CN106077498A - 一种柴油机缸体的制芯工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种柴油机缸体的制芯工艺，包括缸筒芯、边芯、端芯、水套芯的制芯，步骤为：将原砂预热后加入混砂机；将粘结剂加热，在15‑20s内加入混砂机混砂；将混砂加入射砂机并射砂，吹入温度为90‑95℃的固化剂，制得砂芯，用压缩空气清洗砂芯除去浮砂；砂芯硬化后30‑40min浸入涂料1‑3s，涂层厚度为0.2‑0.3mm，捞出沥干5‑10s，烘干。本发明柴油机缸体的制芯工艺包括缸筒芯、边芯、端芯、水套芯的制芯，根据不同砂芯确定粘结剂、固化剂的加入量以及固化时间，适应不同厚度和砂芯的制芯；本发明工艺制备的砂芯强度大、质量高，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及铸造领域，具体是一种柴油机缸体的制芯工艺。
背景技术
缸体是发动机中最大单独式部件，在柴油机发动机缸体铸造生产中，造型、制芯费用占铸件生产总成本的二分之一左右，金属熔炼占成本四分之一，其余四分之一成本要花费在铸件清理及后处理工序上。其中，清理工序成本的70%与造型、制芯有着密切的关系。
国内用作柴油机缸体制芯工艺较为普遍地采用热芯盒法，覆膜砂热芯盒法及树脂自硬砂法，普通热芯盒法制备出的砂芯的具有强度较高、硬化快，生产效率高，砂芯的尺寸精确度高，溃散性好的优点，但存在加热温度高、芯盒制造周期长，费用高，污染大，能耗高，砂芯易产生局部过烧或硬化不足及变形等问题。覆膜砂热芯盒法一般用于壳芯、壳型的制作，而将其用于普通热芯盒法制作水套砂芯，则具有良好的工艺性，砂芯流动性好，极利于复杂砂芯的制作，保证各部位的紧实度及均匀性，砂芯的溃散性好，砂芯的可用期长。树脂自硬砂法用于汽车缸体缸盖水套芯的制作，与热芯盒法相比具有下列优点：能耗低、树脂用量少，芯盒工艺装备简单，但是砂芯的可用期极短，对原砂要求较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种柴油机缸体的制芯工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种柴油机缸体的制芯工艺，包括缸筒芯、边芯、端芯、水套芯的制芯，其特征在于，包括以下步骤：
（1）混砂：将原砂预热到20-40℃，预热后的原砂加入混砂机；将粘结剂加热到25-38℃，在15-20s内加入混砂机混砂45-60s；
（2）制芯：将混砂加入射砂机并射砂，吹入温度为90-95℃的固化剂，制得砂芯，用压缩空气清洗砂芯除去浮砂；
（3）烘干：步骤（2）制得砂芯硬化后30-40min浸入涂料1-3s，涂层厚度为0.2-0.3mm，捞出沥干5-10s，烘干炉烘干。
作为进一步优选，所述粘结剂由液体酚醛树脂和聚异氰酸酯树脂组成，所述液体酚醛树脂和聚异氰酸酯树脂的重量配比为50-55:45-50，所述缸筒芯、边芯、端芯的粘结剂加入量为原砂总量的1.4-1.8%；所述水套芯的粘结剂加入量为原砂总量的1.8-2.2%。
作为进一步优选，所述原砂为再生砂和宝珠砂的混合物，宝珠砂占原砂总量的60-80%。
作为进一步优选，所述固化剂为三乙胺，固化剂为粘结剂总量的1-3%，所述缸筒芯、边芯、端芯固化时间为10-55s，所述水套芯固化时间为8-30s。
作为进一步优选，所述射砂压力为3-5bar，射砂时间为2-6s。
作为进一步优选，所述烘干分四个区进行，一区温度为120-150℃，二区温度为210-220℃，三区温度为210-220℃，四区温度为185-200℃，烘干速度为30-35m/h。
作为进一步优选，所述压缩空气压力为0.4-0.6MPa。
本发明的有益效果：本发明柴油机缸体的制芯工艺包括缸筒芯、边芯、端芯、水套芯的制芯，根据不同砂芯确定粘结剂、固化剂的加入量以及固化时间，适应不同厚度和砂芯的制芯；本发明工艺制备的砂芯强度大、质量高，使用寿命长。
具体实施方式
实施例1
一种柴油机缸体的制芯工艺，包括缸筒芯、边芯、端芯、水套芯的制芯，步骤为：
（1）混砂：将原砂预热到30℃，预热后的原砂加入混砂机；将粘结剂加热到25℃，在15s内加入混砂机混砂60s；
原砂为再生砂和宝珠砂的混合物，宝珠砂占原砂总量的80%；
粘结剂由液体酚醛树脂和聚异氰酸酯树脂组成，液体酚醛树脂和聚异氰酸酯树脂的重量配比为50:50，缸筒芯、边芯、端芯的粘结剂加入量为原砂总量的1.4%；水套芯的粘结剂加入量为原砂总量的2.2%。
（2）制芯：将混砂加入射砂机并射砂，吹入温度为90℃的固化剂，制得砂芯，用压力为0.4MPa的压缩空气清洗砂芯除去浮砂；
固化剂为三乙胺，缸筒芯、边芯、端芯的固化剂加入量为粘结剂总量的2%，水套芯的固化剂加入量为粘结剂总量的3%。
制芯条件：射砂压力为3bar，射砂时间为4s；缸筒芯、边芯、端芯固化时间为25s，水套芯固化时间为15s。
（3）烘干：步骤（2）制得砂芯硬化后30min浸入涂料1s，涂层厚度为0.2mm，捞出沥干5s，烘干炉烘干；
烘干分四个区进行，一区温度为120℃，二区温度为220℃，三区温度为210℃，四区温度为185℃，烘干速度为35m/h。
实施例2
一种柴油机缸体的制芯工艺，包括缸筒芯、边芯、端芯、水套芯的制芯，步骤为：
（1）混砂：将原砂预热到20℃，预热后的原砂加入混砂机；将粘结剂加热到38℃，在18s内加入混砂机混砂45s；
原砂为再生砂和宝珠砂的混合物，宝珠砂占原砂总量的70%；
粘结剂由液体酚醛树脂和聚异氰酸酯树脂组成，液体酚醛树脂和聚异氰酸酯树脂的重量配比为55:45，缸筒芯、边芯、端芯的粘结剂加入量为原砂总量的1.6%；水套芯的粘结剂加入量为原砂总量的1.8%。
（2）制芯：将混砂加入射砂机并射砂，吹入温度为95℃的固化剂，制得砂芯，用压力为0.6MPa的压缩空气清洗砂芯除去浮砂；
固化剂为三乙胺，缸筒芯、边芯、端芯的固化剂加入量为粘结剂总量的1%，水套芯的固化剂加入量为粘结剂总量的2%。
制芯条件：射砂压力为5bar，射砂时间为2s；缸筒芯、边芯、端芯固化时间为55s，水套芯固化时间为30s。
（3）烘干：步骤（2）制得砂芯硬化后40min浸入涂料2s，涂层厚度为0.26mm，捞出沥干10s，烘干炉烘干；
烘干分四个区进行，一区温度为150℃，二区温度为210℃，三区温度为215℃，四区温度为200℃，烘干速度为30m/h。
实施例3
一种柴油机缸体的制芯工艺，包括缸筒芯、边芯、端芯、水套芯的制芯，步骤为：
（1）混砂：将原砂预热到40℃，预热后的原砂加入混砂机；将粘结剂加热到30℃，在20s内加入混砂机混砂50s；
原砂为再生砂和宝珠砂的混合物，宝珠砂占原砂总量的60%；
粘结剂由液体酚醛树脂和聚异氰酸酯树脂组成，液体酚醛树脂和聚异氰酸酯树脂的重量配比为52:48，缸筒芯、边芯、端芯的粘结剂加入量为原砂总量的1.8%；水套芯的粘结剂加入量为原砂总量的2.0%。
（2）制芯：将混砂加入射砂机并射砂，吹入温度为90℃的固化剂，制得砂芯，用压力为0.5MPa的压缩空气清洗砂芯除去浮砂；
固化剂为三乙胺，缸筒芯、边芯、端芯的固化剂加入量为粘结剂总量的3%，水套芯的固化剂加入量为粘结剂总量的1%。
制芯条件：射砂压力为4bar，射砂时间为6s；缸筒芯、边芯、端芯固化时间为10s，水套芯固化时间为30s。
（3）烘干：步骤（2）制得砂芯硬化后35min浸入涂料3s，涂层厚度为0.3mm，捞出沥干8s，烘干炉烘干；
烘干分四个区进行，一区温度为135℃，二区温度为215℃，三区温度为220℃，四区温度为190℃，烘干速度为35m/h。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种柴油机缸体的制芯工艺，包括缸筒芯、边芯、端芯、水套芯的制芯，其特征在于，包括以下步骤：
（1）混砂：将原砂预热到20-40℃，预热后的原砂加入混砂机；将粘结剂加热到25-38℃，在15-20s内加入混砂机混砂45-60s；
（2）制芯：将混砂加入射砂机并射砂，吹入温度为90-95℃的固化剂，制得砂芯，用压缩空气清洗砂芯除去浮砂；
（3）烘干：步骤（2）制得砂芯硬化后30-40min浸入涂料1-3s，涂层厚度为0.2-0.3mm，捞出沥干5-10s，烘干炉烘干。
2.根据权利要求1所述的柴油机缸体的制芯工艺，其特征在于，所述粘结剂由液体酚醛树脂和聚异氰酸酯树脂组成，所述液体酚醛树脂和聚异氰酸酯树脂的重量配比为50-55:45-50，所述缸筒芯、边芯、端芯的粘结剂加入量为原砂总量的1.4-1.8%；所述水套芯的粘结剂加入量为原砂总量的1.8-2.2%。
3.根据权利要求1所述的柴油机缸体的制芯工艺，其特征在于，所述原砂为再生砂和宝珠砂的混合物，宝珠砂占原砂总量的60-80%。
4.根据权利要求1所述的柴油机缸体的制芯工艺，其特征在于，所述固化剂为三乙胺，固化剂为粘结剂总量的1-3%，所述缸筒芯、边芯、端芯固化时间为10-55s，所述水套芯固化时间为8-30s。
5.根据权利要求1所述的柴油机缸体的制芯工艺，其特征在于，所述射砂压力为3-5bar，射砂时间为2-6s。
6.根据权利要求1所述的柴油机缸体的制芯工艺，其特征在于，所述烘干分四个区进行，一区温度为120-150℃，二区温度为210-220℃，三区温度为210-220℃，四区温度为185-200℃，烘干速度为30-35m/h。
7.根据权利要求1所述的柴油机缸体的制芯工艺，其特征在于，所述压缩空气压力为0.4-0.6MPa。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161109 |