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技术领域

本发明涉及汽缸盖，特别涉及一种带有检测定位台阶的缸盖气道及气道检测方法。

背景技术

在缸盖的批量生产过程中，缸盖气道会因毛坯浇铸过程中的气道砂芯的定位精度、模具表面的清洁度、浇铸液的温度和流动方式等原因及模具长期处于高热的恶劣使用条件，而与理论模型发生偏差，这些偏差会对气道性能产生影响，进而影响燃烧特性，降低发动机的性能输出。

经了解，目前对于大多数的缸盖生产厂家而言，缸盖气道位置的精确度或是没有监控，或是通过剖切贴片或3D扫描的方式实现对生产制造过程的反馈，而贴片/扫描的办法存在检测周期长，效率低的缺点。也有生产厂在缸盖的气道内预铸出三坐标检测凸台，具体为：1）凸台以高出或凹陷于气道表面的方式永存于气道内；2）凸台设置在靠近歧管安装面的位置。该检测凸台虽然实现了气道位置精确度的监控和反馈，但其也存在明显不足，如高出或凹陷于气道表面的凸台在气道内均产生扰流或涡流，影响气道的整体流通能力；传统气道砂芯定位方式是以缸盖模具压紧砂芯芯头的方式实现的，而在远离芯头的气道喉口位置，在浇铸液流动过程中，尤其是刚开始浇铸的时候，依然有发生砂芯漂移的风险。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种带有检测定位台阶的缸盖气道及气道检测方法，该方法解决了气道阻气，损耗发动机性能的问题，其检测过程稳定性，节约了生产质量成本和周期。

本发明所采用的技术方案是：一种带有检测定位台阶的缸盖气道,为一体式结构，包括气道和燃烧室，其技术要点是：在每个气道的喉口位置还设置有三角形定位台阶，三角形台阶各面的最短边长不小于5mm，各平面拔模角斜度小于1?，铸造圆角小于等于0.5mm。

一种带有检测定位台阶的缸盖铸造模具，包括侧模、气道砂芯芯头、气道砂芯、底模和燃烧室镶块，其技术要点是：在气道砂芯的喉口位置还设置有三角形定位台阶，三角形台阶各面的最短边长不小于5mm，各平面拔模角斜度小于1?，棱边圆角小于等于0.5mm。

一种缸盖气道检测方法,其技术要点是：包括：

铸造带有三角形定位台阶的缸盖毛坯；

确定零向基准点，测量缸盖气道内预铸的三角形定位台阶的3个平面分别与缸盖零向基准点的实际距离，该测量距离与设定距离的理论值比较，若实际距离与理论值的差的绝对值小于或等于0.5mm，则认定气道砂芯位置合格；否则，当任一方向的距离不满足上述要求，都认定该缸盖毛坯不合格。

铸造带有三角形定位台阶的缸盖毛坯，包括：首先制作砂芯模具，在每个气道砂芯的喉口位置、距离气道与燃烧室分界面4~5mm的距离设置三角形定位台阶，三角形台阶各面的最短边长不小于5mm，各平面拔模角斜度小于1?，棱边圆角小于等于0.5mm；

其次，利用上述砂芯模具，通过冲砂结壳的生产工艺制造气道砂芯，在不使用砂芯填补剂的前提下，保证开模后的芯体完整；

最后，在上述气道砂芯的基础上，将缸盖外模合模并浇铸，生产带有气道腔体的缸盖毛坯。

零向基准点确定过程包括：以缸盖毛坯四个燃烧室中心的连线方向为X向；以缸盖高度方向为Z向；以与缸盖X向及Z向相垂直的方向定义为Y向；以缸盖第2、3缸燃烧室中心连线的中点位置为X向零基准；以缸盖底面支撑点为Z向零基准；以距缸盖底面支撑点所构成平面往上5mm的平面与缸盖进气侧的粗加工靠点的毛坯面的交线为Y向零基准。

本发明的优点及有益效果是：该带有检测定位台阶的缸盖气道及气道检测方法，利用设置在气道砂芯喉口位置的三角形定位台阶，使缸盖气道位置的精确度在缸盖生产制造过程中成为可监控项，便于气道问题的发现和问题原因的查找，及时给予生产制造反馈，有助于缸盖产品的稳定性的提高，节约了生产质量成本和周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明带有检测凸台的缸盖气道结构示意图；

图2为本发明带有检测凸台的缸盖气道模具结构示意图；

图3为本发明带有检测凸台的缸盖气道检测方法流程图；

图4为本发明带有检测凸台的缸盖气道检测方法X、Y向理论距离；

图5为本发明带有检测凸台的缸盖气道检测方法Z向理论距离；

图6为本发明带有检测凸台的缸盖气道检测方法燃烧室镶块高度示意图；

图7为本发明喉口加工轮廓线示意图；

图中序号如下:1气道、2燃烧室、3三角形定位台阶、4侧模、5气道砂芯芯头、6气道砂芯、7三角形定位台阶、8气道砂芯定位基准、9底模、10燃烧室镶块、11燃烧室镶块、12底模、13气道、14喉口加工轮廓线、15燃烧室。

具体实施方式

使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1～7和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

本实施例采用的带有检测定位台阶的缸盖气道，为一体式结构，包括气道1和燃烧室2，在每个气道砂芯的喉口位置还设置有三角形定位台阶3（如图1），三角形台阶3各面的最短边长不小于5mm，各平面拔模角斜度小于1?，铸造圆角小于等于0.5mm。

实施例2：

本实施例采用的带有检测定位台阶的缸盖铸造模具，，包括侧模4、气道砂芯芯头5、气道砂芯6、气道砂芯定位基准8、底模9和燃烧室镶块10，在气道砂芯6的喉口位置还设置有三角形定位台阶7（如图2），三角形定位台阶7各面的最短边长不小于5mm，各平面拔模角斜度小于1?，棱边圆角小于等于0.5mm。

实施例3：

本实施例采用的缸盖气道检测方法,包括以下步骤（如图3）：

步骤101，铸造带有三角形定位台阶的缸盖毛坯。包括：首先制作砂芯模具，在每个气道砂芯的喉口位置，距离气道与燃烧室分界面4～5mm的距离设置三角形台阶，三角形台阶各面的最短边长不小于5mm，各平面拔模角斜度小于1?，棱边圆角小于等于0.5mm；

其次，利用上述砂芯模具，通过冲砂结壳的生产工艺制造气道砂芯，在不使用砂芯填补剂的前提下，保证开模后的芯体完整；

最后，在上述气道砂芯的基础上，将缸盖外模合模并浇铸，生产带有气道腔体的缸盖毛坯。

步骤102，确定零向基准点。零向基准点确定过程包括：以缸盖毛坯四个燃烧室中心的连线方向为X向；以缸盖高度方向为Z向；以与缸盖X向及Z向相垂直的方向定义为Y向；以缸盖第2、3缸燃烧室中心连线的中点位置为X向零基准；以距缸盖底面支撑点所构成平面往上5mm的平面与缸盖进气侧的粗加工靠点的毛坯面的交线为Y向零基准。

步骤103，本实施例利用三坐标测量仪的检测探针，探针测头直径小于等于3mm，分别检测缸盖毛坯各缸气道内预铸的三角台的3个平面与该缸盖零基准间的X向，Y向，Z向距离，本实施例中，共有4个汽缸气道13，本实施例仅以第一个气道为例加以说明。获得第一个气道与其对应的零基准间的X向测量值为X1’，第一个气道与其对应的零基准间的Y向测量值为Y1’，第一个气道与其对应的零基准间的Z向测量值为Z1’。三个方向的测量值分别与理论值X1、Y1、Z1进行比较，当测量值与理论值差值的绝对值小于或等于0.5mm，则判断该气道位置合格。当缸盖毛坯中任意气缸中的任意X、Y、Z向出现不合格时，则该缸盖毛坯为不合格。其他的第二气道、第三气道、第四气道的处理过程与其相同。在此不再赘述（如图4、图5）。

当发现气道位置不合格时，可根据检测结果，快速判断问题产生原因，从而有针对性的对模具进行检查：

（1）当检测结果显示X向尺寸不合格时，则应检查气道砂芯的完整性，检查与气道砂芯配合的缸盖底模的定位基准的磨损量；

（2）当检测结果显示Y向尺寸不合格时，在检查（1）内容的基础上，还需检查侧模与气道砂芯的芯头的配合程度；

（3）当检测结果显示Z向尺寸不合格时，则应检查燃烧室镶块凸出缸盖底模的高度。在本实施例中，仅以4汽缸缸盖的第一个缸的燃烧室镶块为例加以说明，凸出高度则需检测燃烧室镶块11的顶端位置的平台与底模12之间的高度距离L（如图6），此外还应检查侧模与气道砂芯芯头的配合量；

步骤104，缸盖毛坯通过步骤103检测合格后，转入加工阶段。通过使用半径R=20mm，底圆Φ=26mm头部呈半圆状的成型刀具，在以缸盖底面起26mm加工深度的条件下，根据喉口加工轮廓线14，切削掉在缸盖气道13的喉口位置预铸的三角形台阶，使气流平顺流向燃烧室15。（如图7）

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。