專利名稱：?jiǎn)胃撞裼蜋C(jī)缸體的消失模鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造方法，尤其是一種單缸柴油機(jī)缸體的消失模鑄造方法。
背景技術(shù)：
單缸柴油機(jī)缸體是一種比較復(fù)雜的鑄件，國(guó)內(nèi)主要采用黏土砂型鑄造，少數(shù)企業(yè)采用冷芯盒或熱芯盒鑄造，但這些鑄造方法普遍存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、環(huán)境污染嚴(yán)重、型砂回用少、廢砂無法處理、原材料消耗重、鑄件重量偏重、鑄件品質(zhì)無法保證(錯(cuò)箱、砂眼、夾渣、氣孔等)等一系列問題。消失模鑄造的出現(xiàn)徹底解決了傳統(tǒng)砂型鑄造常伴隨著錯(cuò)箱、砂眼、夾渣、氣孔、表面粗糙等缺陷，而消失模鑄造工藝生產(chǎn)的鑄件，能有效控制鑄件缺陷，光潔度也得到很大程度的提高，且消失模鑄造采用一定目數(shù)的干砂，干砂可以循環(huán)使用，回用率高達(dá)99. 5%，節(jié)能環(huán)保。 現(xiàn)有的消失模鑄造工藝由于設(shè)備成本投入，以及泡沫模樣模具(白模)制造、涂料工藝、澆注工藝等技術(shù)中存在無法克服的問題1.消失模鑄造工藝中需要制造白模，白模在制造過程中容易產(chǎn)生變形(如聚苯乙烯珠粒的預(yù)發(fā)密度小、白模在脫模時(shí)受到水壓等外力作用而發(fā)生變形);2.白模上涂的涂料不均勻，沒涂完整而露白了，澆鑄時(shí)會(huì)粘砂；3.白模存在填砂盲區(qū)；4.在燒鑄時(shí)，a. —般會(huì)將白模的缸頭面朝上放置,這樣可以減少盲區(qū),但燒鑄得到的缸頭面有碳渣；b.澆口處受熱變形也容易發(fā)生粘砂的情況，這些都會(huì)影響鑄件的質(zhì)量，且目前在國(guó)內(nèi)利用消失模鑄造工藝大批量生產(chǎn)柴油機(jī)、汽油機(jī)缸體的企業(yè)幾乎沒有，絕大多數(shù)還處于觀望試驗(yàn)階段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是基于上述問題，本發(fā)明提供一種單缸柴油機(jī)缸體的消失模鑄造方法，以解決設(shè)備成本投入高，以及白模制造、涂料工藝、澆注工藝等技術(shù)中存在的無法克服的問題，實(shí)現(xiàn)利用消失模鑄造工藝生產(chǎn)柴油機(jī)、汽油機(jī)缸體的成品批量化。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種單缸柴油機(jī)缸體的消失模鑄造方法，包括如下步驟a.將聚苯乙烯珠粒按一次Ikg注入間歇式蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)，采用時(shí)間繼電器、溫度控制儀同步控制預(yù)發(fā)時(shí)間為20 40s，溫度為80 100°C，同時(shí)，控制預(yù)發(fā)密度為18 25g/
I，然后將預(yù)發(fā)生產(chǎn)出的聚苯乙烯珠粒至于熟化倉通風(fēng)干燥8 16h ;b.將預(yù)發(fā)后的聚苯乙烯珠粒注入到半自動(dòng)液壓成型機(jī)的料箱內(nèi)，制造出單缸柴油機(jī)缸體消失模白模的上模和下模，出模后將消失模白模的上模和下模進(jìn)行合模，合模后再將消失模白模平放在一塊平整的墊塊上，并在上模上面和下模的內(nèi)腔內(nèi)各壓置一塊壓塊，且將帶著墊塊和壓塊的消失模白模放入30 45°C的干燥室內(nèi)干燥；c.將步驟b中干燥后的消失模白模的壓塊移除，消失模白模的缸頭面朝下放置，再將澆鑄系統(tǒng)的白模粘接到消失模白模的一側(cè)，即得到了單缸柴油機(jī)缸體的消失模模型；d.將步驟c中的單缸柴油機(jī)缸體的消失模模型浸掛入消失模涂料中I 2遍，使涂料層厚度達(dá)到0. 5 5mm，對(duì)于澆鑄不易填充緊實(shí)的地方，刷涂增加涂料層厚度為2 3mm，澆鑄系統(tǒng)的澆口部外圍包裹玻纖布，然后放入40 50°C的干燥室內(nèi)干燥；e.將干燥好的單缸柴油機(jī)缸體消失模模型豎直置于鋪有底層型砂的三維振動(dòng)砂箱內(nèi)，缸頭面朝下,采用雨淋式填砂方法,邊填型砂、邊振動(dòng),缸體頂部型砂厚度為10 15cm，澆口高出型砂平面3 5cm，然后在型砂表面覆蓋一層塑料薄膜，并在薄膜表面覆蓋
2 4cm厚的型砂且露出燒口，砂箱處于封閉狀態(tài)；f.將封閉狀態(tài)的砂箱通過砂箱上的真空對(duì)接口接入到真空系統(tǒng)，控制砂箱負(fù)壓為0. 035 0. 06Mpa,將1450 1520°C的鐵液注入單缸采油機(jī)缸體消失模模型的澆口內(nèi)，白模熔化，模樣空間被鐵液取代，產(chǎn)生的氣體雜質(zhì)透過涂料與型砂進(jìn)入真空系統(tǒng)，通過凈化處理后排放，待鐵液凝固后，取出鑄件并清理，即得到單缸柴油機(jī)缸體的鑄件。在澆鑄過程中，由于鐵水密度大，渣滓密度相對(duì)較小，渣滓浮在鐵水最上層，缸頭 面朝上放置，缸頭處的泡沫比較厚，很容易產(chǎn)生碳渣，碳渣會(huì)殘留在缸頭面上，而缸頭面對(duì)于柴油機(jī)缸體而言至關(guān)重要，不能有任何缺陷。缸頭面有缺陷的鑄件只能當(dāng)廢品處理；如果澆鑄時(shí)缸頭面朝下，則成品率會(huì)明顯提高。步驟a中控制聚苯乙烯珠粒的預(yù)發(fā)密度為18 25g/l，若密度低于18g/l，由于缸體鑄件壁厚薄不一，薄的地方只有4mm，會(huì)造成白模強(qiáng)度不夠，很容易變形，甚至斷裂；若密度高于25g/l，澆鑄過程中發(fā)氣量大，容易產(chǎn)生鑄件缺陷，如氣孔，碳缺陷等。步驟b中消失模白模的上模和下模合模后，平放在一塊平整的墊塊上，并在上模上面和下模的內(nèi)腔內(nèi)各壓置一塊壓塊，且將帶著墊塊和壓塊的消失模白模放入30 45°C的干燥室內(nèi)干燥，可以有效防止消失模白模的變形。所述的步驟c中消失模白模向著澆鑄系統(tǒng)的白模方向傾斜0 60°，一般的消失模白模和澆鑄系統(tǒng)的白模是在同一水平線上的，即消失模白模向著澆鑄系統(tǒng)的白模方向傾斜0°，澆鑄完成后的后期處理方便，但消失模白模向著澆鑄系統(tǒng)的白模方向傾斜一定角度可以減少型砂流動(dòng)阻力，使型砂能夠充分快速填滿缸體內(nèi)部，如果傾斜角度大于60°，則會(huì)增大型砂流動(dòng)阻力了。所述的步驟d中對(duì)于澆鑄不易填充緊實(shí)的地方，填滿樹脂砂，效果和增加涂料層厚度是一樣的，都是為了解決填砂盲區(qū)。因?yàn)閱胃撞裼蜋C(jī)缸體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在諸多直角死角與盲區(qū)，填砂過程中死角與盲區(qū)位置型砂無法流動(dòng)到位，導(dǎo)致局部填不到型砂，造成局部型砂不緊實(shí)，產(chǎn)生諸如粘砂、塌箱等缺陷，填滿樹脂砂或增加涂料層厚度，很好地克服了缸體結(jié)構(gòu)上的很多死角與盲區(qū)，使型砂充分填滿缸體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有效地解決了填砂不到位的問題，保障了產(chǎn)品質(zhì)量。步驟d中，若將單缸柴油機(jī)缸體的消失模模型浸掛入消失模涂料中2遍，需在一遍涂料干燥后再浸掛第二遍涂料，因?yàn)榈谝槐橥苛喜桓傻脑?，消失模模型?qiáng)度不高，會(huì)影響澆鑄的成品質(zhì)量。所述的步驟c中消失模白模上粘接有一個(gè)薄片，在澆鑄過程中，由于鐵水密度大，渣滓浮在鐵水最上層，最后會(huì)殘留在缸體上，有了薄片后，渣滓就全部聚集到薄片上，保證了鑄件質(zhì)量，降低了鑄件廢品率。所述的步驟e中所填的型砂為20 100目的，這個(gè)范圍內(nèi)大小的型砂，能保證振動(dòng)緊實(shí)的前提下，利于澆鑄過程中氣體的流出，提高透氣性。
本發(fā)明的主要貢獻(xiàn)點(diǎn)在于1.有效控制聚苯乙烯珠粒的預(yù)發(fā)密度為18 25g/l，不會(huì)造成白模強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生變形、甚至斷裂，也不會(huì)產(chǎn)生鑄件缺陷，如氣孔，碳缺陷等。2.對(duì)于單缸柴油機(jī)缸體的消失模模型浸掛入消失模涂料中I 2遍，使涂料層厚度達(dá)到0. 5 5mm，消失模白模不會(huì)露白，澆鑄時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生粘砂的情況，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量起到很好的促進(jìn)作用。3.澆鑄系統(tǒng)的澆口部外圍包裹玻纖布，可以有效控制澆口處受熱變形發(fā)生粘砂的情況。4.對(duì)于澆鑄不易填充緊實(shí)的地方，刷涂增加涂料層厚度為2 3mm或事先填滿樹脂砂，都可以解決填砂盲區(qū)的問題。
5.單缸柴油機(jī)缸體的消失白模與澆鑄系統(tǒng)的白模粘接過程中，保證缸頭面朝下；單缸柴油機(jī)缸體消失模模型放入砂箱時(shí)也確保缸頭面朝下，能有效解決缸頭面的碳渣問題，提高鑄件質(zhì)量，降低鑄件廢品率。6.本發(fā)明的鑄造方法不僅保證了鑄件的品質(zhì)，整個(gè)生產(chǎn)過程環(huán)保、無污染，而且可以實(shí)現(xiàn)用消失模鑄造大批量生產(chǎn)柴油機(jī)、汽油機(jī)缸體。


下面結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明消失模白模合模時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I.真空對(duì)接口，2.塑料薄膜，3.型砂，4.消失模白模，5.澆口，6.缸頭面，7.傾斜角度，8.澆鑄系統(tǒng)的白模，11.墊塊，12.上模，13.下模，14.壓塊。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。如圖I所示的消失模白模合模時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，消失模白模4放置在表面平整的墊塊11上，消失模白模4的上模12上面和下模13內(nèi)腔面上各壓置有壓塊14，可以很好地保證合模后的消失模白模4形狀不變形。實(shí)施例I如圖2所示，單缸柴油機(jī)缸體的消失模白模4置于鋪有底層型砂3的三維振動(dòng)砂箱內(nèi)，缸頭面6朝下，一個(gè)澆鑄系統(tǒng)的白模8上連著兩只消失模白模4，消失模白模4橫向傾斜，傾斜角度7為15°，缸體頂部型砂3厚度為12cm，澆口 5高出型砂3平面4cm，型砂3表面覆蓋一層塑料薄膜2，并在薄膜2表面覆蓋3cm厚的型砂3且露出澆口 5，砂箱處于封閉狀態(tài)，砂箱通過其底部的真空對(duì)接口 I連接到真空系統(tǒng)，缸體消失模白模4橫向傾斜15°，減少型砂流動(dòng)阻力，使型砂能夠充分快速填滿缸體內(nèi)部。實(shí)施例2如圖3所示，單缸柴油機(jī)缸體的消失模白模4置于鋪有底層型砂3的三維振動(dòng)砂箱內(nèi)，缸頭面6朝下，一個(gè)澆鑄系統(tǒng)的白模8上連著一只消失模白模4，缸體頂部型砂3厚度為13cm，澆口 5高出型砂3平面5cm，型砂3表面覆蓋一層塑料薄膜2，并在薄膜2表面覆蓋4cm厚的型砂3且露出澆口 5，砂箱處于封閉狀態(tài)，砂箱通過其底部的真空對(duì)接口 I連接到真空系統(tǒng)。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1.單缸柴油機(jī)缸體的消失模鑄造方法，其特征在于包括如下步驟 a.將聚苯乙烯珠粒按一次Ikg注入間歇式蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)，采用時(shí)間繼電器、溫度控制儀同步控制預(yù)發(fā)時(shí)間為20 40s，溫度為80 100°C，同時(shí)，控制預(yù)發(fā)密度為18 25g/l，然后將預(yù)發(fā)生產(chǎn)出的聚苯乙烯珠粒至于熟化倉通風(fēng)干燥8 16h ； b.將預(yù)發(fā)后的聚苯乙烯珠粒注入到半自動(dòng)液壓成型機(jī)的料箱內(nèi)，制造出單缸柴油機(jī)缸體消失模白模的上模和下模，出模后將消失模白模的上模和下模進(jìn)行合模，合模后再將消失模白模平放在一塊平整的墊塊上，并在上模上面和下模的內(nèi)腔內(nèi)各壓置一塊壓塊，且將帶著墊塊和壓塊的消失模白模放入30 45°C的干燥室內(nèi)干燥； c.將步驟b中干燥后的消失模白模的壓塊移除，消失模白模的缸頭面朝下放置，再將澆鑄系統(tǒng)的白模粘接到消失模白模的一側(cè)，即得到了單缸柴油機(jī)缸體的消失模模型； d.將步驟c中的單缸柴油機(jī)缸體的消失模模型浸掛入消失模涂料中I 2遍,使涂料層厚度達(dá)到0. 5 5mm，對(duì)于澆鑄不易填充緊實(shí)的地方，刷涂增加涂料層厚度為2 3mm，澆鑄系統(tǒng)的澆口部外圍包裹玻纖布，然后放入40 50°C的干燥室內(nèi)干燥； e.將干燥好的單缸柴油機(jī)缸體消失模模型豎直置于鋪有底層型砂的三維振動(dòng)砂箱內(nèi)，缸頭面朝下，采用雨淋式填砂方法，邊填型砂、邊振動(dòng)，缸體頂部型砂厚度為10 15cm，澆口高出型砂平面3 5cm，然后在型砂表面覆蓋一層塑料薄膜，并在薄膜表面覆蓋2 4cm厚的型砂且露出澆口，砂箱處于封閉狀態(tài)； f.將封閉狀態(tài)的砂箱通過砂箱上的真空對(duì)接口接入到真空系統(tǒng)，控制砂箱負(fù)壓為0.035 0. 06Mpa,將1450 1520°C的鐵液注入單缸采油機(jī)缸體消失模模型的澆口內(nèi)，白模熔化，模樣空間被鐵液取代，產(chǎn)生的氣體雜質(zhì)透過涂料與型砂進(jìn)入真空系統(tǒng)，通過凈化處理后排放，待鐵液凝固后，取出鑄件并清理，即得到單缸柴油機(jī)缸體的鑄件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單缸柴油機(jī)缸體的消失模鑄造方法，其特征在于所述的步驟c中消失模白模向著澆鑄系統(tǒng)的白模方向傾斜0 60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單缸柴油機(jī)缸體的消失模鑄造方法，其特征在于所述的步驟d中對(duì)于澆鑄不易填充緊實(shí)的地方，填滿樹脂砂。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單缸柴油機(jī)缸體的消失模鑄造方法，其特征在于所述的步驟c中消失模白模上粘接有一個(gè)薄片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單缸柴油機(jī)缸體的消失模鑄造方法，其特征在于所述的步驟e中所填的型砂為20 100目的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑄造方法，尤其是一種單缸柴油機(jī)缸體的消失模鑄造方法。單缸柴油機(jī)缸體的消失模鑄造方法，包括如下步驟發(fā)泡→制白?！铣赡Ｐ汀贤苛稀M(jìn)砂箱→澆鑄成型，本發(fā)明解決設(shè)備成本投入高，以及白模制造、涂料工藝、澆注工藝等技術(shù)中存在的無法克服的問題，本發(fā)明的鑄造方法不僅保證了鑄件的品質(zhì)，整個(gè)生產(chǎn)過程環(huán)保、無污染，而且可以實(shí)現(xiàn)用消失模鑄造大批量生產(chǎn)柴油機(jī)、汽油機(jī)缸體。
文檔編號(hào)B22C9/04GK102744365SQ20121020786
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者杜達(dá)仁 申請(qǐng)人:常州市常協(xié)柴油機(jī)機(jī)體有限公司