化同样为防止主砂芯变形；同时具有保存时间长、表面光滑、防潮等优点；

重复步骤(a)～(e)，完成主砂芯、十字砂芯、小水道砂芯、水道砂芯和搭子砂芯的制作；各砂芯件在冷却后进行清除飞边、毛刺以及修补缺肉处理，处理工艺简捷且防止影响组装后的各砂芯件连接的稳定性；

存放各砂芯件，将各砂芯件存放在湿度＜60％、温度＜46°的环境中；

组装砂芯件，将水道砂芯、小水道砂芯、搭子砂芯、十字砂芯、主砂芯上组装在箱体模具内的定位底座上构成箱体模具的砂芯结构，小水道砂芯的下端与主砂芯的结合处涂设砂芯粘接剂，以及在各砂芯件破损处涂设砂芯修补膏。其中砂芯粘接剂可采用现有技术中的多种粘接剂，本技术方案优选为树脂粘接剂，且砂芯修补膏由45％硅微粉、8％细砂、0.36％聚氧乙烯脂肪醇醚、余量为水混合而成。砂芯修补膏与砂芯粘接牢靠，砂芯表面光滑，完善砂芯结构形状的完整性，保证铸件表面结构的成型质量。

表1实施例1砂芯制造工艺制作的各砂芯件平均性能检测

如表1所示，通过实施例1的砂芯制造工艺获得的砂芯具备高强度、流动性好、低发气量等优点，砂芯模具型腔内光洁，清洁度为30mg,无毛刺或黏砂等缺陷，砂芯壁厚尺寸均匀，砂芯结构成型完整，产品合格。

实施例2

请参考图1所示，本发明提供一种改进型车用箱体的砂芯制造工艺，包括主砂芯与水道砂芯拼装模具、小水道砂芯与搭子砂芯拼装模具以及十字砂芯模具，分别按照以下步骤进行：

(a)准备小水道砂芯与搭子砂芯拼装模具，(1)将模具合模后在垂直分型热芯盒射砂机上空运行3次，检查、调整以及紧固模具与设备螺栓，垂直分型热芯盒射砂机为现有技术，故在此不作赘述；(2)清理模具型腔，对模具型腔内死角残留的污垢进行清理，避免对充型砂芯形成阻碍，保证砂芯充型的完整性；(3)将模具通电升温，并在模具的型腔内喷涂砂芯脱模剂，砂芯脱模剂按照质量百分比，包括低熔点石蜡6％、松香2.5％、硬脂酸3.5％、聚乙烯蜡1.5％、凡士林4.5％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5％，其余为混合溶剂；所述混合溶剂为乙酸乙酯56％与二氯乙烷34％的混合物。可耐高温高压，砂芯充型过程中可有效保证砂芯的流动性，减少散砂之间的摩擦和碰撞，减少散失的动能损失和沿程损失，提高砂芯速度以及充填密度，使得砂芯能完整成型，成型表面没有明显缺陷；

(b)加原料，将树脂砂加入至射砂机的砂斗内，树脂砂为在原砂中加入的2％树脂粘接剂，固化剂为原砂重量的1.2％。采用在原砂中加入的2.0％树脂粘接剂，砂芯的充填密度随着树脂粘接剂的增加，使得散砂连接在一起，减少散砂之间的摩擦，充填密度增大；当树脂粘接剂大于2.0％,聚集较大的散砂团块会降低砂芯的流动性，降低砂芯的充填密度，本实施例优选在原砂中加入的2.0％树脂粘接剂。

(c)射砂成型，将动模和定模通电升温至260℃，射砂压力为0.6Mpa，射砂时间为10s；主砂芯件与十字砂芯件在模具内初步成型；

(d)固化成型，砂芯件在模具内的固化时间为580s；

(e)冷却，打开模具，将小水道砂芯件与搭子砂芯件从模具中取出放置在作业平台上自然冷却；

重复步骤(a)～(e)，完成主砂芯、十字砂芯、小水道砂芯、水道砂芯和搭子砂芯的制作；其中(1)主砂芯在冷却前进行掏空处理，主砂芯掏空后的四周壁厚为18mm；(2)对主砂芯掏空后进行平放烘烤，烘烤温度为160℃，烘烤时间为1.2h。平放烘烤防止主砂芯变形；而利用烘烤加快主砂芯硬化同样为防止主砂芯变形；同时具有保存时间长、表面光滑、防潮等优点。各砂芯件在冷却后进行清除飞边、毛刺以及修补缺肉处理，处理工艺简捷且防止影响组装后的各砂芯件连接的稳定性；

存放各砂芯件，将各砂芯件存放在湿度＜60％、温度＜46°的环境中；

组装砂芯件，将水道砂芯、小水道砂芯、搭子砂芯、十字砂芯、主砂芯上组装在箱体模具内的定位底座上构成箱体模具的砂芯结构，小水道砂芯的下端与主砂芯的结合处涂设砂芯粘接剂，以及在各砂芯件破损处涂设砂芯修补膏。其中砂芯粘接剂可采用现有技术中的多种粘接剂，本技术方案优选为树脂粘接剂，且砂芯修补膏由40％硅微粉、7％细砂、0.45％聚氧乙烯脂肪醇醚、余量为水混合而成。砂芯修补膏与砂芯粘接牢靠，砂芯表面光滑，完善砂芯结构形状的完整性，保证铸件表面结构的成型质量。

表2实施例2砂芯制造工艺制作的各砂芯件平均性能检测

如表2所示，通过实施例2的砂芯制造工艺获得的砂芯具备高强度、流动性好、低发气量等优点，砂芯模具型腔内光洁，清洁度为35mg,无毛刺或黏砂等缺陷，砂芯壁厚尺寸均匀，砂芯结构成型完整，产品合格。

实施例3

请参考图1所示，本发明提供一种改进型车用箱体的砂芯制造工艺，包括主砂芯与水道砂芯拼装模具、小水道砂芯与搭子砂芯拼装模具以及十字砂芯模具，分别按照以下步骤进行：

(a)准备十字砂芯拼装模具，(1)将模具合模后在垂直分型热芯盒射砂机上空运行3次，检查、调整以及紧固模具与设备螺栓，垂直分型热芯盒射砂机为现有技术，故在此不作赘述；(2)清理模具型腔，对模具型腔内死角残留的污垢进行清理，避免对充型砂芯形成阻碍，保证砂芯充型的完整性；(3)将模具通电升温，并在模具的型腔内喷涂砂芯脱模剂，砂芯脱模剂按照质量百分比，包括低熔点石蜡6％、松香2.8％、硬脂酸3.9％、聚乙烯蜡3％、凡士林4.3％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5％，其余为混合溶剂；所述混合溶剂为乙酸乙酯56％与二氯乙烷34％的混合物。可耐高温高压，砂芯充型过程中可有效保证砂芯的流动性，减少散砂之间的摩擦和碰撞，减少散失的动能损失和沿程损失，提高砂芯速度以及充填密度，使得砂芯能完整成型，成型表面没有明显缺陷；

(b)加原料，将树脂砂加入至射砂机的砂斗内，树脂砂为在原砂中加入的1.5％树脂粘接剂，固化剂为原砂重量的1.0％。

(c)射砂成型，将动模和定模通电升温至270℃，射砂压力为0.5Mpa，射砂时间为10s；主砂芯件与十字砂芯件在模具内初步成型；

(d)固化成型，砂芯件在模具内的固化时间为600s；

(e)冷却，打开模具，将十字砂芯件从模具中取出放置在作业平台上自然冷却；

重复步骤(a)～(e)，完成主砂芯、十字砂芯、小水道砂芯、水道砂芯和搭子砂芯的制作；其中(1)主砂芯在冷却前进行掏空处理，主砂芯掏空后的四周壁厚为19mm；(2)对主砂芯掏空后进行平放烘烤，烘烤温度为170℃，烘烤时间为1h。平放烘烤防止主砂芯变形；而利用烘烤加快主砂芯硬化同样为防止主砂芯变形；同时具有保存时间长、表面光滑、防潮等优点。各砂芯件在冷却后进行清除飞边、毛刺以及修补缺肉处理，处理工艺简捷且防止影响组装后的各砂芯件连接的稳定性；

存放各砂芯件，将各砂芯件存放在湿度＜60％、温度＜46°的环境中；

组装砂芯件，将水道砂芯、小水道砂芯、搭子砂芯、十字砂芯、主砂芯上组装在箱体模具内的定位底座上构成箱体模具的砂芯结构，小水道砂芯的下端与主砂芯的结合处涂设砂芯粘接剂，以及在各砂芯件破损处涂设砂芯修补膏。其中砂芯粘接剂可采用现有技术中的多种粘接剂，本技术方案优选为树脂粘接剂，且砂芯修补膏由34％硅微粉、7％细砂、0.26％聚氧乙烯脂肪醇醚、余量为水混合而成。砂芯修补膏与砂芯粘接牢靠，砂芯表面光滑，完善砂芯结构形状的完整性，保证铸件表面结构的成型质量。

表3实施例3砂芯制造工艺制作的各砂芯件平均性能检测

如表3所示，通过实施例3的砂芯制造工艺获得的砂芯具备高强度、流动性好、低发气量等优点，砂芯模具型腔内光洁，清洁度为28mg,无毛刺或黏砂等缺陷，砂芯壁厚尺寸均匀，砂芯结构成型完整，产品合格。

实施例4

请参考图2所示，本实施例提供一种根据上述实施例1-3任意一项砂芯制造工艺制作出的砂芯结构，包括主砂芯1和与主砂芯1组装的小水道砂芯3、水道砂芯2、搭子砂芯5和十字砂芯4，水道砂芯2与小水道砂芯3的上端均设有与主砂芯1配合的芯头凸台7，水道砂芯2通过芯头凸台7插入主砂芯1内，用以连通水道砂芯2与主砂芯1；小水道砂芯3通过芯头凸台7插入主砂芯1内，用以连通小水道砂芯3与主砂芯1，小水道砂芯3和水道砂芯2分别通过芯头凸台7与主砂芯1连接，用以在铸件过程中将小水道砂芯3和水道砂芯2产生的气体引入主砂芯1内并通过主砂芯1内掏空的空腔储存或排出，排气效果好。

请结合图2和图3所示，小水道砂芯3、水道砂芯2、搭子砂芯5、十字砂芯4以及主砂芯1组合安装在定位底座6上，主砂芯1的底部通过十字砂芯4固定在定位底座6的分流孔上，铸件过程中，铝液经十字砂芯4与分流孔的四个配合间隙进入型腔内，十字砂芯4搭接在分流孔上端，在十字砂芯4的上端设有圆形凸台，主砂芯1的底部设有与圆形凸台配合的凹槽，十字砂芯4通过圆形凸台插入主砂芯1的凹槽内与其进行定位。

小水道砂芯3的下端与主砂芯1定位配合，小水道砂芯3的上端与模具外壳定位配合，水道砂芯2的下端插入定位底座6上进行固定，且水道砂芯2的上端设有与主砂芯1配合的芯头凸台7。小水道砂芯3包括小水道砂芯3芯身以及沿小水道砂芯3芯身下端设置的弯折端，小水道砂芯3芯身为直线形块状结构，小水道砂芯3芯身与弯折端设有90°圆弧形转角结构，用以安装在主砂芯1下端，用以支撑小水道砂芯3下端与主砂芯1进行定位；且保证定位过程中不容易磕碰摩擦产生掉砂的现象。

在小水道砂芯3芯身远离所述弯折端的上端设有锥盲孔，用以合模后通过插销插入锥盲孔内，便于支撑小水道砂芯3上端与金属模具进行定位；且在锥盲孔的底部设有金属型限位块，避免插销插入锥盲孔内与锥盲孔底部产生摩擦掉砂的现象，进行产生定位松动影响产品质量。

小水道砂芯3的芯头凸台7设于其砂身的上端，芯头凸台7沿其轴向垂直插入主砂芯1内，用以支撑小水道砂芯3上端与主砂芯1进行定位，且用以连通小水道砂芯3与主砂芯1气道。具体地，为便于小水道砂芯3的芯头凸台7下芯操作，将芯头凸台7的横截面呈圆形状，且芯头凸台7横截面的直径沿其插入主砂芯1一侧逐步递减，不仅便于下芯定位精度高，且不存在棱角棱边的结构，不易磕碰掉砂，实用性好。

小水道砂芯3芯身与芯头凸台7连接的上端沿小水道砂芯3芯身的长度方向外扩成圆弧结构，且圆弧结构的圆心线沿锥盲孔中心穿过，并与芯头凸台7的轴向线在同一条直线上，可有效提高小水道砂芯3芯身与芯头凸台7连接的一端的受力强度，避免芯头凸台7插入主砂芯1内与主砂芯1相抵或者利用插销插入锥盲孔内与小水道砂芯3芯身相抵时出现砂芯形变或折损的现象，增加小水道砂芯3定位效果同时保证其结构刚性强度。

水道砂芯2包括水道砂芯2芯身以及设于水道砂芯2芯身上端的芯头凸台7，水道砂芯2芯身的下端通过插入定位底座6进行定位，水道砂芯2芯身上端通过芯头凸台7插入主砂芯1内进行定位，水道砂芯2芯身插入主砂芯1一端的芯头凸台7沿水道砂芯2芯身呈垂直弯折，且垂直弯折的芯头凸台7为底面呈长方形的凸台结构。水道砂芯2芯身与主砂芯1配合连接的上端设有两个排气芯头9，两个排气芯头9与型腔内待成型的箱体法兰盘预留攻丝工艺孔的位置相对应，且两个排气芯头9可向上穿过型腔并与金属模具的排气通道相连通。

两个排气芯头9为圆柱状，且两个排气芯头9的尺寸与箱体法兰盘的螺纹孔的尺寸相适配。箱体法兰盘成型过程中，设计的排气芯头9可直接在箱体法兰盘预留攻丝工艺孔的位置形成与箱体法兰盘的螺纹孔尺寸相适配的通孔，减少了箱体法兰盘后期钻孔工序，提高箱体加工质量的同时可提高箱体加工效率。

本发明的具体实施方式为：将上述砂芯结构应用于车用尾气处理箱体模具，将主砂芯1以及主砂芯1下端的定位底座6定位好后，利用水道砂芯2芯身下端镶崁入定位底座6内，用以支撑水道砂芯2下端与定位底座6进行定位，定位后水道砂芯2芯身下端距离主砂芯1为5mm；而利用水道砂芯2上端的凸台结构的芯头凸台7插入主砂芯1内，用以支撑水道砂芯2上端与主砂芯1进行定位,定位后水道砂芯2芯身上端距离主砂芯1为5mm，可精确控制水道砂芯2芯身与主砂芯1之间的间距。

进而，利用小水道砂芯3弯折端镶崁入主砂芯1再涂砂芯粘结剂，用以支撑小水道砂芯3下端与主砂芯1进行定位，定位后小水道砂芯3芯身下端距离主砂芯1为5mm；利用小水道砂芯3上端的芯头凸台7插入主砂芯1内，用以支撑小水道砂芯3上端与主砂芯1进行定位,芯头凸台7高度为19mm，插入主砂芯1内的距离为14mm，定位后小水道砂芯3芯身上端距离主砂芯1为5mm，两定位位置距离为340mm左右，直线形块状的小水道砂芯3芯身沿竖直平面的主砂芯1距离相同，可精确控制小水道砂芯3芯身与主砂芯1之间的间距，保证成型铸件的设计精度；保证各砂型件相互支撑稳定、定位可靠，避免小水道砂芯3、水道砂芯2与主砂芯1发生错位，导致水道砂芯2形成的水道与主砂芯1、小水道砂芯3形成的水道之间存在相互渗水的现象，保证成型铸件的设计精度，提高成型铸件正品率。

利用砂芯进行铸件，铝液经十字砂芯4与分流孔的配合间隙由下往上注入至型腔内，定位底座6采用金属制成，结构强度高，可稳定支撑其他砂型件，且定位底座6优化为金属座，相对传统砂型底座不容易受铝水长时间高温冲刷导致底座砂易脱落的情况；而采用分块式的砂芯件相定位配合，可有效将小水道砂芯3、水道砂芯2与主砂芯1连通，将小水道砂芯3和水道砂芯2产生的气体引入主砂芯1内，并通过中空设置的主砂芯1排出模具型腔，排气效果好，箱体充型完整，不存在铸件气孔、欠铸或轮廓不清晰等缺陷。

实施例5

请参考图2所示，本实施例在实施例4的基础上做了进一步改进，具体地，水道芯头凸台7与主砂芯1的配合面上设有两个直径为12mm的排气孔8；且两个排气孔8沿凸台结构的底面中心呈镜像对称设置，由于水道砂芯2在车用尾气处理箱体模具内竖放置，并排镜像对称设置的排气孔8可沿气体蔓延方向将气体引入主砂芯1内，起到较好的排气效果，结构设计简单巧妙。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。