CN107052266B - 复杂薄壁铸铁件铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复杂薄壁铸铁件铸造方法，包括制作砂箱、模具、造型、制芯、金属熔炼、液态金属浇注工序，铸件全部或90％分置于下箱的浇注位置，用填砂块补砂的两箱为主造型方式，直浇道、横浇道、排气冒口设于上箱，内浇道设于下箱上部或上箱下部，铁液变质处理完毕至铸件浇注完毕的时间段控制在10分钟以内，以顶注的浇注方式浇注，以均匀进液及温度1370－1400℃低温浇注；有效浇注时间8－10秒、吊补浇注时间10－13秒。有效降低了该铸件的气孔、夹渣、砂眼等铸造缺陷，提高了铸件的尺寸稳定性。有效降低了该铸件的渗漏缺陷，使缸体缸盖排气管等类复杂薄壁铸铁件可提高5－30%的铸件合格率。

Description

复杂薄壁铸铁件铸造方法
技术领域
本发明涉铸造技术领域，尤其一种缸体、缸盖、排气管类复杂薄壁铸铁件铸造方法。
背景技术
现有缸体、缸盖、排气管等类复杂薄壁铸铁件传统砂型铸造工艺，通常是采用上下箱铸件对半放置或接近对半放置（分箱）的两箱造型、中注式为主的浇注方式，单侧进液为主的浇注系统、传统的浇注时间理念指导的浇注工艺、及高温浇注（浇注温度1390－1430oC）的砂型铸造工艺方案。这种传统砂型铸造工艺方案很难保证复杂薄壁铸铁件的质量致密性、均一性要求、及表面光洁性的技术要求，其铸造的缸体、缸盖、排气管等类复杂薄壁铸铁件表面质量差、铸件气孔缺陷多、铸件渗漏废品率通常达到10－40%的不良状态。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有缸体缸盖排气管等类复杂薄壁铸铁件存在的上述问题，而提供一种铸件材质均一性好、组织致密性高、表面质量好、铸件合格率高的复杂薄壁铸铁件铸造方法。本发明本发明的目的通过下述技术方案来实现，本发明包括制作砂箱、模具、造型、制芯、金属熔炼、液态金属浇注工序，其特征在于：铸件全部或90％分置于下箱的浇注位置，用填砂块补砂的两箱为主造型方式造型,直浇道、横浇道、排气冒口设于上箱，内浇道设于下箱上部或上箱下部，铁液变质处理完毕至铸件浇注完毕的时间段控制在10分钟以内；以顶注的浇注方式浇注；以均匀进液及温度1370－1400oC低温浇注；有效浇注时间8－10秒、吊补浇注时间10－13秒。
所述缸体、缸盖、排气管类复杂薄壁铸铁件方法，其特征在于所述金属为灰铸铁HT200、HT250、HT300、HT350；球墨铸铁QT400-15、QT450-10、QT500-7、QT600-3任意一种或数种混合物。
本发明所采用的缸体缸盖排气管等类复杂薄壁铸铁件新铸造方案，其铸件全部或绝大部分置于下箱的浇注位置，把铸件全部或绝大部分置于下箱，利用分型面的自然良好的排气界面及事半功倍的工艺条件，让铁液中渣、砂、气等杂质、上浮于砂型的分型面及其冒口，使其顺畅排出型腔，有利于相应铸件克服气孔、冷隔、浇不足等类常见铸造缺陷。其以顶注式的浇注方式，使得型腔的温度梯度呈上高下低的良性状态，一方面，有利于克服高牌号材质收缩类缺陷；另一方面，利用铁液比重远大于铁液中渣、砂、气等杂质比重的原理、有效地了保证高气密性铸件的材质致密度（致密性）要求；铁液中渣、砂、气等杂质上浮于上箱冒口而被去除，有利于其铸件克服气孔、夹渣、砂眼等类常见铸造缺陷。本发明所采用的均匀进液为主的浇注系统，改善了传统的单侧（中注式为主的）进液方式下的型腔铁液温度严重不均（水平方向），而致使进液侧型砂时常被烧结易产生粘砂缺陷、而远侧（进液侧对面）的铁液温度低易产生冷隔、浇不足缺陷的状态，而使得型腔铁液温度均匀、以利于提高铸件铸造合格率和铸件的表面质量。本发明所采用的填砂块补砂的两箱为主造型方式，一方面，有利于型腔及铁液的排气、非常有利于其铸件克服气孔类缺陷，另一方面、有效地保留了两箱造型高效率的生产方式，可流水线生产的方式（特质），有利于提高砂型的造型生产效率。本发明所采用的合理的低温浇注及有效浇注时间新理论指导设计的浇注工艺，其缸体缸盖排气管等类复杂薄壁铸铁件的低温浇注（浇注温度1370－1400oC、其浇注时间分为有效浇注时间和吊补浇注时间）工艺，比之于传统的高温浇注（浇注温度1390—1430oC）工艺：其浇注温度可相对于传统铸造工艺的传统浇注工艺降低20－30oC，有利于提高高牌号铸铁铁液的变质处理效果，有利于提高（及稳定）材质的结晶核心数量，从而有效地提高了材质的致密度和铸件的表面光洁度。本发明比之于其传统铸造工艺：提高了材质的均一性、铸件材质的致密度及铸件的表面光洁度，克服单侧进液方式下进液侧型砂时常被烧结易产生粘砂缺陷、而远侧（进液侧对面）的铁液温度低易产生冷隔、浇不足缺陷的不良状态，有效降低了该铸件的气孔、夹渣、砂眼等铸造缺陷，提高了铸件的尺寸稳定性。尤其有效地降低了该铸件的渗漏缺陷，使缸体缸盖排气管等类复杂薄壁铸铁件可提高5－30%的铸件合格率。
附图说明
图1是本实施例缸盖类复杂薄壁铸铁件铸件全部或绝大部分置于下箱的大面朝上新铸造工艺方案简图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明；本发明包括制作砂箱、模具、制芯、金属熔炼、液态金属浇注工序，如图1所示，本实施例，为一种缸盖与缸体安装面（大面）朝上的浇注位置，其与传统的浇注位置完全相反的方案，铸件1全部分置于下箱的浇注位置，以填砂块补砂的两箱为主造型方式；先将置于下箱的砂芯提前一个工作日，置于基础砂芯6之上上涂料及干燥，上好涂料及干燥的下芯于下箱，清理型腔，合好（上好涂料及干燥的）上箱，置放压铁或箱卡（待浇注）。至此，缸盖类复杂薄壁铸铁件新铸造工艺方案实现了其大面朝上，两箱造型；直浇道2、横浇道3设于上箱，内浇道4设于下箱体最上部或上箱下部，排气冒口5设于上箱，以顶注式的浇注方式浇注、浇注系统的内浇道在型腔中均匀进液的工艺造型状态。铁液变质处理完毕至铸件浇注完毕的时间段控制在10分钟以内；以顶注式为浇注方式；以均匀进液及温度1370－1400oC低温浇注；有效浇注时间8－10秒、吊补浇注时间10－13秒。

Claims (2)

1.一种复杂薄壁铸铁件铸造方法，包括制作砂箱、模具、造型、制芯、金属熔炼、液态金属浇注工序，其特征在于：铸件（1）全部或90％的部分置于下箱的浇注位置，且所述铸件（1）的缸盖与缸体安装面朝上，用填砂块补砂的两箱为主造型方式，先将置于下箱的砂芯提前一个工作日，置于基础砂芯（6）之上进行上涂料及干燥，将上好涂料及干燥的砂芯下芯于下箱，清理型腔，合好上好涂料及干燥的上箱，置放压铁或箱卡，直浇道（2）、横浇道（3）、排气冒口（5）设于上箱，内浇道（4）设于所述下箱上部或所述上箱下部，铁液变质处理完毕至所述铸件（1）浇注完毕的时间段控制在10分钟以内，以顶注的浇注方式浇注，以均匀进液及温度1370－1400℃低温浇注，相对传统浇注工艺降低20-30℃，以提高高牌号铸铁铁液的变质处理效果；有效浇注时间8－10秒、吊补浇注时间10－13秒。
2.根据权利要求1所述的一种复杂薄壁铸铁件铸造方法，其特征在于：所述金属为灰铸铁HT200、HT250、HT300、HT350，球墨铸铁QT400-15、QT450-10、QT500-7、QT600-3任意一种或数种混合物。
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