CN104985119A - 一种消失模铸造发动机缸体缸盖的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消失模铸造发动机缸体缸盖的工艺，其具体工艺步骤如下：模型制作：首先选用发泡材料通过预发泡、熟化后填充到金属模具的型腔内，加热再次膨胀，填满金属模具的型腔，再通过冷却出模，制作出泡塑模型；模型组装与表面处理：将泡塑模型粘结成模型簇，再将模型簇的浸图耐火涂料；填砂定型：将上述步骤制得的模型簇放入砂箱，培砂固定后边振动砂箱边加入干石英砂，砂箱密封抽真空；浇注置换：将液体金属注入模型簇内，液体金属与泡塑模型发生置换，最终形成铸件；冷却清理：将砂箱及铸件进行冷却，铸件与干砂自然分离，得到铸件成品。本发明生产的铸件质量好，成本低；材质不限，大小皆宜；精度高；可实现大规模、大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零件铸造工艺技术领域的应用，尤其涉及一种消失模铸造发动机缸体缸盖的工艺。
背景技术
铸造行业的80%以上的产品都是砂型铸造完成的，因为此工艺不仅可以铸造外形和内腔十分复杂的毛坯，而且适用性广泛，从几克到几百吨的铸件都可以。
砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。砂型铸造用的模具，以前多用木材制作，通称木模。求精铸件厂为改变木模易变形、易损坏等弊病，除单件生产的砂型铸件外，全部改为尺寸精度较高，并且使用寿命较长的铝合金模具。虽然价格有所提高，但仍比金属型铸造用的模具便宜得多，在小批量及大件生产中，价格优势尤为突出。此外，砂型比金属型耐火度更高，因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。但是，砂型铸造也有一些不足之处：因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低；又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。
发明内容
为了解决背景技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种适合批量生产、铸件尺寸精度高的消失模铸造发动机缸体缸盖的工艺。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种消失模铸造发动机缸体缸盖的工艺，其具体工艺步骤如下：
1、模型制作：首先选用发泡材料通过预发泡、熟化8～48h后填充到金属模具的型腔内，加热，使熟化后的所述发泡材料再次膨胀，填满所述金属模具的型腔，且使所述发泡材料之间相互融合，毫无间隙，形成平滑表面，再通过冷却出模，制作出所述发动机缸体缸盖的泡塑模型；
2、模型组装与表面处理：将所述步骤1制得的所述泡塑模型粘结成模型簇，再将所述模型簇的浸图耐火涂料，涂层厚度0.5～2mm，然后在40～50℃条件下烘干；
3、填砂定型：将上述步骤2制得的所述模型簇放入砂箱，培砂固定后边振动所述砂箱边加入干石英砂，直至型砂充满所述模型簇的各个部位，所述砂箱密封，然后将所述砂箱抽真空；
4、浇注置换：浇注过程采用慢-快-慢的节奏，将液体金属注入所述模型簇内，所述液体金属与所述泡塑模型发生置换，最终形成铸件；
5、冷却清理：将所述砂箱及铸件进行冷却，冷却后，将砂箱倾斜吊出所述铸件或直接从砂箱中吊出所述铸件均可，铸件与干砂自然分离，得到所述发动机缸体缸盖的铸件成品。
进一步地，所述步骤1中的模型选用泡塑珠粒发泡成型，所述泡塑珠粒选用半透明的、粒径不大于铸件的最小壁厚的1/9～1/10的可发性聚苯乙烯树脂珠粒或可发性甲基丙烯酸甲脂与苯乙烯共聚树脂珠粒或可发性聚甲基丙烯酸甲脂树脂珠粒预发泡40～60倍。
进一步地，所述步骤4中所述浇注过程中要保持连续浇注，防止浇注过程断流；浇后铸型真空维持3～5分钟后停止抽真空；浇注温度比所述铸型的温度高30～50℃。
本发明具有以下有益效果：通过本发明的实施，其具有生产的铸件质量好，成本低；材质不限，大小皆宜；精度高、表面光洁、减少清理、节省机加；内部缺陷大大减少，铸件组织致密；可实现大规模、大批量生产；适用于相同铸件的大批量生产铸造；适用于人工操作与自动化流水线生产运行控制；可以大大改善铸造生产线的工作环境与生产条件、降低劳动强度、减少能源消耗。
具体实施方式
本发明一种消失模铸造发动机缸体缸盖的工艺，其具体工艺步骤如下：
模型制作：首先选用半透明的、粒径不大于铸件的最小壁厚的1/9～1/10的可发性聚苯乙烯树脂珠粒或可发性甲基丙烯酸甲脂与苯乙烯共聚树脂珠粒或可发性聚甲基丙烯酸甲脂树脂泡塑珠粒预发泡40～60倍,然后熟化8～48h后填充到金属模具的型腔内，加热，使熟化后的所述发泡材料再次膨胀，填满所述金属模具的型腔，且使所述发泡材料之间相互融合，毫无间隙，形成平滑表面，再通过冷却出模，制作出所述发动机缸体缸盖的泡塑模型，其中，适用于可发性聚苯乙烯树脂珠粒预发泡的方法有三种：热水预发泡、蒸汽预发泡和真空预发泡，真空预发泡的珠粒发泡率高，珠粒干燥，应用较多。
模型组装与表面处理：将所述步骤1制得的所述泡塑模型粘结成模型簇，目前使用的粘结材料：橡胶乳液、树脂溶剂和热熔胶及胶带纸。再将所述模型簇的浸图耐火涂料涂层，其涂层的作用是为了提高模型的强度和刚度，提高模型表面抗型砂冲刷能力，防止加砂过程中模型表面破损及振动造型及负压定型时模型的变形，确保铸件的尺寸精度。一般涂两遍，使涂层厚度在0.5～2mm之间，然后在40～50℃条件下烘干；
填砂定型：将单面开口、设有抽气室或抽气管、起吊或行走机构的砂箱放在振动台上，并卡紧，底部放入一定厚度的底砂一般砂床厚度在50～100mm以上，振动紧实，将上述步骤2制得的所述模型簇放入砂箱，其中，型砂为无粘结剂、无填加物、不含水的干石英砂。黑色金属温度高，可选用较粗的砂，铝合金采用较细砂子，型砂经处理后要反复使用，培砂固定后边振动所述砂箱边加入干石英砂，时间一般为30～60秒，使型砂充满模型的各个部位，且使型砂的堆积密度增加，直至型砂充满所述模型簇的各个部位，所述砂箱密封，然后将所述砂箱抽真空；
浇注置换：浇注过程采用慢-快-慢的节奏，要保持连续浇注，防止浇注过程断流；将液体金属注入所述模型簇内，所述液体金属与所述泡塑模型发生置换，最终形成铸件，浇后铸型真空维持3～5分钟后停止抽真空；浇注温度比所述铸型的温度高30～50℃；
冷却清理：将所述砂箱及铸件进行冷却，冷却后，将砂箱倾斜吊出所述铸件或直接从砂箱中吊出所述铸件均可，铸件与干砂自然分离，得到所述发动机缸体缸盖的铸件成品。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种消失模铸造发动机缸体缸盖的工艺，其特征在于，其具体工艺步骤如下：
（1）、模型制作：首先选用发泡材料通过预发泡、熟化8～48h后填充到金属模具的型腔内，加热，使熟化后的所述发泡材料再次膨胀，填满所述金属模具的型腔，且使所述发泡材料之间相互融合，毫无间隙，形成平滑表面，再通过冷却出模，制作出所述发动机缸体缸盖的泡塑模型；
（2）、模型组装与表面处理：将所述步骤（1）制得的所述泡塑模型粘结成模型簇，再将所述模型簇的浸图耐火涂料，涂层厚度0.5～2mm，然后在40～50℃条件下烘干；
（3）、填砂定型：将上述步骤（2）制得的所述模型簇放入砂箱，培砂固定后边振动所述砂箱边加入干石英砂，直至型砂充满所述模型簇的各个部位，所述砂箱密封，然后将所述砂箱抽真空；
（4）、浇注置换：浇注过程采用慢-快-慢的节奏，将液体金属注入所述模型簇内，所述液体金属与所述泡塑模型发生置换，最终形成铸件；
（5）、冷却清理：将所述砂箱及铸件进行冷却，冷却后，将砂箱倾斜吊出所述铸件或直接从砂箱中吊出所述铸件均可，铸件与干砂自然分离，得到所述发动机缸体缸盖的铸件成品。
2.根据权利要求1所述的一种消失模铸造发动机缸体缸盖的工艺，其特征在于，所述步骤（1）中的模型选用泡塑珠粒发泡成型，所述泡塑珠粒选用半透明的、粒径不大于铸件的最小壁厚的1/9～ 1/10的可发性聚苯乙烯树脂珠粒或可发性甲基丙烯酸甲脂与苯乙烯共聚树脂珠粒或可发性聚甲基丙烯酸甲脂树脂珠粒预发泡40～60倍。
3.根据权利要求1所述的一种消失模铸造发动机缸体缸盖的工艺，其特征在于，所述步骤（4）中所述浇注过程中要保持连续浇注，防止浇注过程断流；浇后铸型真空维持3～5分钟后停止抽真空；浇注温度比所述铸型的温度高30～50℃。
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