CN113426953A - 消失模内腔水道气道复合造型铸造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于消失模铸造技术领域，提出一种消失模内腔水道气道复合铸造工艺，提出的一种消失模内腔水道气道复合铸造工艺：内腔水道气道造型采用覆膜砂，产品其它部分采用消失模白模形成一个产品的完整实型模样，再采用消失模干砂工艺浇注的复合造型铸造工艺，复合铸造工艺包括有覆膜砂芯的制作，复合产品实型浇注模样的制作和消失模浇注；本发明减少制模过程中的手工取活块及后续的手工粘接；提高了自动化生产效率。

Description

消失模内腔水道气道复合造型铸造工艺

技术领域

本发明属于消失模铸造技术领域，主要提出一种消失模内腔水道气道复合铸造工艺，适应于内腔复杂，且形状尺寸要求严格的缸体缸盖产品的铸造。

背景技术

随着国家环保要求越来越严格，对缸体缸盖等影响发动机性能的铸件产品要求越来越高，内腔形状也越来越复杂；单一的消失模铸造工艺很难满足发动机的性能要求及变化；为满足这些复杂铸件的产品要求，提高发动机的整体性能；必须采用新的消失模复合铸造技术工艺。

如2013年浙江大学城市学院发表的论文《整体式覆膜砂铸型与消失模造型复合工艺的研究》中针对内腔形状复杂的缸体缸盖采用整体式覆膜砂铸型与消失模造型复合工艺，即采用覆膜砂热芯盒工艺分别制作气缸盖的进气道内腔、排气道内腔、冷却水套内腔、喷油器内腔、外形上模轮廓、外形下模轮廓和浇筑系统实体砂块，工艺处理后，进行组装获得整体式覆膜砂气缸盖铸型，然后将该整体式覆膜砂气缸盖铸型作为泡沫模型簇放入单砂箱内进行填砂振实，在负压条件下浇筑成型。

但《整体式覆膜砂铸型与消失模造型复合工艺的研究》中主要还是采用覆膜砂的铸型，前期没有深入与消失模造型工艺技术相结合，仅仅在要改善覆膜砂铸造过程后期浇注过程中型腔中的气体不易排出的问题，采用消失模铸造用的抽负压工艺，利用消失模铸造砂箱抽真空，加强排气量；使整体式覆膜砂铸型内产生的气体顺利排出，铸件不产生气孔缺陷；减少人工在整体式覆膜砂铸型上扎气孔的工序；并不能真正与消失模造型铸造工艺相结合。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种消失模内腔水道气道复合造型铸造工艺。

本发明工艺为完成上述目的采用如下技术方案：

一种消失模内腔水道气道复合铸造工艺，内腔水道气道造型采用覆膜砂，产品其它部分采用消失模白模形成一个产品的完整实型模样，再采用消失模干砂工艺浇注的复合造型铸造工艺，复合铸造工艺包括有覆膜砂芯的制作，复合产品实型浇注模样的制作和消失模浇注；具体步骤如下：

1）热芯盒模具生产出所需产品复杂气道或油道内腔的覆膜砂芯；然后在所述的覆膜砂芯的外表面浸涂消失模耐火涂料，待耐火涂料干后，再在表面浸涂有消失模耐火涂料的覆膜砂芯外表面浸涂一层隔水蜡层；待表面完全固化后，进入烤箱进行蜡层流平，得到带有均匀厚度的隔水蜡层的覆膜砂芯；

2）将步骤（1）所得到带有隔水蜡层的覆膜砂芯放到消失模模具中，做为活块使用，参与整个制模过程，生产出包含覆膜砂芯的白模；然后将包含覆膜砂芯的白模再与其它白模片和浇注系统进行粘接，组成白模浇注模样；

3）对白模浇注模样表面浸涂消失模耐火涂料；待挂涂模样全部烘干后，再使用消失模生产线进行批量浇注生产；最终完成缸体缸盖的产品毛坯铸造生产。

防水涂层为蜡涂层或透明防水胶液或塑胶剂。

防水涂层的厚度至少为0.1mm，以减少后期铸造过程中蜡对于铸件质量的影响。

本发明提出的一种消失模内腔水道气道复合造型铸造工艺，采用覆膜砂芯与消失模相结合的造型铸造工艺，使覆膜砂芯参与白模的生产过程，并与白模浇筑为一体，消失模复杂型腔无法整体成型，必须分成若干白模片进行粘接后形成产品模样，增加多余的粘接工序，生产效率非常低，且粘接胶缝在产品内腔，无法控制其粘接质量，使后期缸体缸盖产品不能满足其打压测试；生产过程中复杂的气道水腔中干砂震不紧实，砂子松散，无法满足产品内腔干净光滑，便于气体或液体流动要求，无法生产高品质的缸体缸盖产品。采用消失模内腔水道气道复合造型铸造工艺后，（1）简化缸体缸盖复杂产品的白模模样生产效率，原来需要产品需要分片或模具做成活块才能成型的形状，现在只需要安放整体砂芯，减少制模过程中的手工取活块及后续的手工粘接；极大的提高自动化生产效率；（2）复杂的水道及气道部分完全整体成型，由带耐火涂料的覆膜砂芯保证内腔的光滑性，完全满足客户高质量的气道及水道性能要求（排放性能，密封性能及耐用度等）；（3）完美解决后续消失模干砂震实过程中，由于内腔型状复杂产生的砂子无法震实，易造成铸件铁包砂，内腔粗糙等由于砂子无法震实造成的缺陷。

附图说明

图1为缸盖产品的结构示意图。

图2为覆膜砂芯的结构示意图。

图3为覆膜砂芯在消失模模具里的生产状态图。

图4为包覆有覆膜砂芯的白模。

图5为包覆有覆膜砂芯的白模与其它白模组合状态图。

图中：1、覆膜砂芯,2、消失模模具，3、白模。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明加以详细说明：

一种消失模内腔水道气道复合铸造工艺，内腔水道气道造型采用覆膜砂，产品其它部分采用消失模白模形成一个产品的完整实型模样，再采用消失模干砂工艺浇注的复合造型铸造工艺，复合铸造工艺包括有覆膜砂芯的制作，复合产品实型浇注模样的制作和消失模浇注；具体步骤如下：

1）结合图2，热芯盒模具生产出所需产品复杂气道或油道内腔的覆膜砂芯；覆膜砂芯的生产制备为现有技术中成熟的技术，在此不做过多说明；然后在所述的覆膜砂芯的外表面浸涂消失模耐火涂料，把浸涂过后的覆膜砂芯在100度的烤箱中进行烘干，待耐火涂料干后，再在表面浸涂有消失模耐火涂料的覆膜砂芯外表面浸涂一层隔水蜡层；待表面完全固化后，进入烤箱进行蜡层流平，得到带有均匀厚度的隔水蜡层的覆膜砂芯；

2）结合图3-图5，将步骤（1）所得到带有隔水蜡层的覆膜砂芯放到消失模模具中，做为活块使用，参与整个制模过程，生产出包含覆膜砂芯的白模，然后将包含覆膜砂芯的白模再与其它白模片和浇注系统进行粘接，组成白模浇注模样；详细过程为将消失模模具安装到消失模成型设备中；白模生产前，将步骤（1）所生产的关键部位的带蜡层覆膜砂芯放入模具中，通过消失模模具加料枪加入预发后的泡沫珠粒，再对模具通入蒸汽，在此过程中泡沫珠粒二次澎涨熔合成型密实的产品模样完全包括带蜡层覆膜砂芯，再经过冷却水冷却，完成复合白模模样产品的成型；此过程中由于蜡层的作用，防止水进入到砂芯表面的耐火涂层及砂芯内部中，避免后期浇注过程中水气对铸造质量的影响；（砂芯的烘干温度在100到150度，白模的烘干温度在40到50度之间,复合白模模样里的砂芯进水后无法烘干，容易造成浇注废件，影响浇注稳定性，且如果耐火涂层在成型过程中因为水气脱落，会造成铁包砂，百分之百产生铸造废件；）

4）对白模浇注模样表面浸涂消失模耐火涂料；待挂涂模样全部烘干后，再使用消失模生产线进行批量浇注生产；最终完成缸盖的产品毛坯铸造生产,所生产的缸盖的产品如图1所示。

隔水蜡层的制备：采用52号石蜡，用恒温熔炼炉设置保温78度熔化石蜡，保证石蜡最佳流动性；将覆腊砂芯放采用浸涂方式进行涂挂，然后放入40度烤箱静止5分钟，再常温固化。

Claims (3)

1.一种消失模内腔水道气道复合铸造工艺，其特征在于：内腔水道气道造型采用覆膜砂，产品其它部分采用消失模白模形成一个产品的完整实型模样，再采用消失模干砂工艺浇注的复合造型铸造工艺，复合铸造工艺包括有覆膜砂芯的制作，复合产品实型浇注模样的制作和消失模浇注；具体步骤如下：

1）热芯盒模具生产出所需产品复杂气道或油道内腔的覆膜砂芯；然后在所述的覆膜砂芯的外表面浸涂消失模耐火涂料，待耐火涂料干后，再在表面浸涂有消失模耐火涂料的覆膜砂芯外表面浸涂一层防水涂层；待表面完全固化后，进入烤箱进行蜡层流平，得到带有均匀厚度的防水涂层的覆膜砂芯；

2）将步骤（1）所得到带有防水涂层的覆膜砂芯放到消失模模具中，做为活块使用，参与整个制模过程，生产出包含覆膜砂芯的白模；然后将包含覆膜砂芯的白模再与其它白模片和浇注系统进行粘接，组成白模浇注模样；

3）对白模浇注模样表面浸涂消失模耐火涂料；待挂涂模样全部烘干后，再使用消失模生产线进行批量浇注生产；最终完成缸体缸盖的产品毛坯铸造生产。

2.如权利要求1所述的一种消失模内腔水道气道复合铸造工艺，其特征在于：防水涂层为蜡涂层或透明防水胶液或塑胶剂。

3.如权利要求1所述的一种消失模内腔水道气道复合铸造工艺，其特征在于：防水涂层的厚度至少为0.1mm，以减少后期铸造过程中蜡对于铸件质量的影响。

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