專利名稱：一種多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋鑄造方法，尤其是多缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的四氣門多缸一蓋氣缸蓋鑄造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部件，特別是對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)來說，四氣門缸蓋鑄件是最難制造的。該鑄件長寬比例懸殊，內(nèi)腔壁厚較薄，且底面厚和頂面薄構(gòu)成壁厚不均勻，水腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很多地方靠很薄的砂連起來的，砂芯易變形，生產(chǎn)出來的鑄件容易彎曲變形，加工余量不
均勻。例如設(shè)計(jì)加工余量為4mm時(shí)，鑄出的鑄件加工余量較大的有6~7mm，較小的不到lmm。鑄出來的鑄件形狀尺寸偏差大，進(jìn)排氣道凸臺(tái)高度相差有2mm左右，需要在氣道試驗(yàn)臺(tái)架上打磨修正，生產(chǎn)效率低。整機(jī)一致性差，加工鑄件時(shí)刀具損耗多，制造成本增加。
《現(xiàn)代鑄造》2005年第4期P54-56 "采用反變形提高6110柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋氣道位置精度，， 一文中，釆用楔形墊塊或相對(duì)2、 5缸位置1、6缸(兩端)上提3、 4釭(中間)下沉的模具結(jié)構(gòu)，以校正鑄造產(chǎn)生的變形量。其前一種方法由于各砂芯之間的配合出現(xiàn)困難，降低了定位的可靠性，增加了砂芯的變形性，增加了產(chǎn)品其它方面結(jié)構(gòu)缺陷的可能性。后 一種方法可能增加了旋轉(zhuǎn)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的反變形量鑄造方法，以減少鑄件變形量，從而保證了鑄件的質(zhì)量，降低制造成本。
本發(fā)明多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋鑄造方法采用反變形量鑄造方法，包括鑄造模具形狀反變形量的設(shè)計(jì)和砂芯之間的安裝結(jié)構(gòu)。鑄造模具的反變
形量設(shè)計(jì)為將模具形成產(chǎn)品底部和頂部形狀的部分設(shè)計(jì)成寬口 "V"形的形狀，為呈底面凸、頂面凹形狀，寬口 "V"形反變形量設(shè)計(jì)的起點(diǎn)
是以模具縱向長度的中心點(diǎn)為最高點(diǎn)，向模具縱向長度起始兩端邊緣形成的斜坡面為最低終點(diǎn)設(shè)計(jì)，且以中心點(diǎn)突起高于起始兩端邊緣高度為
l~3mm，該值為反變形設(shè)計(jì)的工藝補(bǔ)正量。
本發(fā)明多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋鑄造方法采用反變形量鑄造方法中，寬口 "V"形反變形量的"V"形結(jié)構(gòu)形成的斜坡面為直面或弧形面，優(yōu)選為直面。
本發(fā)明多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋反變形量的鑄造工藝方法中，砂芯之間應(yīng)準(zhǔn)確配合安裝和組芯。砂芯從上至下依次包括頂面砂芯，上水套砂芯，下水套砂芯，氣道砂芯和底盤砂芯。為了方便砂芯的安裝，確保砂芯之間配合準(zhǔn)確，防止砂芯錯(cuò)位及變形，互相配合的砂芯芯頭部分釆用平面配合，優(yōu)選采用大平面配合，其它部分采用寬口 "V"形配合。為了使得砂芯定位更加準(zhǔn)確，在相互配合的砂芯和砂芯之間使用8 10個(gè)定位榫頭定位，榫頭分布在妙、芯芯頭上。
本發(fā)明反變形量鑄造工藝方法具有以下優(yōu)點(diǎn)(l)加工余量均勻，控制在3.5~4.5mm，鑄件形狀準(zhǔn)確性高，廢品
4率降低。
(2) 對(duì)于局部變形大的部位，可采用局部反變形鑄造工藝方法。
(3) 進(jìn)排氣道凸臺(tái)高度相差控制在土0.035mm范圍之內(nèi)，降低在氣道試驗(yàn)臺(tái)架上氣道凸臺(tái)高度的打磨修正，降低了進(jìn)排氣道參數(shù)一致性的偏差，提高了氣道參數(shù)準(zhǔn)確性，降低了制造成本。
(4) 鑄件加工余量均勻，加工刀具損耗降低，生產(chǎn)成本降低。
(5) 砂芯定位準(zhǔn)確，確保鑄件形狀尺寸偏差小。
(6) 模具制作成本不變，鑄造組芯工序及時(shí)間不變。
(7) 在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用UG三維軟件進(jìn)行整體三維的鑄造工藝設(shè)計(jì)和砂芯組裝，保證模具準(zhǔn)確。


圖l是本發(fā)明四氣門缸蓋鑄件鑄造工藝反變形量示意圖。圖2是本發(fā)明四氣門缸蓋頂面芯盒形狀立體示意圖。圖3是本發(fā)明四氣門缸蓋上水套芯盒形狀立體示意圖。圖4是本發(fā)明四氣門缸蓋所有砂芯的定位立體示意圖。圖5是本發(fā)明四氣門缸蓋砂芯裝配總立體視圖。圖6是采用本發(fā)明鑄造后的缸蓋鑄件外觀示意圖。其中l(wèi)-定位結(jié)構(gòu)；2-雙點(diǎn)劃線范圍內(nèi)變形區(qū)域；3-反變形的起點(diǎn)；4-反變形的終點(diǎn)；5-砂芯芯頭；6-芯盒分型面；7-內(nèi)圏區(qū)域"V"形配合；8-頂面砂芯與上水套砂芯定位榫頭；9-上水套砂芯與下水套砂芯的定位榫頭；10-外圈區(qū)域的芯頭配合采用大平面配合；11-下水套砂芯與底盤砂芯的定位榫頭；12-頂面砂芯；13-上水套砂芯；14-下水套砂芯；15-底盤砂芯；16-氣道砂芯；17-鑄出的鑄件輪廓線；18-陰影區(qū)域"V"變形補(bǔ)正
5量；19-模具鑄件輪廓線。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋反變形量模具設(shè)計(jì)中，各砂芯的形狀是根據(jù)鑄件變形的寬口 "V"形狀，確定砂芯所在寬口 "V"形狀部位的相對(duì)位置做出相應(yīng)方向的寬口 "V"形狀的砂芯形狀，每套芯盒的上下寬口 "V"形狀根據(jù)其鄰近與之配合的砂芯寬口 "V"形狀來確定的。呈底面凸、頂面凹形狀，寬口 "V"形反變形量設(shè)計(jì)的起點(diǎn)是以模具縱向長
度的中心點(diǎn)為最高點(diǎn)，向模具縱向長度起始兩端邊緣以 一定角度形成斜坡面為最低終點(diǎn)設(shè)計(jì)，且以中心點(diǎn)突起高于起始兩端邊緣高度為1~
3mm,該值即反變形i殳計(jì)的工藝補(bǔ)正量。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明反變形量鑄造工藝方法。本發(fā)明多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的反變形量鑄造方法，包括模具砂芯形狀反變形量的設(shè)計(jì)和砂芯之間的安裝結(jié)構(gòu)。鑄造模具的反變形量設(shè)計(jì)為將模具形成產(chǎn)品底部和頂部形狀的部分設(shè)計(jì)成寬口 "V"形的變形形狀，見圖2中雙點(diǎn)劃線范圍內(nèi)變形區(qū)域2，即呈底面凸、頂面凹狀態(tài)，寬口"V"形反變形量設(shè)計(jì)的反變形起點(diǎn)3是以模具縱向長度的中心點(diǎn)為最高點(diǎn)，向模具縱向長度起始兩端邊緣以一定角度形成斜坡面為最低終點(diǎn)4設(shè)計(jì)，且以中心點(diǎn)突起高于起始兩端邊緣高度為l~3mm,該值即反變形設(shè)計(jì)的工藝補(bǔ)正量。
本發(fā)明多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋反變形量模具設(shè)計(jì)中，各砂芯的形狀是根據(jù)鑄件變形的寬口 "V"形狀，確定砂芯所在寬口 "V"形狀部位的相對(duì)位置做出相應(yīng)方向的寬口 "V"形狀的砂芯形狀，每套芯盒的上下寬口 "V"形狀根據(jù)其鄰近與之配合的砂芯寬口 "V"形狀來確定的。呈底面凸、頂面凹狀態(tài)，寬口 "V"形反變形量設(shè)計(jì)的起點(diǎn)是以模具縱向長
度的中心點(diǎn)為最高點(diǎn)，向模具縱向長度起始兩端邊緣以一定角度形成斜坡面為最低終點(diǎn)設(shè)計(jì)，且以中心點(diǎn)突起高于起始兩端邊緣高度為1~
3mm,該值即反變形設(shè)計(jì)的工藝補(bǔ)正量。
本發(fā)明多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋反變形量的鑄造工藝方法中，砂芯之間需準(zhǔn)確配合安裝及組芯。本發(fā)明多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋反變形量模具砂芯從上至下依次包括頂面砂芯12,上水套砂芯13、下水套砂芯14,氣道砂芯16、底盤砂芯15，各砂芯之間設(shè)置定位結(jié)構(gòu)l,定位結(jié)構(gòu)具體包括頂面砂芯與上水套砂芯定位榫頭8、上水套砂芯與下水套砂芯的定位榫頭9、下水套砂芯與底盤砂芯的定位榫頭11等。 >吵芯之間的芯盒分型而6區(qū)域?yàn)樯靶緝?nèi)圈區(qū)域"V"形配合7。為了方便砂芯的安裝，確保砂芯之間配合準(zhǔn)確，防止砂芯錯(cuò)位及變形，互相配合的砂芯芯頭5部分采用平面配合，優(yōu)選外圈區(qū)域的芯頭配合采用大平面配合10，其它部分采用寬口 "V"形配合。為了使得砂芯定位更加準(zhǔn)確，在砂芯和砂芯之間增加8 10個(gè)定位榫頭作定位，榫頭分布在砂芯芯頭上。本發(fā)明鑄造工藝方法中其它內(nèi)容均可以按本領(lǐng)域普通知識(shí)確定。
本發(fā)明反變形量鑄造工藝鑄出的鑄件輪廓線17由于模具鑄件輪廓線19的反變形量設(shè)計(jì)，獲得了鑄件陰影區(qū)域"V"變形補(bǔ)正量18,使最終鑄件產(chǎn)品提高了多方面質(zhì)量，克服了多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋因?yàn)榈酌婧窈晚斆姹?gòu)成壁厚不均勻，水腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜等因素帶來的^^f牛易彎曲變形現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1、一種多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋鑄造方法，采用反變形量鑄造方法，其特征在于包括鑄造模具形狀反變形量的設(shè)計(jì)和砂芯之間的安裝結(jié)構(gòu)，鑄造模具的反變形量設(shè)計(jì)為將模具形成產(chǎn)品底部和頂部形狀的部分設(shè)計(jì)成寬口“V”形的形狀，為呈底面凸、頂面凹形狀，寬口“V”形反變形量設(shè)計(jì)的起點(diǎn)是以模具縱向長度的中心點(diǎn)為最高點(diǎn)，向模具縱向長度起始兩端邊緣形成的斜坡面為最低終點(diǎn)設(shè)計(jì)，且以中心點(diǎn)突起高于起始兩端邊緣高度為1～3mm，該值為反變形設(shè)計(jì)的工藝補(bǔ)正量。
2、 按照權(quán)利要求1所述的鑄造方法，其特征在于寬口 "V"形反變形量的"V"形結(jié)構(gòu)形成的斜坡面為直面或弧形面。
3、 按照權(quán)利要求1所述的鑄造方法，其特征在于砂芯從上至下依次包括頂面砂芯，上水套砂芯，下水套砂芯，氣道砂芯和底盤砂芯。
4、 按照權(quán)利要求3所述的鑄造方法，其特征在于互相配合的砂芯芯頭部分采用平面配合，其它部分采用寬口 "V"形配合。
5、 按照權(quán)利要求4所述的鑄造方法，其特征在于互相配合的砂芯芯頭部分采用大平面配合。
6、 按照權(quán)利要求3所述的鑄造方法，其特征在于在相互配合的砂芯和砂芯之間使用8 10個(gè)定位榫頭定位，4隼頭分布在砂芯芯頭上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多缸一蓋發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋鑄造方法，采用反變形量鑄造方法，包括鑄造模具形狀反變形量的設(shè)計(jì)和砂芯之間的安裝結(jié)構(gòu)，鑄造模具的反變形量設(shè)計(jì)為將模具形成產(chǎn)品底部和頂部形狀的部分設(shè)計(jì)成寬口“V”形的形狀，寬口“V”形反變形量設(shè)計(jì)的起點(diǎn)是以模具縱向長度的中心點(diǎn)為最高點(diǎn)，向模具縱向長度起始兩端邊緣形成的斜坡面為最低終點(diǎn)設(shè)計(jì)。本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋鑄造方法根據(jù)缸蓋形狀結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)模具時(shí)在合適位置采用反變形量的修正方法。利用模具反變形形狀結(jié)構(gòu)來有效減少鑄件反變形的鑄造工藝方法，保證了鑄件形狀準(zhǔn)確性，特別是關(guān)鍵部位進(jìn)排氣道形狀的準(zhǔn)確性，從而確保了氣道性能參數(shù)的穩(wěn)定性。模具制作及鑄件生產(chǎn)成本不變。
文檔編號(hào)B22C9/22GK101468383SQ20071016064
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者呂登紅, 東 王, 覃祖斌, 陳金源 申請(qǐng)人:廣西玉柴機(jī)器股份有限公司