CN104308079A - 柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法 - Google Patents

柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于大型柴油机蠕墨铸铁气缸盖的铸造方法领域，特别涉及一种柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法，采用如下步骤：(1)制作气道芯盒；(2)制作气道砂芯；(3)浸涂料；(4)将石墨棒插入气道砂芯定位孔；(5)将气缸盖其余砂芯和气道砂芯下芯；(6)对气缸盖进行浇铸。本发明简单，可操作性强，可以在铁水控制波动的情况下稳定生产，减少大型柴油机蠕墨铸铁气缸盖废品率，杜绝了蠕墨铸铁气缸盖导杆孔位置缩松或缩孔问题，可以使导管孔渗漏问题控制在2％以内，并不影响其它部位的铸造质量。可以减少企业经济损失，降低制造成本。

Description

柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法
技术领域
本发明涉及一种蠕墨铸铁铸件的铸造方法，特别是柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法，属于大型柴油机蠕墨铸铁气缸盖的铸造方法领域。
背景技术
蠕墨铸铁在柴油机气缸盖上的应用已经非常普遍，其强度高，耐热性好，有一定的减震和塑性，是用在柴油机气缸盖上的优异材质。但是蠕墨铸铁其铸造收缩性仅次于球墨铸铁，热节部位容易形成缩松或缩孔，对于柴油机气缸盖这种复杂且要求较高的铸件，合格率很低。据了解，国内生产蠕墨铸铁气缸盖企业，均有缩孔或缩松缺陷，导杆孔等热节位置打压渗漏，不合格率达10％以上，有的达到30％，甚至更高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用简便的方法彻底解决蠕墨铸铁气缸盖导杆孔缩孔或缩松造成的渗漏问题，可稳定生产蠕墨铸铁气缸盖，渗漏率2％以内，整体合格率达到95％以上，提升气缸盖导杆孔部位致密性，使柴油机整体性能得到保证的柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法。
本发明所述的柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法，采用如下步骤：
(1)制作气道芯盒：根据气道形状及尺寸制作气道芯盒和芯盒活块，芯盒活块底部加工出石墨棒定位段，石墨棒定位段的位置对应所需加工成的导杆孔中心部位；
(2)制作气道砂芯：根据气道芯盒、芯盒活块的形状及尺寸制作完成气道砂芯，气道砂芯顶部有根据石墨棒定位段加工出的石墨棒定位孔；
(3)浸涂料：将气道砂芯中的石墨棒定位孔封堵，浸两遍涂料，并烘干；
(4)将石墨棒插入石墨棒定位孔；
(5)将气缸盖其余砂芯和气道砂芯下芯；
(6)对气缸盖进行浇铸。
所述的步骤1中的石墨棒定位段为直径是18mm的圆柱段，长度为40mm，密度大于1.7g/cm3。
所述的步骤3中的涂料为醇基石墨涂料。浸两遍涂料，可提高气道砂芯的表面光洁度。
所述的步骤4中的石墨棒长度为140mm，直径为18mm。
所述的步骤6中的浇铸采用侧浇，气缸盖两侧开设内浇道，在气缸盖导杆孔安装位置使用石墨棒，气缸盖顶面开设出气片。
本发明蠕墨铸铁气缸盖铸造工艺，去掉了经常使用的补缩冒口和外冷铁，浇铸系统采用侧浇，气缸盖两侧开设内浇道，在导杆孔中心部位使用石墨内冷铁，上面开设出气片，本铸造工艺采用均衡凝固原理。通过密度大于1.7g/cm3石墨棒较高的蓄热量，对导杆孔热节部位加强冷却，以达到均衡凝固。该石墨棒因为材质软，清理完留在导杆孔内部，如果石墨棒和导杆孔不同心，加工导杆孔时会发生偏移，所以石墨棒必须定位精确，本发明将石墨棒定位在相应气道砂芯上，在气道砂芯导杆孔中心位置预留石墨棒定位孔，下芯前将石墨棒插入定位孔，采用石墨内冷铁优点在于：1、石墨冷铁蓄热系数大，密度低，冷却温和，不会出现白口，；2、石墨冷铁加工成型，尺寸精度高；3、石墨冷铁定位段易清理；4、使用石墨内冷铁后无须设置冒口。
本发明的有益效果是：
本发明简单，可操作性强，可以在铁水控制波动的情况下稳定生产，减少大型柴油机蠕墨铸铁气缸盖废品率，杜绝了蠕墨铸铁气缸盖导杆孔位置缩松或缩孔问题，可以使导管孔渗漏问题控制在2％以内，并不影响其它部位的铸造质量。可以减少企业经济损失，降低制造成本。
附图说明
图1是本发明的气道芯盒的结构示意图。
图2是图1的俯视结构示意图。
图3是气道砂芯的结构示意图。
图4是本发明的浇铸系统示意图。
图5是图4的俯视结构示意图。
图中：1、芯盒活块 2、气道芯盒 3、石墨棒定位段 4、气道砂芯 5、石墨棒定位孔6、直浇道 7、横浇道 8、导杆孔安装位置 9、内浇道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：
如图1～图5所示，本发明所述的柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法，采用如下步骤：
(1)制作气道芯盒：根据气道形状及尺寸制作气道芯盒2和芯盒活块1，芯盒活块1底部加工出石墨棒定位段3，石墨棒定位段3的位置对应所需加工成的导杆孔中心部位；
(2)制作气道砂芯：根据气道芯盒2、芯盒活块1的形状及尺寸制作完成气道砂芯4，气道砂芯4顶部有根据石墨棒定位段3加工出的石墨棒定位孔5；
(3)浸涂料：将气道砂芯4中的石墨棒定位孔5封堵，浸两遍涂料，并烘干；
(4)将石墨棒插入石墨棒定位孔5；
(5)将气缸盖其余砂芯和气道砂芯4下芯；
(6)对气缸盖进行浇铸。
步骤1中的石墨棒定位段3为直径是18mm的圆柱段，长度为40mm，密度大于1.7g/cm3。步骤3中的涂料为醇基石墨涂料。步骤4中的石墨棒长度为140mm，直径为18mm。步骤6中的浇铸采用直浇道6、横浇道7浇铸，气缸盖两侧开设内浇道9，在气缸盖导杆孔安装位置8使用石墨棒，气缸盖顶面开设出气片。
实施例：
铸造四气缸的气缸盖中直径为18mm的气缸盖导杆孔：
订购密度大于1.7g/cm3的石墨棒，长度140mm，直径18mm。
将气道芯盒导杆孔中心部位钻直径18mm孔(保证精度和垂直度)，用于固定直径18mm石墨棒定位段3，长度40mm。
石墨冷铁和气道芯盒制作完毕后，共制作4个气道砂芯，将石墨棒定位孔5用报纸封堵，浸2遍涂料，烘干，制作气缸盖其余砂芯、上下外型。下芯前将石墨棒插入4个石墨棒定位孔5内。这种安放石墨内冷铁的方法可以防止石墨棒断裂，带涂料难清理，出现烘烤炭黑等问题。导杆孔要求直径30mm，加工余量6mm，铸造出18mm的气缸盖导杆孔后，在加工成最后成品所需直径30mm的要求。
经过生产和加工，本发明应用的300蠕墨铸铁气缸盖浇铸温度可以相差60度，蠕化率适用范围更宽。经解剖和加工未发现有缩松、缩孔问题。整体合格率达到95％以上，而渗漏问题不足2％。本发明铸造工艺适用于柴油机蠕墨铸铁气缸盖的稳定生产，合格率高，漏水率低，并可以根据实际情况进行调整，应用于其它材质或产品。

Claims (5)

1.一种柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法，其特征在于如下步骤：
(1)制作气道芯盒：根据气道形状及尺寸制作气道芯盒(2)和芯盒活块(1)，芯盒活块(1)底部加工出石墨棒定位段(3)，石墨棒定位段(3)的位置对应所需加工成的导杆孔中心部位；
(2)制作气道砂芯：根据气道芯盒(2)、芯盒活块(1)的形状及尺寸制作完成气道砂芯(4)，气道砂芯(4)顶部有根据石墨棒定位段(3)加工出的石墨棒定位孔(5)；
(3)浸涂料：将气道砂芯(4)中的石墨棒定位孔(5)封堵，浸两遍涂料，并烘干；
(4)将石墨棒插入石墨棒定位孔(5)；
(5)将气缸盖其余砂芯和气道砂芯(4)下芯；
(6)对气缸盖进行浇铸。
2.根据权利要求1所述的柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法，其特征在于：步骤1中的石墨棒定位段(3)为直径是18mm的圆柱段，长度为40mm，密度大于1.7g/cm3。
3.根据权利要求1所述的柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法，其特征在于：步骤3中的涂料为醇基石墨涂料。
4.根据权利要求1所述的柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法，其特征在于：步骤4中的石墨棒长度为140mm，直径为18mm。
5.根据权利要求1所述的柴油机蠕墨铸铁气缸盖铸造方法，其特征在于：步骤6中的浇铸采用侧浇，气缸盖两侧开设内浇道(9)，在气缸盖导杆孔安装位置(8)使用石墨棒，气缸盖顶面开设出气片。
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