CN106563771B - 发动机缸体冷芯盒及铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种发动机缸体冷芯盒,包括上芯盒及下芯盒,其中所述下芯盒为进气侧,上芯盒为排气侧,而由于该冷芯盒中的水道砂芯及油道砂芯的结构复杂,故将水道砂芯及油道砂芯布置在砂型的下型面,结构简单的排气侧布置在砂型的上型面。下型面缸体进气侧虽然结构复杂,但温度场高,铁水中气体轻,只会上浮,因此不会产生进气侧冷隔、气孔的缺陷;而上型面由于结构简单,铁水流动阻力小,流程短,铁水热损失小,缸体排气侧气孔、冷隔风险很低。
Description
技术领域
本发明涉及缸体铸造领域,尤其涉及发动机缸体结构设计领域。
背景技术
发动机缸体进气侧结构复杂,含有无压油道和冷却水道,工艺上需要手动下一个油道砂芯和一个水道砂芯。在采用现有的常用冷芯盒进行缸体铸造时,将缸体的进气侧放置在砂型的上型面,缸体铁水浇铸过程中,上型面由于结构复杂,铁水流动阻力大、流程长,铁水热损失大,即便采用较高温度的铁水进行快速浇铸,也难以完全避免油道和水道外壁出现冷隔和气孔的缺陷。冷隔、气孔内废和外废比例高,经济效益差。
故,需要一种新的技术方案以解决上述问题。
发明内容
本发明针对现有冷芯盒进行缸体铸造工艺中所出现的冷隔、气孔缺陷,发明提供一种新的冷芯盒方案,能够解决发动机缸体进气侧冷隔、气孔缺陷。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种发动机缸体冷芯盒,包括上芯盒及下芯盒,其中上芯盒具有面对下芯盒的上型面,下芯盒具有面对上芯盒的下型面,所述下型面内包括水道砂芯及油道砂芯;所述下芯盒为进气侧,上芯盒为排气侧。
相对于现有技术,由于水道砂芯及油道砂芯的结构复杂,故本发明将缸体结构复杂的进气侧布置在砂型的下型面,结构简单的排气侧布置在砂型的上型面。缸体铁水浇铸过程中,上下型面整体温度场分布情况是,下型面温度场远远高于上型面。下型面缸体进气侧虽然结构复杂,但温度场高,铁水中气体轻,只会上浮,因此进气侧冷隔、气孔缺陷从根本上得到解决。上型面由于结构简单,铁水流动阻力小,流程短,铁水热损失小,缸体排气侧气孔、冷隔风险很低。
而本发明还提供一种上述发动机缸体冷芯盒的铸造方法的技术方案:铁水的浇铸温度需控制在1425℃至1435℃,浇铸时间9s以内。
该铸造方法的技术方案中将铁水的浇铸温度需控制在1425℃至1435℃,浇铸时间9s以内能够形成高温快浇,能够最大程度上降低缸体的铸造缺陷。
附图说明
图1是本发明中下芯盒的俯视图,并展示出下型面。
图2是本发明中上芯盒的仰视图,并展示出上型面。
图3是下芯盒中的水道砂芯立体图。
图4是下芯盒中的油道砂芯立体图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作更进一步的说明。
如图1及图2所示,本发明公开的发动机缸体冷芯盒,包括上芯盒1及下芯盒2。并且,在本实施方式中,所述下芯盒1为进气侧,上芯盒2为排气侧。其中上芯盒1具有面对下芯盒2的上型面3,下芯盒2具有面对上芯盒1的下型面4。所述下型面4内包括水道砂芯5及油道砂芯6。本发明将缸体结构复杂的进气侧布置在砂型的下型面,结构简单的排气侧布置在砂型的上型面。缸体铁水浇铸过程中,上下型面整体温度场分布情况是,下型面温度场远远高于上型面。下型面缸体进气侧虽然结构复杂,但温度场高,铁水中气体轻,只会上浮,因此进气侧冷隔、气孔缺陷从根本上得到解决。上型面由于结构简单,铁水流动阻力小,流程短,铁水热损失小,缸体排气侧气孔、冷隔风险很低。
在本实施方式中,结构简单的缸体排气侧布置在砂型上型面,冒口工艺相对简单,只需在所述上芯盒1的最高处和上芯盒1缸盖面布置压边冒口即能方便气体和冷铁水溢出。
而进一步的,由于水道砂芯和油道砂芯放置在砂型的下型面,缸体在铁水浇铸过程中,砂型的下型面温度场高于上型面,水道砂芯5和油油道砂芯6由于温度高所导致的砂芯变形、断裂、砂芯烧结风险变大,由于水道砂芯5和油道砂芯6本身比较粗壮,正常情况下使用石英砂即可,也可以通过用宝珠砂替代石英砂制作水道砂芯5和油道砂芯6,提升砂芯强,降低上述风险。
另外本发明中提供的使用上述冷芯盒的铸造方法的实施方式,对于砂型水平浇铸工艺来说,薄壁复杂发动机气缸体,浇铸工艺要求必须高温快浇,在本实施方式中,浇铸温度需控制在1425℃至1435℃,浇铸时间9s以内,能够最大程度上降低缸体的铸造缺陷。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种发动机缸体冷芯盒,包括上芯盒及下芯盒,其中上芯盒具有面对下芯盒的上型面,下芯盒具有面对上芯盒的下型面,其特征在于:所述下型面内包括水道砂芯及油道砂芯;所述下芯盒为进气侧,上芯盒为排气侧。
2.根据权利要求1所述的发动机缸体冷芯盒,其特征在于:所述上芯盒的最高处和上芯盒缸盖面布置压边冒口。
3.根据权利要求1所述的发动机缸体冷芯盒,其特征在于:所述水道砂芯及油道砂芯采用石英砂或宝珠砂材质。
4.一种使用根据权利要求1至3中任一项所述发动机缸体冷芯盒的铸造方法,其特征在于:铁水的浇铸温度需控制在1425℃至1435℃,浇铸时间9s以内。
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