CN102814486A - 一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法。其主要特征是:首先,利用合金配方技术提高汽缸盖的力学性能,其材料配方为Si6.5-8.5%、Cu1.5-2.0%、Mn0.1-0.4%、Mg0.8-1.2%、Zn<0.1、Ti0.1-0.35%、其余为铝。其次,通过改善低压铸造的充型压力及保压时间提高成品合格率,减少夹渣、针孔等铸造缺陷的产生。最后,通过改进热处理及钝化处理工艺改善汽缸盖的内部组织结构。以提高汽缸盖的高温性能、疲劳性能、降低其低膨胀系数,减小高温时的变形量,提高汽缸盖的密封性能,并形成新一代的高性能的汽缸盖产品。

Description

一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法
技术领域
本发明属汽车制造领域,具体涉及一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法。
背景技术
汽缸盖是发动机的关键零部件之一,它和汽缸体、活塞、曲轴箱、曲轴及连杆等零部件组成发动机。它的主要作用是密封汽缸,并与活塞、汽缸体共同组成燃烧室,被压缩了的可燃气体在其中燃烧、膨胀,推动活塞、曲轴连杆机构作功。因此汽缸盖不但要承受4MPa以上的高压、2000℃以上的高温作用,而且还要散发一部分发动机的热量,以免发动机产生过热,汽缸盖工作条件十分恶劣,为了使它适应工作需要,对汽缸盖的材料及制作工艺提出了较高的要求。
发动机汽缸盖的传统材料是灰口铸铁,随着汽车轻量化步伐的推进,逐步被铝合金材质所代替。为提高汽缸盖材料的性能及密封性,本发明开发了一种新型耐热高强的铝合金材料及制造工艺,能全面提高汽缸盖的高温性能、疲劳性能、降低其低膨胀系数,减小高温时的变形量,提高汽缸盖的密封性能,并形成新一代的高性能的汽缸盖产品。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种沙滩车发动机汽缸盖材料及其制造方法,以提高汽缸盖的耐高温、低膨胀及密封性能。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
(1)砂芯制备:首先将砂模烘烤至200-250℃,用50-100目溃砂在砂芯机上制芯,然后将制好的砂芯用高温涂料涂刷后,放入200℃烤炉中进行烘烤2小时,烤成褐色待用(存放待用时间不超过8小时);
(2)  铝水熔炼:将配方含Si6.5-8.5%、Cu1.5-2.0%、Mn0.1-0.4%、Mg0.8-1.2%、Zn<0.1、Ti0.1-0.35%、其余为铝的铝锭在700-720℃的温度下熔化,加入覆盖剂、精炼剂,除气、静置得到铸造合金熔液,保温至680-720℃待用;
(3)低压铸造:首先将汽缸盖模具加热至300-350℃,然后调整熔体的温度至710-720℃,以0.03-0.04MPa的充型压力把金属液压进模具,充型时间10-20s,保压压力0.05-0.07MPa,保压时间150-240 s,冷却后获得汽缸盖毛坯;
(4)执处理前清砂:首先将铸造好的毛坯放入电炉中,加温至520℃,保温30分钟,冷却后去除内型腔砂,再用喷砂机清除外部毛刺、然后去浇冒口;
(5)热处理:固熔温度为495℃,保温4.5小时,20秒内入水,水温70-90℃,人工时效的温度控制在175℃±5℃,升温时间30--40min,时效时间为2-5h。
(6)钝化处理:把铸件放入配好的纯化液中,注意保持溶液温度在35±5℃,PH值1.5-2,处理时间3-4小时。
本发明的技术效果在于:提供一种汽缸盖材料及制造方法,可有效降低汽缸盖的热膨胀系数,提高汽缸盖的密封性能。
具体实施方式
实施例1:
(1)砂芯制备:首先将砂模烘烤至250℃,用80目溃砂在砂芯机上制芯,然后将制好的砂芯用高温涂料涂刷后,放入200℃烤炉中进行烘烤2小时,烤成褐色待用(存放待用时间不超过8小时);
(2)铝水熔炼:将配方含Si8.5%、Cu2.0%、Mn0.4%、Mg1%、Zn<0.1、Ti0.3%、其余为铝的铝锭在720℃的温度下熔化,加入覆盖剂、精炼剂,除气、静置得到铸造合金熔液,保温至720℃待用;
(3)低压铸造:首先将汽缸盖模具加热至350℃,然后调整熔体的温度至715℃,以0.04MPa的充型压力把金属液压进模具,充型时间15s,保压压力0.06MPa,保压时间200s,冷却后获得汽缸盖毛坯;
(4)执处理前清砂:首先将铸造好的毛坯放入电炉中,加温至520℃,保温30分钟,冷却后去除内型腔砂,再用喷砂机清除外部毛刺、然后去浇冒口;
(5)热处理:固熔温度为495℃,保温4.5小时,20秒内入水,水温90℃,人工时效的温度控制在175℃,升温时间40min,时效时间为5h。
(6)钝化处理:把铸件放入配好的纯化液中,注意保持溶液温度在35℃,PH值1.5,处理时间4小时。
实施例2:
(1)砂芯制备:首先将砂模烘烤至200℃,用65目溃砂在砂芯机上制芯,然后将制好的砂芯用高温涂料涂刷后,放入200℃烤炉中进行烘烤2小时,烤成褐色待用(存放待用时间不超过8小时);
(2)铝水熔炼:将配方含Si7%、Cu1.5.0%、Mn0.4%、Mg1.2%、Zn<0.1、Ti0.35%、其余为铝的铝锭在710℃的温度下熔化,加入覆盖剂、精炼剂,除气、静置得到铸造合金熔液,保温至710℃待用;
(3)低压铸造:首先将汽缸盖模具加热至300℃,然后调整熔体的温度至710℃,以0.03MPa的充型压力把金属液压进模具,充型时间20s,保压压力0.07MPa,保压时间220s,冷却后获得汽缸盖毛坯;
(4)执处理前清砂:首先将铸造好的毛坯放入电炉中,加温至520℃,保温30分钟,冷却后去除内型腔砂,再用喷砂机清除外部毛刺、然后去浇冒口;
(5)热处理:固熔温度为495℃,保温4.5小时,20秒内入水,水温70℃,人工时效的温度控制在180℃,升温时间40min,时效时间为5h。
(6)钝化处理:把铸件放入配好的纯化液中,注意保持溶液温度在40℃,PH值1.8,处理时间3小时。

Claims (6)

1.一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法,其制造步骤如下:
(1)砂芯制备:首先将砂模烘烤至200-250℃,用50-100目溃砂在砂芯机上制芯,然后将制好的砂芯用高温涂料涂刷后,放入200℃烤炉中进行烘烤2小时,烤成褐色待用(存放待用时间不超过8小时);
(2)铝水熔炼:将配方含Si6.5-8.5%、Cu1.5-2.0%、Mn0.1-0.4%、Mg0.8-1.2%、Zn<0.1、Ti0.1-0.35%、其余为铝的铝锭在700-720℃的温度下熔化,加入覆盖剂、精炼剂,除气、静置得到铸造合金熔液,保温至680-720℃待用;
(3)低压铸造:首先将汽缸盖模具加热至300-350℃,然后调整熔体的温度至710-720℃,以0.03-0.04MPa的充型压力把金属液压进模具,充型时间10-20s,保压压力0.05-0.07MPa,保压时间150-240s,冷却后获得汽缸盖毛坯;
(4)执处理前清砂:首先将铸造好的毛坯放入电炉中,加温至520℃,保温30分钟,冷却后去除内型腔砂,再用喷砂机清除外部毛刺、然后去浇冒口;
(5)热处理:固熔温度为495℃,保温4.5小时,20秒内入水,水温70-90℃,人工时效的温度控制在175℃±5℃,升温时间30--40min,时效时间为2-5h。
(6)钝化处理:把铸件放入配好的纯化液中,注意保持溶液温度在35±5℃,PH值1.5-2,处理时间3-4小时。
2.按照权利要求1所述的一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法,其特征在于:其合金配方为含Si6.5-8.5%、Cu1.5-2.0%、Mn0.1-0.4%、Mg0.8-1.2%、Zn<0.1、Ti0.1-0.35%、其余为铝。
3.按照权利要求1所述的一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法,其特征在于:浇铸时调整熔体温度至710-720℃,以0.03-0.04MPa的充型压力把金属液压进模具,充型时间10-20s,保压压力0.05-0.07MPa,保压时间150-240s。
4.按照权利要求1所述的一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法,其特征在于:将铸造好的毛坯放入电炉中,加温至520℃,保温30分钟,冷却后去除内型腔砂。
5.按照权利要求1所述的一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法,其特征在于:固熔温度为495℃,保温4.5小时,20秒内入水,水温70-90℃,人工时效的温度控制在175℃±5℃,升温时间30--40min,时效时间为2-5h。
6.按照权利要求1所述的一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法,其特征在于:钝化时把铸件放入配好的纯化液中,注意保持溶液温度在35±5℃,PH值1.5-2,处理时间3-4小时。
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