CN102921900B - 一种风冷发动机气缸套铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风冷发动机气缸套铸造方法，包括以下步骤：加工出风冷发动机气缸套内模铸造模具；加工出风冷发动机气缸套外模铸造模具；将所述内模铸造模具置于所述外模铸造模具内，组装形成双层模具；向所述双层模具浇入1300-1400度的金属液，并沿水平轴向旋转所述双层模具产生离心力使所述金属液充满所述双层模具；控制加水及冷却的时间，在设定的加水及冷却时间到达时，加水冷却所述双层模具；将所述冷却的内模铸造模具顶出，得到风冷发动机气缸套。本发明的铸造方法工艺简单、铁水利用率高、产品质量好，成品率高。

Description

一种风冷发动机气缸套铸造方法

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种风冷发动机气缸套铸造方法。

背景技术

发动机从冷却方式上分为水冷和风冷。风冷发动机以空气为冷却介质，不需要散热器，结构简单，重量轻，起动快。对气侯变化适应性强，在干旱缺水的环境中能正常工作。由于这些特点。近年来，国内风冷柴油机发展较快，并向多缸和大缸径发展。

风冷发动机气缸套是风冷发动机的核心零件，其表面分布许多薄而形状复杂散热片，一般只能铸造成型。但是传统的砂型铸造生产方式生产风冷发动机气缸套不仅工艺方案复杂，生产环境差，劳动强度大而且生产效率低，铁水利用率低、成品率低。难以满足节能环保及大批量生产的要求。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种风冷发动机气缸套铸造方法，该方法可以大大提高生产效率，铁水的利用率、提高成品率。满足节能环保及大批量生产的要求。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：

一种风冷发动机气缸套铸造方法，包括以下步骤：

加工出风冷发动机气缸套内模铸造模具；

加工出风冷发动机气缸套外模铸造模具；

将所述内模铸造模具置于所述外模铸造模具内，组装形成双层模具；

向所述双层模具浇入1300-1400度的金属液，并沿水平轴向旋转所述双层模具产生离心力使所述金属液充满所述双层模具；

控制加水及冷却的时间，在设定的加水及冷却时间到达时，加水冷却所述双层模具；

将所述冷却的内模铸造模具顶出，得到风冷发动机气缸套。

所述内模铸造模具为树脂砂型，采用芯盒批量加工出风冷发动机气缸套内模铸造模具。

所述树脂砂芯加工出工艺凸台，用于方便顶出树脂砂芯。

所述外模铸造模具为金属模具，所述加工出风冷发动机气缸套外模铸造模具，具体包括：

利用绘图软件建立风冷发动机气缸套三维模型图，对所述风冷发动机气缸套的每片散热片进行精确分割，并自动生成加工程序，将金属在数控车床加工后再进行组装，形成外模铸造模具。

所述将所述内模铸造模具置于所述外模铸造模具内，组装形成双层模具，具体包括：

在所述内模铸造模具上设计凹止口，在所述外模铸造模具上设计凸止口，采用止口配合，将所述内模铸造模具和所述外模铸造模具作周向定位，形成双层模具。

所述金属液采用中频炉1500℃的高温熔炼。

所述旋转所述双层模具的转速为1000转每分钟。

所述控制加水及冷却的时间，具体为：采用时间继电器自动控制加水及冷却的时间。

所述加水的时间为20秒后开始加水冷却，所述冷却的时间为40秒。

所述将所述冷却的内模铸造模具顶出之后，采用抛丸清理机清砂，得到风冷发动机气缸套。

本发明具有以下有益效果：

1)由于无浇注系统，不存在浇冒口等产生铁水损失，铁水利用率达到95％以上。

2)工艺方案相对简化，生产环境得以改善，劳动强度下降，生产效率高。

3)产品质量好，外观光洁，铸造缺陷少，材料利用率提高，成品合格率达到95％以上。

4)满足了节能环保、大批量生产的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是风冷发动机气缸套的产品示意图；

图2a是芯盒中的静芯盒；

图2b是芯盒中的动芯盒；

图3是双层模具示意图；

图4是风冷发动机气缸套铸造示意图；

图5是风冷发动机气缸套毛坯示意图；

其中，1-散热片；2-金属模具；3-树脂砂型模具；31-工艺凸台；4-止口；5-端盖；6-石棉垫；7-铁水浇入口；8-止口深度。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供的一种的风冷发动机气缸套铸造方法，如下：

1)加工金属外模铸造模具；

具体地，外模铸造模具为金属模具2，风冷发动机气缸套的产品示意图如图1所示，风冷发动机气缸套的表面分布许多薄而形状复杂的散热片1，间距小，传统砂型铸造不容易加工好模具，为了更好的铸造风冷发动机气缸套，根据风冷发动机气缸套的结构，采用绘图软件进行建模(包括但不限于CAD、CAX等绘图软件进行建模)，并采用自动编程技术在数控车床将金属分割加工后再进行组装，成为风冷发动机气缸套外模铸造模具，同时保证散热片精度要求。

2)加工树脂砂芯内模铸造模具；

具体地，为了保证铸造风冷发动机气缸套时，金属液的透气性和流动性，以及隔离金属液与金属模具将金属铸造模具的内层，安装一层内模铸造模具，参见图3，金属模具2和内模铸造模具之间采用止口4配合在一起。内模铸造模具为树脂砂芯3，具体加工方法可以采用芯盒，如图所示，芯盒包括静芯盒(下模，图2a所示)和动芯盒(上模，图2b所示)，芯盒可设计为一次生产1-4个树脂砂芯，按生产量选则。树脂砂芯留出工艺凸台，增加机加工余量，解决了砂芯难于顶出的难题。

3)将树脂砂芯内模铸造模具置于金属外模铸造模具内，组装形成双层模具；

具体地，参见图4，在树脂砂芯内模铸造模具上设计凹止口，在金属外模铸造模具上设计凸止口，采用止口配合参见图中的止口4，为凹止口与凸止口配合后看到的止口4，固定树脂砂型模具的止口深度8如图所示，将树脂砂芯内模铸造模具3和金属外模2作周向定位，用前后端盖5作轴向定位，用以控制高速旋转中树脂砂芯固定，为了在浇入铁水时起到隔热的作用，端盖5与树脂砂芯内模铸造模具3之间隔有石棉垫7。

4)向所述双层模具浇入1300℃-1400℃的金属液，并沿水平轴向旋转双层模具产生离心力使所述金属液充满双层模具；

在本实施例中金属液为铁水，采用中频炉1500℃的高温熔炼铁水，低温1350℃(可以采用1300℃-1400℃中的任意一值，本方法中以1350℃进行说明)浇入双层模具，沿水平轴向以1000转每分钟的速度旋转双层模具产生离心力，使铁水充满双层模具。具体地，采用卧式离心铸造机沿水平轴向旋转双层模具，由于不需要浇入系统，不存在浇冒口等产生铁水损失，铁水利用率达到95％以上。

5)控制加水及冷却的时间，在设定的加水及冷却时间到达时，加水冷却所述双层模具。

在本实施例中加水及冷却的时间采用时间继电器自动控制，具体地，设为20秒后向双层模具打水，40秒后停水，60秒后风冷发动机气缸套毛坯出模(设定的时间可按不同产品重量及材质调整)。

6)将所述冷却的内模铸造模具顶出，得到风冷发动机气缸套。

风冷发动机气缸套毛坯如图5所示，毛坯出模后需要进行毛坯清理才能得到成本体，具体可以采用抛丸清理机清砂，将风冷发动机气缸套毛坯上打磨光滑，由于采用树脂砂芯模具，实际得到的产品表面光滑、加工余量少，节省了很多劳动量，劳动强度下降，生产效率高

具体实施方式一

本实施例采用本发明提供的铸造方法铸造风冷发动机硼材质气缸套，重量6.8公斤，铁水温度1350度，旋转速度每分钟1000转，铁水浇入双层模具后启动自动开关，由时间继电器自动控制在旋转20秒后开始打水，打水时间40秒，停水后再继续旋转60秒后停止，将树脂砂芯内模连同风冷发动机气缸套毛坯顶出，放入固定保温料箱，完全冷却后采用抛丸清理机清砂，得到风冷发动机气缸套毛坯。

具体实施方式二

本实施例采用本发明提供的铸造方法铸造风冷发动机磷材质气缸套，重量5.2公斤，铁水温度1320度，旋转速度每分钟1000转，铁水浇入双层模具后启动自动开关，由时间继电器自动控制在旋转20秒后开始打水，打水时间30秒，停水后再继续旋转50秒后停止，将树脂砂芯内模连同风冷发动机气缸套毛坯顶出，放入固定保温料箱，完全冷却后采用抛丸清理机清砂，得到风冷发动机气缸套毛坯。

本发明还可以具有其他的形式变化，如本领域技术人员所熟知，上述实施例仅仅起到对上述发明保护范围内的示范作用，对本领域普通技术人员来说，在本发明所限定的保护范围内还有很多常规变形和其他实施例，这些变形和实例都将在本发明待批的保护范围内。

Claims (5)

1.一种风冷发动机气缸套铸造方法，包括以下步骤：

加工出风冷发动机气缸套内模铸造模具，所述内模铸造模具为树脂砂型，采用芯盒批量加工出风冷发动机气缸套内模铸造模具；

加工出风冷发动机气缸套外模铸造模具，所述外模铸造模具为金属模具，所述加工出风冷发动机气缸套外模铸造模具，具体包括：

利用绘图软件建立风冷发动机气缸套三维模型图，对所述风冷发动机气缸套的每片散热片进行精确分割，并自动生成加工程序，将金属在数控车床加工后再进行组装，形成外模铸造模具；

将所述内模铸造模具置于所述外模铸造模具内，组装形成双层模具，

具体包括：在所述内模铸造模具上设计凹止口，在所述外模铸造模具上设计凸止口，采用止口配合，将所述内模铸造模具和所述外模铸造模具作周向定位，形成双层模具；

向所述双层模具浇入1300-1400度的金属液，并沿水平轴向旋转所述双层模具产生离心力使所述金属液充满所述双层模具，所述双层模具的转速为1000转每分钟；

控制加水及冷却的时间，在设定的加水及冷却时间到达时，加水冷却所述双层模具，所述加水的时间为20秒后开始加水冷却，所述冷却的时间为40秒；

将所述冷却的内模铸造模具顶出，得到风冷发动机气缸套。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述树脂砂型加工出工艺凸台，用于方便顶出树脂砂芯。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属液采用中频炉1500℃的高温熔炼。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制加水及冷却的时间，具体为：采用时间继电器自动控制加水及冷却的时间。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述冷却的内模铸造模具顶出之后，采用抛丸清理机清砂，得到风冷发动机气缸套。