CN101066557A - 柴油机气缸盖铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铸造技术，具体涉及柴油机核心零部件气缸盖铸造工艺，特指一种柴油机气缸盖铸造方法。其采用从气缸盖两侧的底端引入铁水的底注浇注方式，可以实现平稳充型，有利于型腔排气。同时在各热节的部位配合使用冷铁，以均匀铸件不同部位的冷却速度；利用铸件的自补缩，以减少铸件内的缩松、缩孔消除铸造组织缺陷，从而保证铸件的内在质量；本发明有效地消除铸件内部组织疏松、内腔光洁度偏低问题，合格率高，操作简单实用，工艺稳定可靠。
Description
技术领域
本发明属于铸造技术，具体涉及柴油机核心零部件气缸盖铸造工艺，特指一种柴油机气缸盖铸造方法。
背景技术
气缸盖是国内铸造行业公认的尖端技术，柴油机气缸盖又是其主要代表零件之一，复杂的内腔结构、壁厚差较大的特点和球墨铸铁材质易导致该产品的废品率较高，从而导致气缸盖制造成本的很高。
气缸盖是柴油机的关键零件之一，它的品质好坏直接影响到柴油机的整机性能和使用寿命，因此制造厂家对气缸盖的制造技术历来非常关注。
L21/31气缸盖是L21/31型柴油机的核心零件，毛重约250公斤，材质为QT400-15。内腔有两个气道和两层水腔，壁厚差较大，最小壁厚仅为10mm，最大壁厚达到80mm，易产生组织疏松缺陷。该产品技术要求高，铸件不允许存在夹渣、夹砂、气孔、疏松、裂纹等影响产品性能和水压试验的缺陷存在，要求在8bar的压力下保持30分钟不产生渗漏。现有专利200610042024.9“一种铸造气缸盖的方法”本发明具有在进气道上方开设浇注系统、采用顶注方式。03826754.3“尤其用于发动机气缸盖的拉床、铸模和铸造工艺”，其提出一种尤其用于发动机气缸盖的拉床、铸模以及铸造工艺，其以低压铸造为特征。
发明内容
为了克服上述技术困难，本发明的目的是提出一种提高生产成品率的L21/31气缸盖铸造工艺，解决了L21/31气缸盖在铸造生产过程中产生的组织疏松、内腔光洁度偏低等铸造问题。
本发明解决上述技术问题所采用的工艺方案是：
(1)针对L21/31气缸盖在爆发面、螺栓孔、高压油管孔等热节部位容易产生组织疏松缺陷的结构特点，采用从气缸盖两侧的底端引入铁水的底注浇注方式，可以实现平稳充型，有利于型腔排气。同时在各热节的部位配合使用冷铁，以均匀铸件不同部位的冷却速度；利用铸件的自补缩，以减少铸件内的缩松、缩孔消除铸造组织缺陷，从而保证铸件的内在质量；
(2)采用中频电炉熔炼以保证铁水的熔化质量和温度；
(3)为了有效地利用球墨铸铁的石墨化膨胀作用，采用树脂砂造型、制芯，进一步提高铸型的刚度；
(4)水套泥芯采用铬铁矿砂制作，减小铸件内腔的粘砂，从而保证铸件内腔的光洁度；
(5)出炉温度：1500±10℃；浇注温度：1360-1380℃；
(6)浇注时采用蜂窝陶瓷过滤器。
本发明的优点：
(1)有效地消除铸件内部组织疏松、内腔光洁度偏低问题，合格率高。
(2)操作简单实用，工艺稳定可靠。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1-1、图1-2为L21/31气缸盖的铸造工艺简图：
1、直浇道 2、横浇道 3、内浇道 4、爆发面 5、冒口 6、冒口窝 7、冷铁
图2为树脂砂烘干工艺规范
具体实施方式
如图1所示，采用两箱造型、底注式的浇注系统。
其工艺流程为：
(1)按照铸造工艺图制造模具。
(2)造型和制芯。由于采用树脂砂生产，在造型和制芯过程中注意泥芯的出气、砂芯的紧实度和冷铁位置的准确性，芯砂的固化速度要适中。
(3)铸型和砂芯的烘干。为了保证铸型和砂芯烘透、烘干、不开裂，要严格控制升温和降温速度。具体见图2，树脂砂烘干工艺规范。
(a)升温阶段：为了防止铸型和砂芯开裂，升温速度控制在250℃/小时以下；
(b)保温阶段：为了保证铸型和砂芯烘透、烘干，温度控制在220℃±30℃，时间不小于1小时；
(c)降温阶段：为了防止铸型和砂芯开裂，采用随炉冷却。
(4)配模。配模时检查铸型和砂芯的烘干度，注意除锈和保证出气畅通。
(5)熔化铁水。严格按配料单称取各种炉料，控制铁液的出炉和浇注温度。
(6)浇注。浇注过程中要保证浇注速度和时间，不允许断流。
(7)开箱、打磨、精整。开箱前保证保温时间(≥10小时)，开箱过程中注意震动时间防止铸件产生裂纹，最后精整合格。
Claims (2)
1.柴油机气缸盖铸造方法，采用常规铸造工艺，其特征是：采用从气缸盖两侧的底端引入铁水的底注浇注方式，同时在各热节的部位配合使用冷铁；采用铬铁矿砂制作水套泥芯；出炉温度：1500±10℃；浇注温度：1360-1380℃。
2.根据权利要求1所述的柴油机气缸盖铸造方法，其特征是：所述浇注时采用蜂窝陶瓷过滤器。
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