CN101590519B - 铝合金进气歧管的浇注铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金进气歧管的浇注铸造工艺，采用倾转式浇注与阶梯浇注相结合的铸造工艺，包括如下技术措施：1、确定铸件浇注位置：把进气歧管铸件采用竖立方式，2、设计浇注系统：其技术特点为：(1)在直浇道与型腔面之间设置多个内浇口，在进气歧管的稳压箱的上部设置辅助浇道，在进气歧管的稳压箱的适当部位设置多个边冒口；(2)浇口盆内设置有浇液分配隔板，浇口盆底部辅助浇道进料口的位置比直浇道进料口的位置略高；本发明具有以下优点：本发明在稳压箱安装面加装辅助浇道和边冒口，以增强侧面的补缩作用和调节整个型腔的热量平衡，这是一般的倾转式浇注工艺是无法实现的。从而大大提高了铸件成品率。
Description
技术领域：
本发明属于金属型重力铸造工艺，涉及一种铝合金进气歧管的浇注铸造工艺。
背景技术：
进气歧管是发动机上的一个重要部件，该部形体独特，管路结构复杂，管壁厚薄不一，可以说是发动机上的形状、管壁厚度变化最大的零部件。正因其形体独特，形状复杂，管壁厚度不一的特性，其铸造件的制作过程也很复杂，给铸造工艺带来了较大的难度。
目前，对进气歧管的铸造，绝大多数还是采用金属型水平浇注重力铸造工艺或倾转浇注铸造工艺生产，这两种铸造工艺虽有其优点，但还是存在较多的不足之处。水平式浇注工艺由于浇注系统比较复杂，为保证充型平稳，进料方式一般采用底注式或中注式浇注系统，横浇道较长，充型能力相对要差，易出现冷隔、浇不足等缺陷。而倾转式浇注工艺可以实现自动浇注，具有利于充型平稳，浇冒口小，节约材料的优点，但由于现有的倾转式浇注工艺，其铸件浇注位置设置，是把进气歧管铸件采用横放式，使其稳压箱定位在底部位置，这种位置的设置，使得浇注冒口无法开设，稳压箱上的热节只能靠冷却的方法解决，而这种单一的冷却方法可靠性较差，使铸件容易产生缩松等缺陷，从而造成铸件成品率低。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是，针对上述浇注铸造工艺存在的不足，提供一种能克服充型能力差、易出现冷隔、易产生缩松缺陷的铝合金进气歧管的浇注铸造工艺。
本发明的技术解决方案是，一种铝合金进气歧管的浇注铸造工艺，其特征在于：采用倾转式浇注与阶梯浇注相结合的铸造工艺，包括如下技术措施：
1、确定铸件浇注位置：把进气歧管铸件采用竖立方式，使其稳压箱定位在一侧，缸盖进气管安装面定位在另一侧。
2、设计浇注系统：浇注系统包括浇口盆、直浇道、内浇口、辅助浇道、边冒口；其技术特点为：
(1)、在进气歧管的缸盖进气管安装面的一侧设置直浇道，在直浇道与型腔面之间设置多个内浇口，在进气歧管的稳压箱的上部设置辅助浇道，在进气歧管的稳压箱的适当部位设置多个边冒口，浇口盆设置在直浇道、辅助浇道的上端；
(2)、浇口盆内设置有浇液分配隔板，浇口盆底部辅助浇道进料口的位置比直浇道进料口的位置略高；
3、浇注工艺操作技术：要求掌握和控制好浇注机的倾转角度和转动速度，使其：
(1)、利用浇口盆进料分配隔板及进料口高度差合理分配铝液的进料比例；
(2)、浇注机开始转动时浇口盆里的金属溶液要开始进料；
(3)、浇注初期是从直浇道进料，金属溶液从浇口盆通过直浇道并首先充盈满到直浇道底部，而后金属溶液自下而上呈阶梯状地从直浇道内的各个内浇口逐步充盈到型腔内，浇注后期才能从辅助浇道补充进料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：由于本发明采用了倾转式浇注与阶梯浇注接合的铸造工艺方案，克服了现有技术中水平式浇注工艺存在的充型能力差，易出现冷隔、易产生缩松等缺陷，同时，又克服了倾转式浇注工艺存在的把进气歧管铸件采用横放式稳压箱定位在底部位置，使得浇注冒口无法开设，稳压箱上的热节只能靠冷却的方法解决，使铸件容易产生缩松等缺陷，而本发明在稳压箱安装面加装辅助浇道和边冒口，以增强侧面的补缩作用和调节整个型腔的热量平衡，这是一般的倾转式浇注工艺是无法实现的。从而大大提高了铸件成品率。
本发明倾转式浇注与阶梯浇注接合的铸造工艺不仅适有于汽车进气歧管铸件的浇注铸造，还适用于类似于汽车进气歧管形状的铸件的浇注铸造。这是因为对类似于进气歧管稳压箱上热节出现的缺陷可灵活采用本发明的技术手段予以解决。
附图说明：
图1为进气歧管铸件示意图；
图2为本发明铝合金进气歧管的浇注铸造成工艺系统图。
图中所示：1、浇口盆，2、直浇道，3、内浇口，4、边冒口，5、进料分配隔板，6、辅助浇道，7、稳压箱，8、缸盖进气管。
具体实施方式：
首先需要进行解释和说明的是，所谓倾转式浇注与阶梯浇注结合的铸造工艺方案是指包括模具与浇注系统安置在浇注机内，通过控制浇注机的倾斜、转动，带动浇注机内的模具与浇注系统倾斜并加以转动，金属溶液从浇口盆通过直浇道并首先充盈满到直浇道底部，充盈满到直浇道底部的金属溶液自下而上呈阶梯状地从直浇道内的各个内浇口逐步充盈到型腔内，这个浇注铸造成过程称之为倾转式浇注与阶梯浇注结合的铸造工艺。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：
一种铝合金进气歧管类的浇注铸造工艺，本发明利用和吸收现有的倾转式浇注工艺可以实现自动浇注，具有利于充型平稳，浇冒口小，节约材料的优点，但由于现有的倾转式浇注工艺，其铸件浇注位置设置，是把进气歧管铸件采用横放式，使其稳压箱定位在底部位置，这种位置的设置，使得浇注冒口无法开设，稳压箱上的热节只能靠冷却的方法解决，而这种单一的冷却方法可靠性较差，使铸件容易产生缩松等缺陷，从而造成铸件成品率低。因此本发明的关键是一种浇注方式的改变，采用倾转式浇注与阶梯浇注相结合的铸造工艺，包括如下技术措施：
1、确定铸件浇注位置：把进气歧管铸件采用竖立方式，使其稳压箱7定位在浇注机的一侧，缸盖进气管8安装面定位在浇注机的另一侧。
2、设计浇注系统：包括浇口盆1、直浇道2、内浇口3、边冒口4、进料分配隔板5等工艺要素，首先是通过分析计算，设计初步的浇注系统，通过铸造凝固模拟软件进行充型及凝固过程模拟，根据结果再进行修改和调整。其技术特点为：
(1)、在进气歧管的缸盖进气管8安装面的一侧设置直浇道2，在直浇道2与型腔面之间设置多个内浇口3；其直浇道2、内浇口3既是进料通道也是用来补缩零件的通道，工艺设计时要重点考虑，既尽可能减少合金，同时要保证补缩充分，调节整个型腔的热量平衡，也要防止除砂振裂问题。在进气歧管稳压箱7的上部设置辅助浇道6，在进气歧管稳压箱7的适当部位设置多个边冒口4；其主要作用是对此处予以补缩，在此处加辅助浇道6主要是加强边冒口4的补缩效果，除上部边冒口4外，一般情况下根据铸件情况可在侧面稳压的热节上加暗冒口(这点一般的倾转式浇注工艺是无法实现的)，以增强侧面的补缩作用和调节整个型腔的热量平衡。浇口盆1设置在直浇道2、辅助浇道6的上端。
(2)、浇口盆1内设置有浇液分配隔板5，浇口盆底部辅助浇道进料口的位置比直浇道进料口的位置略高。
3、浇注工艺操作技术：要求掌握和控制好浇注机的倾转角度和转动速度，使其：
(1)、利用浇口盆进料分配隔板5及进料口高度差合理分配铝液的进料比例。
(2)、浇注机开始转动时浇口盆里的金属溶液要开始进料。
(3)、浇注初期是从直浇道2进料，金属溶液从浇口盆通过直浇道2并首先充盈满到直浇道底部，而后金属溶液自下而上呈阶梯状地从直浇道2内的各个内浇口3逐步充盈到型腔内，浇注后期才能从辅助浇道6补充进料。
浇口盆1的形式也很重要可影响铝水充型。浇注机在0-90度范围内可以随时停止，以根据不同的铸件确定不同的凝固角度，达到顺序凝固之要求，通常要求浇注机转动时浇口盆里的铝液要开始进料、转动到凝固角度时浇口盆里不能有残留的铝液；浇口盆中的进料隔板5是非常关键的，本工艺的浇注要求是浇注初期要从内浇口3阶梯式浇注系统进料、此时不能从辅助浇道6进料，浇注后期才能从辅助浇道6补充进料，这一要求的实现主要取决于进料分隔板5的设计及主浇道与辅助浇道6的高度差设计。
浇注时间通常9-14s。原则是整个浇注过程要平稳不能断流，快速充满模具型腔的同时要考虑型腔中气体的排除。
Claims (1)
1.一种铝合金进气歧管的浇注铸造工艺，其特征在于：采用倾转式浇注与阶梯浇注相结合的铸造工艺，包括如下技术措施：
I、确定铸件浇注位置：把进气歧管铸件采用竖立方式，使其稳压箱(7)定位在浇注机的一侧，缸盖进气管(8)安装面定位在浇注机的另一侧；
II、设计浇注系统：浇注系统包括浇口盆(1)、直浇道(2)、内浇口(3)、辅助浇道(6)、边冒口(4)，其技术特点为：
①、在进气歧管的缸盖进气管(8)安装面的一侧设置直浇道(2)，在直浇道(2)与型腔面之间设置多个内浇口(3)，在进气歧管的稳压箱(7)的上部设置辅助浇道(6)，在进气歧管的稳压箱(7)的适当部位设置多个边冒口(4)，浇口盆(1)设置在直浇道(2)、辅助浇道(6)的上端；
②、浇口盆(1)内设置有浇液分配隔板(5)，浇口盆底部辅助浇道(6)进料口的位置比直浇道(2)进料口的位置略高；
III、浇注工艺操作技术：要求掌握和控制好浇注机的倾转角度和转动速度，使其：
①、利用浇口盆进料分配隔板(5)及进料口高度差合理分配铝液的进料比例；
②、浇注机开始转动时浇口盆里的金属溶液开始进料；
③、浇注初期是从直浇道(2)进料，金属溶液从浇口盆(1)通过直浇道(2)并首先充盈满到直浇道(2)底部，而后金属溶液自下而上呈阶梯状地从直浇道(2)内的各个内浇口(3)逐步充盈到型腔内，浇注后期才能从辅助浇道(6)补充进料。
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