一種氣缸蓋的鑄造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種氣缸蓋的鑄造方法，按照氣缸蓋設(shè)計(jì)砂型，并且將砂型分割成若干部分的砂芯單元，將上水腔砂芯設(shè)計(jì)為完整的一體結(jié)構(gòu)，上水腔砂芯上設(shè)置了通孔，并且通孔完全包裹在氣道砂芯的外圍，上水腔砂芯的通孔內(nèi)壁與氣道砂芯之間具有空隙，將上水腔砂芯與氣道砂芯同步一體打印，然后將各砂芯單元組合為一體形成完整的砂型，在砂型中進(jìn)行澆鑄得到氣缸蓋。本發(fā)明所述的氣缸蓋的鑄造方法減少了砂芯數(shù)量，可以有效縮短組芯工作時(shí)間，并且使得上水腔砂芯沒有粘結(jié)縫隙，在進(jìn)行澆鑄成型時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)披縫，提高了鑄件質(zhì)量，無需使用粘結(jié)劑，解決了鑄件澆注過程中因粘結(jié)劑未烘干而導(dǎo)致嗆火的問題。
【專利說明】
_種氣缸蓋的鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及金屬件鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣缸蓋的鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氣缸蓋的作用是密封氣缸，與活塞共同形成燃燒空間，并承受高溫高壓燃?xì)獾淖饔?。氣缸蓋承受氣體力和緊固氣缸螺栓所造成的機(jī)械負(fù)荷，同時(shí)還由于與高溫燃?xì)饨佑|而承受很高的熱負(fù)荷。為了保證氣缸的良好密封，氣缸蓋既不能損壞，也不能變形。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的內(nèi)部型腔結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，與常規(guī)的氣缸蓋上水腔不同，該上水腔完全包裹氣道，常規(guī)的鑄造方式是將上水腔拆分為兩塊砂芯，在組芯過程中，首先組水腔下部，然后組氣道，最后再組水腔上部，并用膠合劑等有機(jī)粘結(jié)劑將水腔上部和下部粘結(jié)在一起。但是這種粘結(jié)方式不能完全杜絕澆鑄時(shí)在上水腔的粘結(jié)處出現(xiàn)披縫的問題，披縫所處空間較小并且在鑄件內(nèi)部，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，常規(guī)的清理工具無法對(duì)該處披縫進(jìn)行清理，因此必須制作專用清理工具，清理費(fèi)時(shí)費(fèi)力，生產(chǎn)效率低下。另外，使用的有機(jī)粘結(jié)劑必須烘干，否則會(huì)造成澆注過程中嗆火導(dǎo)致鑄件報(bào)廢，成品率低，經(jīng)濟(jì)效益低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種氣缸蓋的鑄造方法，解決目前技術(shù)中傳統(tǒng)的鑄造方式會(huì)在上水腔的粘結(jié)處出現(xiàn)披縫，清理困難，有機(jī)粘結(jié)劑必須烘干，否則可能造成澆注過程中嗆火導(dǎo)致鑄件報(bào)廢，生產(chǎn)效率低下的問題。
[0004]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]—種氣缸蓋的鑄造方法，包括建模、3D打印和澆鑄，其特征在于，具體加工步驟包括如下:
[0006]A、按照氣缸蓋設(shè)計(jì)砂型，并且將砂型分割成若干部分的砂芯單元，用制圖軟件設(shè)計(jì)出各砂芯單元的三維模型，其中的上水腔砂芯為完整的一體結(jié)構(gòu)，上水腔砂芯上設(shè)置了通孔，并且通孔完全包裹在氣道砂芯的外圍，上水腔砂芯的通孔內(nèi)壁與氣道砂芯之間具有空隙，空隙即為氣缸蓋氣道壁的所占空間；
[0007]B、將砂芯單元的模型文件導(dǎo)入3D打印機(jī)中，在打印工作箱中根據(jù)模型文件打印出各砂芯單元，上水腔砂芯與氣道砂芯同步一體打印；
[0008]C、將各砂芯單元組合為一體形成完整的砂型，在砂型中進(jìn)行澆鑄得到氣缸蓋。
[0009]本發(fā)明所述的氣缸蓋的鑄造方法將傳統(tǒng)的分體式的上水腔砂芯設(shè)計(jì)為一體式結(jié)構(gòu)，由于氣道砂芯的兩端口徑大于其位于上水腔砂芯通孔處的口徑，因此氣道砂芯無法直接從上水腔砂芯的通孔穿過進(jìn)行組裝，傳統(tǒng)的鑄造方式都必須將上水腔砂芯沿通孔位置分解為兩部分才能實(shí)現(xiàn)砂芯的組合，本發(fā)明采用3D打印將上水腔砂芯與氣道砂芯同步一體打印，使得上水腔砂芯可以設(shè)計(jì)為一個(gè)完整的一體式部件，上水腔砂芯與氣道砂芯成為一個(gè)整體，從而使得上水腔砂芯沒有粘結(jié)縫隙，在進(jìn)行澆鑄成型時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)披縫，降低了鑄件的清理難度，節(jié)約了清理時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)沒有粘結(jié)縫隙也就無需使用粘結(jié)劑，省去了烘干粘結(jié)劑的步驟，也就不會(huì)出現(xiàn)澆注過程中嗆火導(dǎo)致鑄件報(bào)廢，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，并且提高鑄件質(zhì)量，極大的提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。
[0010]進(jìn)一步的，所述的上水腔砂芯上的通孔內(nèi)壁沿圓周方向閉合完整，并且通孔內(nèi)壁光滑，無粘結(jié)縫隙，消除澆鑄成型時(shí)披縫，提高鑄件質(zhì)量。
[0011]進(jìn)一步的，所述的步驟A中在氣缸蓋的氣道口處設(shè)置分芯面，露出氣缸蓋氣道壁所在的空隙，便于使用風(fēng)管清理和檢查，氣道壁的厚度為9mm，使氣缸蓋氣道壁所在的空隙目視可見，從而可以目視檢測(cè)9mm寬氣道壁的厚度尺寸狀況以及空隙的各個(gè)位置是否清理干凈，避免浮砂影響鑄造質(zhì)量。
[0012]進(jìn)一步的，所述的步驟A中在砂芯單元的底部設(shè)置有工藝清砂口，便于清理砂芯中散砂，使得散砂能夠被風(fēng)管順利吹出。
[0013]進(jìn)一步的，所述的工藝清砂口避開氣道砂芯的位置，保障氣道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0014]進(jìn)一步的，所述的步驟B中砂芯單元打印成型后進(jìn)行吹砂工序去除表面浮砂，提高鑄件表面質(zhì)量，使鑄件表面光滑無砂粒。
[00?5]進(jìn)一步的，所述的步驟B中在吹砂完成后進(jìn)彳丁砂芯供烤加工，提尚砂芯的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并提高澆鑄質(zhì)量。
[0016]進(jìn)一步的，所述的步驟B中砂芯供烤加工完成后，對(duì)砂芯單兀的表面進(jìn)彳丁涂料加工，涂料加工完成后進(jìn)行表面烘干加工，提高鑄件的表面質(zhì)量，對(duì)產(chǎn)品縮料以及增加產(chǎn)品表面光滑性起到良好作用，涂料的主要成分是耐火度高、高溫化學(xué)穩(wěn)定性好的粉狀材料和粘結(jié)劑，另外還加有便于施涂的載體和各種附加物。
[0017]進(jìn)一步的，所述的砂芯烘烤加工和表面烘干加工采用微波烘干爐進(jìn)行處理，烘干效率尚效果好，確保砂芯品質(zhì)，提尚鑄造質(zhì)量，提尚生廣效率。
[0018]進(jìn)一步的，所述的砂芯涂料加工將砂芯單元浸沒在浸涂池內(nèi)使涂料附著在砂芯單元表面，涂料覆蓋砂芯單元表面并且使砂芯單元表層砂粒不可見，確保產(chǎn)品表面具有良好的光滑性。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于:
[0020]本發(fā)明所述的氣缸蓋的鑄造方法將傳統(tǒng)的分體式的上水腔砂芯設(shè)計(jì)為一體式結(jié)構(gòu)，并且上水腔砂芯與氣道砂芯同步一體打印，上水腔砂芯與氣道砂芯成為一個(gè)整體，從而使得上水腔砂芯沒有粘結(jié)縫隙，在進(jìn)行澆鑄成型時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)披縫，降低了鑄件的清理難度，節(jié)約了清理時(shí)間，沒有粘結(jié)縫隙也就無需使用粘結(jié)劑，省去了烘干粘結(jié)劑的步驟，也就不會(huì)出現(xiàn)澆注過程中嗆火導(dǎo)致鑄件報(bào)廢的問題，減少了砂芯數(shù)量，可以有效縮短組芯工作時(shí)間，提尚了生廣效率，提尚了鑄件質(zhì)量，極大的提尚生廣經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1中細(xì)節(jié)I的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖1的底部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例公開的一種氣缸蓋的鑄造方法，使上水腔與氣道一體成型，消除粘結(jié)縫隙，無粘結(jié)劑從而無需烘干工序，避免澆注過程中出現(xiàn)嗆火導(dǎo)致鑄件報(bào)廢，減少了砂芯數(shù)量和組芯工作的繁瑣度，有效消除披縫，無需清理工作，降低勞動(dòng)強(qiáng)，有效提高生產(chǎn)效率，提尚經(jīng)濟(jì)效益。
[0026]如圖1至圖3所示，一種氣缸蓋的鑄造方法，包括建模、3D打印和澆鑄，具體加工步驟包括如下:
[0027]A、按照氣缸蓋設(shè)計(jì)砂型，并且將砂型分割成若干部分的砂芯單元，用制圖軟件設(shè)計(jì)出各砂芯單元的三維模型，其中的上水腔砂芯I為完整的一體結(jié)構(gòu)，上水腔砂芯I上設(shè)置了通孔，上水腔砂芯I上的通孔內(nèi)壁沿圓周方向閉合完整，并且通孔內(nèi)壁光滑，通孔完全包裹在氣道砂芯2的外圍，上水腔砂芯I的通孔內(nèi)壁與氣道砂芯2之間具有空隙，空隙即為氣缸蓋氣道壁的所占空間，空隙厚度為9mm，在氣缸蓋的氣道口處設(shè)置分芯面，露出氣缸蓋氣道壁所在的空隙目視可見，根據(jù)氣缸蓋氣道口的形狀隨形設(shè)計(jì)，從該處能夠目視檢測(cè)到9_氣道壁的壁厚尺寸是否均勻達(dá)標(biāo)以及各個(gè)位置是否散砂清理干凈，確保澆鑄的質(zhì)量；同時(shí)在分芯時(shí)要保障3D打印的砂芯中的散砂能夠順利清理干凈，為解決砂芯清理的問題在砂芯單元的底部設(shè)置有工藝清砂口 3，并且工藝清砂口 3避開氣道所在位置，保障砂芯的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；
[0028]B、將砂芯單元的模型文件導(dǎo)入3D打印機(jī)中，在打印工作箱中根據(jù)模型文件打印出各砂芯單元，上水腔砂芯I與氣道砂芯2同步一體打?。?br>[0029]打印出的砂芯單元先進(jìn)行吹砂工序去除砂芯表面浮砂；
[0030]然后將砂芯單元放置入微波烘干爐內(nèi)對(duì)砂芯單元進(jìn)行砂芯烘烤加工，去除殘余水分，提高砂芯的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保障澆鑄質(zhì)量；
[0031]砂芯烘烤加工完成后，將砂芯單元浸入浸涂池內(nèi)，對(duì)砂芯單元的表面進(jìn)行涂料加工，使涂料附著在砂芯單元表面，并使涂料具有一定的厚度，使砂芯單元表層砂粒不可見，提高鑄件表面的光滑性，涂料加工完成后將砂芯單元放置入微波烘干爐內(nèi)進(jìn)行表面烘干加工；
[0032]C、最后將步驟B加工完成得到各砂芯單元組合為一體形成完整的砂型，在砂型中進(jìn)行澆鑄得到氣缸蓋。
[0033]本發(fā)明使用3D技術(shù)打印砂芯，設(shè)計(jì)時(shí)將上水腔砂芯與氣道砂芯結(jié)合設(shè)計(jì)為一個(gè)整體砂芯，減少了砂芯數(shù)量和組芯工作，完全杜絕鑄件在水腔該處的披縫問題，并且沒有使用粘結(jié)劑，解決了鑄件澆注過程中因粘結(jié)劑未烘干而導(dǎo)致嗆火的問題。
[0034]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣缸蓋的鑄造方法，包括建模、3D打印和澆鑄，其特征在于，具體加工步驟包括如下: A、按照氣缸蓋設(shè)計(jì)砂型，并且將砂型分割成若干部分的砂芯單元，用制圖軟件設(shè)計(jì)出各砂芯單元的三維模型，其中的上水腔砂芯(I)為完整的一體結(jié)構(gòu)，上水腔砂芯(I)上設(shè)置了通孔，并且通孔完全包裹在氣道砂芯(2)的外圍，上水腔砂芯(I)的通孔內(nèi)壁與氣道砂芯(2)之間具有空隙，空隙即為氣缸蓋氣道壁的所占空間； B、將砂芯單元的模型文件導(dǎo)入3D打印機(jī)中，在打印工作箱中根據(jù)模型文件打印出各砂芯單元，上水腔砂芯(I)與氣道砂芯(2)同步一體打??； C、將各砂芯單元組合為一體形成完整的砂型，在砂型中進(jìn)行澆鑄得到氣缸蓋。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的上水腔砂芯(I)上的通孔內(nèi)壁沿圓周方向閉合完整，并且通孔內(nèi)壁光滑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的步驟A中在氣缸蓋的氣道口處設(shè)置分芯面，露出氣缸蓋氣道壁所在的空隙。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的步驟A中在砂芯單元的底部設(shè)置有工藝清砂口(3)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的工藝清砂口(3)避開氣道砂芯(2)的位置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的步驟B中砂芯單元打印成型后進(jìn)行吹砂工序去除表面浮砂。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的步驟B中在吹砂完成后進(jìn)行砂芯烘烤加工。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的步驟B中砂芯烘烤加工完成后，對(duì)砂芯單元的表面進(jìn)行涂料加工，涂料加工完成后進(jìn)行表面烘干加工。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的砂芯烘烤加工和表面烘干加工采用微波烘干爐進(jìn)行處理。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的砂芯涂料加工將砂芯單元浸沒在浸涂池內(nèi)使涂料附著在砂芯單元表面，涂料覆蓋砂芯單元表面并且使砂芯單元表層砂粒不可見。
【文檔編號(hào)】B22C9/22GK105964939SQ201610392664
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】唐昆貴, 張勇, 李 誠
【申請(qǐng)人】四川南車共享鑄造有限公司