CN110129601A - 发动机气缸盖铸件的生产工艺 - Google Patents

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张敏
谷林林
崔斌斌
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Abstract

本发明公开了一种发动机气缸盖铸件的生产工艺，包括步骤：S1、制芯；S2、熔炼：将铝合金熔料投入熔炼炉中熔化成铝液；S3、第一次精炼：对步骤S2获得的铝液转入中转包中进行精炼；S4、第二次精炼：对步骤S3获得的铝液进行精炼；S5、浇注；S6、落砂；S7、切割冒口；S8、后处理。本发明的发动机气缸盖铸件的生产工艺，通过对铝液进行两次精炼，提高了铝液的净化效果，从而可以提高气缸盖铸件的产品质量。

Description

发动机气缸盖铸件的生产工艺
技术领域
本发明属于发动机气缸盖制造技术领域，具体地说，本发明涉及一种发动机气缸盖铸件的生产工艺。
背景技术
气缸盖是汽车发动机的主要构成件之一，它位于发动机缸体的上部分。气缸盖的作用为：(1)密封缸体上部；(2)构成燃烧室(与气缸壁和活塞顶一起)；(3)构成供给系中进、排气系统及冷却系、润滑系的一部分(铸有进、排气通道及冷却水套或散热片、润滑油道)。
气缸盖铸件铸造过程中，通常经过制芯-熔炼-浇注-热处理等工艺步骤。在熔炼过程中需对金属液进行精炼，最终获得气缸盖铸件产品的质量，关键在于铝合金内的气体含量和杂质含量多少以及晶粒度的大小，精炼的过程就是将金属液内的气体和铁等杂质去除。现有技术采用一次精炼，精炼的工艺控制以及精炼剂的选用对于杂质的去除尤为关键，而除气除渣的不彻底，往往会导致气缸盖铸件产生疏松、夹渣缺陷，产品合格率降低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种发动机气缸盖铸件的生产工艺，目的是提高气缸盖铸件的产品质量。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：发动机气缸盖铸件的生产工艺，包括步骤：
S1、制芯；
S2、熔炼：将铝合金熔料投入熔炼炉中熔化成铝液；
S3、第一次精炼：对步骤S2获得的铝液转入中转包中进行精炼；
S4、第二次精炼：对步骤S3获得的铝液进行精炼；
S5、浇注；
S6、落砂；
S7、切割冒口；
S8、后处理。
所述步骤S2中，熔炼炉的熔化室内的温度设定为700-850℃，铝液保温室内的温度设定为700-750℃。
所述步骤S3包括：
S31、变质处理：将铝液转入中转包中，然后向中转包中加入变质剂进行变质处理；
S32、吹氮除气精炼：将中转包运到除气机进行精炼；
S33、除渣。
所述步骤S31中，加入的所述变质剂为Al-Sr合金。
所述步骤S31中，加入的所述变质剂为块状结构且加入的变质剂的重量为1080±80g。
所述步骤S31中，将铝液转入中转包后，铝液保温温度保持在700±30℃范围内。
所述步骤S4包括：
S41、铝液的转运：将铝液转入精炼炉中；
S42、吹氮除气精炼：将除气机运到精炼炉处进行精炼。
S43、除渣。
本发明的发动机气缸盖铸件的生产工艺，通过对铝液进行两次精炼，提高了铝液的净化效果，从而可以提高气缸盖铸件的产品质量。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明发动机气缸盖铸件的生产工艺的流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1所示，本发明提供了一种发动机气缸盖铸件的生产工艺，包括如下的步骤：
S1、制芯；
S2、熔炼：将铝合金熔料投入熔炼炉中熔化成铝液；
S3、第一次精炼：对步骤S2获得的铝液转入中转包中进行精炼；
S4、第二次精炼：对步骤S3获得的铝液进行精炼；
S5、浇注；
S6、落砂；
S7、切割冒口；
S8、后处理。
具体地说，在上述步骤S1中，使用壳芯机制备进气道砂芯和排气道砂芯，使用射芯机制备水道砂芯、缸盖砂芯和油道砂芯。
在上述步骤S2中，使用的熔炼材料为铝合金AlSi7Mg，熔炼炉的熔化室内的温度设定为700-850℃，铝液保温室内的温度设定为700-750℃。
作为优选的，在上述步骤S2中，熔炼炉的熔化室内的温度可以设定为710℃、750℃、760℃、780℃、810℃、820℃或830℃，
在上述步骤S2中，当熔炼炉的保温室熔有一定量铝液后，每隔2-3h进行一次除渣工作，提高铝液的净化效果，避免产生夹渣缺陷。
在上述步骤S3中，将在熔炼炉中熔化形成的铝液转入中转包中进行第一次精炼。具体的，上述步骤S3包括如下的步骤：
S31、变质处理：将铝液转入中转包中，然后向中转包中加入变质剂进行变质处理；
S32、吹氮除气精炼：将中转包运到除气机进行精炼；
S33、除渣。
在上述步骤S31中，加入的变质剂为Al-Sr合金，加入的变质剂为块状结构且加入的变质剂的重量为1080±80g。铝液中变质剂的加入，有利于提高气缸盖铸件的性能。
在上述步骤S31中，将铝液转入中转包后，铝液保温温度保持在700±30℃范围内。
在上述步骤S32中，将除气机开至中转包上方，先进行预热，然后让除气机的转子进入铝液中开始吹氮精炼，吹氮时间控制在10±3min范围内，氮气流量设定为≥10L/min，目测观察铝液表面析出的气泡，当气泡细而密且均匀覆盖整个炉面铝液时最好。吹氮时液面应尽量保持平稳。
在上述步骤S33中，向中转包中加入清渣剂，每炉1包(1kg)，然后使用工具搅动中转包表面的铝液，使清渣剂覆盖均匀，静置10min以上后用金属勺清理铝液表面的炉渣。
在上述步骤S4中，将在中转包中完成第一次精炼后的铝液转入精炼炉中进行第二次精炼。具体的，上述步骤S4包括如下的步骤：
S41、铝液的转运：将铝液转入精炼炉中；
S42、吹氮除气精炼：将除气机运到精炼炉处进行精炼。
S43、除渣。
在上述步骤S42中，将除气机开至精炼炉上方，先进行预热，然后让除气机的转子进入铝液中开始吹氮精炼，除气机转子的转速为350～600r/min，吹氮时间控制在15～25min，氮气流量设定为15～30L/min，氮气的压力设定为0.2～0.4MPa，目测观察铝液表面析出的气泡，当气泡细而密且均匀覆盖整个炉面铝液时最好。吹氮时液面应尽量保持平稳。
在上述步骤S43中，向精炼炉中加入清渣剂，每炉1包(1kg)，然后使用工具搅动精炼炉表面的铝液，使清渣剂覆盖均匀，静置10min以上后用金属勺清理铝液表面的炉渣。
在上述步骤S5中，在铝液完成第二次精炼后，将铝液倒入浇注机中进行浇注，成型出气缸盖铸件。
在上述步骤S6中，浇注完成后，使用震动落砂机进行落砂，去除气缸盖铸件上的型砂。
在上述步骤S7中，落砂完成后，使用双柱卧式带锯床锯切气缸盖铸件上的浇冒口，将气缸盖铸件上的浇冒口去除。
上述步骤S8包括如下的步骤：
S81、热处理：将气缸盖铸件放入热处理电炉中进行热处理；
S82、表面抛丸：气缸盖铸件完成热处理后，使用抛丸机对气缸盖铸件进行抛丸处理。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.发动机气缸盖铸件的生产工艺，其特征在于，包括步骤：
S1、制芯；
S2、熔炼：将铝合金熔料投入熔炼炉中熔化成铝液；
S3、第一次精炼：对步骤S2获得的铝液转入中转包中进行精炼；
S4、第二次精炼：对步骤S3获得的铝液进行精炼；
S5、浇注；
S6、落砂；
S7、切割冒口；
S8、后处理。
2.根据权利要求1所述的发动机气缸盖铸件的生产工艺，其特征在于，所述步骤S2中，熔炼炉的熔化室内的温度设定为700-850℃，铝液保温室内的温度设定为700-750℃。
3.根据权利要求1所述的发动机气缸盖铸件的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3包括：
S31、变质处理：将铝液转入中转包中，然后向中转包中加入变质剂进行变质处理；
S32、吹氮除气精炼：将中转包运到除气机进行精炼；
S33、除渣。
4.根据权利要求3所述的发动机气缸盖铸件的生产工艺，其特征在于，所述步骤S31中，加入的所述变质剂为Al-Sr合金。
5.根据权利要求4所述的发动机气缸盖铸件的生产工艺，其特征在于，所述步骤S31中，加入的所述变质剂为块状结构且加入的变质剂的重量为1080±80g。
6.根据权利要求3至5任一所述的发动机气缸盖铸件的生产工艺，其特征在于，所述步骤S31中，将铝液转入中转包后，铝液保温温度保持在700±30℃范围内。
7.根据权利要求1至6任一所述的发动机气缸盖铸件的生产工艺，其特征在于，所述步骤S4包括：
S41、铝液的转运：将铝液转入精炼炉中；
S42、吹氮除气精炼：将除气机运到精炼炉处进行精炼。
S43、除渣。
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