蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及金屬鑄造技術領域，具體涉及一種蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝，包括以下工序，合模預熱、加砂硬化、涂料、組箱、備澆注液、澆注、取件，該方案和現(xiàn)有技術相比，將鐵砂箱覆砂工藝運用到蠕墨鑄鐵發(fā)動機缸蓋鑄造中，由于鐵砂箱覆砂鑄造有剛性的砂型外殼，使得砂型整體強度高、不變形，減少了鑄件澆注過程中的變形，并且定位可靠、精度高，同時鑄件也更加容易脫模。
【專利說明】
蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及金屬鑄造技術領域，具體涉及一種蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝?！颈尘凹夹g】
[0002]蠕墨鑄鐵，簡稱蠕鐵，是指鑄鐵液經(jīng)蠕化處理，使其中的石墨呈蠕蟲狀與少量球團狀。如果蠕化處理過度，蠕墨鑄鐵就變成球墨鑄鐵，而蠕化不足就變成灰鑄鐵。由于蠕蟲狀石墨的形態(tài)介于片狀與球狀之間，所以蠕墨鑄鐵的力學性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間， 其鑄造性能、減振性和導熱性都優(yōu)于球墨鑄鐵，與灰鑄鐵相近。由于蠕墨鑄鐵兼有球墨鑄鐵和灰鑄鐵的性能，因此，它具有獨特的用途，在鋼錠模、汽車發(fā)動機、排氣管、玻璃模具、柴油機缸蓋、制動零件等方面的應用均具有良好的效果。
[0003]缸蓋安裝在缸體上面，從缸體上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。由于缸蓋經(jīng)常與高溫高壓燃氣相接觸，因此經(jīng)常承受很大的熱負荷和機械負荷，故而鑄件的強度、致密性和尺寸精度是衡量發(fā)動機缸蓋的重要技術指標。常用的蠕鐵發(fā)動機缸蓋為鑄造而成，工藝流程主要包括制備澆注模具、制備砂芯模具、模具預熱、下芯、制備熔融金屬液、成型澆注、冷卻開模、切冒口、表面處理、熱處理、質(zhì)檢入庫。由于現(xiàn)有的模具多為砂型模具，剛性較弱，在澆注時鑄件容易發(fā)生變形，導致缸蓋的毛胚尺寸精度低，致密性不夠，進而影響缸蓋的強度。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明意在提供一種蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝，以提高缸蓋的尺寸精度和強度。
[0005]本方案中的蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝，包括以下工序:51、合模預熱:組裝鐵砂箱和模具并在中間留有間隙形成覆砂空腔；52、加砂硬化:向步驟S1中所述的覆砂空腔內(nèi)射入覆膜砂，加熱烘干使覆膜砂硬化起膜，形成覆砂層；53、涂料:分開覆膜砂硬化后的模具和鐵砂箱，將所述鐵砂箱和模具翻轉(zhuǎn)至覆砂層朝上，在所述的覆砂層表面涂上水基石墨涂料，并加熱鐵砂箱和模具進行預熱使水基石墨涂料的水分蒸發(fā)；54、組箱:將步驟S3中涂料后的鐵砂箱和模具重新組裝，中部形成用于澆注的型腔；55、備澆注液:在高溫熔爐中制備原鐵熔融液，并進行蠕化處理；56、澆注:將步驟S5中蠕化處理后的原鐵熔融液加入到步驟S4所述的型腔內(nèi)進行澆注， 澆注完成后自然冷卻；57、取件:打開鐵砂箱和模具，取出鑄件，清除鐵砂箱和模具中的覆膜砂，重復步驟S1。
[0006]有益效果:該方案和現(xiàn)有技術相比，將鐵砂箱覆砂工藝運用到蠕墨鑄鐵發(fā)動機缸蓋鑄造中，由于鐵砂箱覆砂鑄造有剛性的砂型外殼，使得砂型整體強度高、不變形，減少了鑄件澆注過程中的變形，并且定位可靠、精度高，同時鑄件也更加容易脫模;在鑄造之前對原鐵熔融液進行蠕化處理，能夠有效提高鑄件的導熱性，在交變溫度條件下產(chǎn)生的熱應力較小，且強度較高;通過蠕化處理的鑄件不易應力集中，從而其抗熱疲勞性能比球鐵和灰鑄鐵都好;在覆砂層上涂加石墨涂料，能夠降低鑄件的表面粗糙度，同時避免覆膜砂中的雜質(zhì)進入鑄件，影響鑄件的整體質(zhì)量。
[0007]進一步，所述步驟S6中澆注時采用立澆的方式，即澆注時鐵砂箱和模具立放;采用立澆的方式，原鐵熔融液在自身重力的作用下具有一定的下壓力，使?jié)沧⒌蔫T件質(zhì)地更加致密，鑄件質(zhì)量更高。[00〇8] 進一步，所述步驟S2中的覆砂層厚度為3?8mm，可以適應不同尺寸的缸蓋。
[0009]進一步，所述步驟S5中的原鐵溶液的加熱溫度為1420?1520°C，蠕墨鑄鐵加溫熔融的溫度應該嚴格控制，溫度低于1420°C時，蠕鐵的流動性差，影響澆注;溫度高于1520°C 時，則會破壞蠕鐵的晶體結(jié)構(gòu)。
[0010]進一步，所述步驟S3中的預熱溫度為180?250°C，當溫度低于180°C時，達不到模具的工作溫度，會影響鑄件的表面質(zhì)量；當溫度高于250°C時，鑄件硬化的收縮率降低，帶鑄件冷卻成型時容易出現(xiàn)孔洞情況。
[0011]進一步，所述步驟S2中的烘干溫度為150?200°C。溫度低于150°C時，烘干效果不夠;溫度高于200 °C時，容易導致覆砂層比表面過干，而覆砂層內(nèi)部干燥不充分?！揪唧w實施方式】
[0012]下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明，該蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝的具體步驟為:步驟一，合模預熱，模具具有和鐵砂箱內(nèi)部輪廓相適應的外形，組裝鐵砂箱和模具并在中間留有間隙形成覆砂空腔，覆砂空腔的厚度控制在3?8_較為適宜，采用天燃氣火爐加熱鐵砂箱和模具進行預熱，控制溫度在180?250°C為宜；步驟二，加砂硬化:向步驟一中所述的覆砂空腔內(nèi)射入覆膜砂，射砂過程采用專門的覆砂機進行，加熱烘干使覆膜砂硬化起膜，形成覆砂層，加熱溫度控制在150?200°C適宜。
[0013]步驟三，涂料:分開覆膜砂硬化后的模具和鐵砂箱，將所述鐵砂箱和模具翻轉(zhuǎn)至覆砂層朝上，采用涂刷在覆砂層表面涂上石墨涂料，并用高壓氣槍吹去覆砂層表面的灰塵；步驟四，組箱:將步驟三中涂料后的鐵砂箱和模具重新組裝，中部形成用于澆注的型腔；步驟五，備澆注液:在高溫熔爐中制備原鐵熔融液，并進行蠕化處理，即在澆注之前加入蠕化劑，如前比較常用的蠕化劑有鎂合金、鈦合金、稀土等，以制成蠕墨鑄鐵，加熱溫度控制在 1420 ?1520°C;步驟六，澆注:將步驟五中蠕化處理后的原鐵熔融液加入到步驟四所述的型腔內(nèi)進行澆注，澆注時將鐵砂箱和模具立放，即使缸蓋型腔的側(cè)面處于豎直方向，澆注完成后自然冷卻；步驟七，取件:打開鐵砂箱和模具，取出鑄件，清除鐵砂箱和模具中的覆膜砂，重復步驟一進行循環(huán)操作。
【主權項】
1.一種蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝，其特征在于，包括以下工序:51、合模預熱:組裝鐵砂箱和模具并在中間留有間隙形成覆砂空腔；52、加砂硬化:向步驟S1中所述的覆砂空腔內(nèi)射入覆膜砂，加熱烘干使覆膜砂硬化起 膜，形成覆砂層；53、涂料:分開覆膜砂硬化后的模具和鐵砂箱，將所述鐵砂箱和模具翻轉(zhuǎn)至覆砂層朝 上，在所述的覆砂層表面涂上水基石墨涂料，并加熱鐵砂箱和模具進行預熱使水基石墨涂 料的水分蒸發(fā)；54、組箱:將步驟S3中涂料后的鐵砂箱和模具重新組裝，中部形成用于澆注的型腔；55、備澆注液:在高溫熔爐中制備原鐵熔融液，并進行蠕化處理；56、澆注:將步驟S5中蠕化處理后的原鐵熔融液加入到步驟S4所述的型腔內(nèi)進行澆注， 澆注完成后自然冷卻；57、取件:打開鐵砂箱和模具，取出鑄件，清除鐵砂箱和模具中的覆膜砂，重復步驟S1。2.根據(jù)權利要求1所述的蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝，其特征在于:所述步驟S6中澆注時 采用立澆的方式，即澆注時鐵砂箱和模具立放。3.根據(jù)權利要求1所述的蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝，其特征在于:所述步驟S2中的覆砂 層厚度為3?8mm。4.根據(jù)權利要求2或3所述的蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝，其特征在于:所述步驟S5中的 原鐵溶液的加熱溫度為1420?1520°C。5.根據(jù)權利要求4所述的蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝，其特征在于:所述步驟S3中的預熱 溫度為180?250°C。6.根據(jù)權利要求5所述的蠕鐵發(fā)動機缸蓋澆注工藝，其特征在于:所述步驟S2中的烘干 溫度為150?200°C。
【文檔編號】B22C9/02GK106077470SQ201610732037
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月26日
【發(fā)明人】黃黨懷
【申請人】重慶新紅旗缸蓋制造有限公司