CN113579165B - 一种柴油机缸盖组芯立浇工艺砂芯组合的铸造结构和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油机缸盖组芯立浇工艺砂芯组合的铸造结构和方法，该结构包括两侧托盘芯；设置于两侧托盘芯上的下水套芯；设置于两侧托盘芯上的排气道芯座；设置于两侧托盘芯和排气道芯座上的排气道芯；设置于托盘芯上的进气道芯；设置于下水套芯上的上水套芯；分别设置于两侧托盘芯上的左顶盖芯和右顶盖芯，左顶盖芯和右顶盖芯与两侧托盘芯配合形成缸盖顶面的形状，通过压紧装置把所有砂芯压紧，形成一个砂芯组合的铸造结构，一次可以成型2件缸盖，提高缸盖尺寸精度、工艺出品率和内腔质量。

Description

一种柴油机缸盖组芯立浇工艺砂芯组合的铸造结构和方法

技术领域

本发明涉及柴油发动机缸盖铸造技术领域，尤其是一种柴油机缸盖包芯立浇工艺砂芯组合的铸造结构和方法。

背景技术

目前，柴油发动机缸盖铸造工艺主要采用以下方法：

1、采用平浇工艺，缸盖顶面在上箱，燃烧室面在下箱，顶、底面通过潮模砂型成型，潮模砂的稳定性和一致性很难控制，影响铸件的尺寸精度；

2、缸盖型腔顶面面积较大，浇注过程中长时间受到高温铁水的烘烤和冲击，缸盖掉砂、夹砂等铸造缺陷多；

3、缸盖结构决定了水套芯、气道芯宽高比较大，在浇注过程中受到铁水的浮力较大，导致缸盖的尺寸精度不稳定，铸件容易形成“弓背”变形；

4、内腔长时间受到铁水冲刷，容易粘砂；

5、缸盖顶面高点多，排气冒口多，工艺出品率低，不利于铸件降低成本；

6、组芯方式无法实现自动化和智能化，人工成本较高。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种可提高缸盖尺寸精度、工艺出品率和内腔质量的柴油机缸盖组芯立交工艺砂芯组合的铸造结构。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种柴油机缸盖组芯立浇工艺砂芯组合的铸造结构，包括两侧托盘芯；设置于两侧托盘芯上的下水套芯；设置于两侧托盘芯上的排气道芯座；设置于两侧托盘芯和排气道芯座上的排气道芯；设置于托盘芯上的进气道芯；设置于下水套芯上的上水套芯；分别设置于两侧托盘芯上的左顶盖芯和右顶盖芯，左顶盖芯和右顶盖芯与两侧托盘芯配合形成缸盖顶面的形状，通过压紧装置把所有砂芯压紧，形成一个砂芯组合的铸造结构，一次成型2件缸盖。

进一步地，左顶盖芯和右顶盖芯与两侧托盘芯形成缸盖铸件的外轮廓，左顶盖芯和右顶盖芯与两侧托盘芯之间的结合面随形波动，设有连续的封火结构，阻止浇注过程中铁水外溢。

进一步地，下水套芯设置在托盘芯上，通过下水套上的特殊形状和托盘芯的对应形状形成配合，同时配合面上设置封火系统，防止浇注时型腔内的铁水外溢。

进一步地，排气道芯座设置在托盘芯上，形成缸盖铸件的排气侧外轮廓，托盘芯上设置若干棱形凸起定位，和排气道芯座上的凹棱配合。

进一步地，进气道芯设置在托盘芯上，形成缸盖铸件的进气道，若干进气道通过方芯头连成一体，通过若干圆芯头和托盘芯定位，若干方芯头随形支撑在托盘上，支撑面上设置封火系统，防止浇注时型腔内的铁水外溢；

进气道芯的圆芯头和托盘芯的圆孔之间设置排气通道，浇注时充分排出厚大进气道芯的气体；进气道芯的方芯头侧设置砂芯排气系统，充分排出厚大进气道芯的气体；进气道芯的方芯头侧设置铁水溢流通道，浇注时溢出第一股冷铁水。

进一步地，上水套芯和下水套芯之间完全贴合，上水套芯和下水套芯之间设置凹、凸定位结构，结合面上设置粘结剂粘结点。

本发明还涉及的铸造结构成型方法，包括如下：

将2套完全相同的缸盖砂芯，旋转180°后组合，其中，

水套芯被分成上水套芯和下水套芯，进气道芯盒排气道芯组完后再组装上水套芯；

左顶盖芯和右顶盖芯与两侧托盘芯配合形成缸盖顶面的形状，通过压紧装置把所有砂芯压紧，形成一个砂芯组合的铸造结构；

2件缸盖排气侧向下、进气侧面向上的立式姿态，两个缸盖之间是旋转180度的位置关系，旋转后铁水通道在两个缸盖的顶面之间，两个缸盖的底面均向外；

上水套芯和下水套芯的厚大部位设置排气系统，充分排出浇注时砂芯的气体，提高铸件内腔质量；

左顶盖芯和右顶盖芯之间设置2个型腔共用的铁水通道，浇注时同时供两个铸件成型，铁水通道在两个缸盖的顶面之间，两个缸盖的底面均向外。

进一步地，托盘芯、左右顶盖芯和排气道方芯座的制芯工艺如下：

组分配比：粒度分布50/100的铸造用硅砂10%；粒度分布50/100的再生砂90%；

0.68-0.8%砂子总重量的酚醛树脂；0.68-0.8%砂子总重量的聚异氰酸脂；

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：20℃-35℃；

混砂时间：55-65秒；混好后的砂在1小时内用完。

进一步地，进气道芯、排气道芯制芯工艺如下：

组分配比：粒度分布50/100的铸造用硅砂10%；粒度分布50/100的再生砂89-89.5%；抗脉纹添加剂0.5-1%；1.0-1.1%砂子总重量的酚醛树脂；1.0-1.1%砂子总重量的聚异氰酸脂；

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：20℃-35℃。

混砂时间：加抗脉纹添加剂后混砂10-20秒；再加入酚醛树脂和聚异氰酸脂再混55-65秒；混好后的砂在1小时内用完。

进一步地，上水套芯、下水套芯制芯工艺如下：

组分配比：粒度分布50/100的铬矿复合砂70%；粒度分布50/100的再生砂：27%；粒度分布50/100的铸造用硅砂3%；0.9-1.0%砂子总重量的酚醛树脂；0.9-1.0%砂子总重量的聚异氰酸脂；

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：20℃-35℃；

混砂时间：55-65秒；混好后的砂在1小时内用完。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明中进气道芯和排气道芯均采用整体结构，一次成型，砂芯上排气通道同时是机器人取芯和搬运砂芯机构，实现了砂芯的取芯、搬运和下芯自动化。

2、发动机缸盖的冷却水通道和进、排气形状非常复杂，截面变化大，而且它们之间还不能连通，即使是微小的渗漏都不允许，为了消除进、排气道和水套芯之间的干涉，提高进气道芯和排气道芯的装配自动化程度。本发明中将水套芯分成上水套芯和下水套芯，在砂芯装配过程中先装配下水套芯，再装配进气道芯和排气道芯，再装配上水套芯，实现进气道芯和排气道芯的自动装配，提高整线的自动化率。

3、本发明中砂芯组合采用旋转180度后中心对称，每个砂芯结构完全相同，制芯过程中可以实现一模多芯，便于实行自动化和提高效率。

4、本发明中各砂芯之间采用一面两销的思路设计定位机构，各砂芯之间实现了精确定位。

5、本发明中各砂芯的制造过程参数均通过设备传输到专门的系统，便于追溯、统计和分析。

6、本发明解决了水套芯、气道芯受到铁水的浮力较大导致的尺寸精度不稳定问题；缸盖立浇后浇注过程中型腔顶面受到高温铁水的烘烤和冲击减小，掉砂、夹砂铸造缺陷减少；

7、本发明中，缸盖立交后铁水补缩明显改善，排气冒口减少，提高了工艺出品率；缸盖铸件外形由托盘、顶盖芯形成，降低了潮模砂性能的控制要求，降低了型砂成本。

附图说明

图1为本发明柴油机缸盖组芯立浇工艺砂芯组合的铸造结构立体示意图；

图2为本发明柴油机缸盖组芯立浇工艺砂芯组合的铸造结构的爆炸图；

图3为托盘芯示意图；

图4为排气道芯座示意图；

图5为下水套芯示意图；

图6为进气道芯示意图；

图7为排气道芯示意图；

图8为上水套芯示意图；

图9为左顶盖芯示意图；

图10为右顶盖芯示意图；

其中：1：托盘芯；1-1：排气侧芯座；1-2：进气道圆芯座；1-3：下水套前后端芯座；1-5：封火环；1-6：排气道圆芯座；1-7：下水套出砂孔芯座；

2：排气道方芯座；2-1：排气侧芯定位凹槽； 2-2：排气道方芯座；

3：下水套芯；3-1：下水套芯前后端芯头；3-2：下水套芯出砂孔芯头； 3-3：下水套芯排气槽； 3-4：上下水套芯之间的定位槽； 3-5：下水套芯粘结点；

4：进气道芯；4-1：进气道圆芯头； 4-2：进气道排气通道； 4-3：进气道封火环；4-4：铁水溢流通道；

5：排气道芯；5-1：排气道圆芯头；5-2：排气道方芯头；5-3：排气道排气通道； 5-4：排气道封火环；

6：上水套芯；6-1：上下水套定位点； 6-2：上水套前后端芯头； 6-3：上水套排气槽； 6-4：上水套出砂孔芯头；

7：左顶盖芯；7-1：左右顶盖定位点； 7-2：左浇注系统； 7-3：铁水溢流通道； 7-4：左右顶盖之间砂芯排气槽； 7-5：铁水溢流片； 7-6：左定盖芯封火环；

8：右顶盖芯；8-1：右浇注系统； 8-2：左右顶盖定位槽； 8-3：右顶盖铁水溢流通道；

9：夹紧机构。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例1

如图1、2所示，本实施例的柴油机缸盖组芯立浇工艺砂芯组合的铸造结构，包含托盘芯1、排气道芯座2、下水套芯3、进气道芯4、排气道芯5、上水套芯6、左顶盖芯7、右顶盖芯8、夹紧机构9，共12个砂芯和1套夹紧机构。

如图3所示，本实施例的托盘芯1包括设于底板两侧的排气侧芯座1-1和下水套前后端芯座1-3，进气道圆芯座1-2设于底板上，下水套前后端芯座1-3上还设有封火环1-5，进气道圆芯座1-2旁设有排气道圆芯座1-6，底板一侧设有下水套出砂孔芯座1-7。

排气道方芯座2包括排气道方芯座2-2和排气侧芯定位凹槽2-1。

下水套芯3包括下水套芯前后端芯头3-1、下水套芯出砂孔芯头3-2、下水套芯排气槽3-3、上下水套芯之间的定位槽3-4和下水套芯粘结点3-5。

进气道芯4包括四个进气道圆芯头4-1，四个进气道圆芯头4-1对应设有进气道排气通道4-2和铁水溢流通道4-4，进气道封火环4-3设于四个进气道圆芯头4-1底部上端。

排气道芯5包括四个排气道圆芯头5-1、与四个排气道圆芯头5-1连接的排气道方芯头5-2，对应设置的排气道排气通道5-3以及设于方芯头连接部上端的排气道封火环5-4。

上水套芯6包括上下水套定位点6-1、上水套前后端芯头6-2、上水套排气槽6-3和上水套出砂孔芯头6-4。

左顶盖芯7包括设于盖体上的左右顶盖定位点7-1、左浇注系统7-2、铁水溢流通道7-3、左右顶盖之间砂芯排气槽7-4，盖体背面设有铁水溢流片7-5和左定盖芯封火环7-6。

右顶盖芯8包括设于盖体上的右浇注系统8-1和左右顶盖定位槽8-2以及右顶盖铁水溢流通道8-3。

排气道方芯座2放在托盘芯1上，通过排气道芯座2上的排气道芯定位槽2-1和托盘芯上的排气侧芯座1-1实现定位，定位后采用射钉连接。

下水套3放在托盘芯1上，通过下水套3上的下水套芯前后端芯头3-1和托盘1上的下水套前后端芯座1-3实现定位，下水套上的下水套芯出砂孔芯头3-2和托盘芯1上的下水套出砂孔芯座1-7实现精密配合，下水套3和托盘芯1的结合面通过封火环1-5实现封火，防止浇注过程中型腔内的铁水外溢，在托盘1上的下水套前后端芯座1-3出砂孔芯头3-2上涂胶，和下水套3连结。

为了实现进气道芯4和排气道芯5能自动组合到托盘芯1上，把水套芯分成了上水套6和下水套3，组芯时先把下水套3组合到托盘芯1上，再把进气道芯4和排气道芯5组合到托盘芯1上，再把上水套芯6组合到下水套上；

下水套芯3和上水套芯6上之间通过上下水套芯之间的定位槽3-4和上下水套定位点6-1实现精密定位并涂胶进行连接，下水套芯3和上水套芯6组合后下水套芯排气槽3-3和上水套排气槽6-3之间形成排气通道并通过下水套芯出砂孔芯头3-2把浇注时砂芯产生的气体排出；

进气道芯4组装在托盘芯1上，通过托盘芯1上的孔进气道圆芯座1-2和进气道芯4上的进气道圆芯头4-1实现精密定位并涂胶进行连接，托盘芯1上的进气道圆芯座1-2内有排气通道，浇注时可以充分排出厚大进气道芯产生的气体，进气道芯4的方芯头侧有进气道排气通道4-2，浇注时可以充分排出厚大进气道芯产生的气体，进气道芯4的方芯头侧有铁水溢流通道4-4，浇注时可以溢出第一股冷铁水；

排气道芯5组装在托盘芯1和排气道芯座2上，通过托盘芯1上的排气道圆芯座1-6和排气道芯5上的排气道圆芯头5-1实现精密定位并涂胶进行连接，托盘芯1上的排气道圆芯座1-6内有排气通道，浇注时可以充分排出厚大排气道芯产生的气体，排气道芯5的方芯头侧有排气道排气通道5-3，浇注时可以充分排出厚大排气道芯产生的气体；

顶盖芯7组装在托盘芯1上，顶盖芯7和托盘芯1的结合面上通过封火环1-5和左定盖芯封火环凹槽7-6实现密封，防止型腔内的铁水外溢；

两套砂芯组装完成后左顶盖芯7和右顶盖芯8背靠背的精密贴合，通过左右顶盖定位点7-1和左右顶盖定位槽8-2是实现精密定位，左浇注系统7-2和右浇注系统8-1贴合后形成共用的浇注系统，顶盖芯7上有铁水溢流通道7-3和铁水溢流片7-5，顶盖芯8上有右顶盖铁水溢流通道8-3。

如图1所示，在本实施例中，砂芯整体组合后使用夹紧机构9在前后端头分别夹紧砂芯，夹紧机构通过螺栓压紧，防止铸件浇注时铁水膨胀导致砂芯被涨开。

本实施例的铸造结构成型方法，本实施例中，托盘芯1、左顶盖芯7、右顶盖芯8和排气道方芯座2的制芯工艺如下：

组分配比：粒度分布50/100的铸造用硅砂10%；粒度分布50/100的再生砂：90%；酚醛树脂配比（占砂子总重量）：0.7%；聚异氰酸脂（占砂子总重量）：0.7%。

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：20℃。

混砂时间：55秒；混好后的砂在1小时内用完。

进气道芯5、排气道芯4的制芯工艺如下：

组分配比：粒度分布50/100的铸造用硅砂10%；粒度分布50/100的再生砂：89%；抗脉纹添加剂：0.5%；酚醛树脂配比（占砂子总重量）：1.0%；聚异氰酸脂（占砂子总重量）：1.0%。

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：20℃。

混砂时间：加抗脉纹添加剂后混砂10秒；再加入酚醛树脂和聚异氰酸脂再混55秒。混好后的砂在1小时内用完。

上水套芯6、下水套芯3的制芯工艺如下：

配比：粒度分布50/100的铬矿复合砂70%；粒度分布50/100的再生砂：27%；粒度分布50/100的铸造用硅砂3%；酚醛树脂配比（占砂子总重量） 0.9%；聚异氰酸脂（占砂子总重量）0.9%。

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：20℃。

混砂时间：55秒；混好后的砂在1小时内用完。

本实施例的铸造结构包含2套完全相同的缸盖砂芯，旋转180°后形成“背靠背”结构，共用1套浇注系统，每次浇注可以成型2件缸盖，铸造结构包括托盘芯；设置于托盘芯上的下水套芯；设置于托盘芯上的排气道芯座；设置于托盘芯和排气道芯座上的排气道芯；设置于托盘芯上的进气道芯；设置于下水套芯上的上水套芯；设置于托盘芯上的顶盖芯，顶盖芯把所有砂芯压紧，同时具备形成缸盖顶面的形状。

顶盖、托盘芯形成缸盖铸件的外轮廓，顶盖、托盘芯之间的结合面随形波动，设置了连续的封火系统，阻止浇注过程中铁水外溢；

下水套芯设置在托盘芯上，通过下水套上的6个位置的特殊形状和托盘的对应形状形成配合，同时配合面上设置了封火系统，防止浇注时型腔内的铁水外溢；

排气道芯座设置在托盘芯上，形成缸盖铸件的排气侧外轮廓，托盘芯上设置了2个棱形凸起定位，和排气道芯座上的凹棱配合；

进气道芯设置在托盘芯上，形成缸盖铸件的进气道，4个进气道通过芯头连成一体，通过4个圆芯头和托盘定位，4个方芯头随形支撑在托盘上，同时支撑面上设置了封火系统，防止浇注时型腔内的铁水外溢；

进气道芯的圆芯头和托盘芯的圆孔之间设置了排气通道，浇注时可以充分排出厚大进气道芯的气体；进气道芯的方芯头侧设置了砂芯排气系统，充分排出厚大进气道芯的气体；进气道芯的方芯头侧设置了铁水溢流通道，浇注时可以溢出第一股冷铁水。

排气道芯设置在托盘和排气道芯座上，形成缸盖铸件的排气道；4个排气道通过芯头连成一体，通过4个圆芯头和托盘定位，4个方芯头随形支撑在排气道芯座上，通过控制间隙防止浇注时型腔内的铁水外溢；

排气道芯的圆芯头和托盘芯的圆孔之间设置了排气通道，浇注时可以充分排出厚大排气道芯的气体；排气道芯的方芯头侧设置了砂芯排气系统，充分排出厚大排气道芯的气体；

为了能实现机器人自动下芯，水套芯被分成上水套芯和下水套芯，进气道芯盒排气道芯组完后在组装上水套芯，上、下水套芯之间是完全贴合的，上、下水套芯之间设置了凹、凸定位系统，结合面上设置了粘结剂粘结点；

在上、下水套的厚大部位设置了排气系统，充分排出浇注时砂芯的气体，提高铸件内腔质量；在两个顶盖芯之间设置了型腔的铁水通道，浇注时同时供两个铸件型腔充型。

实施例2

本实施例的铸造结构成型方法，

本实施例中，托盘芯1、左顶盖芯7、右顶盖芯8和排气道方芯座2的制芯工艺如下：

配比：粒度分布50/100的铸造用硅砂10%；粒度分布50/100的再生砂：90%；酚醛树脂配比（占砂子总重量）0.75%；聚异氰酸脂（占砂子总重量）0.75%。

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：25℃。混砂时间：60秒；混好后的砂在1小时内用完。

进气道芯5、排气道芯4的制芯工艺如下：

配比：粒度分布50/100的铸造用硅砂10%；粒度分布50/100的再生砂： 89.5%；抗脉纹添加剂0.75%；酚醛树脂配比（占砂子总重量）1.05%；聚异氰酸脂（占砂子总重量）1.05%。

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：30℃。

混砂时间：加抗脉纹添加剂后混砂15秒；再加入酚醛树脂和聚异氰酸脂再混60秒。混好后的砂在1小时内用完。

上水套芯6、下水套芯3的制芯工艺如下：

配比：粒度分布50/100的铬矿复合砂70%；粒度分布50/100的再生砂：27%；粒度分布50/100的铸造用硅砂3%；酚醛树脂配比（占砂子总重量）0.95%；聚异氰酸脂（占砂子总重量）0.95%。

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度30℃。

混砂时间：60秒，混好后的砂在1小时内用完。

实施例3

本实施例中，托盘芯1、左顶盖芯7、右顶盖芯8和排气道方芯座2的制芯工艺如下：

配比：粒度分布50/100的铸造用硅砂10%；粒度分布50/100的再生砂：90%；酚醛树脂配比（占砂子总重量）0.8%；聚异氰酸脂（占砂子总重量）0.8%。

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：35℃。

混砂时间：65秒。

要求：混好后的砂在1小时内用完。

进气道芯5、排气道芯4的制芯工艺如下：

配比：粒度分布50/100的铸造用硅砂10%；粒度分布50/100的再生砂89.5%；抗脉纹添加剂1%；酚醛树脂配比（占砂子总重量）1.1%；聚异氰酸脂（占砂子总重量）1.1%。

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度35℃。

混砂时间：加抗脉纹添加剂后混砂20秒；再加入酚醛树脂和聚异氰酸脂再混65秒。混好后的砂在1小时内用完。

上水套芯6、下水套芯3的制芯工艺如下：

配比：粒度分布50/100的铬矿复合砂70%；粒度分布50/100的再生砂：27%；粒度分布50/100的铸造用硅砂3%；酚醛树脂配比（占砂子总重量）1.0%；聚异氰酸脂（占砂子总重量1.0%。

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度35℃；混砂时间65秒；混好后的砂在1小时内用完。

以上内容为结合生产实例对本发明的一种描述，在本描述以外还可以作出其它不同形式的变化或变动，这些都不会影响本发明专利实用性和实施效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种铸造结构成型方法，其特征在于：适用于柴油机缸盖组芯立浇工艺砂芯组合的铸造结构，该方法包括：

将2套完全相同的缸盖砂芯，旋转180°后组合，其中，

水套芯被分成上水套芯和下水套芯，进气道芯和排气道芯组完后再组装上水套芯；

左顶盖芯和右顶盖芯与两侧托盘芯配合形成缸盖顶面的形状，通过压紧装置把所有砂芯压紧，形成一个砂芯组合的铸造结构；

2件缸盖排气侧向下、进气侧面向上的立式姿态，两个缸盖之间是旋转180度的位置关系，旋转后铁水通道在两个缸盖的顶面之间，两个缸盖的底面均向外；

上水套芯和下水套芯的厚大部位设置排气系统，充分排出浇注时砂芯的气体，提高铸件内腔质量；

左顶盖芯和右顶盖芯之间设置2个型腔共用的铁水通道，浇注时同时供两个铸件成型，铁水通道在两个缸盖的顶面之间，两个缸盖的底面均向外；

所述铸造结构包括两侧托盘芯；设置于两侧托盘芯上的下水套芯；设置于两侧托盘芯上的排气道芯座；设置于两侧托盘芯和排气道芯座上的排气道芯；设置于托盘芯上的进气道芯；设置于下水套芯上的上水套芯；分别设置于两侧托盘芯上的左顶盖芯和右顶盖芯，左顶盖芯和右顶盖芯与两侧托盘芯配合形成缸盖顶面的形状，通过压紧装置把所有砂芯压紧，形成一个砂芯组合的铸造结构，一次成型2件缸盖；

进气道芯设置在托盘芯上，形成缸盖铸件的进气道，若干进气道通过方芯头连成一体，通过若干圆芯头和托盘芯定位，若干方芯头随形支撑在托盘上，支撑面上设置封火系统，防止浇注时型腔内的铁水外溢；

进气道芯的圆芯头和托盘芯的圆孔之间设置排气通道，浇注时充分排出厚大进气道芯的气体；进气道芯的方芯头侧设置砂芯排气系统，充分排出厚大进气道芯的气体；进气道芯的方芯头侧设置铁水溢流通道，浇注时溢出第一股冷铁水。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：左顶盖芯和右顶盖芯与两侧托盘芯形成缸盖铸件的外轮廓，左顶盖芯和右顶盖芯与两侧托盘芯之间的结合面随形波动，设有连续的封火结构，阻止浇注过程中铁水外溢。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：下水套芯设置在托盘芯上，通过下水套上的特殊形状和托盘芯的对应形状形成配合，同时配合面上设置封火系统，防止浇注时型腔内的铁水外溢。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：排气道芯座设置在托盘芯上，形成缸盖铸件的排气侧外轮廓，托盘芯上设置若干棱形凸起定位，和排气道芯座上的凹棱配合。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上水套芯和下水套芯之间完全贴合，上水套芯和下水套芯之间设置凹、凸定位结构，结合面上设置粘结剂粘结点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：托盘芯、左右顶盖芯和排气道方芯座的制芯工艺如下：

组分配比：粒度分布50/100的铸造用硅砂10%；粒度分布50/100的再生砂90%；

0.68-0.8%砂子总重量的酚醛树脂；0.68-0.8%砂子总重量的聚异氰酸脂；

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：20℃-35℃；

混砂时间：55-65秒；混好后的砂在1小时内用完。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：进气道芯、排气道芯制芯工艺如下：

组分配比：粒度分布50/100的铸造用硅砂10%；粒度分布50/100的再生砂89-89.5%；抗脉纹添加剂0.5-1%；1.0-1.1%砂子总重量的酚醛树脂；1.0-1.1%砂子总重量的聚异氰酸脂；

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：20℃-35℃；

混砂时间：加抗脉纹添加剂后混砂10-20秒；再加入酚醛树脂和聚异氰酸脂再混55-65秒；混好后的砂在1小时内用完。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上水套芯、下水套芯制芯工艺如下：

组分配比：粒度分布50/100的铬矿复合砂70%；粒度分布50/100的再生砂：27%；粒度分布50/100的铸造用硅砂3%；0.9-1.0%砂子总重量的酚醛树脂；0.9-1.0%砂子总重量的聚异氰酸脂；

酚醛树脂和聚异氰酸脂温度：20℃-35℃；

混砂时间：55-65秒；混好后的砂在1小时内用完。

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