CN109332605B - 铝合金发动机壳体的铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝合金发动机壳体的铸造方法，依次包括如下步骤：⑴将紫铜管制作成与壳体油道相同的形状，填满覆膜砂后封闭；⑵制作型芯；⑶将紫铜管与型芯组合并固定；⑷型芯沾浆，然后淋砂，接着再沾浆、再淋砂，重复数层得到内模壳，内模壳风干后脱蜡，高温焙烧定型；⑸在砂箱中制作砂型，型腔与发动机壳体的外壁形状相吻合，砂型中设有浇冒系统；⑹将内模壳放入砂型的型腔中后合箱；⑺向型腔中注入铝合金液直至充型完毕；⑻冷却成型后得到发动机壳体，去除多余部分，清理掉各紫铜管内的覆膜砂；⑼将发动机壳体浸入稀硝酸溶液中，将紫铜管腐蚀完毕形成油道。该方法的制造成本低，原材料消耗少，产品质量好，且制成的孔道光滑可靠，成品率高。

Description

铝合金发动机壳体的铸造方法

技术领域

本发明涉及一种铸造工艺，特别涉及一种铝合金发动机壳体的铸造方法，属于铝合金铸造技术领域。

背景技术

铸件的结构千变万化，特别是发动机壳体类，壳体铸件中型腔较多，且壳体壁中设有油道，油道的直径小和形状弯曲。普通砂芯的材质有石英砂、覆膜砂、树脂砂或红砂等材料，但强度和韧性不能兼顾；遇到发动机壳体中直径较小的油路，不能采用以上材质的制作砂芯，因为砂本身的硬度和韧性的局限性。砂芯硬度过硬，则浇铸完毕后清砂困难，硬度过低则砂芯难以成型。油孔的表面光洁度需要靠特定的涂料保证，成本很高。遇到低压或者压力铸造，在强压下，砂芯本身强度不能抵抗，形成溃散，使得合金液进入孔内，形成堵实，则产生废品。

精密铸造中较为常用的是熔模铸造，选用适宜的熔模材料(如石蜡)制造熔模，在熔模上沾浆即沾耐火涂料，然后淋耐火砂，接着再沾浆、再淋砂，重复数层得到模壳，模壳风干后进行脱蜡。

沾浆需在沾浆机中完成，传统的沾浆机采用旋转的圆形浆筒，在浆筒的一侧设有静态的刮板搅拌装置，浆筒旋转后，浆液在搅拌过程中与刮板不断接触碰撞摩擦，因而会造成浆液温度升高，很难控制浆液的温度。浆液温度的差异间接影响产品在沾浆时的质量，温度过高容易造成沾浆不均等问题。由于浆料本身具有浮力，在沾浆操作中，通常遇到结构复杂且壁厚单薄的产品，沾浆时用力过大容易使产品或者浇注系统断裂；用力过小，不能完全浸渗或者时间很长，操作者感到疲乏，增加了劳动强度，产品的报废率也会增加。传统的沾浆筒不能控温，使得机器必须24小时运作保证浆料不固化，环境温度必须要求在常温下，遇到停电，必须由人工不定时进行搅拌，费时费人费力。

传统的淋砂机为固定式，砂粒从淋砂筒顶部沿直线向下喷淋。首先移动不方便，产品放入淋砂筒有时需要搬运较长的距离，操作者的劳动强度大，且操作风险高。其次操作不方便，由于空间受限制，在淋砂操作中，需要翻转产品，让不同的沾浆面朝上接受淋砂，翻转时稍不注意容易使产品或者浇注系统断裂；即使操作者十分小心，损坏率仍然很高，经常需要修补；操作者感到疲乏，劳动强度大，产品的报废率高。

传统的射芯机可以将型砂均匀地射入砂箱预紧实，但是射芯机结构庞大，价格昂贵，喷出的型砂沿直线飞行，只能适用于砂箱内型砂的装填，对于紫铜管内腔的小直径且弯曲的孔道，则不适用。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种铝合金发动机壳体的铸造方法，制造成本低，原材料消耗少，产品质量好，且制成的孔道光滑可靠，成品率高。

为解决以上技术问题，本发明的一种铝合金发动机壳体的铸造方法，依次包括如下步骤：⑴将紫铜管通过模具制作成与发动机壳体上油道相同的形状，采用弯曲孔道填砂工具向紫铜管内腔充填满覆膜砂，然后将紫铜管的端口封闭；⑵制作与发动机壳体的内腔形状相同的型芯蜡模；⑶将紫铜管与型芯蜡模组合并固定；⑷将型芯蜡模浸入沾浆机中沾耐火涂料，取出后通过淋砂机在型芯蜡模的表面淋耐火砂，接着再沾浆、再淋砂，重复数层得到内模壳型芯，内模壳型芯风干后脱蜡，然后高温焙烧定型；⑸在砂箱中分别制作砂型，所述砂型的型腔与发动机壳体的外壁形状相吻合，砂型中设有浇冒系统；⑹将内模壳型芯放入砂型的型腔中，然后砂箱合箱；⑺通过浇冒系统向砂型的型腔中注入铝合金液，直至充型完毕；⑻铝合金液冷却成型后得到铝合金发动机壳体，去除产品多余部分，并清理掉各紫铜管内腔的覆膜砂；⑼将铝合金发动机壳体浸入稀硝酸溶液中，将紫铜管腐蚀完毕，形成油道；⑽将铝合金发动机壳体从稀硝酸溶液中取出后，清洗干净并晾干；所述砂箱包括依次叠置的下砂箱、中砂箱和上砂箱，下砂箱和中砂箱的分割面与发动机壳体下端口的壳体法兰的下端面平齐，中砂箱和上砂箱的分割面与所述内模壳型芯的顶部平齐；所述内模壳型芯的外壁与所述砂型的型腔壁之间设有与发动机壳体外形相吻合的壳壁浇道及壳体凸肋浇道，所述内模壳型芯包括内模壳型芯一、内模壳型芯二和内模壳型芯三，所述内模壳型芯一、内模壳型芯二和内模壳型芯三的相向外壁之间设有与发动机壳体内隔板形状吻合的内隔板浇道；所述壳体凸肋浇道中安装有与发动机壳体油道形状相吻合的所述紫铜管，所述紫铜管的上端口被铜管上封板封闭，所述紫铜管的下端口被铜管下封板封闭，所述铜管上封板和铜管下封板分别通过锡焊与紫铜管的管口相连，所述铜管下封板嵌于下砂箱的砂型中，所述铜管上封板嵌于内模壳型芯中。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：将紫铜管通过模具制作成需要的孔道形状，紫铜管内腔填充覆膜砂，以提高紫铜管的强度，防止在浇注产生变形，也便于浇注后的清砂。紫铜管可以与稀硝酸迅速反应，腐蚀后形成光滑的孔道；而铝合金与稀硝酸的反应微弱且缓慢，产品不会受损；如此既保证了铝合金发动机壳体及其中的小孔径油道的质量，又节约了生产成本。内模壳型芯主体位于中砂箱内，降低砂型的造型难度，便于起模；铝合金液流入内模壳型芯外壁与砂型型腔壁之间的壳壁浇道及壳体凸肋浇道，冷却后形成发动机壳体的外壳以及附着在外壳上的壳体凸肋；铝合金液流入内模壳型芯一、内模壳型芯二和内模壳型芯三相向外壁之间的内隔板浇道，冷却后形成壳体内隔板。铜管下封板嵌于下砂箱的砂型中，铜管上封板嵌于内模壳型芯中便于将紫铜管准确固定，防止紫铜管发生偏斜。

作为本发明的进一步改进，所述内模壳型芯一、内模壳型芯二和内模壳型芯三呈轴对称分布，所述内模壳型芯一与发动机壳体的大壳腔相吻合，所述内模壳型芯二和内模壳型芯三与发动机壳体的小壳腔相吻合；所述内模壳型芯二与内模壳型芯三均位于内模壳型芯一的左侧，且以内模壳型芯一的横向轴线为中心呈对称分布，所述壳体凸肋浇道与内模壳型芯二和内模壳型芯三之间的内隔板浇道对齐，所述铜管上封板嵌于所述内模壳型芯一的顶部。壳体凸肋浇道以内模壳型芯一的横向轴线为中心呈对称分布，且与内模壳型芯二和内模壳型芯三之间的内隔板浇道对齐，增加了此处的厚度，有利于布置紫铜管，紫铜管沿壳体凸肋浇道延伸并向内模壳型芯一的顶部弯曲，内模壳型芯一的顶部将铜管上封板固定对紫铜管的上端进行定位。

作为本发明的进一步改进，所述紫铜管包括沿所述壳体凸肋浇道竖直向上延伸且向内模壳型芯一的顶部弯曲的主紫铜管，沿主紫铜管的高度方向连接有至少一根支紫铜管，各支紫铜管的另一端分别与内模壳型芯一的侧壁相连。各支紫铜管沿壳体凸肋浇道及内隔板浇道水平延伸，腐蚀后，主紫铜管及各支紫铜管形成相互连通的多个油道。

作为本发明的进一步改进，所述紫铜管的壁厚为0.2±0.02mm，所述稀硝酸溶液的质量浓度为10～20%。薄壁紫铜管与其内腔的覆膜砂形成的强度足够抗拒浇注时的变形，且很短时间内即可被10～20%(wt)的稀硝酸腐蚀。

作为本发明的进一步改进，所述沾浆机包括位于沾浆机底座上可旋转的圆形浆筒，所述圆形浆筒的一侧设有竖向支架，所述竖向支架的底部焊接在所述沾浆机底座上，所述竖向支架的顶部连接有横向支架，所述横向支架的自由端向圆形浆筒的上方伸出且连接有沿竖向向下延伸的搅拌刮板，所述搅拌刮板位于圆形浆筒的内腔一侧，所述搅拌刮板中设有沿竖向延伸的浆料虹吸管，所述浆料虹吸管的下端面向圆形浆筒的底部开口，所述浆料虹吸管的上端连接有沾浆射流管，所述沾浆射流管与浆料虹吸管呈三通连接，所述沾浆射流管的一端设有沾浆压缩空气接口，所述沾浆射流管的另一端设有浆料软管接口；所述圆形浆筒的底壁下方安装有可以对圆形浆筒进行加热的蓄电调温垫圈。圆形浆筒在沾浆机底座上旋转时，浆料在浆筒内腔形成环流，搅拌刮板将浆料环流破坏使浆料得到搅拌，混合均匀并防止固化。将压缩空气胶管套装在沾浆射流管的沾浆压缩空气接口，浆料软管套装在沾浆射流管的浆料软管接口，压缩空气打开后在沾浆射流管中产生高速射流，通过浆料虹吸管将浆料从圆形浆筒的底部吸出，并从浆料软管流出，由于浆料软管的柔韧性，可以伸向产品的任意位置，面对厚重和复杂轻薄的产品，产品置于圆形浆筒中后可以固定不动，用浆料软管去灌满产品，既大大减轻了工人的操作负荷，使得原本操作不便的沾浆显得异常轻便，又避免轻薄产品翻动时的损坏，提高了沾浆的效率。蓄电调温垫圈可以将浆料控制在恒温状态，面对停电等突发状况时也能避免浆料固化。

作为本发明的进一步改进，所述圆形浆筒的底壁中心安装有浆筒驱动轴，所述浆筒驱动轴的下端伸出所述沾浆机底座的下方且安装有浆筒皮带轮；所述沾浆机底座上安装有沾浆电机，所述沾浆电机的输出轴伸出所述沾浆机底座的下方且安装有沾浆电机皮带轮，所述沾浆电机皮带轮与所述浆筒皮带轮通过沾浆机皮带传动连接；所述圆形浆筒的底壁靠近外缘的圆周通过推力轴承支撑在所述沾浆机底座上，所述圆形浆筒的底部外周设有与圆形浆筒共轴线的浆筒定位圈，所述浆筒定位圈的底部焊接在所述沾浆机底座的顶面上，所述浆筒定位圈的内周壁对称安装有至少三个浆筒扶正滚轮，各浆筒扶正滚轮的轴线与圆形浆筒的轴线相平行，各浆筒扶正滚轮的圆周抵靠在所述圆形浆筒的外周壁上。沾浆电机通过沾浆电机皮带轮及沾浆机皮带驱动浆筒皮带轮旋转，浆筒皮带轮通过浆筒驱动轴带动圆形浆筒转动，起到搅拌浆料的作用；推力轴承既支撑圆形浆筒的重量，又使得圆形浆筒的转动非常灵活，圆形浆筒底部外周的浆筒扶正滚轮可以使圆形浆筒在转动时避免发生歪斜。

作为本发明的进一步改进，所述淋砂机包括淋砂机底座及位于淋砂机底座上的淋砂筒，所述淋砂筒的底部焊接在所述淋砂机底座上，所述淋砂筒的底壁下方连接有封闭的底部喷砂室，且淋砂筒底壁上均匀分布有多个喷砂孔与底部喷砂室相通，所述底部喷砂室的侧壁连接有底部喷砂室进气口；所述淋砂筒的一侧连接有沿淋砂筒高度方向延伸的淋砂机立柱，所述淋砂机立柱中设有淋砂主虹吸管，所述淋砂主虹吸管的下端与淋砂筒底部侧壁的喇叭吸砂口相连通，所述淋砂主虹吸管的上端从淋砂机立柱顶部伸出且与淋砂主射流管呈三通连接，所述淋砂主射流管的下端设有淋砂主射流进气口，所述淋砂主射流管的上端向淋砂筒的顶部中心伸出且连接有喷口向下的雨淋喷头。型芯置于淋砂筒中后，将底部喷砂室进气口及淋砂主射流进气口分别与压缩空气气源管道相连，压缩空气打开后，砂粒随压缩空气从底部喷砂室向上穿过各喷砂孔向产品进行下淋砂，同时压缩空气在淋砂主射流管中产生高速射流，通过淋砂主虹吸管及喇叭吸砂口将淋砂筒底部的砂粒吸出，从淋砂筒顶部中心的雨淋喷头均匀向下喷出，对产品进行上淋砂。由于下淋砂和上淋砂同时相向进行，因此型芯无需进行翻转，减轻厚重产品翻转时的工作量，避免结构复杂且壁厚单薄的产品翻转时的损坏。

作为本发明的进一步改进，所述淋砂筒的内壁设有沿竖向延伸的淋砂辅虹吸管，所述淋砂辅虹吸管的下端面向淋砂筒的底部开口，所述淋砂辅虹吸管的上端连接有淋砂辅射流管，所述淋砂辅射流管与淋砂辅虹吸管呈三通连接，所述淋砂辅射流管的下端设有淋砂辅射流进气口，所述淋砂辅射流管的上端设有淋砂软管接口；所述喷砂孔以所述淋砂筒的底壁轴线为中心呈放射状分布有多排，且每排均匀排列有多个。将压缩空气胶管套装在淋砂辅射流管下端的淋砂辅射流进气口，淋砂软管套装在淋砂辅射流管上端的淋砂软管接口上，压缩空气打开后在淋砂辅射流管中产生高速射流，通过淋砂辅虹吸管将砂粒从淋砂筒的底部吸出，并从淋砂软管喷出，由于淋砂软管的柔韧性，可以伸向产品的任意位置，面对厚重和复杂轻薄的产品，型芯置于淋砂筒中后可以完全固定不动，用淋砂软管对产品进行辅助淋砂，既大大减轻了工人的操作负荷，使得原本操作不便的淋砂显得异常轻便，又避免轻薄产品翻动时的损坏，提高了淋砂的效率。多排多个喷砂孔可以使底部向上喷射的淋砂更加均匀，减少淋砂死角。

作为本发明的进一步改进，所述弯曲孔道填砂工具包括设有扳机的压缩空气枪，所述压缩空气枪的尾部进气口与压缩空气管相连，所述压缩空气枪的前端出口连接有水平向前延伸的枪管，所述枪管的前端旋接有锥形喷口，所述枪管的中段插装有塑料瓶，所述塑料瓶的瓶口向下且瓶口旋接有瓶盖，所述塑料瓶的瓶颈处设有沿直径线贯通的两插接孔，所述枪管从两插接孔中穿过，所述枪管中段的顶部设有进砂孔，所述进砂孔位于所述塑料瓶的轴线上，所述塑料瓶的内腔装填有覆膜砂。将枪管前端的锥形喷口对准需要装填覆膜砂的孔道端口，可以根据孔道直径的大小更换锥形喷口，使之与孔径相适配；扣动扳机，压缩空气从枪管中高速流出并在枪管中段的进砂孔处形成射流，塑料瓶中的覆膜砂向下通过进砂孔漏入枪管内，被压缩空气带出，从枪管前端的锥形喷口进入孔道端口，并逐渐将孔道填满，覆膜砂在压缩空气作用下，保持较高的密实度。对于长度较长的弯曲孔道，可以中孔道另一端预留一个针孔，使部分压缩空气从孔道另一端流出，便于覆膜砂的前进和密实。铜管内装填覆膜砂后，可以提高强度，避免铝合金液浇注时发生变形。本发明使用现有生活中很容易得到的塑料瓶，经过简单的钻孔加工，即可实现大型复杂设备所无法实现的目标，可以手持很灵活地向小孔径弯曲孔道中喷砂，提高含小直径孔道铸件的成品率，降低其加工成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为本发明中型芯的立体图。

图2为本发明中弯曲孔道填砂工具的结构示意图。

图3为本发明中沾浆机的主视图。

图4为图3的立体图。

图5为淋砂机的俯视图。

图6为图5中沿A-A的剖视图。

图7为图5沿B-B的剖视图。

图8为图5的立体图。

图9为本发明铝合金发动机壳体浇注时的状态图。

图10为图9中沿C-C的剖视图。

图11为产品成品后的立体图。

图12为图11的局部剖视图。

图13为产品成品后的主视图。

图14为发动机壳体浸硝酸前的剖视图。

图中：1.内模壳型芯；1a.内模壳型芯一；1b.内模壳型芯二；1c.内模壳型芯三；1d.壳壁浇道；1e.内隔板浇道；1f.壳体凸肋浇道；1g.主紫铜管；1h.支紫铜管；1j.铜管上封板；1k.铜管下封板。2a.压缩空气枪；2b.扳机；2c.枪管；2d.锥形喷口；2e.进砂孔；2f.塑料瓶；2f1.瓶盖；2f2.瓶颈；3a.圆形浆筒；3b.竖向支架；3c.横向支架；3d.搅拌刮板；3e.浆料虹吸管；3f.沾浆射流管；3f1.沾浆压缩空气接口；3f2.浆料软管接口；3g.浆筒驱动轴；3h.浆筒皮带轮；3j.沾浆电机；3k.沾浆电机皮带轮；3m.沾浆机皮带；3n.推力轴承；3p.浆筒定位圈；3q.浆筒扶正滚轮；3r.蓄电调温垫圈；4a.淋砂筒；4b.底部喷砂室；4c.底部喷砂室进气口；4d.喷砂孔；4e.淋砂机立柱；4f.淋砂主虹吸管；4g.喇叭吸砂口；4h.淋砂主射流管；4h1.淋砂主射流进气口；4j.雨淋喷头；4k.淋砂辅射流管；4k1.淋砂辅射流进气口；4k2.淋砂软管接口；4m.淋砂辅虹吸管。5.砂箱；5a.下砂箱；5b.中砂箱；5c.上砂箱；6.砂型；7.发动机壳体；7a.壳体法兰；7b.壳体内隔板；7c.壳体凸肋；7d.油道。

具体实施方式

如图1至图14所示，本发明铝合金发动机壳体的铸造方法，依次包括如下步骤：⑴将紫铜管通过模具制作成与发动机壳体7上油道7d相同的形状，采用弯曲孔道填砂工具向紫铜管内腔充填满覆膜砂，然后将紫铜管的端口封闭；⑵制作与发动机壳体7的内腔形状相同的型芯蜡模；⑶将紫铜管与型芯蜡模组合并固定，如图1所示；⑷将型芯蜡模浸入沾浆机中沾耐火涂料，取出后通过淋砂机在型芯蜡模的表面淋耐火砂，接着再沾浆、再淋砂，重复数层得到内模壳，内模壳风干后脱蜡，然后高温焙烧定型；⑸在砂箱5中分别制作砂型6，砂型6的型腔与发动机壳体7的外壁形状相吻合，砂型6中设有浇冒系统；⑹将内模壳放入砂型6的型腔中，然后砂箱5合箱；⑺通过浇冒系统向砂型6的型腔中注入铝合金液，直至充型完毕；⑻铝合金液冷却成型后得到铝合金发动机壳体7，去除产品多余部分，并清理掉各紫铜管内腔的覆膜砂；⑼将铝合金发动机壳体7浸入稀硝酸溶液中，将紫铜管腐蚀完毕，形成油道7d；⑽将铝合金发动机壳体7从稀硝酸溶液中取出后，清洗干净并晾干。

如图9、图10所示，砂箱5包括依次叠置的下砂箱5a、中砂箱5b和上砂箱5c，下砂箱5a和中砂箱5b的分割面与发动机壳体7下端口的壳体法兰7a的下端面平齐，中砂箱5b和上砂箱5c的分割面与内模壳型芯1的顶部平齐；内模壳型芯1的外壁与砂型6的型腔壁之间设有与发动机壳体7外形相吻合的壳壁浇道1d及壳体凸肋浇道1f，内模壳型芯1包括内模壳型芯一1a、内模壳型芯二1b和内模壳型芯三1c，内模壳型芯一1a、内模壳型芯二1b和内模壳型芯三1c的相向外壁之间设有与发动机壳体内隔板7b形状吻合的内隔板浇道1e；壳体凸肋浇道1f中安装有与发动机壳体上油道7d形状相吻合的紫铜管，紫铜管的上端口被铜管上封板1j封闭，紫铜管的下端口被铜管下封板1k封闭，铜管上封板1j和铜管下封板1k分别通过锡焊与紫铜管的管口相连，铜管下封板1k嵌于下砂箱5a的砂型6中，铜管上封板1j嵌于内模壳型芯1中。

内模壳型芯1主体位于中砂箱5b内，降低砂型6的造型难度，便于起模；铝合金液流入内模壳型芯1外壁与砂型6型腔壁之间的壳壁浇道1d及壳体凸肋浇道1f，冷却后形成发动机壳体7的外壳以及附着在外壳上的壳体凸肋7c；铝合金液流入内模壳型芯一1a、内模壳型芯二1b和内模壳型芯三1c相向外壁之间的内隔板浇道1e，冷却后形成壳体内隔板7b。铜管下封板1k嵌于下砂箱5a的砂型6中，铜管上封板1j嵌于内模壳型芯1中便于将紫铜管准确固定，防止紫铜管发生偏斜。

如图1、图9、图10所示，内模壳型芯一1a、内模壳型芯二1b和内模壳型芯三1c呈轴对称分布，内模壳型芯一1a与发动机壳体7的大壳腔相吻合，内模壳型芯二1b和内模壳型芯三1c与发动机壳体7的小壳腔相吻合；内模壳型芯二1b与内模壳型芯三1c均位于内模壳型芯一1a的左侧，且以内模壳型芯一1a的横向轴线为中心呈对称分布，壳体凸肋浇道1f与内模壳型芯二1b和内模壳型芯三1c之间的内隔板浇道1e对齐，铜管上封板1j嵌于内模壳型芯一1a的顶部。壳体凸肋浇道1f以内模壳型芯一1a的横向轴线为中心呈对称分布，且与内模壳型芯二1b和内模壳型芯三1c之间的内隔板浇道1e对齐，增加了此处的厚度，有利于布置紫铜管，紫铜管沿壳体凸肋浇道1f延伸并向内模壳型芯一1a的顶部弯曲，内模壳型芯一1a的顶部将铜管上封板1j固定对紫铜管的上端进行定位。

紫铜管包括沿壳体凸肋浇道1f竖直向上延伸且向内模壳型芯一1a的顶部弯曲的主紫铜管1g，沿主紫铜管1g的高度方向连接有至少一根支紫铜管1h，各支紫铜管1h的另一端分别与内模壳型芯一1a的侧壁相连。各支紫铜管1h沿壳体凸肋浇道1f及内隔板浇道1e水平延伸，腐蚀后，主紫铜管1g及各支紫铜管1h形成相互连通的多个油道7d。

紫铜管的壁厚为0.2±0.02mm，稀硝酸溶液的质量浓度为10～20%。薄壁紫铜管与其内腔的覆膜砂形成的强度足够抗拒浇注时的变形，且很短时间内即可被10～20%(wt)的稀硝酸腐蚀。

如图2所示，弯曲孔道填砂工具包括设有扳机2b的压缩空气枪2a，压缩空气枪2a的尾部进气口与压缩空气管相连，压缩空气枪2a的前端出口连接有水平向前延伸的枪管2c，枪管2c的前端旋接有锥形喷口2d，枪管2c的中段插装有塑料瓶2f，塑料瓶2f的瓶口向下且瓶口旋接有瓶盖2f1，塑料瓶2f的瓶颈2f2处设有沿直径线贯通的两插接孔，枪管2c从两插接孔中穿过，枪管2c中段的顶部设有进砂孔2e，进砂孔2e位于塑料瓶2f的轴线上，塑料瓶2f的内腔装填有覆膜砂。锥形喷口2d的后端通过螺纹旋接中枪管2c的前端。可以根据孔道直径的大小更换锥形喷口2d，使之与孔径相适配。

将枪管2c前端的锥形喷口2d对准需要装填覆膜砂的孔道端口，扣动扳机2b，压缩空气从枪管2c中高速流出并在枪管中段的进砂孔2e处形成射流，塑料瓶2f中的覆膜砂向下通过进砂孔2e漏入枪管2c内，被压缩空气带出，从枪管2c前端的锥形喷口2d进入孔道端口，并逐渐将孔道填满，覆膜砂在压缩空气作用下，保持较高的密实度。对于长度较长的弯曲孔道，可以中孔道另一端预留一个针孔，使部分压缩空气从孔道另一端流出，便于覆膜砂的前进和密实。铜管内装填覆膜砂后，可以提高强度，避免铝合金液浇注时发生变形。本发明使用现有生活中很容易得到的塑料瓶2f，经过简单的钻孔加工，即可实现大型复杂设备所无法实现的目标，可以手持很灵活地向小孔径弯曲孔道中喷砂，提高含小直径孔道铸件的成品率，降低其加工成本。

如图3、图4所示，沾浆机包括位于沾浆机底座上可旋转的圆形浆筒3a，圆形浆筒3a的一侧设有竖向支架3b，竖向支架3b的底部焊接在沾浆机底座上，竖向支架3b的顶部连接有横向支架3c，横向支架3c的自由端向圆形浆筒3a的上方伸出且连接有沿竖向向下延伸的搅拌刮板3d，搅拌刮板3d位于圆形浆筒3a的内腔一侧，搅拌刮板3d中设有沿竖向延伸的浆料虹吸管3e，浆料虹吸管3e的下端面向圆形浆筒3a的底部开口，浆料虹吸管3e的上端连接有沾浆射流管3f，沾浆射流管3f与浆料虹吸管3e呈三通连接，沾浆射流管3f的一端设有沾浆压缩空气接口3f1，沾浆射流管3f的另一端设有浆料软管接口3f2。

圆形浆筒3a在沾浆机底座上旋转时，浆料在浆筒内腔形成环流，搅拌刮板3d将浆料环流破坏使浆料得到搅拌，混合均匀并防止固化。将压缩空气胶管套装在沾浆射流管3f的沾浆压缩空气接口3f1，浆料软管套装在沾浆射流管3f的浆料软管接口3f2，压缩空气打开后在沾浆射流管3f中产生高速射流，通过浆料虹吸管3e将浆料从圆形浆筒3a的底部吸出，并从浆料软管流出，由于浆料软管的柔韧性，可以伸向产品的任意位置，面对厚重和复杂轻薄的产品，产品置于圆形浆筒3a中后可以固定不动，用浆料软管去灌满产品，既大大减轻了工人的操作负荷，使得原本操作不便的沾浆显得异常轻便，又避免轻薄产品翻动时的损坏，提高了沾浆的效率。

圆形浆筒3a的底壁下方安装有可以对圆形浆筒3a进行加热的蓄电调温垫圈3r。蓄电调温垫圈3r可以将浆料控制在恒温状态，面对停电等突发状况时也能避免浆料固化。

圆形浆筒3a的底壁中心安装有浆筒驱动轴3g，浆筒驱动轴3g的下端伸出沾浆机底座的下方且安装有浆筒皮带轮3h；沾浆机底座上安装有沾浆电机3j，沾浆电机3j的输出轴伸出沾浆机底座的下方且安装有沾浆电机皮带轮3k，沾浆电机皮带轮3k与浆筒皮带轮3h通过沾浆机皮带3m传动连接；圆形浆筒3a的底壁靠近外缘的圆周通过推力轴承3n支撑在沾浆机底座上，圆形浆筒3a的底部外周设有与圆形浆筒3a共轴线的浆筒定位圈3p，浆筒定位圈3p的底部焊接在沾浆机底座的顶面上，浆筒定位圈3p的内周壁对称安装有至少三个浆筒扶正滚轮3q，各浆筒扶正滚轮3q的轴线与圆形浆筒3a的轴线相平行，各浆筒扶正滚轮3q的圆周抵靠在圆形浆筒3a的外周壁上。

沾浆电机3j通过沾浆电机皮带轮3k及沾浆机皮带3m驱动浆筒皮带轮3h旋转，浆筒皮带轮3h通过浆筒驱动轴3g带动圆形浆筒3a转动，起到搅拌浆料的作用；推力轴承3n既支撑圆形浆筒3a的重量，又使得圆形浆筒3a的转动非常灵活，圆形浆筒3a底部外周的浆筒扶正滚轮3q可以使圆形浆筒3a在转动时避免发生歪斜。

沾浆机底座的底部设有沾浆机行走轮，通过沾浆机把手推动沾浆机底座可以使圆形浆筒3a更加靠近产品，减少厚重和复杂轻薄产品放入沾浆机时的搬运距离。

如图5至图8所示，淋砂机包括淋砂机底座及位于淋砂机底座上的淋砂筒4a，淋砂筒4a的底部焊接在淋砂机底座上，淋砂筒4a的底壁下方连接有封闭的底部喷砂室4b，且淋砂筒4a底壁上均匀分布有多个喷砂孔4d与底部喷砂室4b相通。喷砂孔4d以淋砂筒4a的底壁轴线为中心呈放射状分布有多排，且每排均匀排列有多个。底部喷砂室4b的侧壁连接有底部喷砂室进气口4c；淋砂筒4a的一侧连接有沿淋砂筒高度方向延伸的淋砂机立柱4e，淋砂机立柱4e中设有淋砂主虹吸管4f，淋砂主虹吸管4f的下端与淋砂筒4a底部侧壁的喇叭吸砂口4g相连通，淋砂主虹吸管4f的上端从淋砂机立柱4e顶部伸出且与淋砂主射流管4h呈三通连接，淋砂主射流管4h的下端设有淋砂主射流进气口4h1，淋砂主射流管4h的上端向淋砂筒4a的顶部中心伸出且连接有喷口向下的雨淋喷头4j。

型芯置于淋砂筒4a中后，将底部喷砂室进气口4c及淋砂主射流进气口4h1分别与压缩空气气源管道相连，压缩空气打开后，砂粒随压缩空气从底部喷砂室4b向上穿过各喷砂孔4d向产品进行下淋砂，同时压缩空气在淋砂主射流管4h中产生高速射流，通过淋砂主虹吸管4f及喇叭吸砂口4g将淋砂筒4a底部的砂粒吸出，从淋砂筒4a顶部中心的雨淋喷头4j均匀向下喷出，对产品进行上淋砂。由于下淋砂和上淋砂同时相向进行，因此型芯无需进行翻转，减轻厚重产品翻转时的工作量，避免结构复杂且壁厚单薄的产品翻转时的损坏。

淋砂筒4a的内壁设有沿竖向延伸的淋砂辅虹吸管4m，淋砂辅虹吸管4m的下端面向淋砂筒4a的底部开口，淋砂辅虹吸管4m的上端连接有淋砂辅射流管4k，淋砂辅射流管4k与淋砂辅虹吸管4m呈三通连接，淋砂辅射流管4k的下端设有淋砂辅射流进气口4k1，淋砂辅射流管4k的上端设有淋砂软管接口4k2。

将压缩空气胶管套装在淋砂辅射流管4k下端的淋砂辅射流进气口4k1，淋砂软管套装在淋砂辅射流管4k上端的淋砂软管接口4k2上，压缩空气打开后在淋砂辅射流管4k中产生高速射流，通过淋砂辅虹吸管4m将砂粒从淋砂筒4a的底部吸出，并从淋砂软管喷出，由于淋砂软管的柔韧性，可以伸向产品的任意位置，面对厚重和复杂轻薄的产品，型芯置于淋砂筒4a中后可以完全固定不动，用淋砂软管对产品进行辅助淋砂，既大大减轻了工人的操作负荷，使得原本操作不便的淋砂显得异常轻便，又避免轻薄产品翻动时的损坏，提高了淋砂的效率。

淋砂机底座的底部设有淋砂机行走轮，淋砂机底座的一侧连接有淋砂机把手，可以推动淋砂机底座使淋砂筒4a更加靠近产品，减少厚重和复杂轻薄产品放入淋砂筒4a时的搬运距离。

Claims (9)

1.一种铝合金发动机壳体的铸造方法，其特征在于，依次包括如下步骤：⑴将紫铜管通过模具制作成与发动机壳体上油道相同的形状，采用弯曲孔道填砂工具向紫铜管内腔充填满覆膜砂，然后将紫铜管的端口封闭；⑵制作与发动机壳体的内腔形状相同的型芯蜡模；⑶将紫铜管与型芯蜡模组合并固定；⑷将型芯蜡模浸入沾浆机中沾耐火涂料，取出后通过淋砂机在型芯蜡模的表面淋耐火砂，接着再沾浆、再淋砂，重复数层得到内模壳型芯，内模壳型芯风干后脱蜡，然后高温焙烧定型；⑸在砂箱中分别制作砂型，所述砂型的型腔与发动机壳体的外壁形状相吻合，砂型中设有浇冒系统；⑹将内模壳型芯放入砂型的型腔中，然后砂箱合箱；⑺通过浇冒系统向砂型的型腔中注入铝合金液，直至充型完毕；⑻铝合金液冷却成型后得到铝合金发动机壳体，去除产品多余部分，并清理掉各紫铜管内腔的覆膜砂；⑼将铝合金发动机壳体浸入稀硝酸溶液中，将紫铜管腐蚀完毕，形成油道；⑽将铝合金发动机壳体从稀硝酸溶液中取出后，清洗干净并晾干；所述砂箱包括依次叠置的下砂箱、中砂箱和上砂箱，下砂箱和中砂箱的分割面与发动机壳体下端口的壳体法兰的下端面平齐，中砂箱和上砂箱的分割面与所述内模壳型芯的顶部平齐；所述内模壳型芯的外壁与所述砂型的型腔壁之间设有与发动机壳体外形相吻合的壳壁浇道及壳体凸肋浇道，所述内模壳型芯包括内模壳型芯一、内模壳型芯二和内模壳型芯三，所述内模壳型芯一、内模壳型芯二和内模壳型芯三的相向外壁之间设有与发动机壳体内隔板形状吻合的内隔板浇道；所述壳体凸肋浇道中安装有与发动机壳体油道形状相吻合的所述紫铜管，所述紫铜管的上端口被铜管上封板封闭，所述紫铜管的下端口被铜管下封板封闭，所述铜管上封板和铜管下封板分别通过锡焊与紫铜管的管口相连，所述铜管下封板嵌于下砂箱的砂型中，所述铜管上封板嵌于内模壳型芯中。

2.根据权利要求1所述的铝合金发动机壳体的铸造方法，其特征在于，所述内模壳型芯一、内模壳型芯二和内模壳型芯三呈轴对称分布，所述内模壳型芯一与发动机壳体的大壳腔相吻合，所述内模壳型芯二和内模壳型芯三与发动机壳体的小壳腔相吻合；所述内模壳型芯二与内模壳型芯三均位于内模壳型芯一的左侧，且以内模壳型芯一的横向轴线为中心呈对称分布，所述壳体凸肋浇道与内模壳型芯二和内模壳型芯三之间的内隔板浇道对齐，所述铜管上封板嵌于所述内模壳型芯一的顶部。

3.根据权利要求1所述的铝合金发动机壳体的铸造方法，其特征在于，所述紫铜管包括沿所述壳体凸肋浇道竖直向上延伸且向内模壳型芯一的顶部弯曲的主紫铜管，沿主紫铜管的高度方向连接有至少一根支紫铜管，各支紫铜管的另一端分别与内模壳型芯一的侧壁相连。

4.根据权利要求1所述的铝合金发动机壳体的铸造方法，其特征在于，所述紫铜管的壁厚为0.2±0.02mm，所述稀硝酸溶液的质量浓度为10～20%。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的铝合金发动机壳体的铸造方法，其特征在于，所述沾浆机包括位于沾浆机底座上可旋转的圆形浆筒，所述圆形浆筒的一侧设有竖向支架，所述竖向支架的底部焊接在所述沾浆机底座上，所述竖向支架的顶部连接有横向支架，所述横向支架的自由端向圆形浆筒的上方伸出且连接有沿竖向向下延伸的搅拌刮板，所述搅拌刮板位于圆形浆筒的内腔一侧，所述搅拌刮板中设有沿竖向延伸的浆料虹吸管，所述浆料虹吸管的下端面向圆形浆筒的底部开口，所述浆料虹吸管的上端连接有沾浆射流管，所述沾浆射流管与浆料虹吸管呈三通连接，所述沾浆射流管的一端设有沾浆压缩空气接口，所述沾浆射流管的另一端设有浆料软管接口；所述圆形浆筒的底壁下方安装有可以对圆形浆筒进行加热的蓄电调温垫圈。

6.根据权利要求5所述的铝合金发动机壳体的铸造方法，其特征在于，所述圆形浆筒的底壁中心安装有浆筒驱动轴，所述浆筒驱动轴的下端伸出所述沾浆机底座的下方且安装有浆筒皮带轮；所述沾浆机底座上安装有沾浆电机，所述沾浆电机的输出轴伸出所述沾浆机底座的下方且安装有沾浆电机皮带轮，所述沾浆电机皮带轮与所述浆筒皮带轮通过沾浆机皮带传动连接；所述圆形浆筒的底壁靠近外缘的圆周通过推力轴承支撑在所述沾浆机底座上，所述圆形浆筒的底部外周设有与圆形浆筒共轴线的浆筒定位圈，所述浆筒定位圈的底部焊接在所述沾浆机底座的顶面上，所述浆筒定位圈的内周壁对称安装有至少三个浆筒扶正滚轮，各浆筒扶正滚轮的轴线与圆形浆筒的轴线相平行，各浆筒扶正滚轮的圆周抵靠在所述圆形浆筒的外周壁上。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的铝合金发动机壳体的铸造方法，其特征在于，所述淋砂机包括淋砂机底座及位于淋砂机底座上的淋砂筒，所述淋砂筒的底部焊接在所述淋砂机底座上，所述淋砂筒的底壁下方连接有封闭的底部喷砂室，且淋砂筒底壁上均匀分布有多个喷砂孔与底部喷砂室相通，所述底部喷砂室的侧壁连接有底部喷砂室进气口；所述淋砂筒的一侧连接有沿淋砂筒高度方向延伸的淋砂机立柱，所述淋砂机立柱中设有淋砂主虹吸管，所述淋砂主虹吸管的下端与淋砂筒底部侧壁的喇叭吸砂口相连通，所述淋砂主虹吸管的上端从淋砂机立柱顶部伸出且与淋砂主射流管呈三通连接，所述淋砂主射流管的下端设有淋砂主射流进气口，所述淋砂主射流管的上端向淋砂筒的顶部中心伸出且连接有喷口向下的雨淋喷头。

8.根据权利要求7所述的铝合金发动机壳体的铸造方法，其特征在于，所述淋砂筒的内壁设有沿竖向延伸的淋砂辅虹吸管，所述淋砂辅虹吸管的下端面向淋砂筒的底部开口，所述淋砂辅虹吸管的上端连接有淋砂辅射流管，所述淋砂辅射流管与淋砂辅虹吸管呈三通连接，所述淋砂辅射流管的下端设有淋砂辅射流进气口，所述淋砂辅射流管的上端设有淋砂软管接口；所述喷砂孔以所述淋砂筒的底壁轴线为中心呈放射状分布有多排，且每排均匀排列有多个。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的铝合金发动机壳体的铸造方法，其特征在于，所述弯曲孔道填砂工具包括设有扳机的压缩空气枪，所述压缩空气枪的尾部进气口与压缩空气管相连，所述压缩空气枪的前端出口连接有水平向前延伸的枪管，所述枪管的前端旋接有锥形喷口，所述枪管的中段插装有塑料瓶，所述塑料瓶的瓶口向下且瓶口旋接有瓶盖，所述塑料瓶的瓶颈处设有沿直径线贯通的两插接孔，所述枪管从两插接孔中穿过，所述枪管中段的顶部设有进砂孔，所述进砂孔位于所述塑料瓶的轴线上，所述塑料瓶的内腔装填有覆膜砂。

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