CN1990134A - 柴油机四气门缸盖重力铸造模具及铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油机四气门缸盖重力铸造模具及铸造方法。采用中心加热器进行外型模具升温，使模具升温快，温度均匀。采用水冷、气冷相结合的缸盖外型模具结构，使整套模具形成合理铝合金顺序凝固的温度场。采用倾转式可调流量，浇铸和挡渣同时进行的浇口杯，保证了铸件的质量，提高了生产率。采用四个方向开模缸盖整体水套砂芯模具的设计，整体水套砂芯的铸件质量好，并且省时、省工，开模容易。本发明模具及方法可以用于柴油机四气门缸盖重力铸造过程。

Description

柴油机四气门缸盖重力铸造模具及铸造方法

技术领域

本发明涉及一种多缸柴油机的气缸盖重力铸造模具及铸造方法，尤其是多缸柴油机的整体式四气门气缸盖重力铸造模具及铸造方法。

背景技术

柴油机四气门缸盖是柴油机的重要组成部件。4W四气门铝合金缸盖是目前世界上最小缸径柴油机四气门缸盖，这个缸盖集成了双凸轴室，部分气缸盖罩，加上十个油气通道，有些壁厚只有2.3mm，有些水腔为只有2.5mm的空腔，结构紧凑，形状复杂。这个机型是否能够成功开发，铸造模具是关键技术内容。现有四气门缸盖水套主体砂芯由于脱模困难，人为的把水套主体砂芯分为两个砂芯，组芯时要用粘胶粘好，费工，费时，铸件质量不好。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种柴油机四气门缸盖重力铸造模具及铸造方法，本发明可以保证了铸件的质量，并提高了生产率。

本发明柴油机四气门缸盖重力铸造模具包括前模、左模、右模、后模、底模，中心加热器，倾转式可调流量、浇铸和挡渣同时进行的浇口杯，和缸盖水套砂芯。前模、左模、右模、后模分别在底模的四个侧面。中心加热器在加热模具时放在整套模具的型腔内部。倾转式可调流量、浇铸和挡渣同时进行的浇口杯与模具安装在一起，浇口杯与模具之间有隔热装置。缸盖水套砂芯设置在前模、左模、右模、后模和底模之间。

本发明模具中前模、后模、左模和右模分别采用定向导轨、支承导轨和侧向导轨，以进行固定和开、合模。缸盖水套砂芯为整体结构，以前四气门缸盖水套主体砂芯由于脱模和砂芯组装困难，人为地把水套主体砂芯分为两个砂芯，组芯时要用粘胶粘好，费工，费时，铸件质量不好，本发明将两个砂芯变成一个砂芯，同时满足进气道砂芯和排气道砂芯的组装。

中心加热器由方形管总管和方形支管焊接成管系，装上燃烧嘴组成。在浇口杯出口的位置设有一件用来调节流量的可调挡板，通过调节可调挡板，即可实现可调流量、浇铸和挡渣功能。可调挡板可以根据本领域一般知识设计为手动或自动调整结构。

在铸件一般的热节位置用铜管接压缩空气进行冷却模具，在铸件比较大的热节位置用冷却型芯接自来水进行冷却模具。采用内凹式的芯头定位，解决了柴油机涡流气道的组芯问题。这些优选的技术特征仍是本发明的保护内容。

本发明柴油机四气门缸盖重力铸造方法，包括以下内容：将缸盖水套砂芯设置在底模上；将浇口杯设置在前模、左模、右模、后模中的一个上，并将前模、左模、右模、后模合模；中心加热器在模具初次浇铸前进行加热前模、左模、右模、后模和底模；旋转整个模具，使浇口杯的杯口处于水平位置，注入铝合金熔液；旋转整个模具，使铝合金溶液注入模具砂芯中；冷却、开模，得到柴油机四气门缸盖铸件。

本发明模具及铸造方法具有以下优点：

(1).四个方向开模的缸盖外型模具的设计，前、后、左、右模分别采用了定向导轨，支承导轨和侧向导轨，在模具上就能使四个侧模准确开模和合模，开模容易、灵活。

(2).缸盖整体水套砂芯模具的设计，整体水套砂芯的铸件质量好，并且省时、省工。

(3).采用水冷、气冷相结合的缸盖外型模具结构，使整套模具形成合理铝合金顺序凝固的温度场。

(4).采用中心加热器进行外型模具升温，使模具升温快，温度均匀。

(5).采用倾转式可调流量，浇铸和挡渣同时进行的浇口杯，保证了铸件的质量，提高浇铸速度，10秒即可完成浇铸，提高了生产率。

(6).为了解决柴油机涡流气道的组芯，整体水套砂芯组芯空间有限，采用了内凹式的芯头定位，见附图4。

(7).在模具设计中应用UG三维软件进行整体三维的铸造工艺设计和砂芯组装，保证模具准确。

附图说明

图1是本发明模具的顶面视图。

图2是本发明模具中心加热器的侧面视图。

图3是本发明模具的侧面视图。

图4是本发明模具内凹式的芯头的侧面视图。

图5是本发明模具整体水套砂芯的立体图。

图6是本发明模具的立体图。

图1～图6中：1前模，2底模，3右模，4左模，5后模，6中心加热器，7整体水套砂芯，8倾转式浇口杯。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明柴油机四气门缸盖重力铸造模具的一种具体结构。模具包括前模1、左模4、右模5、后模3、底模2，中心加热器6，倾转式可调流量、浇铸和挡渣同时进行的浇口杯8，和缸盖水套砂芯7。前模1、左模4、右模5、后模3分别在底模2的四个侧面，前模1、后模3、左模4和右模5分别采用定向导轨、支承导轨和侧向导轨，以进行固定以及开、合模。中心加热器6在加热模具时放在整套模具的型腔内部，中心加热器6由方形管总管和方形支管焊接成管系，装上燃烧嘴组成(如图2所示)。在浇口杯出口的位置设有一件用来调节流量的可调挡板，通过调节可调挡板，即可实现可调流量、浇铸和挡渣功能。可调挡板可以根据本领域一般知识设计为手动或自动调整结构。倾转式可调流量、浇铸和挡渣同时进行的浇口杯与模具安装在一起，浇口杯与模具之间有隔热装置。缸盖水套砂芯7设置在前模1、左模4、右模3、后模5和底模2之间，缸盖水套砂芯7为整体结构(如图5所示)。在铸件一般的热节位置用铜管接压缩空气进行冷却模具，在铸件比较大的热节位置用冷却型芯接自来水进行冷却模具。采用内凹式的芯头定位(如图4所示)，解决了柴油机涡流气道的组芯问题。

参照图1、图2，图3，本结构是由前模1，底模2，右模3，左模4，后模5，中心加热器6，倾转式浇口杯8。七大组件形成的一套柴油机四气门缸盖重力铸造模具，前模、左模、右模、后模、底模都能单独开、合模，也可以前模、后模一起开、合模，或左模、右模一起开、合模，开模灵活，方便，准确。采用中心加热器进行外型模具升温，使模具升温快，温度均匀。采用水冷、气冷相结合的缸盖外型模具结构，使整套模具形成合理铝合金顺序凝固的温度场。采用倾转式可调流量，浇铸和挡渣同时进行的浇口杯，保证了铸件的质量，提高浇铸速度，10秒即可完成浇铸提高了生产率。本发明模具及铸造方法中其它内容均可以按本领域普通知识确定。

Claims (6)

1、一种柴油机四气门缸盖重力铸造模具，其特征在于铸造模具包括前模、左模、右模、后模、底模，中心加热器，倾转式可调流量、浇铸和挡渣同时进行的浇口杯，和缸盖水套砂芯；前模、左模、右模、后模分别在底模的四个侧面；中心加热器在加热模具时放在整套模具的型腔内部；倾转式可调流量、浇铸和挡渣同时进行的浇口杯与模具安装在一起，浇口杯与模具之间有隔热装置；缸盖水套砂芯设置在前模、左模、右模、后模和底模之间。

2、按照权利要求1所述的模具，其特征在于所述的浇口杯的出口位置设有可调挡板，通过调节可调挡板，实现可调流量、浇铸和挡渣功能。

3、按照权利要求1所述的模具，其特征在于所述的前模、后模、左模和右模分别采用定向导轨、支承导轨和侧向导轨，以进行固定及开、合模。

4、按照权利要求1所述的模具，其特征在于所述的缸盖水套砂芯为整体结构。

5、按照权利要求1所述的模具，其特征在于所述的中心加热器由方形管总管和方形支管焊接成管系，装上燃烧嘴组成。

6、一种柴油机四气门缸盖重力铸造方法，其特征在于采用权利要求1～5所述任一模具，包括以下内容：将缸盖水套砂芯设置在底模上；将浇口杯设置在前模、左模、右模、后模中的一个上，并将前模、左模、右模、后模合模；中心加热器在模具初次浇铸前进行加热前模、左模、右模、后模和底模；旋转整个模具，使浇口杯的杯口处于水平位置，注入铝合金熔液；旋转整个模具，使铝合金溶液注入模具砂芯中；冷却、开模，得到柴油机四气门缸盖铸件。

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