一種復(fù)雜薄壁砂芯成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域之鑄造技術(shù)，具體地說是一種復(fù)雜薄壁砂芯成型方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]氣缸蓋作為柴油機(jī)的關(guān)重件之一，內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，鑄件壁厚不均勻，氣密性和整體強(qiáng)度要求都很高，鑄造難度很大。氣缸蓋的內(nèi)腔質(zhì)量會(huì)直接影響柴油機(jī)整機(jī)的性能，水腔內(nèi)的飛邊、脈紋、毛刺等影響冷卻水的冷卻效果，氣道的表面粗糙度會(huì)影響柴油機(jī)的渦流比，影響柴油機(jī)的排放。
[0004]在鑄造過程中，汽缸蓋的水腔全部由砂芯形成，特別是上下水腔芯形狀復(fù)雜，壁厚不均，多處局部砂芯厚度較薄，在澆注過程中容易產(chǎn)生變形和斷裂、造成氣缸蓋水腔周圍壁厚不勻，披縫、飛邊等影響水腔質(zhì)量的缺陷，嚴(yán)重的甚至造成因?yàn)樗淮┢?、清不通造成缸蓋報(bào)廢。
[0005]傳統(tǒng)工藝中，生產(chǎn)線生產(chǎn)的氣缸蓋的水套芯多采用覆膜砂熱芯制芯，并且在組芯時(shí)在局部砂芯厚度較薄的部位先涂一層涂料，用來提高砂芯的強(qiáng)度，但它成本較高，能源消耗較大，砂芯發(fā)氣量大，生產(chǎn)中容易產(chǎn)生氣孔缺陷。
[0006]冷芯制芯工藝，以其生產(chǎn)效率是所有制芯工藝中生產(chǎn)效率最高，且具有發(fā)氣量小，耗能低，強(qiáng)度高、砂芯變形量小等諸多優(yōu)點(diǎn)成為目前的一種制芯工藝趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，提供一種復(fù)雜薄壁砂芯成型方法，提高砂芯的連接強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜水腔砂芯的穩(wěn)定生產(chǎn)。
[0008]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下:
一種復(fù)雜薄壁砂芯成型方法，包括:
步驟O米用自硬呋喃樹脂砂制芯；
步驟2)根據(jù)砂芯的形狀設(shè)置芯骨，芯骨采用鋼筋；同時(shí)在芯骨上采用細(xì)扎絲捆綁出氣繩作為砂芯的出氣；芯骨在清理過程中抽出；
步驟3)在砂芯連接易斷裂的部位，增加砂芯加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋為螺紋狀，在制芯時(shí)放置的砂芯中，澆注后裸露在砂芯外部的部分與鑄件融合，埋在砂芯中的部分在清理過程中去掉；
步驟4)對(duì)于砂芯上的泄壓孔相應(yīng)的部位設(shè)計(jì)活塊，并在制芯過程中增加對(duì)應(yīng)的石墨棒，完畢在清理過程中清理掉石墨棒；
對(duì)砂芯容易斷裂的部位設(shè)計(jì)鑄鐵棒，并在澆注過程形成鐵包砂，完畢在清理過程中清理掉所述鐵包砂。
[0009]進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，所述芯骨采用Φ 8鋼筋搭接形成缸蓋下水套芯骨，同時(shí)在芯骨上用扎絲捆綁出氣繩，用來給砂芯出氣。
[0010]優(yōu)選的是，進(jìn)一步包括:利用下水套中設(shè)計(jì)的方形的泄壓孔，根據(jù)下水套中設(shè)計(jì)的8個(gè)尺寸為12 X 12mm的泄壓孔，對(duì)砂芯的模具相應(yīng)的部位拆活塊，定制12 X 12石墨棒，石墨棒的長度為70?80mm，制芯時(shí)把石墨棒放置在相應(yīng)的位置，在制芯時(shí)加強(qiáng)砂芯內(nèi)部連接，起到加強(qiáng)筋的作用；在清理過程中清理掉石墨棒后會(huì)形成12X12的泄壓孔。
[0011]優(yōu)選的是，所述鑄鐵棒設(shè)計(jì)成鋸齒形。
[0012]本發(fā)明采取了上述方案以后，成功的解決了砂芯容易斷裂，變形、泄壓孔暢通等問題，提高了缸蓋的質(zhì)量和成品率，同時(shí)其砂芯的連接方式為復(fù)雜薄壁類砂芯的成型提供了一種思路和方法。
[0013]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述，以使得本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)更加明確。其中，
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的覆膜砂熱芯制芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明復(fù)雜薄壁砂芯成型方法的石墨棒的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明復(fù)雜薄壁砂芯成型方法的鑄鐵棒的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明復(fù)雜薄壁砂芯成型方法的最終成品的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0017]但由于我公司生產(chǎn)該型缸蓋批量小，在生產(chǎn)過程中采用自硬呋喃樹脂砂手工制芯，通過一定的生產(chǎn)實(shí)踐，我們摸索出一種內(nèi)腔復(fù)雜且清潔度要求較高的復(fù)雜鑄件的砂芯成型方法。
[0018]具體來說，如圖1所示，為M缸蓋下水套砂芯外形輪廓尺寸為656X656mm，砂芯最厚部位65mm，薄的部位35mm，其中，，這型水套砂芯是一種復(fù)雜薄壁砂芯，砂芯主要從上述四個(gè)部位101進(jìn)行連接，另外有8處12 X 12的方形泄壓孔部位102連接。
[0019]其中，砂芯制備過程中存在的工藝難點(diǎn):
1、在制芯過程中特別容易斷裂，放置和烘干過程容易變形，斷裂；
2、澆注時(shí)砂芯被高溫鐵水包圍，受體液流動(dòng)的沖擊，極易斷裂和彎曲變形，形成披縫或者脈紋，嚴(yán)重者砂芯折斷造成缸蓋報(bào)廢。
[0020]3、8處12X12的方形泄壓孔需要鑄造形成，連接部位的型砂緊實(shí)困難，澆注過程容易形成鐵包砂，清理困難甚至清理不通。
[0021]為此，本發(fā)明為了克服以上缺陷，提供了一種復(fù)雜薄壁砂芯成型方法，具體來說，該方法包括以下的步驟:
1、采用自硬呋喃樹脂砂手工制芯；
2、根據(jù)砂芯的形狀設(shè)置芯骨，芯骨采用Φ6?Φ8鋼筋，增加砂芯的強(qiáng)度，減小澆注過程中砂芯變形；同時(shí)在芯骨上采用細(xì)扎絲捆綁出氣繩作為砂芯的出氣；芯骨的設(shè)置要以清理過程中能抽出來為原則。
[0022]3、在砂芯連接薄弱，容易斷裂的部位，根據(jù)澆注后易清理的原則設(shè)計(jì)砂芯加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋的尺寸為Φ8螺紋狀，在制芯時(shí)放置的砂芯中，澆注后裸露在砂芯外部的部