CN101927337A - 柴油机的缸盖、机体部件的铸造工艺流程 - Google Patents

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一种柴油机的缸盖、机体的铸造工艺流程：1)熔炼：对铝合金锭进行加温，温度控制在700-750℃使铝合金锭融化；2)制芯：用制芯机及树脂砂在模具内固化成型；3)下芯：将制好的砂芯放入铸型中制定的位置，形成铸件的空腔结构；4)铸造：将金属模具安装在铸造机上，实现金属模具的开合型；5)合型：在模具开启状态下，放入砂芯，合模形成完整的铸型；6)浇铸：浇注前对模具进行加热到150-200℃时进行油污及杂质清理并喷涂料，将模具加热到200-250℃，将液态金属以3.2cm/s的浇注速度向铸型内注入；7)铸件清理：取出铸件将砂芯清除，去掉浇帽口及飞边毛刺，其有益效果是：铸件产品合格率高，质量好并且加工工艺性好，节约生产成本，劳动强度大大降低，提高了生产效率，容易实现机械化或自动化生产；由于没有型砂，减少了粉尘对人体及环境的损害。

Description

柴油机的缸盖、机体部件的铸造工艺流程 
技术领域
本发明涉及一种柴油机的缸盖、机体部件，具体指一种柴油机的缸盖、缸体的铸造工艺流程。 
背景技术
现有柴油机的机体、缸盖一般都是用铸铁铸造，其铸造工艺流程中有制芯、造型、合型等工艺，但是由于制芯一般都是为砂型，而且多为人工造型、工人劳动强度大、生产出的铸件质量受人为因素影响非常大，致使铸件表面粗糙以及尺寸精℃差；因此其生产一次性合格率较低。而且在合型时，由于砂型表面强度不高，容易导致跨砂，掉砂，最主要的是在合型后无法清理，引起铸件夹砂、沾砂等缺陷，以上的缺点对缸盖来说，会严重影响进排气道的表面光洁度和尺寸精度，以致于会影响进排气的通畅性，从而影响到发动机燃烧，导致柴油机的功率下降等问题；而且铸铁件由于在同等的情况下重量比其它合金金属要重得多，对生产和实用带来很大的不方便，况且其工艺性比较差。因此，有必要对柴油机的缸盖以及机体的材料进行改进。在满足其性能的前提下选择重量比较轻的材料，由于对铸铁件进行铸造的工艺流程存在诸多不足，不能用于对改进后的材料进行铸造，有必要对改进后的材料的铸造流程进行重新考虑。 
发明内容
本发明的目的就是提供一种适合柴油机的铝合金缸盖、机体的铸造并且铸件产品合格率高，质量优且加工工艺性好的合金铸造工艺流程。 
一种柴油机的缸盖、机体的铸造工艺流程： 
(1)、熔炼：对铝合金锭进行加温，温度控制在700-750℃使铝合金锭融化； 
(2)、制芯：用专用制芯机及树脂砂在模具内固化成型； 
(3)、下芯：将制好的砂芯放入铸型中制定的位置，以形成铸件的空腔结构； 
(4)、铸造：将金属模具安装在铸造机上，实现金属模具的开合型； 
(5)、合型：在模具开启状态下，放入砂芯，合模形成完整的铸型； 
(6)、浇铸：浇注前对模具进行加热到150-200℃时将型腔表面的油污及杂质清理干净，在此温度下喷涂料，然后将模具加热到200-250℃，再把液态金属以3.2cm/s的浇注速度向铸型内注入； 
(7)、铸件清理：凝固成型后，开启模具，取出铸件将砂芯清除，去掉浇帽口及飞边毛刺。 
上述步骤中，在对铝合金锭进行加温融化前对融化炉进行浇注试棒，观察试棒断口的组织及抛光面；对熔炼前进行试棒，可以确保熔炼铝合金在铸造时的质量。 
上述步骤中，所述砂芯采用150目的腹膜砂，并其树脂含量在2％左右，采用目数比较高的腹膜砂以及控制树脂的含量，制作的砂芯表面光洁、尺寸精度高且稳定，并且使得在铸造过程中发气量低，溃散性好，能够有效控制铸件气孔等铸造缺陷，还便于砂芯的清理，并且用砂芯的效率高，可以大规模的组织生产。 
上述步骤中，作为优选的液态金属的温度为700-720℃为浇注温度； 
因为浇注温度过高，合金在结晶过程中收缩大，易形成缩孔及缩松、热裂等铸造缺陷，温度过低其流动性差，铸件成型不好。因此采用比其熔点稍高的温℃进行浇注为最好。 
上述步骤中，所述模具进行加热处理即将模具加热到150-200℃时将型腔表面的油污及杂质清理干净，在此温度下喷涂料，然后将模具加热到200-250℃才可进行浇注，浇注速度为3.2cm/s，浇注时间根据铸件的高度来控制，采用浇注高度与浇注速度之比来决定浇注时间.浇注速度的快慢决定于液态铝合金在金属型中充型时间，充型过快，易引起氧化夹渣，过慢又难以成型。对模具进行加热处理的目的是为了清除模具表面的油污以及杂质，在浇注时才不会产生气孔，并且喷上的涂料层不会脱落；将模具加热到200-250℃进行浇注涂料中的水分北充分除去，避免了铸件产生气孔冷隔等缺陷。 
上述步骤中的熔炼、浇注以及模具温度均进行闭环控制，保证铸件在生产过程中保持参数稳定，处于监控状态。 
本发明的有益效果是：采用本发明的合金铸造工艺流程中采用了金属型铸造，使用寿命长，铸件产品表面光洁度和精度高，由于为铝合金易于加工；由于其质量均优于砂型，可省去造型工序，节约成本，采用制芯机及浇注机使得工人的劳动强度大大降低，提高了生产效率，容易实现机械化或自动化生产；同时由于没有型砂，减少了粉尘对人体以及环境的损害，在熔炼过程中必须对合金液体和浇注模具的温度进行闭环控制，致使铸件生产过程中工艺参数保持温度，质量得以保证，从而提高产品质量。 
具体实施方式
一种柴油机的铝合金缸盖、机体的铸造工艺流程； 
实施例1 
(1)、进行熔炼前对熔炼炉的检验，即浇注试棒后，将铝合金锭加温到700℃，由于铝合金锭的熔点为680℃，因此在700℃的情况下，铝合金融化成液体状态；并且使其处于闭环控制状态。 
(2)、制芯：采用150目的腹膜砂并用专用制芯机及树脂砂在模具内固化成型；并且将树脂含量控制在2％左右； 
(3)、下芯：将制好的砂芯放入铸型中制定的位置，以形成铸件的空腔结构； 
(4)、铸造：将金属模具安装在铸造机上，实现金属模具的开合型；金属模具形成铸件的轮廓结构，铸造机具有足够的刚性，运动平稳，缩模力大，操作 简便，同时在金属模上易积气的位置设立排气塞。 
(5)、合型：在模具开启状态下，放入砂芯，合模形成完整的铸型； 
(6)、浇铸：在浇注前对模具进行加温到150℃进行型腔清理，而后在其表面喷涂料，再将模具加热到200℃后把700℃的液态金属以3.2cm/s的速度、并接合铸件高度进行浇注时间控制，将熔炼好的铝合金液体注入铸型腔中，实现铝合金液体浇铸； 
(7)、铸件清理：凝固成型后，开启模具，取出铸件将砂芯清除，去掉浇帽口及飞边毛刺。 
其中熔炼、模具加温及浇注均进行温度闭环控制，保证铸件在生产过程中保持参数稳定，处于监控状态。 
实施例2 
(1)、进行熔炼前对熔炼炉的检验，即浇注试棒后，观察其端口的组织后进行清理后将铝合金锭加温到720℃，铝合金融化成液体状态；并且使气其处于闭环控制状态。 
(2)、制芯：采用150目的腹膜砂并用专用制芯机及树脂砂在模具内固化成型；并且将树脂含量控制在2％左右； 
(3)、下芯：将制好的砂芯放入铸型中制定的位置，以形成铸件的空腔结构； 
(4)、铸造：将金属模具安装在铸造机上，实现金属模具的开合型；金属模具形成铸件的轮廓结构，铸造机具有足够的刚性，运动平稳，缩模力大，操作简便，同时在金属模上易积气的位置设立排气塞。 
(5)、合型：在模具开启状态下，放入砂芯，合模形成完整的铸型； 
(6)、浇铸：在浇注前对模具进行加温到180℃进行型腔清理，而后在其表面喷涂料，再将模具加热到220℃后进行浇注把720℃的液态金属以3.2cm/s的速度、并接合铸件高度进行浇注时间控制；将熔炼好的铝合金液体注入铸型腔中，实现铝合金液体浇铸； 
(7)、铸件清理：凝固成型后，开启模具，取出铸件将砂芯清除，去掉浇帽口及飞边毛刺。 
其中熔炼、模具加温及浇注均进行温度闭环控制，保证铸件在生产过程中保持参数稳定，处于监控状态。 
实施例3 
(1)、进行熔炼前对熔炼炉的检验，即浇注试棒后，将铝合金锭加温到750℃，由于铝合金锭的熔点为680℃，因此在750℃的情况下，铝合金融化成液体状态；并且使气其处于闭环控制状态。 
(2)、制芯：采用150目的腹膜砂并用专用制芯机及树脂砂在模具内固化成型；并且将树脂含量控制在2％左右； 
(3)、下芯：将制好的砂芯放入铸型中制定的位置，以形成铸件的空腔结构； 
(4)、铸造：将金属模具安装在铸造机上，实现金属模具的开合型；金属模具形成铸件的轮廓结构，铸造机具有足够的刚性，运动平稳，缩模力大，操作简便，同时在金属模上易积气的位置设立排气塞。 
(5)、合型：在模具开启状态下，放入砂芯，合模形成完整的铸型； 
(6)、浇铸：在浇注前对模具进行加温到200℃进行型腔清理，而后在其表面喷涂料，再将模具加热到250℃后把750℃的液态金属以3.2cm/s的速度、并接合铸件高度进行浇注时间控制，将熔炼好的铝合金液体注入铸型腔中，实现铝合金液体浇铸； 
(7)、铸件清理：凝固成型后，开启模具，取出铸件将砂芯清除，去掉浇帽口及飞边毛刺。 
(1)、进行熔炼前对熔炼炉的检验，即浇注试棒后，将铝合金锭加温到700℃，由于铝合金锭的熔点为680℃，因此在700℃的情况下，铝合金融化成液体状态；并且使其处于闭环控制状态。 
实施例4、其余(2)-(5)步骤操作一样，只有步骤(6)是这样的：浇铸：在浇注前对模具进行加温到150℃进行型腔清理，而后在其表面喷涂料，再将模具加热到200℃后把700℃的液态金属以3.2cm/s的速度、并接合铸件高度进行浇注时间控制，将熔炼好的铝合金液体注入铸型腔中，实现铝合金液体浇铸；步骤(7)不变。 
实施例5，进行熔炼前对熔炼炉的检验，即浇注试棒后，将铝合金锭加温到750℃，由于铝合金锭的熔点为680℃，因此在750℃的情况下，铝合金融化成液体状态；并且使其处于闭环控制状态。其余(2)-(5)步骤操作一样，只有步骤(6)是：浇铸：在浇注前对模具进行加温到200℃进行型腔清理，而后在其表面喷涂料，再将模具加热到250℃后把750℃的液态金属以3.2cm/s的速度、并接合铸件高度进行浇注时间控制，将熔炼好的铝合金液体注入铸型腔中，实现铝合金液体浇铸；步骤(7)不变。 
其中熔炼、模具加温及浇注均进行温度闭环控制，保证铸件在生产过程中保持参数稳定，处于监控状态。 
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的铸造工艺方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的铸造工艺进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的铸造工艺的宗旨和范围，其均应涵盖在发明的权利要求范围当中。 

Claims (5)

1.一种柴油机的缸盖、机体的铸造工艺流程，其特征在于：
(1)、熔炼：对铝合金锭进行加温，并将温度控制在700-750℃保持金属呈液态；
(2)、制芯：用专用制芯机及树脂砂在模具内固化成型；
(3)、下芯：将制好的砂芯放入铸型中制定的位置，以形成铸件的空腔结构；
(4)、铸造：将金属模具安装在铸造机上，实现金属模具的开合型；
(5)、合型：在模具开启状态下，放入砂芯，合模形成完整的铸型；
(6)、浇铸：浇注前对模具进行加热到150-200℃时将型腔表面的油污及杂质清理干净，在此温度下喷涂料，然后将模具加热到200-250℃，再把液态金属以3.2cm/s的浇注速度向铸型内注入；
(7)、铸件清理：凝固成型后，开启模具，取出铸件将砂芯清除，去掉浇帽口及飞边毛刺。
2.根基权利要求1所述的柴油机的缸盖、机体的铸造工艺流程，其特征在于：所述砂芯采用150目的腹膜砂，并将树脂含量控制在2％左右。
3.根基权利要求1所述的柴油机的缸盖、机体的铸造工艺流程，其特征在于：所述熔炼铝合金的液态金属的温度为700-720℃为浇注温度。
4.根基权利要求1所述的柴油机的缸盖、机体的铸造工艺流程，其特征在于：浇注时间根据铸件的高度与浇注速度之比来加以控制。
5.根基权利要求1所述的柴油机的缸盖、机体的铸造工艺流程，其特征在于：所述步骤中的熔炼、浇铸以及模具温度均进行闭环控制，保证铸件在生产过程中保持参数稳定，处于监控状态。
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