CN106077483A - 一种多缸柴油机缸体铸造模具及其铸造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多缸柴油机缸体铸造模具，包括底座，所述气缸通过连接杆贯穿顶板连接于第二模具的上端，所述第二模具的内腔下端设有隔热层，所述隔热层的内腔安装有红外线感应器，所述第一模具和第二模具的上端均设有注油孔，所述第一模具和第二模具的内腔一侧均安装有加热块，该多缸柴油机缸体铸造模具及其铸造工艺，可以有效控制铸件缺陷，光洁度得到很大程度的提高，且消失模铸造采用一定目数的干砂，同时进而减少铸件的不合格率，降低企业成本，提高经济效益，铸件质量好，成本低，该工艺还大大改善作业环境，降低工人劳动强度减少能源消耗，可以有效防止变形，提高产品的合格率，值得以后推广使用。

Description

一种多缸柴油机缸体铸造模具及其铸造工艺

技术领域

本发明涉及缸体铸造技术领域，具体为一种多缸柴油机缸体铸造模具及其铸造工艺。

背景技术

柴油机缸体是一种比较复杂的铸件，国内主要采用黏土砂型铸造，少数企业采用冷芯盒或热芯盒铸造，但这些铸造方法普遍存在劳动强度大、环境污染严重、型砂回用少、废砂无法处理、原材料消耗重、铸件重量偏重、铸件品质无法保证(错箱、砂眼、夹渣、气孔等)等一系列问题。消失模铸造的出现彻底解决了传统砂型铸造常伴随着错箱、砂眼、夹渣、气孔、表面粗糙等缺陷，而消失模铸造工艺生产的铸件，不能有效控制铸件缺陷，光洁度也没有得到很大程度的提高，且消失模铸造采用一定目数的干砂，干砂不可以循环使用，回用率非常低，不节能环保，为此我们提出一种多缸柴油机缸体铸造模具及其铸造工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多缸柴油机缸体铸造模具及其铸造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多缸柴油机缸体铸造模具，包括底座，所述底座的上端两侧通过支架连接有顶板，所述支架的外侧安装有控制器，所述底座的上端中部安装有第一模具，所述顶板的上端中部安装有气缸，所述气缸通过连接杆贯穿顶板连接于第二模具的上端，所述第二模具的内腔下端设有隔热层，所述隔热层的内腔安装有红外线感应器，所述第一模具和第二模具的上端均设有注油孔，所述第一模具和第二模具的内腔一侧均安装有加热块。

优选的，所述底座的上端中部设有与第一模具相匹配的凹槽。

本发明还提供一种多缸柴油机缸体铸造模具的铸造工艺，包括如下步骤：

第一步、备料，使用分离器将预先准备好的颗粒进行筛选，准备大小不一的储料桶，等类归放；

第二步、预发泡，将待发泡的颗粒进行预发泡，且将颗粒按一次1kg注入间歇式蒸汽预发泡机，采用时间继电器、温度控制仪同步控制，预发时间为30-60s，温度为70-110℃，控制预发密度为18-25g/l；

第三步、熟化，将预发泡的颗粒放置在干燥、通风的料仓中熟化10-20小时，

第四步、制造，将熟化后的颗粒填充到金属模具的内腔中，通过高频振动结晶对其振动，频率为 160HZ-220HZ，高频振动充型的时间起点和高频振动结晶的时间终点均依据颗粒的大小而定，闭合盖子后，加热至180-260℃，使颗粒再次膨胀，保证金属模具的内腔填满，同时使颗粒之间相互融合，形成光滑的表面；

第四步、模型成簇，将成形的缸体成片成型，再组合成铸件形状，并制造出与所述的拼接块或片相同的模具型腔，然后通过黏结剂胶合方式和模样热合方式将组合好的模样与浇口、冒口系统模样组装在一起形成一个模样簇；

第五步、振动成型，将带有抽气室的砂箱放在振动台上，并卡紧，底部放入厚度为60-120mm的底砂，振动紧实，砂箱为单面开口、设有抽气室或抽气管、起吊或行走机构的砂箱，加入干石英砂，同时施以三维振动，振动时间为35-55秒，使型砂充满模型的各个部位，且使型砂的堆积密度增加，用真空泵将砂箱内抽成一定真空，靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起，维持铸型浇注过程不崩散；

第六步、浇筑，在负压作用下浇铸成型，浇注操作过程采用慢--快--慢，并保持连续浇注，液体金属不断地占据消失模模型位置，向前推进，发生液体金属与模型的置换过程，置换的最终结果是形成铸件，浇注时采用连续浇注，浇后铸型真空维持3-5分钟后停泵，防止浇注过程断流，浇后铸型真空维持2-5分钟后停止，浇注温度比砂型铸造的温度高40-60℃；

第七步、成品取出，冷却2-4h后，直接从砂箱中吊出铸件即可，铸件与干砂自然分离，分离出的干砂处理后重复使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该多缸柴油机缸体铸造模具及其铸造工艺，可以有效控制铸件缺陷，光洁度得到很大程度的提高，且消失模铸造采用一定目数的干砂，干砂可以循环使用，回用率非常高，节能环保，且本发明产生表面组织致密，同时进而减少铸件的不合格率，降低企业成本，提高经济效益，铸件质量好，成本低，该工艺还大大改善作业环境，降低工人劳动强度减少能源消耗，可以有效防止变形，提高产品的合格率，值得以后推广使用。

附图说明

图1为本发明正面连接结构示意图。

图中：1加热块、2注油孔、3红外线感应器、4底座、5第一模具、6第二模具、7控制器、8支架、9隔热层、10顶板、11气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明提供一种多缸柴油机缸体铸造模具，包括底座4，所述底座4的上端两侧通过支架8连接有顶板10，所述支架8的外侧安装有控制器7，所述底座4的上端中部安装有第一模具5，所述顶板10的上端中部安装有气缸11，所述气缸11通过连接杆贯穿顶板10连接于第二模具6的上端，所述第二模具6的内腔下端设有隔热层9，所述隔热层9的内腔安装有红外线感应器3，所述第一模具5和第二模具6的上端均设有注油孔2，所述第一模具5和第二模具6的内腔一侧均安装有加热块1。

本发明还提供一种多缸柴油机缸体铸造模具的铸造工艺，包括如下步骤：

第一步、备料，使用分离器将预先准备好的颗粒进行筛选，准备大小不一的储料桶，等类归放；

第二步、预发泡，将待发泡的颗粒进行预发泡，且将颗粒按一次1kg注入间歇式蒸汽预发泡机，采用时间继电器、温度控制仪同步控制，预发时间为35s，温度为90℃，控制预发密度为20g/l；

第三步、熟化，将预发泡的颗粒放置在干燥、通风的料仓中熟化12小时，

第四步、制造，将熟化后的颗粒填充到金属模具的内腔中，通过高频振动结晶对其振动，频率为 180HZ，高频振动充型的时间起点和高频振动结晶的时间终点均依据颗粒的大小而定，闭合盖子后，加热至200℃，使颗粒再次膨胀，保证金属模具的内腔填满，同时使颗粒之间相互融合，形成光滑的表面；

第四步、模型成簇，将成形的缸体成片成型，再组合成铸件形状，并制造出与所述的拼接块或片相同的模具型腔，然后通过黏结剂胶合方式和模样热合方式将组合好的模样与浇口、冒口系统模样组装在一起形成一个模样簇；

第五步、振动成型，将带有抽气室的砂箱放在振动台上，并卡紧，底部放入厚度为80mm的底砂，振动紧实，砂箱为单面开口、设有抽气室或抽气管、起吊或行走机构的砂箱，加入干石英砂，同时施以三维振动，振动时间为35秒，使型砂充满模型的各个部位，且使型砂的堆积密度增加，用真空泵将砂箱内抽成一定真空，靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起，维持铸型浇注过程不崩散；

第六步、浇筑，在负压作用下浇铸成型，浇注操作过程采用慢--快--慢，并保持连续浇注，液体金属不断地占据消失模模型位置，向前推进，发生液体金属与模型的置换过程，置换的最终结果是形成铸件，浇注时采用连续浇注，浇后铸型真空维持3分钟后停泵，防止浇注过程断流，浇后铸型真空维持3分钟后停止，浇注温度比砂型铸造的温度高45℃；

第七步、成品取出，冷却2h后，直接从砂箱中吊出铸件即可，铸件与干砂自然分离，分离出的干砂处理后重复使用。

实施例二

本发明提供一种多缸柴油机缸体铸造模具，包括底座4，所述底座4的上端两侧通过支架8连接有顶板10，所述支架8的外侧安装有控制器7，所述底座4的上端中部安装有第一模具5，所述顶板10的上端中部安装有气缸11，所述气缸11通过连接杆贯穿顶板10连接于第二模具6的上端，所述第二模具6的内腔下端设有隔热层9，所述隔热层9的内腔安装有红外线感应器3，所述第一模具5和第二模具6的上端均设有注油孔2，所述第一模具5和第二模具6的内腔一侧均安装有加热块1。

本发明还提供一种多缸柴油机缸体铸造模具的铸造工艺，包括如下步骤：

第一步、备料，使用分离器将预先准备好的颗粒进行筛选，准备大小不一的储料桶，等类归放；

第二步、预发泡，将待发泡的颗粒进行预发泡，且将颗粒按一次1kg注入间歇式蒸汽预发泡机，采用时间继电器、温度控制仪同步控制，预发时间为450s，温度为90℃，控制预发密度为22g/l；

第三步、熟化，将预发泡的颗粒放置在干燥、通风的料仓中熟化15小时，

第四步、制造，将熟化后的颗粒填充到金属模具的内腔中，通过高频振动结晶对其振动，频率为 200HZ，高频振动充型的时间起点和高频振动结晶的时间终点均依据颗粒的大小而定，闭合盖子后，加热至220℃，使颗粒再次膨胀，保证金属模具的内腔填满，同时使颗粒之间相互融合，形成光滑的表面；

第四步、模型成簇，将成形的缸体成片成型，再组合成铸件形状，并制造出与所述的拼接块或片相同的模具型腔，然后通过黏结剂胶合方式和模样热合方式将组合好的模样与浇口、冒口系统模样组装在一起形成一个模样簇；

第五步、振动成型，将带有抽气室的砂箱放在振动台上，并卡紧，底部放入厚度为60-120mm的底砂，振动紧实，砂箱为单面开口、设有抽气室或抽气管、起吊或行走机构的砂箱，加入干石英砂，同时施以三维振动，振动时间为45秒，使型砂充满模型的各个部位，且使型砂的堆积密度增加，用真空泵将砂箱内抽成一定真空，靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起，维持铸型浇注过程不崩散；

第六步、浇筑，在负压作用下浇铸成型，浇注操作过程采用慢--快--慢，并保持连续浇注，液体金属不断地占据消失模模型位置，向前推进，发生液体金属与模型的置换过程，置换的最终结果是形成铸件，浇注时采用连续浇注，浇后铸型真空维持4分钟后停泵，防止浇注过程断流，浇后铸型真空维持4分钟后停止，浇注温度比砂型铸造的温度高50℃；

第七步、成品取出，冷却3h后，直接从砂箱中吊出铸件即可，铸件与干砂自然分离，分离出的干砂处理后重复使用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种多缸柴油机缸体铸造模具，包括底座（4），其特征在于：所述底座（4）的上端两侧通过支架（8）连接有顶板（10），所述支架（8）的外侧安装有控制器（7），所述底座（4）的上端中部安装有第一模具（5），所述顶板（10）的上端中部安装有气缸（11），所述气缸（11）通过连接杆贯穿顶板（10）连接于第二模具（6）的上端，所述第二模具（6）的内腔下端设有隔热层（9），所述隔热层（9）的内腔安装有红外线感应器（3），所述第一模具（5）和第二模具（6）的上端均设有注油孔（2），所述第一模具（5）和第二模具（6）的内腔一侧均安装有加热块（1）。

2.根据权利要求1所述的一种多缸柴油机缸体铸造模具，其特征在于：所述底座（4）的上端中部设有与第一模具（5）相匹配的凹槽。

3.一种权利要求1所述的多缸柴油机缸体铸造模具的铸造工艺，包括以下步骤：

第一步、备料，使用分离器将预先准备好的颗粒进行筛选，准备大小不一的储料桶，等类归放；

第二步、预发泡，将待发泡的颗粒进行预发泡，且将颗粒按一次1kg注入间歇式蒸汽预发泡机，采用时间继电器、温度控制仪同步控制，预发时间为30-60s，温度为70-110℃，控制预发密度为18-25g/l；

第三步、熟化，将预发泡的颗粒放置在干燥、通风的料仓中熟化10-20小时，

第四步、制造，将熟化后的颗粒填充到金属模具的内腔中，通过高频振动结晶对其振动，频率为 160HZ-220HZ，高频振动充型的时间起点和高频振动结晶的时间终点均依据颗粒的大小而定，闭合盖子后，加热至180-260℃，使颗粒再次膨胀，保证金属模具的内腔填满，同时使颗粒之间相互融合，形成光滑的表面；

第四步、模型成簇，将成形的缸体成片成型，再组合成铸件形状，并制造出与所述的拼接块或片相同的模具型腔，然后通过黏结剂胶合方式和模样热合方式将组合好的模样与浇口、冒口系统模样组装在一起形成一个模样簇；

第五步、振动成型，将带有抽气室的砂箱放在振动台上，并卡紧，底部放入厚度为60-120mm的底砂，振动紧实，砂箱为单面开口、设有抽气室或抽气管、起吊或行走机构的砂箱，加入干石英砂，同时施以三维振动，振动时间为35-55秒，使型砂充满模型的各个部位，且使型砂的堆积密度增加，用真空泵将砂箱内抽成一定真空，靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起，维持铸型浇注过程不崩散；

第六步、浇筑，在负压作用下浇铸成型，浇注操作过程采用慢--快--慢，并保持连续浇注，液体金属不断地占据消失模模型位置，向前推进，发生液体金属与模型的置换过程，置换的最终结果是形成铸件，浇注时采用连续浇注，浇后铸型真空维持3-5分钟后停泵，防止浇注过程断流，浇后铸型真空维持2-5分钟后停止，浇注温度比砂型铸造的温度高40-60℃；

第七步、成品取出，冷却2-4h后，直接从砂箱中吊出铸件即可，铸件与干砂自然分离，分离出的干砂处理后重复使用。